竹炭再生纖維多功能墻布的設(shè)計與開發(fā)*

西安工程大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 西安 710048

目前，我國市場上的墻布大部分來源于國外，其價格較貴。我國的墻布研究開發(fā)起步較晚，多半停留在簡單裝飾層面，能深入到功能性、環(huán)保性方面的較少[1]。本文設(shè)計開發(fā)的多功能墻布在滿足美觀、耐用的要求之外，具有物美價廉及良好的吸附有害氣體、凈化空氣、防菌抑菌等功能，能給人們的生活和工作創(chuàng)造美好、安全的環(huán)境。

1 原料選用及特點

竹炭再生纖維內(nèi)有竹炭微粉，具有吸附異味、屏蔽電磁波輻射、輻射遠紅外線、防菌抑菌、調(diào)節(jié)溫濕度、散發(fā)淡雅清香、美容護膚等特性，對人體有良好的保健作用[2]。由竹炭再生纖維制備的織物能吸附甲醛、氨氣等有害物質(zhì)及香煙和油漆等異味。

滌綸的斷裂強度和斷裂伸長率都大于棉纖維，初始模量也高，彈性好，所以滌綸織物挺括不皺，保形性好，并且滌綸的耐磨性、耐熱性優(yōu)良，同時也是優(yōu)良的絕緣材料[3]。

2 產(chǎn)品設(shè)計

2.1 產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計

產(chǎn)品規(guī)格見表1。

表1 產(chǎn)品規(guī)格

2.2 產(chǎn)品風(fēng)格圖案設(shè)計

2.2.1 作品一

(1) 主題：藍色夢想。

(2) 靈感來源：作品一主要根據(jù)藍天下沙漠中稀少的綠植進行色彩搭配，采用平紋地小提花組織形成縱條紋，條紋寬度不同，凸顯出藍天、綠植、樹木的稀缺。

(3) 色經(jīng)排列：

杏色青色水色綠色杏色赤褐色杏色綠色水色青色152127212721272127212根根根根根根根根根根

即500根/花，邊經(jīng)紗兩邊各20根；緯紗為全白色。

作品一實物照片見圖1，上機圖見圖2。

圖1 作品一實物照片

圖2 作品一上機圖

2.2.2 作品二

(1) 主題：夏的熱烈。

(2) 靈感來源：作品二的創(chuàng)作靈感來源于大自然中烈日下的樹林，其跳躍的色彩能給人們帶來歡快的感覺，使人們在室內(nèi)也能感覺到徜徉在大自然中的愉悅。

(3) 色經(jīng)排列：

藍色翠綠色藍色橙色藍色翠綠色藍色60196019601960根根根根根根根

即297根/花，邊經(jīng)紗兩邊各20根；緯紗為全白色。

作品二實物照片見圖3，上機圖見圖4。

圖3 作品二實物照片

圖4 作品二上機圖

2.2.3 作品三

(1) 主題：春舞。

(2) 靈感來源：作品三的創(chuàng)作靈感源于大自然中在田野邊的花叢中飛舞的蝴蝶，采用花式紗提高面料的裝飾性。

(3) 色經(jīng)排列：

米黃色軍綠色米黃色花式紗米黃色露草色米黃色軍綠色米黃色露草色米黃色軍綠色米黃色露草色米黃色花式紗米黃色軍綠色米黃色804102108484100484810210480根根根根根根根根根根根根根根根根根根根

即360根/花，邊經(jīng)紗兩邊各20根；緯紗為全白色。

作品三實物照片見圖5，上機圖見圖6。

圖5 作品三實物照片

圖6 作品三上機圖

2.2.4 作品四

(1) 主題：遠近的影。

(2) 靈感來源：作品四主要利用同一色系的色差賦予織物明暗相間的效果，在同一色系之間加入花式紗，使織物具備凹凸感，同時提高織物的裝飾性。

(3) 色經(jīng)排列：

水色青色花式紗白色青色白色花式紗青色白色花式紗白色青色白色青色白色花式紗水色56488168841124881688456根根根根根根根根根根根根根根根根根

即336根/花，邊經(jīng)紗兩邊各20根；緯紗為全白。

作品四實物照片見圖7，上機圖見圖8。

圖7 作品四實物照片

圖8 作品四上機圖

3 準備及織造工藝設(shè)計

準備及織造工藝流程：

3.1 絡(luò)松筒

絡(luò)松筒工藝參數(shù)見表2。

表2 絡(luò)松筒工藝參數(shù)

該工藝的技術(shù)要點：采用GA012型松式絡(luò)筒機，絡(luò)筒速度為350 m/min，卷繞密度為0.32 g/cm3，同時一定要注意各紗錠之間的卷繞張力一致。絡(luò)松筒車間的濕度要求高，實際生產(chǎn)中相對濕度一般在70%左右。

3.2 絡(luò)筒

絡(luò)筒工藝參數(shù)見表3。

該工藝的技術(shù)要點：采用1332M型絡(luò)筒機，絡(luò)筒速度為800 m/min，卷繞密度為0.38 g/cm3，這樣可減少斷頭，提高織造效率。

表3 絡(luò)筒工藝參數(shù)

3.3 整經(jīng)

整經(jīng)工藝參數(shù)見表4。

表4 整經(jīng)工藝參數(shù)

3.4 織造

織造工藝參數(shù)見表5。

表5 織造工藝參數(shù)

該工藝的技術(shù)要點：采用舒美特SM93型劍桿織機，配置2 400 N的上機張力和較高的后梁高度，進劍時間早而出劍時間晚(一般進劍時間為61°～75°，出劍時間為280°～300°)，使得梭口清晰度高，打緯順利，織物的平整度改善，織物外觀豐滿。

4 后整理工藝設(shè)計

后整理工藝流程：

坯布檢驗→翻布→縫頭→燒毛→染色→熱定型→ 阻燃整理→驗碼成品。

4.1 坯布檢驗

坯布檢驗內(nèi)容主要包括物理指標和外觀疵點，其中物理指標主要包括織物長度、幅寬、質(zhì)量、強力和密度等。

4.2 翻布和縫頭

翻布時要注意布匹整齊，布頭不能漏拉，正反面要一致。縫頭采用環(huán)縫，且縫頭要求平整、堅牢、邊齊，距兩側(cè)布邊1～3 cm處應(yīng)加密，防止開口和卷邊。

4.3 燒毛

燒毛的目的在于燒去布面的絨毛，使布面光潔美觀，并防止布料在染色中因絨毛存在而產(chǎn)生染色不勻。

4.4 染色

染色工藝流程：

精練→漂白→高溫高壓染色→還原皂洗→上油→ 脫水烘干→檢查質(zhì)量。

竹炭再生纖維不經(jīng)染色。滌綸染色工藝參數(shù)見表6。

表6 滌綸染色工藝參數(shù)

該工藝的技術(shù)要點：滌綸染色采用分散染料，利用KRANTZ筒子紗染色機，在高溫高壓條件下進行。染色時，染液中應(yīng)加入少量的磷酸二氫銨、醋酸等弱酸，調(diào)節(jié)染液pH值至6。具體采用一浴二步法。滌綸染色升溫曲線如圖9所示。

圖9 滌綸染色升溫曲線

還原清洗工藝參數(shù)見表7。

表7 還原清洗工藝參數(shù)

4.5 熱定型

為了提高織物的尺寸穩(wěn)定性，消除織物上的折痕，改善織物的抗起毛起球性，本次設(shè)計采用熱風(fēng)拉幅熱定型機進行干熱定型。

本次設(shè)計采用滌綸紗與竹炭再生纖維紗交織，而竹炭再生纖維在高溫下易脆損，因此熱定型溫度不得超過200 ℃，故選用180 ℃，熱定型時間選用40 s。

4.6 阻燃整理

在本次設(shè)計中，經(jīng)緯紗分別選用滌綸和竹炭再生纖維為原材料，進行阻燃整理時，分別選用各自適合的阻燃劑與阻燃工藝。

對于滌綸，阻燃劑選用環(huán)狀磷酸酯。具體的工藝流程：雙浸雙軋(軋余率70%)→烘干→焙烘(190 ℃， 90 s)→水洗→烘干。滌綸的阻燃整理浸軋液處方見表8。

表8 滌綸的阻燃整理浸軋液處方

對于竹炭再生纖維，阻燃劑選用CFR-201(即O，O-二甲基-N-羥甲基丙酰胺基磷酸酯)，一般與樹脂拼用。具體的工藝流程：室溫下浸軋(帶液率85%～100%)→烘干(105 ℃)→焙烘(150～160 ℃，3～5 min)→中和皂液(皂粉用量2.0 g/L，純堿用量20.0 g/L，80 ℃)→熱水洗→水洗→烘干。竹炭再生纖維的阻燃整理浸軋液處方見表9。

表9 竹炭再生纖維的阻燃整理浸軋液處方

5 結(jié)論

(1) 采用線密度均為36.4 tex的滌綸紗和竹炭再生纖維紗分別作為經(jīng)緯紗，并采用平紋地小提花組織，設(shè)計開發(fā)了經(jīng)密為269根/(10 cm)，緯密為238根/(10 cm)，主題為“藍色夢想”“夏的熱烈”“春舞”“遠近的影”的多功能墻布。竹炭再生纖維賦予墻布凈化室內(nèi)空氣、抗菌抑菌、調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度等功能。

(2) 多功能墻布采用劍桿織機織造形成，經(jīng)熱定型處理后，其尺寸穩(wěn)定性提高，同時織物表面的折痕消除；經(jīng)阻燃整理后，其使用安全性提高。色彩花型設(shè)計主要考慮貼近大自然，使人們在室內(nèi)仍感覺仿佛徜徉于大自然中，從而給人們提供更舒適、更放松、更愉悅的生活環(huán)境。

(3) 利用紡織纖維開發(fā)墻布，發(fā)展前景廣闊?，F(xiàn)階段的問題主要是市場上的墻布品種少，價格高且自主品牌較少。因此，迫切需要人們利用有限的資源合理設(shè)計，拓展紡織纖維墻布的市場。