抗菌保暖炭銀面料工藝設(shè)計(jì)及性能

陳春俠+趙磊+劉華+凌良仲

摘要：文章介紹了一款利用燙印和貼合技術(shù)設(shè)計(jì)的抗菌保暖炭銀面料，并對(duì)基布的選擇、產(chǎn)品的規(guī)格、工藝流程、工藝參數(shù)和關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)的介紹，然后將貼合好的面料參照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其抗菌性、撕破強(qiáng)力、水洗外觀變化、耐磨性、保溫性進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)面料水洗后炭銀層沒(méi)有明顯脫落，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)97.9%，經(jīng)向撕破強(qiáng)力為13.4N，緯向撕破強(qiáng)力為12.9N，耐磨性大于5000r，熱阻為0.013m2·K/W，濕阻為25.1m2·Pa/W。由測(cè)試數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)的功能面料符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，達(dá)到了客戶的使用需求。

關(guān)鍵詞：炭銀面料；設(shè)計(jì)；性能；測(cè)試

中圖分類號(hào)：TS195.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

The Design of a Charcoal/Silver Fabric with Antibacterial and Thermal Insulation Properties

Abstract： This paper introduced a charcoal/silver fabric with antibacterial and thermal insulation properties， which is made by using thermoprinting and laminating technologies. The selection of base fabric， product specifications， technological process， process parameters and key technologies were introduced in details and then the antibacterial property， tearing strength， appearance retention after washing， abrasion resistance， thermal insulation property of the laminated fabric were tested according to related standards. The test results show that there is no evident peeling-off of the charcoal/silver layer after washing， the anti-staphylococcus aureus rate of the fabric is up to 97.9%， the warp-wise tearing strength is 13.4 N， the weft-wise tearing strength is 12.9 N， the abrasion resistance is over 5，000 turns， the thermal resistance is 0.013 m2·K/W and the wet resistance is 25.1 m2·Pa/W. These data prove that the designed functional fabric meet both the technical requirements in related standards and customers requirements.

Key words： charcoal/silver laminated fabric； design； properties； test

結(jié)合印刷品燙金工藝將炭銀膜運(yùn)用到機(jī)織四面彈面料上，可使面料不但具有蓄熱保溫、抗菌除臭特性，還兼具時(shí)尚、摩擦系數(shù)小、防風(fēng)及彈性好等特點(diǎn)。本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)采用活性炭粉涂于機(jī)織物表面。炭粉材料為生物材料，材料本身無(wú)毒無(wú)害，炭粉加入PU樹(shù)脂可使衍生的紡織品具有吸濕、除臭、抗菌抑菌、負(fù)離子、抗紫外線、遠(yuǎn)紅外線、蓄熱保暖等功效。此外，PU樹(shù)脂中還加入了銀粉，銀粉是“鋁粉”的俗稱，質(zhì)輕、漂浮力高、遮蓋力強(qiáng)，對(duì)光和熱的反射性能好，還可以使衍生的紡織品具有蓄熱保暖和超強(qiáng)的金屬外觀。

1材料與設(shè)備的選擇

1.1機(jī)織四面彈基布規(guī)格

經(jīng)緯紗原料：滌綸94%氨綸6%；

經(jīng)緯紗線密度：75D+40D×75D+40D；

經(jīng)緯密：480×430根/10cm；

克重：105g/m2；

織物組織：平紋。

1.2轉(zhuǎn)印膜基材的選擇

目前主要的熱轉(zhuǎn)印膜基材有OPP、PET、PVC、CP。OPP膜基材平滑透明度高，具有耐溫耐候性，所以本產(chǎn)品采用加入炭粉和銀粉的PU樹(shù)脂通過(guò)OPP轉(zhuǎn)印膜進(jìn)行布面壓印。

1.3設(shè)備

抗菌防臭面料的生產(chǎn)設(shè)備由上膠臺(tái)、烘箱、炭銀膜張力控制裝置、卷取裝置及剝離裝置等主要部分組成。

2工藝流程

本產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程為：膠料攪拌→OPP膜→上膠

→半烘干→貼合→熟成室熟成→剝離。

2.2貼合工藝流程（圖1）

3工藝參數(shù)及關(guān)鍵技術(shù)

3.1燙印花型的確定

對(duì)織物進(jìn)行燙金或燙銀，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，它可以改變織物面料的風(fēng)格，其工藝采用的是傳統(tǒng)的燙印技術(shù)。選材有所不同，可實(shí)現(xiàn)金屬光澤和銀色光澤外觀，二者均可以提高服裝面料的功能性和時(shí)尚性。因此，將燙銀技術(shù)運(yùn)用到機(jī)織面料的復(fù)合上，不但可以增強(qiáng)織物的蓄熱保溫、抗菌防臭性，還可以賦予織物時(shí)尚、美觀、易穿脫等特性。在市場(chǎng)上還未批量出現(xiàn)之前，成功開(kāi)發(fā)此類產(chǎn)品，可以以較低的成本迎合市場(chǎng)對(duì)此類蓄熱保溫、抗菌防臭產(chǎn)品的需求。

燙印花型的確定首先應(yīng)考慮花型設(shè)計(jì)帶來(lái)的布面上炭銀膜覆蓋率的變化，花型的大小決定上膠量，花型的密度決定產(chǎn)品的保溫性能和面料的手感。因此，花型號(hào)的設(shè)計(jì)非常重要。

本產(chǎn)品在機(jī)織基布上面層燙銀，采用的圖案是具有立體感的窗花（圖3），面料里層貼合OPP膜，膜上燙印的是圖案為蜂窩狀的炭銀膜（圖4）。

3.2溫度的確定

溫度主要包括燙印溫度、烘箱溫度及貼合輪溫度。溫度對(duì)燙印質(zhì)量的影響很大，溫度過(guò)低，熔化不充分，造成燙印不上或者燙印不牢；溫度過(guò)高，會(huì)使熱熔性膜層熔化，致使印跡周?chē)街X膜而產(chǎn)生糊版，而且還會(huì)導(dǎo)致染色層表面和炭銀膜層氧化，使?fàn)C印產(chǎn)品失去金屬光澤，降低亮度。根據(jù)炭銀膜的性能、燙印壓力、燙印速度，本產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的燙印溫度范圍為70～150℃。烘箱溫度為40～45℃，貼合輪溫度為100～120℃。

3.3貼合壓力的確定

貼合壓力的作用是保證TPU膜能夠粘附在承印物上，貼合工藝本身就是利用溫度和壓力，將布料粘到承印物上的過(guò)程。在整個(gè)貼合過(guò)程中存在3個(gè)方面的力，一是膜從基膜層剝離時(shí)產(chǎn)生的剝離力，二是膜與承印物之間的粘接力，三是紡織品表面的固著力。故貼合壓力要比一般面料復(fù)合的壓力大。貼合壓力小，將無(wú)法使面料與承印物粘附，導(dǎo)致貼合不上或貼合不牢；若壓力過(guò)大，織物和承印物的壓縮變形增大。設(shè)計(jì)貼合壓力時(shí)，應(yīng)綜合考慮貼合溫度、機(jī)速及炭銀膜本身性質(zhì)。在被貼合溫度低，貼合速度快，被燙物的紡織品表面染色濃度高以及紡織品平滑度低的情況下，要增加燙壓壓力，反之則相反。本產(chǎn)品的貼合壓力為6.0～6.5kg。

3.4燙印車(chē)速的確定

炭銀膜與承印物的接觸時(shí)間由燙印車(chē)速?zèng)Q定，而接觸時(shí)間又決定了燙印牢度，車(chē)速必須與壓力、溫度相適應(yīng)，過(guò)快、過(guò)慢都有弊病。本產(chǎn)品燙印車(chē)速為15～20m/min。

3.5張力控制的確定

炭銀膜張力控制松緊需適宜，過(guò)緊易使炭銀膜面產(chǎn)生缺筆斷畫(huà)，過(guò)松易發(fā)生膜面死折，以致?tīng)C銀圖案產(chǎn)生死折印。布面張力控制亦需松緊適宜，過(guò)緊易產(chǎn)生燙銀圖案收縮，產(chǎn)生圖案形狀發(fā)毛、破裂；過(guò)松易使布面與膜貼合時(shí)發(fā)生死折和壓痕。因此，布與膜的喂入張力和卷取張力合理控制極其重要。

3.6膠水配方

膠水配方?jīng)Q定了燙銀的牢度，配方的調(diào)整與工藝上的溫度、速度、壓力及花型有關(guān)。溶劑的選擇決定了溫度和速度，選擇易揮發(fā)的溶劑就需降低溫度，溶劑添加比例的高低則根據(jù)花型不同決定膠水的粘度和壓力。因此根據(jù)花型確定膠水中的溶劑比例和溶劑類型，如表1所示。

3.7熟成溫度、時(shí)間的確定

熟成溫度和時(shí)間決定燙銀的牢度，為提高燙銀的耐洗性和柔軟的手感，本產(chǎn)品熟成溫度和時(shí)間分別為65℃和12h。

4性能測(cè)試

產(chǎn)品經(jīng)江蘇南緯悅達(dá)纖維科技有限公司生產(chǎn)后，送往中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)檢測(cè)中心蘇州中科紡織技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行測(cè)試，采用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的指標(biāo)與測(cè)試結(jié)果如表2所示。由表2中測(cè)試數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在水洗外觀、耐皂洗色牢度、耐磨性、強(qiáng)力、熱濕舒適性、抗菌性等方面都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的技術(shù)要求，可滿足客戶的正常使用要求，符合設(shè)計(jì)的初衷。

5結(jié)語(yǔ)

抗菌保暖炭銀面料以機(jī)織四面彈布料為基布，炭銀膜為燙銀材料，按照自行設(shè)計(jì)的形狀圖案，應(yīng)用燙銀復(fù)合工藝將炭銀膜轉(zhuǎn)移到機(jī)織面料上，賦與了面料優(yōu)異的抗菌除臭、蓄熱保溫作用，而且產(chǎn)品具有時(shí)尚性、滑爽易穿脫等優(yōu)良性能。這種功能性面料是制作防風(fēng)夾克內(nèi)里、沖鋒衣內(nèi)里、高爾夫球衣內(nèi)里的首選面料。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊娜，嚴(yán)玉容，趙耀明.銀系抗菌劑及其在紡織材料中的應(yīng)用[J].化學(xué)與紡織技術(shù)，2004，9（3）：20-23.

[2] 徐佳，徐旭凡.DF納米銀抗菌劑對(duì)復(fù)合織物性能影響的研究[J].絲綢，2012，49（2）：7-10.

[3] 王春梅，李朝暉.影響防水透濕層壓復(fù)合織物性能的因素分析[J].上海紡織科技，2009，37（7）：52—53.

作者簡(jiǎn)介：陳春俠，1979年生，講師，主要從事紡織品設(shè)計(jì)與檢測(cè)的教學(xué)與研究。

作者單位：陳春俠、趙 磊、劉 華，鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院；凌良仲，江蘇南緯悅達(dá)纖維科技有限公司。

基金項(xiàng)目：中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目（2014013）；江蘇省品牌專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。