腈綸基吸濕發(fā)熱單面絨面料的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)

瞿建新，馬順彬，龔蘊(yùn)玉

(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通 226007)

提升面料的保暖功能主要有2個途徑，一是采取多種工藝措施，阻止熱量的流失，二是使用發(fā)熱纖維[1－3]。前者通過阻止肌體熱量的流失達(dá)到保暖的目的，是被動保暖措施，也是一種傳統(tǒng)的保暖方法；后者通過面料主動提供熱量，達(dá)到御寒的目的[4－6]。開發(fā)腈綸基吸濕發(fā)熱面料，將2種保暖方法融合在一起，通過選用吸濕發(fā)熱纖維及工藝優(yōu)化，達(dá)到織物兼具輕薄和保暖性能優(yōu)良的效果。

1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.1 原料的選用

棉纖維是一種常用的纖維素纖維，親膚性能好，有優(yōu)良的舒適性，選用棉紗做經(jīng)紗。

緯紗為發(fā)熱腈綸/銅氨纖維混紡紗，這種發(fā)熱紗線是由60%的超細(xì)旦抗起球發(fā)熱腈綸纖維和40%的銅氨纖維混紡而成。

緯紗中的腈綸纖維為吸濕發(fā)熱纖維，與普通纖維相比較，有4個特殊的功能:①吸濕發(fā)熱功能，指在化學(xué)纖維的紡絲液中混入特殊的吸濕發(fā)熱材料，這些發(fā)熱材料，能夠吸收外界的部分濕氣，并轉(zhuǎn)化成熱量。②保暖功能，能有效地阻止熱量的流失和外面寒氣的入侵[7－9]。③透濕功能，當(dāng)肌體產(chǎn)生汗水時，吸濕發(fā)熱纖維能迅速吸收肌體產(chǎn)生的濕氣，并傳輸至面料的表層，保持肌體的干爽。透濕功能是通過改變纖維的截面形狀實(shí)現(xiàn)的，發(fā)熱腈綸纖維的截面為不規(guī)則多邊形，纖維表面有微孔和溝槽，微孔使纖維具有良好的芯吸功能，表面的溝槽便于將纖維吸收的水份傳輸?shù)矫媪系耐鈱印＂懿灰灼鹈鹎?，普通腈綸纖維容易起毛起球，影響面料的外觀和使用壽命。吸濕發(fā)熱腈綸為超細(xì)旦纖維，截面為不規(guī)則多邊形，纖維表面粗糙，紡成紗線后，纖維間抱合力大，不易起毛起球[10]。

銅氨纖維是以棉花中的棉籽絨作為原料加工成的纖維素纖維，吸濕性、柔軟性好，親膚性能佳，與超細(xì)旦抗起球腈綸纖維混紡交織，能兼顧面料的保暖功能和舒適性能。

1.2 工藝優(yōu)化

吸濕發(fā)熱保暖面料的保暖性能，主要通過吸收外界的濕氣轉(zhuǎn)化成熱量來獲得較好的保暖效果，通過工藝優(yōu)化，可以進(jìn)一步提升面料的保暖性能[11]。

1.2.1 增加織物厚度

織物的保暖途徑之一是阻止熱量的流失。在其他指標(biāo)不變的情況下，面料的保暖效果與面料厚度成正比，因此選用較粗的經(jīng)緯紗線織造吸濕發(fā)熱面料[12]。

1.2.2 面料起絨處理

貼身一面的面料經(jīng)過起絨整理，更加柔軟、貼身程度更好。起絨面料使肌體與面料間不容易產(chǎn)生流動空氣，熱量不容易流失，故保暖效果更好。同時，面料經(jīng)起絨整理后厚度有所增加，面料中含有的靜止空氣量增加，這種靜止空氣形成了阻止熱量流失的隔熱層。

1.2.3 織物的組織

吸濕保暖內(nèi)衣面料貼身、柔軟，因此面料中經(jīng)緯紗線的交織次數(shù)不能太多。交織次數(shù)過多，面料堅(jiān)挺，貼身效果不好，容易使皮膚與面料間形成流動空氣，影響保暖效果。本文選用2/2右斜紋作為織物的基礎(chǔ)組織。

1.3 面料的特點(diǎn)

面料成分對面料的性能有較大影響。吸濕發(fā)熱紗線的價(jià)格比較高，超細(xì)旦抗起球腈綸纖維還容易產(chǎn)生靜電，因此設(shè)計(jì)面料時，不能全部使用吸濕發(fā)熱紗線。經(jīng)紗選用28 tex棉紗，緯紗選用發(fā)熱紗線，一方面降低了成本，另一方面減少了靜電的產(chǎn)生。

面料的舒適性能比較優(yōu)越，面料中含有44%的棉纖維，22%的銅氨纖維，34%的腈綸纖維。棉纖維和銅氨纖維親膚性能較好，超細(xì)旦抗起球腈綸纖維手感非常柔軟，由于面料中有回潮率較高的銅氨纖維和棉纖維，因此該面料不容易產(chǎn)生靜電，性能舒適，實(shí)現(xiàn)了多組分纖維在性能上的優(yōu)勢互補(bǔ)。

1.4 面料織造

1.4.1 面料規(guī)格

以線密度為28 tex的棉紗為經(jīng)紗，以單紗線密度為15.5 tex 2合股的腈綸/銅氨纖維(60/40)發(fā)熱混紡紗為緯紗，設(shè)計(jì)開發(fā)腈綸基吸濕發(fā)熱單面絨面料。成品幅寬146 cm，經(jīng)向密度276根/(10 cm)，緯向密度256根/(10 cm)。

1.4.2 色經(jīng)的排列

經(jīng)紗顏色有6種:A淺灰色，B藏藍(lán)色，C品藍(lán)色，D中藍(lán)色，E大紅色，F(xiàn)漂白色。色經(jīng)排列順序?yàn)?2(5A，5C)，13A，2(5D，5A)，13D，2(5A，5D)，13A，2(5C，5A)，20B，5C，5A，5C，5B，10C，5E，5C，5F，5C，5E，10C，5B，5C，5A，5C，20B。

1.4.3 色緯排列

緯紗顏色有6種:a淺藍(lán)灰，b藏藍(lán)色，c品藍(lán)色，d中藍(lán)色，e大紅色，f漂白色。色緯排列順序?yàn)?2(5a，5c)，12a，2(5d，5a，)，13d，2(5a，5d)，12a，2(5c，5a)，21b，5c，5a，5c，5b，9c，5e，5c，5f，5c，5e，9c，5b，5c，5a，5c，21b。

1.4.4 上機(jī)工藝

坯布幅寬158 cm，坯布經(jīng)密255根/(10 cm)，坯布緯密245根/(10 cm)，織物組織為2/2右斜紋，筘號為122齒/(10 cm)，上機(jī)筘幅為164.9 cm。全幅織物中，A紗1 254根，B紗800根，C紗1 130根，D紗552根，E紗160根，F(xiàn)紗80根。另有邊紗48根，邊紗使用雜紗，全幅總經(jīng)根數(shù)為4 024根。

2 生產(chǎn)要點(diǎn)

2.1 絡(luò) 筒

選用GA014MD型絡(luò)筒機(jī)(天津宏大紡織機(jī)械有限公司)絡(luò)筒。緯紗為單紗線密度為15.5 tex的2合股吸濕發(fā)熱紗線，紗線中含有60%的超細(xì)旦抗起球腈綸纖維、40%的銅氨纖維，生產(chǎn)中超細(xì)旦抗起球腈綸纖維容易產(chǎn)生靜電，銅氨纖維柔軟性好耐磨性差，因此絡(luò)筒速度不宜過高，絡(luò)筒速度設(shè)定為575 m/min，絡(luò)筒張力墊圈質(zhì)量為13 g。

2.2 整 經(jīng)

選用貝寧格ZDA型整經(jīng)機(jī)(貝寧格紡織機(jī)械有限公司)進(jìn)行整經(jīng)，整經(jīng)速度設(shè)定為690 m/min。不進(jìn)行附加張力的設(shè)置，集體換筒。

整經(jīng)配軸:A紗1 254根，整成 2軸，配軸為627×2；C 紗 1 130 根，整成 2軸，配軸為 565×2；D紗553根，單獨(dú)成軸；B紗800根，E紗160根，F(xiàn)紗80根，邊紗48根，共計(jì)1 088根，整成2軸，配軸為544×2，整經(jīng)時色經(jīng)排列為:雜邊 12根，地經(jīng)(25B，5E，5F，5E，25B)×16，雜邊 12 根。

2.3 漿 紗

選用GA308型漿紗機(jī)(鄭州紡織機(jī)械股份有限公司)進(jìn)行漿紗，經(jīng)紗為棉紗，根據(jù)相似相溶的原理，漿料配方為變性淀粉100%，相對黏度為10～11 s。漿紗速度為52 m/min，總經(jīng)根數(shù)只有4 024根，紗線間的間距較大，黏連比較少，分絞阻力小，可以選用較高的漿紗速度。上漿率9%，經(jīng)紗比較粗，單紗強(qiáng)力高，上漿時以被覆為主，目的是使毛羽伏貼，可以選用較低的上漿率。夏季漿紗回潮率控制在7.0%～7.5%之間，冬季漿紗回潮率控制在7.5%～8.0%之間。上漿時不需要考慮浸透，使用中溫上漿，漿槽溫度控制在80～85℃。

2.4 穿 經(jīng)

邊紗穿1～2頁綜，地組織3～6頁綜，順穿，合計(jì)穿994個循環(huán)。

2.5 織 造

使用了6種顏色的緯紗，選用GA747劍桿織機(jī)(無錫第四紡織機(jī)械有限公司)織制，織機(jī)速度為196 r/min。

開口時間設(shè)定為 295°[11－12]，經(jīng)紗根數(shù)比較少，梭口容易清晰，織物組織為斜紋，不宜使用早開口。

設(shè)定后梁高度為100 mm，織物組織為斜紋，緯紗容易被打緊，為使紋路清晰，宜使用低后梁。

車間溫濕度控制:緯紗為腈綸基的發(fā)熱紗線，生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生靜電，車間溫濕度偏大控制，溫度控制在24～30℃，相對濕度控制在70%～75%之間。

2.6 后整理

腈綸基吸濕發(fā)熱單面絨面料的后整理主要包括酶退漿、拉幅定形、起絨整理。

2.6.1 酶退漿

在前道加工過程中，經(jīng)紗進(jìn)行了上漿整理。為了能夠去除織物上的漿料并不影響織物的顏色，采用較溫和的酶退漿工藝，同時在工作液中加入復(fù)合精煉酶，去除織物上的油跡和污漬對織物起到精煉效果。選用LMH042 J型退漿機(jī)(江蘇泰州利興龍印紡織機(jī)械有限公司)退漿。

退漿工藝流程為:進(jìn)布→浸軋退漿液→J型箱堆置(60℃，60 min)→熱水洗→冷水洗→落布。

工藝處方和條件:α－淀粉酶10 g/L，復(fù)合精練酶3 g/L，非離子滲透劑 2 g/L，pH值 6.5～7.0，退漿機(jī)車速40 m/min。

2.6.2 拉幅定形

選用LMH731 A-160熱風(fēng)拉幅機(jī)(山東源豐印染機(jī)械有限公司)進(jìn)行拉幅定形。

拉幅工藝條件為:車速40 m/min，溫度150℃，成品幅寬160 cm。

2.6.3 起絨整理

選用ME806起毛起絨機(jī)(無錫旭環(huán)機(jī)械制造廠)進(jìn)行起絨整理。

利用起絨機(jī)械將織物表面的纖維拉出，使面料表面均勻地覆蓋一層絨毛，起毛次數(shù)2次。通過起絨整理增加面料的厚度和蓬松度，提高織物內(nèi)部空氣含量，增加保暖效果。

起絨工藝流程為:浸軋整理液(二浸二軋，軋液率60%)→烘干→單面起絨。

起絨工藝處方為:S-40起毛油20 g/L，101柔軟劑30 g/L，pH值控制在5.5～6.0。針輥速度5～6 m/min，大滾筒速度 3.5～4.5 m/min。

2.7 性能檢測

為了測試織物的保暖效果對面料進(jìn)行保暖性測試，結(jié)果見表1。

表1 保暖性測試數(shù)據(jù)

由表1可知，產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)要求，是一款保暖、健康、環(huán)保的創(chuàng)新型功能性面料。

3 結(jié)束語

吸濕發(fā)熱面料觸體時有溫?zé)岣?，比普通棉纖維面料高1.5～3.0℃，作為冬季內(nèi)衣面料，受到消費(fèi)者的青睞，但設(shè)計(jì)發(fā)熱保暖面料時，吸濕發(fā)熱保暖纖維的用量并不是越高越好。有2方面的原因:一是隨著吸濕發(fā)熱纖維比例的增加，保暖效果提升有限，而面料成本會大幅攀升；二是吸濕發(fā)熱纖維親膚性能差，需要和纖維素纖維混紡交織提高面料的舒適性能。選用吸濕發(fā)熱纖維是提升面料保暖效果的主要措施，通過工藝優(yōu)化，選用粗支紗線、面料起絨、適宜的織物組織等工藝措施，可以提升面料的保暖性能。