芳砜纶色织面料研发的关键技术与产业化*

周明华 (上海新联纺进出口有限公司，上海，200050)

芳砜纶色织面料研发的关键技术与产业化*

周明华 (上海新联纺进出口有限公司，上海，200050)

阐述了芳砜纶色织面料研发和生产中的关键技术及创新点。经过实践，已制定出芳砜纶纱合适的染色、织造生产工艺和技术参数，芳砜纶色织面料质量稳定，具备了产业化应用的条件。

芳砜纶，色织面料，染色，织造，关键技术

0 前言

我国经济的迅猛发展及人民生活水平的进一步提高，使得阻燃、隔热类防护产品的需求不断增加。由上海纺织控股(集团)公司自主研发的高性能芳砜纶具有特殊的化学结构，耐热性能优良，在250℃条件下长期使用尺寸稳定性好，收缩小，强度保持率高;具有卓越的阻燃性，限氧指数LOI值高达33%;其面料具有棉一样的舒适感，是一种具有永久热防护功能的理想材料。与其他高性能纤维相比，芳砜纶的加工性能良好，可用普通设备加工成纱线、面料、服装和防护制品等，可广泛应用于国防、军工和现代化工业中的特种作业环境及家居装饰等，市场需求大，科技含量高，与国内外同类产品相比较，其性价比优势明显，应用前景看好。

上海新联纺进出口有限公司(隶属于上海纺织控股(集团)公司)在做好芳砜纶贸易接单的同时，积极开发芳砜纶织物新产品，组织产业链技术攻关，经过生产实践，掌握了芳砜纶色织面料研发的关键技术，产品质量稳定，具备了大批量生产的条件。

1 工艺流程和工艺参数

芳砜纶色织面料生产中制定合适的染色工艺十分重要的，我公司采用阳离子染料和加载体助剂在高温高压染色机上染纱，其目的是确保染料渗透到纤维内部，其中的倒松筒车速需严格掌握，筒子应软硬适中，张力均衡。

通过准备、织造工艺技术措施的逐一落实，用LL－680型剑杆织机(车速310 r/min)和GA747型(车速180 r/min)都可织制芳砜纶色织面料。相比较而言，以GA747织制的织物下机质量更好，织造效率更高(达到92%)。

1.1 染色部分

1.1.1 染色工艺流程

本色芳砜纶筒纱→倒松筒→前处理→染色→水洗→皂洗→烘干→倒紧筒→染色芳砜纶筒纱

1.1.2 工艺参数

(1)络筒车速为600～650 r/min; (2)前处理加1～2 g/L的除油剂; (3)染色温度130℃，压力196 kPa。

1.2 准备、织造部分

1.2.1 织造工艺流程

(1)经纱→整经→浆纱→穿综

(2)经纱+纬纱→织造→坯布检验

1.2.2 工艺参数

(1)整经车速控制在280 r/min;

(2)浆纱车速控制在40～50 m/min，浆槽温度98℃，上浆率为8%～9%，回潮率6%～6.5%;

(3)织造工艺参数见表1。

表1 LL-680和GA747型剑杆织机织造工艺参数

1.3 后整理部分

1.3.1 后整理工艺流程

坯布→退浆→定型→预缩→成品检验→卷筒

1.3.2 工艺参数

(1)退浆车速控制在30～40 m/min(按织物厚薄而异)，堆置40 min以上，80℃热水洗;

(2)定型车速35 m/min，定型温度180℃; (3)预缩车速35 m/min，预缩率1%～1.5%。

2 产品规格

按上述工艺流程加工而成的耐高温阻燃色织面料常用织物规格如表2所示。

表2 耐高温阻燃色织面料常用织物规格

3 主要关键技术及创新点

针对芳砜纶纤维及其纱线的特性，我们通过不断摸索，逐步优化，在染色和织造工艺过程开创性地采取了相应的技术措施与对策。

3.1 染色部分

(1)因芳砜纶纱线断裂伸长率较大，有一定的弹性，染纱前的倒松筒至关重要。通过多次的摸索和小样试染，确定选择络筒速度为600～650 r/min，筒子松紧适宜，染后的颜色均匀无色差;如络筒车速超过800 r/min，则筒子卷绕太紧发硬，染色后会发生色花起圈现象［［1］。

(2)络筒时张力圈要调整一致，并用张力仪进行测试，保持张力均衡，采用金属槽筒更有利于减少静电和毛羽产生［［2］。络松筒工作做好做细，可以确保布面色泽均匀一致无条花，这是必须重视的一个环节。

(3)为避免染色缸差，控制一个订单染一缸纱，即使5 000 m以上的订单也可采用经纬纱各染一缸的方法而使面料无色差，这是布面色泽一致的重要保证［［1］。

(4)芳砜纶采用阳离子染料和加载体助剂，在常用的高温高压条件下即可染色，80℃之前以1℃/min速度升温，至80℃时加化好的染料和助剂，之后以0.5℃/min速度升温至130℃，压力196 kPa，然后保温1 h，以达到匀染的效果。

(5)芳砜纶纱线刚性大，毛羽多，染色后处理时需加1～2 g/L的柔软剂，以利于筒子纱线顺利退绕。

3.2 准备、织造部分

(1)以14.8 tex×2纱为例，断裂强力100次测定均值4.88 N，断裂伸长率均值为19.57%。在准备工序中采取减少预伸长，控制张力，贴伏毛羽，增强耐磨性的措施。

(2)为实现布面匀整必须做到片纱均匀，整经时宜采用小张力、中车速，遵循“张力均匀，排列均匀，卷绕均匀”的三均匀原则，尽可能保持纱线的弹性，并做好机台的清洁工作，保持通道光滑，以避免毛羽集束成结的现象。

(3)在制定整经工艺时，尽可能多做经轴，可达到12只经轴以上，利于浆纱并轴中避免经向条花次布，形成布面色泽均匀一致。

(4)浆纱时宜采用注重披覆、贴伏毛羽、适当增强的原则，达到张力小、伸长小、卷绕均匀、保持浆膜完整的上浆工艺，使上浆后的经纱具有光滑、耐磨、增强保伸等良好的性能，为顺利织造创造条件。

(5)在开清织口及引纬时间合理配置的前提下，上机张力偏小为宜，并适当减小开口高度，以降低经纱的摩擦和伸长度。

(6)织造投纬时必须用两只或以上筒子，以减少原纱和染色质量上的问题及换筒子产生的横档。

(7)剑杆织机的储纬器张力要调整适当，否则易产生布边跳沉纱疵。要求纬纱有足够的、均匀的张力，使之处于伸直状态，避免纬缩起圈，送接纬剑应具有较高的握持力。

3.3 后整理部分

经整理后布面光洁，色泽鲜艳，缩水率低。根据客户的不同要求，如需要手感柔软，则定型时加柔软剂;如需要布身挺括，则定型时加硬挺剂;需要透气舒适可做吸湿排汗整理。另外，可按要求做“三防”功能整理等。

3.4 攻关过程中实现的创新点

(1)采用色织工艺方法织制经纬同色的面料，其优点为染色符样率达到客户来样要求，几乎能染出所有色系的颜色，损耗很小;产品色泽均匀，色彩鲜艳，质量优良。色织面料不会产生匹染面料存在的深色染不深和色差、折痕等质量问题，适于工业化的生产。

(2)针对芳砜纶纱线断裂伸长率大的特点，通过优化控制络筒车速，使筒子成形良好，软硬适中，解决了筒子染色中易产生色花起圈的一个关键问题。

(3)由于芳砜纶本色纱线白度偏黄(因纤维生产时加油剂所致)，在染中、浅色时会发生颜色萎暗、缺少光泽的情况，在染色前处理中需加1～2 g/L的除油剂(其化学成分为烷基磺酸钠)，经100℃，30 min的洗涤，可增加染色鲜艳程度，使筒子染色后光泽亮丽。

(4)芳砜纶属于芳香族聚砜酰胺纤维，具有该类纤维吸收紫外线特强的共性，在国内外同类产品中耐光色牢度一般都较低。通过染色时优选染料和进口助剂，芳砜纶色织面料的耐光色牢度从原2级提高到3～4级。

(5)完成了芳砜纶14.8 tex×2纱线染色后的缩率比值的测算，得到了一个染色缩率为4.6%的结论，这对订单生产中工艺设计和用纱量计算意义重大。

(6)我公司申请了一项“芳砜纶筒子染色方法”的发明专利，国家知识产权局已下达《专利申请受理通知书》，申请号:200910047809.9。

(7)我公司申请了一项“一种(芳砜纶)阻燃床单”的实用新型专利，国家知识产权局已下达《专利申请受理通知书》，申请号:201020221130.5。

4 产品水平

(1)通过欧盟标准的BS EN531、EN533的阻燃性测试。

(2)通过欧盟标准的(REACH)法规的测试。

(3)通过英国BTTG公司ISO16112、ISO14116两个项目的国际产品认证。

(4)制定了Q/WFHN 01—2009《芳砜纶色织布》上海市企业标准并已发布实施。

(5)在2008年召开的全国棉纺织、色织、印染产品年会上，我公司开发的芳砜纶色织面料荣获优秀创新奖，在2009年召开的全国色织产品年会上我公司开发的芳砜纶色织阻燃床单荣获创意设计奖。

(6)经中国科学院上海科技查新咨询中心文献检索，认定我公司研制的高性能芳砜纶色织面料具有新颖性和良好的市场应用价值，综合技术达到国际先进水平。

(7)通过由中国纺织工业协会组织的专家小组的项目鉴定。

(8)产品实物质量优良，客户反映良好。

5 发展方向

研发芳砜纶新产品，形成芳砜纶产业化规模，拓展芳砜纶应用领域，还需从多方面努力。

(1)拓展芳砜纶贸易市场，扩大芳砜纶客户渠道，形成芳砜纶产业化规模是今后的工作重点。

(2)继续开发各类新品种，拓展芳砜纶防护产品的市场领域，进一步开发汽车流水线上的焊枪防护罩，炼钢、炼铝行业的防护工作服，学校和养老院等场所使用的阻燃床单和消防、军警的面料、服装等。

(3)运用纯芳砜纶或芳砜纶与其他阻燃纤维的混纺、交织，各种纱支、不同经纬密度和织物结构的变化以及与阻燃涂层、阻燃镀膜结合等等，形成芳砜纶防护产品的系列化和配套化的应用前景。

(4)做好芳砜纶产品行业标准的制定工作。

6 结语

通过两年来的产业链攻关实践，我公司在芳砜纶色织面料的关键技术上取得了突破性的进展，已形成了一套成熟的染色、织造的生产工艺和技术参数，产品质量优良，适于产业化的应用。

［1］ 周明华.芳砜纶防护面料的开发与生产［J］.上海纺织科技，2009(4):29-30.

［2］ 倪重光，尤鸿明.芳砜纶织物的织造实践［C］//耐高温芳砜纶纤维开发应用研讨会论文集.上海:上海市纺织科学研究院，2009:51-52.

Key technology and industrialize of aromatic polysulphene yarn dyed fabric

Zhou Minghua (Shanghai New Union Textra Import＆Export Co.，Ltd.)

The article demonstrates the key technologies and innovative points in respect of production research and development of aromatic polysulphene yarn dyed fabric.After the continous practice，we have stipulated the suitable production processes and technical parameters for dyeing and weaving of aromatic polysulphene yarn，the aromatic polysulphene yarn dyed fabric quality steady and qualifying for the industry application.

aromatic polysulphene fiber，key technology，dyeing，weaving，yarn dyed fabric

TS156

A

1004－7093(2010)08－0018－04

*中国纺织工业协会科技指导性项目(2009161)

2010－04－20

周明华，男，1956年生，工程师。主要从事新产品的研发和生产。