中空FDY在帳篷面料上的應(yīng)用

摘 要：中空長(zhǎng)絲是橫截面沿軸向具有空腔的異形化長(zhǎng)絲，是物理改性的重要手段，異形中空長(zhǎng)絲與常規(guī)纖維相比，改變了纖維集合體的密度、熱阻、孔隙率、蓬松度、纖維截面的極慣性矩、比表面積，中空長(zhǎng)絲的空隙內(nèi)有大量的靜止空氣，從而可提高其熱阻和保暖性能，從而改善了纖維集合體的濕熱傳遞特性；中空長(zhǎng)絲降低了纖維的密度，實(shí)現(xiàn)了紡織材料輕量化，長(zhǎng)絲中空化還提高了纖維截面的極慣性矩，長(zhǎng)絲的剛度、硬挺度、抗彎性能。

關(guān)鍵詞：中空長(zhǎng)絲；DTY；帳篷；熱阻；保暖性

1 輕量化帳篷面料發(fā)展和現(xiàn)狀

目前輕量化的帳篷產(chǎn)品都是使用低旦尼爾面料，如15D，20D等長(zhǎng)絲來(lái)織造加工，這在減輕重量的同時(shí)降低了帳篷防風(fēng)、防雨、耐磨等物理性能。15D、20D的長(zhǎng)絲在整經(jīng)，織造時(shí)難度較大，對(duì)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境及操作人員素質(zhì)要求很高、生產(chǎn)效率較低，導(dǎo)致此類面料價(jià)格較高，壓縮了帳篷的使用人群數(shù)量。

中空DTY由于獨(dú)特的空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部?jī)?chǔ)存靜止空氣，與傳統(tǒng)的DTY相比，其單位面積質(zhì)量為相同厚度的70%，且其表面積大、擴(kuò)散性高，具有快干的特點(diǎn)。

2 中空長(zhǎng)絲的強(qiáng)度測(cè)試

我們采用中空率30%的錦綸DTY75D/36F長(zhǎng)絲與常規(guī)錦綸DTY75D/36F采用相同的生產(chǎn)工藝，分別進(jìn)行生產(chǎn)和加工，兩種長(zhǎng)絲具有相同的纖度，其斷裂強(qiáng)力數(shù)據(jù)如表1所示。

3 面料規(guī)格

戶外帳篷面料要有輕、薄、耐磨性好、斷裂強(qiáng)度高、質(zhì)地緊密等特性，綜合帳篷制版、排版，及節(jié)約面料等因素，確定織物組織采用平紋組織，坯布規(guī)格為：65\"101×81。

4 上機(jī)工藝

組織為平紋組織，考慮織機(jī)實(shí)際生產(chǎn)情況，織造時(shí)，采用6片綜，順穿，其中1、2、3、4為地組織綜，5、6片綜為邊組織綜，邊組織為經(jīng)重平。紋板圖即組織圖。

5 織物規(guī)格設(shè)計(jì)與計(jì)算

坯布的經(jīng)密為：40.1根/cm，緯密為：35.8根/cm，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，下機(jī)的經(jīng)織縮率在3%，緯織縮率在3%，上機(jī)相關(guān)工藝如下：（1）筘號(hào)：地組織每筘2入，上機(jī)筘號(hào)。公制筘號(hào)=×（1-3%）=19.44，因此，采用19.5號(hào)筘來(lái)生產(chǎn)此面料。（2）下機(jī)經(jīng)縮率為3，上機(jī)的緯密是34.7根/cm。（3）面料穿筘幅計(jì)算：穿筘幅==170cm。（4）考慮到布邊對(duì)后道工序的影響，布邊根數(shù)36×2=72根，每筘3入，那么總經(jīng)根數(shù)為：總經(jīng)根數(shù)=165×40.1+（1-）×72=6624根。

6 染色

錦綸是聚酰胺纖維，其分子主鏈由酰胺鍵連續(xù)，錦綸大分子兩端含有氨基和羧基，采用酸性染料染色，采用“一浴一步染色法”。

7 涂層工藝

隨著整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步，人類越來(lái)越追求健康，戶外生活體驗(yàn)變成了生活中重要的一部分，對(duì)帳篷面料的多功能性要求越來(lái)越高，尤其是對(duì)防水透濕的要求。涂層前應(yīng)將涂層機(jī)的導(dǎo)布輥，烘房，收卷等關(guān)鍵部位擦干凈。保持良好的車間環(huán)境，合適的溫濕度，防止灰塵和靜電對(duì)面料的影響，面料涂層面保持干凈，清除灰塵沙粒，防止其聚集在刀口，造成次品。PU膠必須現(xiàn)配現(xiàn)用，存放不超過兩天，按工藝配方進(jìn)行配漿，將配好的漿料攪拌均勻備用。

涂層整理工藝流程：配布→縫頭→涂層前防水→軋光→烘焙→涂層→烘焙→檢驗(yàn)→打卷→成品。

（1）涂層前防水可以提高面料表面拒水性，并為最終產(chǎn)品的耐靜水壓提供必要的基本，還能防止PU膠滲透到面料另一面，保證PU涂層成膜均勻，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)篩選。

防水整理工藝采用兩浸兩軋，軋液率控制在30%，烘干150℃×1分鐘，烘焙180℃×1分鐘。

（2）軋光工序，軋光后，聳立的毛羽和織造原因形成的布面凹凸被壓伏，織物變得平整有光澤，使PU膠能夠均勻牢固的附著在基布上。軋光工藝，溫度170℃，100噸壓力軋兩次，車速18分鐘。

（3）涂層注意事項(xiàng)。選擇合適的刀頭，刀片厚度，調(diào)整好刀口距離，間隙一致，以防造成涂層不勻，左右色差及克重偏差。調(diào)整好檔漿板及張力，張力控制不勻會(huì)造成涂層厚度不勻。注意控制烘箱溫度，溫度偏高，會(huì)造成手感發(fā)硬，涂層內(nèi)發(fā)泡，與面料結(jié)合力差，溫度偏低，涂層面發(fā)粘，因著牢度差，易剝落。涂層時(shí)車速也同樣重要，車速也直接影響涂層的質(zhì)量，PU涂層膠固化取決于時(shí)間和溫度，車速過快，固化時(shí)間太短，PU膠還沒有完全固化就走出了烘房，從而造成PU涂層面發(fā)粘、及剝落等，車速過慢，PU涂層膠在烘房?jī)?nèi)時(shí)間烘烤時(shí)間太長(zhǎng)，涂層面會(huì)手感硬、脆。并且生產(chǎn)效率低下，浪費(fèi)能源。

經(jīng)過多次生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，確定相關(guān)工藝如下：焙烘溫度：150℃。車速：25m/min。刀口：2.5mm。涂層粘度：30000mPa.s。

8 面料性能測(cè)試

8.1 拒水性能

參照GB/T 4745-1997標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法，把試樣安裝在卡環(huán)上并與水平成45度角放置，試樣中心位于噴嘴下面190mm的距離，用250mL的蒸餾水持續(xù)噴淋25秒。然后，使織物正面向下成水平，用硬物輕輕敲打二次，根據(jù)觀察到的試樣潤(rùn)濕程度進(jìn)行級(jí)別判定。拒水等級(jí)分為1～5級(jí)，1級(jí)為受淋表面全部潤(rùn)濕，5級(jí)為受淋表面沒有潤(rùn)濕，在表面也未沾有小水珠，面料實(shí)測(cè)結(jié)束為5級(jí)。

實(shí)測(cè)效果：兩組面料拒水性能為5級(jí)。

8.2 靜水壓測(cè)試

參照GB/T 4744-2013的試驗(yàn)方法，測(cè)試面向下，水壓上以60cm H2O/min速度持續(xù)上升，觀察樣品，直到有三處滲水點(diǎn)為止，記錄此時(shí)水壓值，我們?cè)O(shè)計(jì)壓靜水壓值為2000mm H2O，兩組面料實(shí)測(cè)耐靜水壓值為2100mm H2O。

8.3 撕裂強(qiáng)力測(cè)試

經(jīng)過壓光和涂層多道工序的處理，直接導(dǎo)致織物的撕裂強(qiáng)度下降，參照GB/T 3917.3-2009沖擊擺錘法撕破強(qiáng)力的測(cè)定的規(guī)定測(cè)試。將試樣固定在夾具上，試樣切開一個(gè)20mm的小口，釋放處于最大勢(shì)力位置的擺錘，可動(dòng)夾具離開固定夾具時(shí)，試樣沿切口方向被撕裂，把撕破織物一定長(zhǎng)度所做的功換算成撕破力。實(shí)測(cè)結(jié)果：中空面料經(jīng)向?yàn)?.8N，緯向?yàn)?N，常規(guī)錦綸面料的斷裂強(qiáng)度，經(jīng)向?yàn)椋?，緯向?yàn)?.8N。中空面料與常規(guī)面料撕裂強(qiáng)度基本一致，因此，面料的撕裂強(qiáng)力符合產(chǎn)品的需求。

8.4 斷裂強(qiáng)力測(cè)試

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 3923.1-1997，測(cè)試方法：寬度50mm×長(zhǎng)度200mm條樣法，CRE拉伸測(cè)試儀，測(cè)試速度100mm/min，初始隔距100mm。實(shí)測(cè)結(jié)果：經(jīng)向?yàn)?68N，緯向?yàn)?95N，常規(guī)錦綸面料的斷裂強(qiáng)度，經(jīng)向?yàn)椋?93，緯向?yàn)?14N。因此，中空面料與常規(guī)面料的斷裂強(qiáng)力基本一致，能夠符合產(chǎn)品的需求。

8.5 抗粘連性

根據(jù)FZ/T 010063-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，烘箱溫度70℃，重錘質(zhì)量為：5.0kg，加壓時(shí)間為3h，冷卻1h，然后小心的分離試樣，檢查涂層的粘附和剝離情況。

實(shí)測(cè)結(jié)果：涂層與涂層有少量的粘連現(xiàn)象，但涂層無(wú)破壞現(xiàn)象。

9 結(jié)束語(yǔ)

文章對(duì)同規(guī)格的中空錦綸長(zhǎng)絲與常規(guī)錦綸長(zhǎng)絲的物理性能進(jìn)行了分析對(duì)比，在織造，染整及涂層生產(chǎn)過程中，兩組材料采用相同工藝進(jìn)行生產(chǎn)，保證了外部因素對(duì)成品面料的影響，并對(duì)涂層面料進(jìn)行了簡(jiǎn)單的性能分析，中空面料與常規(guī)面料除了在撕裂、斷裂強(qiáng)度稍有下降，但仍能滿足帳篷面料需求，其他性能均與常規(guī)面料持平。