熔紡氨綸混紡針織物的防脫散性能分析

張丹　陳慰來　陳夢穎

摘要：熔紡氨綸具有熔點(diǎn)低、黏性高的特點(diǎn)，因此，在一定條件下，熔紡氨綸能與其他纖維黏連，形成具有良好防脫散性能的熔紡氨綸織物。實(shí)驗(yàn)通過分析熔紡氨綸分別與棉、生絲和錦綸在不同熱定型條件下的黏結(jié)情況及熱定型條件對黏結(jié)性的影響，確定熔紡氨綸和熱塑性纖維具有良好的黏結(jié)效果；通過研究最佳黏結(jié)的熔紡氨綸-錦綸針織物在不同熱定型條件下的防脫散性能，為防脫散針織物開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：熔紡氨綸；熱定型；黏結(jié)；防脫散性

中圖分類號：TS102.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2017）02-0025-04

Abstract：Melt spinning spandex is characterized by low melting point and high viscosity. Therefore， melt spinning spandex can cohere with other fibers under certain conditions， thus forming melt spinning spandex fabrics with good ladder proof performance. The experiment determines that melt spinning spandex and thermoplastic fiber have good viscosity by analyzing the coherence of melt spinning spandex respectively with cotton， raw silk and chinlon under different conditions of heat setting and the influence of heat setting conditions on viscosity， and provides reference for the development of ladder proof knitted fabrics by studying ladder proof performance of melt spinning spandexchinlon knitted fabrics with optimal viscosity under different heat setting conditions.

Key words：melt spinning spandex； heat setting； viscosity； ladder proof

熔紡氨綸是近年來興起的新型彈性纖維，它以生產(chǎn)工藝簡單、環(huán)境污染小、成本低而深受歡迎。且熔紡氨綸產(chǎn)品不含有毒溶劑，適合貼身穿著，充分彌補(bǔ)了干紡氨綸在生產(chǎn)過程中污染環(huán)境，使用二甲基甲酰胺有毒溶劑的缺陷，成為彈性纖維市場上新興熱門產(chǎn)品[1]。然而在一定條件下，可以利用熔紡氨綸熔點(diǎn)低，黏性高的特點(diǎn)，將其進(jìn)行一定溫度、時間的熱定型處理，使熔紡氨綸與其他紗線黏結(jié)，形成具有良好防脫散性能的熔紡氨綸混紡織物[23]。

針織物在剪裁后，其剪裁邊緣處極易出現(xiàn)脫散。而熔紡氨綸具有較低的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的黏性，因此可以在交織點(diǎn)利用其黏性產(chǎn)生粘連，從而使針織物具有較好的防脫散效果[45]。實(shí)驗(yàn)主要對比分析棉、絲和錦綸與熔紡氨綸絲在不同干熱條件下的黏結(jié)情況，以期確定熔紡氨綸和不同纖維在不同定型條件下的黏結(jié)性能，并研究最佳黏結(jié)的熔紡氨綸織物在不同熱定型條件下的防脫散性能，確定黏結(jié)效果，為熔紡氨綸織物生產(chǎn)工藝提供參考和依據(jù)。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)原料

通過市場調(diào)查，滌綸、錦綸、棉、絲等面料應(yīng)用氨綸較多，而錦綸在熱性能常數(shù)上與滌綸相似，且熱定型后的物理機(jī)械性能優(yōu)于滌綸，因此選定棉、絲、錦綸為實(shí)驗(yàn)原料。由于生絲中含有絲膠，絲膠對絲素起著膠粘作用，因此生絲更適合黏結(jié)實(shí)驗(yàn)；錦綸66相比錦綸6具有更好的耐熱性，更適合干熱處理。日本日清紡公司生產(chǎn)的熔紡氨綸，原料配方PTMEG∶MDI約為1∶1.8，以混合胺作為擴(kuò)鏈劑，具有較高的耐熱性，適合進(jìn)行熱處理實(shí)驗(yàn)。

因此實(shí)驗(yàn)原料選定為：333 dtex（30D）Mobilon RL熔紡氨綸絲（日本日清紡公司），12.5 tex（80N）普梳棉（嘉興愛研服飾有限公司），77.8 dtex（70D）錦綸66（嘉興愛研服飾有限公司），24.4 dtex（22D）生絲（萬事利集團(tuán)有限公司）。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器

Rapid自動定型烘干機(jī)（XIA MEN PAPID CO.， LTD），JFC1600離子濺射儀（日本電子株式會社），JSM5610LV掃描電鏡（日本電子株式會社），小天鵝牌B型洗衣機(jī)（無錫小天鵝股份有限公司），DHG9203A型烘干機(jī)（杭州藍(lán)天化驗(yàn)儀器廠），德國蔡司體式顯微鏡（卡爾·蔡司公司股份公司）。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1黏結(jié)性能測試

將熔紡氨綸分別與棉、生絲和錦綸絲手工編織成平針，放入Rapid自動定型烘干機(jī)進(jìn)行熱定型。本次實(shí)驗(yàn)選取的熱定型條件均為熔紡氨綸的較佳工藝條件，具體定型條件如表1所示。

將定型后的樣品置于干燥皿內(nèi)靜置24 h后，剪成5 mm長短，用導(dǎo)電膠分別粘在金屬樣品臺上，并利用JFC1600離子濺射儀為其鍍金，提高圖像質(zhì)量。然后將金屬樣品臺置于JSM5610LV掃描電鏡下，觀察熔紡氨綸與棉和生絲、錦綸的黏結(jié)程度。

1.3.2防脫散性能測試

熔紡氨綸具有較低的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的黏著性，因此熔紡氨綸針織物在經(jīng)過一定條件的熱處理后，交織點(diǎn)之間會產(chǎn)生黏結(jié)，從而提高針織物防脫散性能[7]。實(shí)驗(yàn)用洗滌法對最佳黏著的熔紡氨綸錦綸進(jìn)行防脫散性能測試。

將77.8 detx錦綸和33.3 detx熔紡氨綸為原料織成的熔紡氨綸錦綸針織物進(jìn)行不同條件的熱定型處理（熱定型條件見表1），將定型后的織物按照5 cm×5 cm的尺寸大小進(jìn)行裁剪，每種溫度時間定型處理的織物裁剪5個試樣。

根據(jù)GB/T 8629—2001《紡織品紡織試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》，將樣品與標(biāo)準(zhǔn)陪洗布，放入B型洗衣機(jī)內(nèi)清水洗滌30次，每次洗滌時間為10 min，甩干1 min，攪拌強(qiáng)度中強(qiáng)，洗滌結(jié)束后在DHG9203A型烘干機(jī)中平攤烘干，烘箱溫度為60 ℃，烘干后在蔡司體式顯微鏡下拍攝織物邊緣情況。同時實(shí)驗(yàn)以未經(jīng)熱定型的熔紡氨綸針織物為空白對照，進(jìn)行相同處理。

2結(jié)果與分析

2.1熱定型對黏結(jié)性能的影響

圖1分別是熔紡氨綸與棉、生絲、錦綸在150 ℃、90 s熱定型后的掃描電鏡圖像。在該熱定型條件下，熔紡氨綸內(nèi)部結(jié)構(gòu)分子的流動性變強(qiáng)，表現(xiàn)出較好的黏性。由圖1（a）可見，棉紗熱處理后開始脫水松散，只有部分單纖維與熔紡氨綸黏合；而圖1（b）中，絲膠結(jié)晶度增加，呈凝膠狀，與熔紡氨綸有一定的貼合黏連；圖1（c）中錦綸由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，分子間流動性增強(qiáng)，與熔紡氨綸黏合良好。

圖2分別是熔紡氨綸與棉、生絲、錦綸在160 ℃、30 s熱定型后的掃描電鏡圖像，此時熔紡氨綸的內(nèi)部位移更加明顯，黏性增強(qiáng)?？傮w來說，3種原料與熔紡氨綸的黏結(jié)程度都有一定程度提高。但其中棉紗因脫水呈松散狀，熔紡氨綸與棉黏結(jié)點(diǎn)少；生絲表面絲膠固化，單絲開始軟化變形，與熔紡氨綸黏結(jié)度相對較好；錦綸66分子間流動性增強(qiáng)，但具有較高的軟化點(diǎn)溫度，基本未變形，與熔紡氨綸黏連程度高。

圖3分別是熔紡氨綸與棉、生絲、錦綸在160 ℃、60 s熱定型后的掃描電鏡圖像。此時熔紡氨綸絲發(fā)生明顯變形，處于具有較高形變能力的高彈態(tài)，開始向黏流態(tài)轉(zhuǎn)變，黏性增加，物理機(jī)械性能在一定程度上降低。棉纖維在該熱處理?xiàng)l件下基本完全脫水，棉纖維變形松散，與熔紡氨綸的黏結(jié)點(diǎn)減少，黏結(jié)度不高；生絲絲膠破化，單絲開始分離，與熔紡氨綸黏連較好；錦綸產(chǎn)生形變，處于有較高形變能力的高彈態(tài)，與熔紡氨綸黏連度高。

圖4分別是熔紡氨綸與棉、生絲、錦綸在170 ℃、30 s熱定型后的掃描電鏡圖像。在該條件下，熔紡氨綸纖維形變程度大，柔性鏈段和剛性鏈段處于不同力學(xué)態(tài)，開始熔融破壞。棉紗完全脫水松散，開始氧化變形；生絲單絲分散，軟化程度增加，產(chǎn)生不可逆的形變；錦綸軟化變形程度增加。因此170 ℃、30 s熱定型效果不理想。

根據(jù)電鏡圖像，熔紡氨綸黏性較佳的熱定型條件為150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s。實(shí)驗(yàn)中的熱定型條件皆為熔紡氨綸適宜的熱處理?xiàng)l件，過低的溫度和時長會導(dǎo)致熔紡氨綸的黏性降低。在實(shí)驗(yàn)中，錦綸基本處于高彈態(tài)，具有較好的物理機(jī)械性能，與熔紡氨綸黏連良好，熔紡氨綸錦綸最佳黏結(jié)的熱定型條件是150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s。

棉和絲作為天然纖維無熱塑性，在加熱處理時，會隨溫度升高脫去水分，最后氧化降解，因此天然纖維不適合高溫長時的熱處理。棉紗在150 ℃、90 s就因脫水而松散，與熔紡氨綸黏結(jié)點(diǎn)較少，不適合干熱定型法。生絲由于絲膠的保護(hù)作用，在150 ℃、90 s和160 ℃、30 s時，與熔紡氨綸黏連較好，而在160 ℃、60 s時絲膠破化，單絲開始變形分離。故天然纖維熔紡氨綸防脫散針織物的開發(fā)仍需不斷探索，應(yīng)采用不同的熱定型法進(jìn)行黏結(jié)性研究。

2.2熱定型對防脫散性能的影響

不同熱定型下熔紡氨綸錦綸針織物剪裁邊緣脫散情況如圖5所示，未熱定型的熔紡氨綸錦綸針織物經(jīng)30次洗滌后，剪裁邊緣較潔凈，毛羽量較少，個別線圈出現(xiàn)脫散；經(jīng)150 ℃、90 s和160 ℃、30 s熱處理的熔紡氨綸錦綸針織物經(jīng)30次洗滌后，剪裁邊緣潔凈，毛羽量少，線圈基本無脫散情況；經(jīng)160 ℃、60 s和170 ℃、30 s熱定型的熔紡氨綸錦綸針織物在30次洗滌后，毛羽量增加，剪裁邊緣線圈出現(xiàn)脫散。

因此在一定溫度時間內(nèi)，隨著熱處理溫度及時間的增加，熔紡氨綸織物防脫散性能也隨之加強(qiáng)即交織點(diǎn)間黏性增強(qiáng)，但隨著熱處理溫度及時間的進(jìn)一步加強(qiáng)，交織點(diǎn)間黏性減弱，防脫散性能反而降低。

150 ℃、90 s和160 ℃、30 s熱定型后熔紡氨綸錦綸針織物防脫散性能最佳，與電鏡黏結(jié)效果分析一致。故熔紡氨綸錦綸防脫散針織物最佳的熱定型條件是150 ℃、90 s和160 ℃、30 s。

3結(jié)語

a） 熔紡氨綸隨著熱處理溫度和時間的增加，黏性增加，但過高的溫度和過長的時間會導(dǎo)致熔紡氨綸絲熔融破化。綜合分析，熔紡氨綸黏性較佳的熱處理?xiàng)l件為150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s，處理原則為低溫長時，高溫短時。

b） 不同熔紡氨綸防脫散織物的開發(fā)具有一定可行性，但需要考慮其他纖維的熱性能，確定合適的熱定型工藝。干熱定型工藝相對適合有熱塑性且耐熱性能較好的合成纖維，而不適合大多數(shù)天然纖維。

c） 熔紡氨綸生絲黏結(jié)相對最佳的熱定型條件為150 ℃、90 s和160 ℃、30 s，溫度時長過高則絲膠破壞，過低則熔紡氨綸黏性不高；150 ℃、90 s和160 ℃、30 s熱定型后熔紡氨綸錦綸針織物防脫散性能最佳。

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（責(zé)任編輯：唐志榮）