紡織新材料在針織面料上的開發(fā)與應用

劉書濤，趙 秀

（際華3543針織服飾有限公司，河北 涿州 072750）

隨著人們對針織產(chǎn)品需求的不斷增加以及紡織品在高新技術(shù)的推動下，新型紡織材料不斷問世，針織產(chǎn)品作為紡織品的重要部分，利用新型紡織材料開發(fā)出具有抗菌、吸排、生態(tài)環(huán)保、生物降解的針織面料具有重要意義。

1 抗菌吸排功能性涼爽針織面料開發(fā)與應用

Supercool材料是目前國內(nèi)外市場上少有的真正具有導濕快干效果的紡織材料，該纖維采用化學方法在高分子鏈上接枝共聚親水基團，改善滌綸吸濕性差的缺陷，達到近乎棉的吸濕效果；通過物理改性及化學改性的方法，纖維具有三葉型和眾多微孔、微溝槽的截面特點，極大增加了比表面積，可在織物結(jié)構(gòu)中形成眾多毛細效應，使汗液經(jīng)吸濕、傳導、蒸發(fā)等一系列芯吸作用，迅速將汗液轉(zhuǎn)移到織物的表面并散發(fā)到空氣中，從而達到吸濕排汗、蒸發(fā)吸熱、調(diào)節(jié)體溫的目的，使肌膚保持干爽、透氣與舒適。

利用內(nèi)置式銀離子十字截面抗菌滌綸、supercool纖維和銀纖維通過雙面網(wǎng)銀組織結(jié)構(gòu)設(shè)計。在后處理過程中，采用涂層處理技術(shù)，在織物反面形成一層均勻的覆蓋膜，呈網(wǎng)狀分布形成拒水層，與皮膚成網(wǎng)狀接觸，減少粘貼感而增強舒適感，面料外層選用十字截面銀鋅復合抗菌滌綸，使內(nèi)外層形成壓力差，提升面料的毛細效應，增大汗液在織物正面的擴散速度和面積，使水分或汗液通過反面凹槽進入正面，但不會從正面進入反面，使產(chǎn)品達到單向?qū)竦男Ч?。從而開發(fā)出一種具有抗菌、吸排、單向?qū)窆δ艿臎鏊樋椕媪?，該面料可以達到以下指標要求：芯吸高度≥150mm，蒸發(fā)速率≥0.4g/h，洗后50次抑菌率（大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌）≥95%，而且手感柔軟、滑爽，面料高檔，特別適合做夏季訓練服、夏季戶外運動服和高檔T恤。

2 高品質(zhì)原液著色纖維針織面料開發(fā)與應用

原液著色纖維是指在紡絲溶液或熔體中加入著色劑，經(jīng)紡絲過程得到的有色纖維。隨著水資源匱乏、人們環(huán)保意識日益增強、全球低碳經(jīng)濟的發(fā)展，紡織品的生產(chǎn)必須要實現(xiàn)綠色化、清潔生產(chǎn)。生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的根基，保護生態(tài)環(huán)境是全球面臨的共同挑戰(zhàn)和共同責任。紡織品作為人類生存發(fā)展的必需品，紡織品的生產(chǎn)在未來必須要實現(xiàn)綠色化，這不僅是任務更是責任。紡織的綠色發(fā)展之路一定離不開原料的綠色發(fā)展，原液著色纖維因其后加工污染小、耗能低、排放少、對環(huán)境友好的特點受到市場青睞。

原液著色纖維也叫色紡纖維，紡前染色纖維是化學纖維生產(chǎn)中在聚合中或在紡絲時加入適當?shù)闹珓┒频玫睦w維。原液著色這樣一種纖維品種被納入“綠色纖維”大家庭的主要考慮是從生產(chǎn)工藝的角度。由于原液著色纖維本身在生產(chǎn)過程中給纖維賦予了各種顏色，因此下游生產(chǎn)的過程中就省去了印染環(huán)節(jié)，大大提高了制得紡織品“綠”的程度，具有突出的環(huán)境友好特征。

目前市場應用比較成熟的原液著色纖維主要包括滌綸長絲、滌錦復合絲、T/R混紡紗等，T/R混紡比例一般為70/30、65/35。由于滌綸具有天然的抗皺特性，黏膠具有良好的吸濕性，利用T/R纖維制作的面料手感柔軟，具有抗皺、吸濕透氣的特性，多用于高檔T恤、運動服裝。通過高品質(zhì)原液著色改性滌綸長絲或滌錦復合絲與莫代爾等纖維交織，開發(fā)的面料具有吸濕透氣、懸垂、挺括的特點，可用于運動服裝、職業(yè)裝等。利用高品質(zhì)原液著色纖維開發(fā)的面料日曬牢度≥6級，目前原液著色纖維材料做深色時還存在一定差距，有些深色深度還達不到要求。

3 生物基可降解材料針織面料開發(fā)與應用

生物基材料是指以光合作用形成的可再生的生物質(zhì)資源為原料，通過生物發(fā)酵技術(shù)轉(zhuǎn)化成生物制品，再經(jīng)提純、聚合成高分子環(huán)保生物材料。生物基可降解材料在微生物作用下或堆肥條件下能分解成二氧化碳和水，一般降解時間為3~6個月，具有環(huán)保、無毒、可降解等特性，有著廣闊的應用空間。

生物基可降解材料如聚乳酸（簡稱“PLA”）、聚丁酸丁二醇酯（簡稱“PBS”）是生物基可降解材料領(lǐng)域增長的主要驅(qū)動力，是目前國際上生物可降解材料中產(chǎn)量最大，應用范圍最廣，性價比最高，最貼近石油基聚酯的可生物降解材料，將占到生物可降解材料市場份額的70%~80%。

PLA是以玉米等含淀粉生物質(zhì)或秸稈纖維素為原料，發(fā)酵聚合形成的聚乳酸，來源充足，完全生物降解，具有良好的物理機械性能，吸濕排汗，天然抑菌、除螨，難燃等特性。其中限氧指數(shù)26%~27%，優(yōu)于常用聚酯等材料，而且發(fā)煙量低，無黑煙。缺點是親水性差，可以利用PLA與棉、黏膠、莫代爾等纖維素纖維混紡來改變親水性差的特點。

由于PLA纖維怕酸怕堿怕高溫和陰離子助劑，要求定型、染色溫度控制精確，溫度將直接影響面料風格、手感、光澤等，目前PLA 面料淺中色織物的色牢度能夠達到3級以上，深色織物色牢度稍微差些，一般深色織物用原液PLA進行色織。如果開發(fā)帶有氨綸織物的PLA針織面料，一定要選擇PLA配套的特殊低溫氨綸，因為PLA在染整處理過程中的溫度不能超過120℃，一般的低溫氨綸預定型溫度要在180℃左右。

由于PLA具有與人體肌膚相近的弱酸性，天然親膚、抑菌、抗螨，具有良好的懸垂性、導濕透氣、富有光澤及絲滑感，廣泛應用于內(nèi)衣、嬰兒服裝、襪子、運動休閑服等。但聚乳酸不耐高溫，所開發(fā)的產(chǎn)品在成品整燙過程中也要注意整燙溫度，溫度過高會是產(chǎn)品硬化。

4 新型保暖材料針織面料開發(fā)與應用

隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展和在紡織工業(yè)中應用日益推廣，使保暖材料日益向著復合型多功能方向發(fā)展。所謂復合型是指各種天然纖維、合成纖維及功能性纖維等不同纖維之間的復合及保暖材料與其他織物之間的復合。其目的在于調(diào)整保暖材料成品的結(jié)構(gòu)，吸取各類材料的特點，除基本的力學性能以外，還具有某些特定的、優(yōu)異的物理或化學性能，如具有某些電學性能、磁學性能、熱學性能、壓縮彈性、水洗性能、透氣性能和透濕性能等，以達到多功能的目的，更加符合消費者對保暖材料各方面的需求。

氣凝膠是一種由原子團簇交聯(lián)而成的納米多孔材料。其制備過程是通過溶膠——凝膠過程控制膠體的空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，然后采用超臨界干燥工藝以避免凝膠固化過程的收縮和碎裂，從而獲得具有納米多孔結(jié)構(gòu)的固態(tài)材料氣凝膠。由于有大量原子位于交聯(lián)團簇的表面, 氣凝膠具有極大的比表面積和氣孔率，孔洞尺寸為1nm~100 nm，在光學、熱學、聲學與電學等方面具有獨特的性能。SiO2氣凝膠是一種納米多孔網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)材料，外觀為乳白色半透明的均勻多孔塊狀物，過去常用作保溫隔熱材料或者將其粉碎后作為塑料、橡膠、涂料、乳液等聚合物的改性添加劑。由于SiO2氣凝膠具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，孔洞率高，具有較強的吸附性能，可以吸附空氣中的絕大多數(shù)有害氣體。

氣凝膠復合材料以其絕佳的保溫性能可廣泛應用在睡袋、帳篷、防護服、登山鞋等日用品上，相對于其他材料來說具有更高的抗寒隔熱性能，而且更少的厚度和重量使其可以具有更多的潮流與設(shè)計方案。目前該類材料開發(fā)的針織面料存在染色鮮艷度差、染色深度低、色牢度差等問題，但是基于氣凝膠的智能紡織品在舒適性能方面具有保溫、防水透濕的特點，同時在保健方面還具有抗菌除臭、防紫外線等優(yōu)點，其在紡織服裝及產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。

5 結(jié)語

紡織新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢是降低生產(chǎn)成本、延長使用壽命、提高新材料產(chǎn)品的附加值和市場競爭力。如新型結(jié)構(gòu)材料主要通過提高強韌性、提高溫度適應性、延長壽命以及材料的復合化設(shè)計等來降低成本，功能材料以向微型化、多功能化、模塊集成化、智能化等方向發(fā)展來提升材料的性能。面對資源、環(huán)境和人口的巨大壓力，生態(tài)環(huán)境材料及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日益受到關(guān)注。短流程、低污染、低能耗、綠色化生產(chǎn)制造，節(jié)約資源以及材料回收循環(huán)再利用，是新材料產(chǎn)業(yè)滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

隨著新型紡織技術(shù)發(fā)展和當前市場需求，針織面料必將向功能性、差異化、高品質(zhì)、低能耗、清潔生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)保方向發(fā)展。功能性針織面料已廣泛應用于國防、環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生等重要領(lǐng)域，能夠帶動行業(yè)總體發(fā)展。高品質(zhì)原液著色針織面料的開發(fā)，大大減少了染整過程中廢水、廢氣排放，降低成本，具有低能耗、低排放、高牢度的優(yōu)點，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，市場前景廣闊。生物基纖維針織面料具有低碳環(huán)保、可無害降解特點，符合國際社會可持續(xù)發(fā)展的要求，極具發(fā)展?jié)撡|(zhì)。

總之，紡織新材料產(chǎn)業(yè)在發(fā)展高新技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強綜合國力和國防實力方面起著重要的作用，世界各發(fā)達國家都非常重視新材料的研發(fā)。紡織產(chǎn)品總的發(fā)展趨勢是朝著高性能化，高功能化方向發(fā)展，其產(chǎn)品應用于航天、航空、國防、石油、醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域。