丁莉燕,逄邵伟,赵学玉,赵 娜,邢明杰
(青岛大学,山东 青岛 266071)
珍珠既可以作为珠宝应用于饰品,也可以作为中药应用于化妆品和医学等领域。经过不断研究,一种以珍珠为主原料的纤维被研发成功并开始应用于纺织服装领域。珍珠纤维具有天然、舒适和保健等优异的性能,逐渐被消费者熟知。本文对珍珠纤维及其产品进行了概述,分析了珍珠纤维产品的应用现状及发展趋势。
珍珠纤维是由东华大学和上海新型纺纱技术开发中心于2004年联合研发的一种新型功能性纤维素纤维,属于国内首创。普通珍珠纤维主要是用超细珍珠粉与纤维素纺丝液混合纺丝制成的。翡翠珍珠纤维是采用高科技手段将纳米级珍珠粉与柔丝蛋白纤维共混纺丝而成。纤维中含有的珍珠粉大大加强了珍珠纤维的功能性,对人体具有保健作用。
珍珠纤维的横截面为椭圆形,纵向有凸起珍珠粉粒,纤维光滑凉爽,有丝绸般的手感;珍珠纤维在酸碱溶液中会降低强度,有较好的耐还原性,不溶于乙醇等一般有机溶剂[1]。
珍珠纤维中的珍珠粉是将天然珍珠经物理方法加工而成,因此珍珠纤维中不含有害化学物质,与肌肤有天然的亲和性[2]。珍珠纤维中的珍珠微粒被皮肤吸收后,可以促进肌肤超氧化物歧化酶(SOD)的活性,使皮肤白皙,不易衰老起皱。珍珠纤维的制备过程基本不会污染环境,属于一种环保产品。
珍珠纤维拉伸性能良好,纤维柔软舒适。具有远红外发射功能,能够促进组织血液微循环,增强细胞免疫力,延缓皮肤衰老。珍珠纤维防紫外线功能良好,能减少紫外线对皮肤的伤害,防止皮肤老化。另外,珍珠纤维吸湿好、抗静电、易染色、悬垂性好,适宜纺织加工、对人体安全无毒副作用[3-4]。
珍珠纤维的纤维强力偏低,直接纺纱纤维的抱合力较差,因此一般与其他纤维进行混纺。这样既能保持珍珠纤维的优良性能,又克服了其强力低、保型性差的缺点。下文简要概述了不同工艺的珍珠纤维纱线产品。
环锭纺纱应用广泛,操作便捷。传统的环锭细纱机具有机构简单、适纺线密度覆盖面广、适应产品范围广、成纱质量好等特点。尽管目前出现了很多新型纺纱方法,但已有纱线中环锭纱仍占主导地位[5]。将珍珠纤维与其它纤维用环锭纺的纺纱进行工艺混纺,通过对环锭纺纱的工艺条件和环境条件等进行优化,进而开发出符合织造要求的混纺纱线。
刘超颖,张立峰等人[6]介绍了珍珠纤维/棉纤维/粘胶纤维的纺纱工艺配置,生产出了混纺比为50/40/10 18.2 tex混纺竹节纱。通过对粗细纱的捻系数进行优选,增加了珍珠纤维的抱合力,减少了意外牵伸。在生产竹节纱时,还要考虑到竹节对钢丝圈的影响;刘东升,唐佩君等人[7]研究了高比例珍珠纤维/抗菌粘胶纤维/Modal纤维混纺纱线的纺纱工艺。发现混纺纱中珍珠纤维越高,抗紫外线性能越好,但纱线的可纺性越差,因此珍珠纤维的比例要在保证其可纺性的基础上尽可能地增加。通过设计与原料特性相符合的纺纱工艺路线,并加强纺纱时的生产管理,最终成功纺出了珍珠纤维/抗菌粘胶纤维/Modal纤维60/20/20 18.5 tex混纺纱线;靳需岭,马会芳等人[8]在测试珍珠纤维性能的基础上,研制开发了棉/珍珠纤维65/35 4.9 tex×2混纺纱线。根据纤维测试结果和产品性能要求,选取了长绒棉与珍珠纤维混纺。长绒棉纤维细,长度较长,有利于提高成纱强力。通过合理的工艺参数设置,解决了珍珠纤维强力低、断裂伸长小、纺纱过程中易脆断等问题;张月,范丽宇等人[9]在相同的条件下纺制了6种不同混纺比的珍珠纤维混纺纱线,并测试了强伸性能。试验发现,珍珠纤维纯纺纱比粘胶纤维纯纺纱的强伸性低,但可纺性仍然良好。珍珠纤维与粘胶纤维混纺时,可根据生产需要调整纱线的混纺比;蒋少军,吴红玲等人[10]采用55%珍珠纤维与45%羊毛生产了5.3 tex特细特混纺纱线。采用高温高压染色使纤维具有良好的色牢度,用增深技术来增加染深色时的均匀性。在染色过程中要用软水或用软水剂进行处理,毛条染色采用媒介染料染色,而珍珠纤维条染色则采用分散染料染色。
赛络纺是一种基于环锭纺改进的纺纱技术[5]。赛络纱的成纱毛羽、条干、强力都优于环锭纱,但细节比环锭纱差。赛络纺纱主要用于羊毛、毛型涤纶、腈纶的纯纺或混纺,也可以应用于棉纺细纱机。
王燕秋,王秀芝[11]以精梳棉、Modal纤维和珍珠纤维为原料,在紧密赛络纺纱机上成功纺制出一种珍珠超强光洁纱线。这种纱线具有结构紧密、外观光洁、毛羽少等特点;宋洪臣,孙茂志[12]利用赛络纺技术加工珍珠纤维/天丝50/50 14.7 tex的混纺纱线。珍珠纤维具有保健功能,而天丝纤维柔滑飘逸,都是生产高档面料的优等纤维,用这两种纤维进行赛络纺纱,所得纱线毛羽少、强力高、风格独特;解艳芳,鄢芙蓉[13]为了顺利开发Tencel纤维、精梳棉和珍珠纤维的赛络纺纱,根据纤维特性设计了合适的工艺路线及工艺参数,最终生产出Tencel纤维/精梳棉/珍珠纤维64/20/16 13.7 tex的针织用纱。
喷气涡流纺是一种新型纺纱技术,通过利用高速涡流和喷嘴内各部件的配合来形成自由端纺纱。喷气涡流纱的品种适应性较广,具有纺纱速度高、纱线毛羽少、抗起毛起球性能优良、耐磨、吸湿透气等特点,适于棉型化纤,特别是纤维素纤维纯纺纱及其混纺纱的生产。因此,珍珠纤维可用喷气涡流纺进行混纺纱线的纺制。
靳贺玲、张玉萍等人[14]阐述了翡翠珍珠纤维的性能特点,并用Modal纤维和珍珠纤维混纺纺制喷气涡流纱。首先对翡翠珍珠纤维进行预松、加湿、抗静电处理以提高其可纺性,然后将两种纤维用包混的方式混合,再对开清棉、梳棉、并条、喷气涡流纺纱等工序采取一定的工艺技术措施并严格控制温湿度,成功纺出了Modal纤维/翡翠珍珠纤维65/35 18 tex的混纺纱线,所纺纱线能较好满足内衣面料服用性能要求;严亚娟[15]探讨了翡翠珍珠纤维/Modal纤维50/50 19.7 tex混纺喷气涡流纱的制备。通过原料预处理、棉包混棉、三道并条、合理设置前纺工艺、优选喷气涡流纺的工艺参数以及运转操作时加强管理这一系列关键环节,最终成功地纺出了满足用户需求的纱线。
珍珠纤维可以制成各种机织或针织面料,也可以用于非织造产品。由于珍珠纤维的优异性能,珍珠纤维面料手感柔软、光泽柔和、悬垂性好、抗起毛起球、舒适性好。可用于制作贴身服装和家纺产品,如内衣、衬衫、运动衣、袜品、床上用品及高档服装衬里等。
由于珍珠纤维具有抗紫外性能,因此珍珠纤维面料是否能够防紫外线引起了人们的关注。胡宁,牛全林等人[16]测试了珍珠纤维衬衫面料与纯棉面料的UPF值,分析了面料成分、纱线细度和纱线密度等方面对织物防紫外线性能的影响。结果表明珍珠纤维与棉混纺的薄型面料具有抗紫外线功能,影响织物抗紫外线性能的一个主要因素是织物密度,因此可以通过增加织物密度来提高织物的抗紫外线系数。
珍珠纤维可以通过设计不同的组织结构,在织机上生产出性能用途各异的机织产品。生产出的机织面料具有手感好、尺寸稳定性好、保健等特点,是一种高档面料。
刘利军[17]用羊毛/珍珠纤维混纺纱织造了双层透视休闲花呢。为了实现休闲类产品的多样性,设计的产品具有透视效果、手感柔滑、有丝般的光泽、悬垂性好、吸湿透气且尺寸稳定性好。通过优化毛条、纺纱、织造及后整理工艺参数,保证了双层透视休闲呢的产品外观和内在质量;许树文,和婷婷等人[18]用珍珠纤维开发了一种新型牛仔面料,这种面料既保持了传统牛仔的风格,又改善了其服用舒适性,并且具有远红外功能和防紫外线功能。为了控制生产成本且充分发挥珍珠纤维的性能,珍珠纤维的混纺比为30%。织物后整理采用了液氨丝光整理,整理后的织物尺寸稳定性和回弹性好、面料平整光洁、纹路清晰、手感丰满滑爽、保型性好且水洗起皱率降低。珍珠纤维牛仔面料的开发,大大提高了产品的附加值,进一步促进了牛仔面料的产品升级;王树英,孙静[19]用珍珠纤维、麻赛尔纤维和棉纤维生产了缎条床品织物。珍珠纤维具有抗紫外线、促进新陈代谢的保健功能,麻赛尔纤维是一种新型生态纺织纤维,主要特点有时尚、绿色环保、自然呼吸等。通过对混纺缎条织物的试生产,解决了生产过程中的经纱断头和开车痕等问题;赵博[20]利用珍珠纤维、Coolplus纤维、细特涤纶和棉纤维的混纺纱加工制成了防羽绒布。由于纤维的特性,面料具有色泽柔和、外观精美高雅的特点,是一种高档服装面料。
利用珍珠纤维生产的针织面料具有优异的服用性能,热湿舒适性好,可用于制作内衣和夏季服装等。
李东平,尹洪伟等人[21]用干燥剂吸湿法对珍珠纤维针织物热湿舒适性进行测试。测试主要是从透气性、接触冷暖感、透湿性和芯吸效应四个方面进行,对测试结果分析发现,珍珠纤维针织物具有较好的透气透湿性和湿传递性,可以将珍珠纤维与莫代尔纤维混纺,进一步提高面料的湿舒适性;李敏,李东平等人[22]选取了12种不同的针织面料进行对比试验,以此来评价珍珠纤维针织物的服用舒适性。将不同的纤维织成纬平针组织的针织面料并做成吊带背心,选取9名学生进行热湿舒适性的主观评定,用模糊评价的方法得出结论,发现珍珠纤维纯纺或混纺织物服用性能较好,可用于制作夏季服装及内衣;赵亚梅,高双凤等人[23]通过珍珠纤维、天丝(Tencel)、莫代尔(Modal)三种纤维的性能对比,设计了合理的纱线混纺比,将混纺纱线进行了毛羽、强力、含湿量、耐热性、耐酸碱性和吸水性测试。发现珍珠纤维混纺纱毛羽含量较多,含湿量较高,耐干热和吸水性能较好,不耐酸,耐碱但不耐强碱,单纱强力大但弹性一般。将混纺纱编织成纬平针、1+1罗纹、三平(罗纹半空气层)、畦编等不同组织的针织物,对织物基本参数、缩水性、保暖性、刚柔性、顶破强力和热收缩性等几个方面进行织物基本服用性能测试。测试发现珍珠纤维针织物的各项性能均符合织物服用性能指标,珍珠纤维是一种高档的功能性针织原料。
珍珠纤维可以作为非织造布原料,通常使用的是水刺法,生产出的非织造布手感柔软、吸湿透气性好、无化学黏合剂等,由于生产过程中对环境无污染,被称作“绿色产品”。珍珠纤维非织造布作为一种高档材料,具有广泛的用途,如用于高档内衣、尿布、毛巾、床上用品、面膜等。
张昊,马建伟等人[24]对珍珠纤维应用于水刺法非织造布的可行性进行了研究,发现珍珠纤维的性能与粘胶纤维相似,加入适量聚酯纤维可弥补其强力低的缺陷;李雄,张富山等人[25]通过调整水刺过程中珍珠纤维的含量制得了不同的珍珠/粘胶水刺非织造布。通过测试水刺非织造布的断裂强度、透气性和柔软度,分析了珍珠纤维含量对水刺非织造布性能的影响。研究发现,增加珍珠纤维含量在一定程度上可能会降低非织造布的断裂强力,但对断裂伸长率影响不大;珍珠纤维含量的增加可提高非织造布的透气性和柔软性;为了使非织造布获得最佳性能效果,珍珠纤维的含量一般为50%。
首先,珍珠纤维的主要原料来源于珍珠,进一步拓展了珍珠的应用范围,对我国的珍珠养殖业具有重要意义。其次,珍珠纤维中含有多种氨基酸和微量元素,长期与皮肤接触能够被人体吸收,可以起到护肤保健作用,有利于人体健康,符合消费者的需求。另外,珍珠纤维具有防紫外线和远红外功能,是功能性纺织品的一种优良原料。珍珠纤维在生产过程中具有环保无污染的特点,符合人们对绿色生活的追求。最后,珍珠纤维的发展,对我国的纺织行业具有重要影响,能够为纺织业带来新的活力,进一步带动传统纺织业的转型升级。
随着高新技术的发展,功能性纺织品层出不穷,具有保健功能的纺织品备受消费者的青睐。珍珠纤维作为我国自主研发的一种新型纤维,具有优良的性能和高附加值,能够满足消费者追求健康环保的需求,具有巨大的市场价值,研究应用前景非常广阔。
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