竹炭再生纤维多功能墙布的设计与开发*

西安工程大学纺织科学与工程学院， 陕西 西安 710048

目前，我国市场上的墙布大部分来源于国外，其价格较贵。我国的墙布研究开发起步较晚，多半停留在简单装饰层面，能深入到功能性、环保性方面的较少[1]。本文设计开发的多功能墙布在满足美观、耐用的要求之外，具有物美价廉及良好的吸附有害气体、净化空气、防菌抑菌等功能，能给人们的生活和工作创造美好、安全的环境。

1 原料选用及特点

竹炭再生纤维内有竹炭微粉，具有吸附异味、屏蔽电磁波辐射、辐射远红外线、防菌抑菌、调节温湿度、散发淡雅清香、美容护肤等特性，对人体有良好的保健作用[2]。由竹炭再生纤维制备的织物能吸附甲醛、氨气等有害物质及香烟和油漆等异味。

涤纶的断裂强度和断裂伸长率都大于棉纤维，初始模量也高，弹性好，所以涤纶织物挺括不皱，保形性好，并且涤纶的耐磨性、耐热性优良，同时也是优良的绝缘材料[3]。

2 产品设计

2.1 产品规格设计

产品规格见表1。

表1 产品规格

2.2 产品风格图案设计

2.2.1 作品一

(1) 主题：蓝色梦想。

(2) 灵感来源：作品一主要根据蓝天下沙漠中稀少的绿植进行色彩搭配，采用平纹地小提花组织形成纵条纹，条纹宽度不同，凸显出蓝天、绿植、树木的稀缺。

(3) 色经排列：

杏色青色水色绿色杏色赤褐色杏色绿色水色青色152127212721272127212根根根根根根根根根根

即500根/花，边经纱两边各20根；纬纱为全白色。

作品一实物照片见图1，上机图见图2。

图1 作品一实物照片

图2 作品一上机图

2.2.2 作品二

(1) 主题：夏的热烈。

(2) 灵感来源：作品二的创作灵感来源于大自然中烈日下的树林，其跳跃的色彩能给人们带来欢快的感觉，使人们在室内也能感觉到徜徉在大自然中的愉悦。

(3) 色经排列：

蓝色翠绿色蓝色橙色蓝色翠绿色蓝色60196019601960根根根根根根根

即297根/花，边经纱两边各20根；纬纱为全白色。

作品二实物照片见图3，上机图见图4。

图3 作品二实物照片

图4 作品二上机图

2.2.3 作品三

(1) 主题：春舞。

(2) 灵感来源：作品三的创作灵感源于大自然中在田野边的花丛中飞舞的蝴蝶，采用花式纱提高面料的装饰性。

(3) 色经排列：

米黄色军绿色米黄色花式纱米黄色露草色米黄色军绿色米黄色露草色米黄色军绿色米黄色露草色米黄色花式纱米黄色军绿色米黄色804102108484100484810210480根根根根根根根根根根根根根根根根根根根

即360根/花，边经纱两边各20根；纬纱为全白色。

作品三实物照片见图5，上机图见图6。

图5 作品三实物照片

图6 作品三上机图

2.2.4 作品四

(1) 主题：远近的影。

(2) 灵感来源：作品四主要利用同一色系的色差赋予织物明暗相间的效果，在同一色系之间加入花式纱，使织物具备凹凸感，同时提高织物的装饰性。

(3) 色经排列：

水色青色花式纱白色青色白色花式纱青色白色花式纱白色青色白色青色白色花式纱水色56488168841124881688456根根根根根根根根根根根根根根根根根

即336根/花，边经纱两边各20根；纬纱为全白。

作品四实物照片见图7，上机图见图8。

图7 作品四实物照片

图8 作品四上机图

3 准备及织造工艺设计

准备及织造工艺流程：

3.1 络松筒

络松筒工艺参数见表2。

表2 络松筒工艺参数

该工艺的技术要点：采用GA012型松式络筒机，络筒速度为350 m/min，卷绕密度为0.32 g/cm3，同时一定要注意各纱锭之间的卷绕张力一致。络松筒车间的湿度要求高，实际生产中相对湿度一般在70%左右。

3.2 络筒

络筒工艺参数见表3。

该工艺的技术要点：采用1332M型络筒机，络筒速度为800 m/min，卷绕密度为0.38 g/cm3，这样可减少断头，提高织造效率。

表3 络筒工艺参数

3.3 整经

整经工艺参数见表4。

表4 整经工艺参数

3.4 织造

织造工艺参数见表5。

表5 织造工艺参数

该工艺的技术要点：采用舒美特SM93型剑杆织机，配置2 400 N的上机张力和较高的后梁高度，进剑时间早而出剑时间晚(一般进剑时间为61°～75°，出剑时间为280°～300°)，使得梭口清晰度高，打纬顺利，织物的平整度改善，织物外观丰满。

4 后整理工艺设计

后整理工艺流程：

坯布检验→翻布→缝头→烧毛→染色→热定型→ 阻燃整理→验码成品。

4.1 坯布检验

坯布检验内容主要包括物理指标和外观疵点，其中物理指标主要包括织物长度、幅宽、质量、强力和密度等。

4.2 翻布和缝头

翻布时要注意布匹整齐，布头不能漏拉，正反面要一致。缝头采用环缝，且缝头要求平整、坚牢、边齐，距两侧布边1～3 cm处应加密，防止开口和卷边。

4.3 烧毛

烧毛的目的在于烧去布面的绒毛，使布面光洁美观，并防止布料在染色中因绒毛存在而产生染色不匀。

4.4 染色

染色工艺流程：

精练→漂白→高温高压染色→还原皂洗→上油→ 脱水烘干→检查质量。

竹炭再生纤维不经染色。涤纶染色工艺参数见表6。

表6 涤纶染色工艺参数

该工艺的技术要点：涤纶染色采用分散染料，利用KRANTZ筒子纱染色机，在高温高压条件下进行。染色时，染液中应加入少量的磷酸二氢铵、醋酸等弱酸，调节染液pH值至6。具体采用一浴二步法。涤纶染色升温曲线如图9所示。

图9 涤纶染色升温曲线

还原清洗工艺参数见表7。

表7 还原清洗工艺参数

4.5 热定型

为了提高织物的尺寸稳定性，消除织物上的折痕，改善织物的抗起毛起球性，本次设计采用热风拉幅热定型机进行干热定型。

本次设计采用涤纶纱与竹炭再生纤维纱交织，而竹炭再生纤维在高温下易脆损，因此热定型温度不得超过200 ℃，故选用180 ℃，热定型时间选用40 s。

4.6 阻燃整理

在本次设计中，经纬纱分别选用涤纶和竹炭再生纤维为原材料，进行阻燃整理时，分别选用各自适合的阻燃剂与阻燃工艺。

对于涤纶，阻燃剂选用环状磷酸酯。具体的工艺流程：双浸双轧(轧余率70%)→烘干→焙烘(190 ℃， 90 s)→水洗→烘干。涤纶的阻燃整理浸轧液处方见表8。

表8 涤纶的阻燃整理浸轧液处方

对于竹炭再生纤维，阻燃剂选用CFR-201(即O，O-二甲基-N-羟甲基丙酰胺基磷酸酯)，一般与树脂拼用。具体的工艺流程：室温下浸轧(带液率85%～100%)→烘干(105 ℃)→焙烘(150～160 ℃，3～5 min)→中和皂液(皂粉用量2.0 g/L，纯碱用量20.0 g/L，80 ℃)→热水洗→水洗→烘干。竹炭再生纤维的阻燃整理浸轧液处方见表9。

表9 竹炭再生纤维的阻燃整理浸轧液处方

5 结论

(1) 采用线密度均为36.4 tex的涤纶纱和竹炭再生纤维纱分别作为经纬纱，并采用平纹地小提花组织，设计开发了经密为269根/(10 cm)，纬密为238根/(10 cm)，主题为“蓝色梦想”“夏的热烈”“春舞”“远近的影”的多功能墙布。竹炭再生纤维赋予墙布净化室内空气、抗菌抑菌、调节环境温湿度等功能。

(2) 多功能墙布采用剑杆织机织造形成，经热定型处理后，其尺寸稳定性提高，同时织物表面的折痕消除；经阻燃整理后，其使用安全性提高。色彩花型设计主要考虑贴近大自然，使人们在室内仍感觉仿佛徜徉于大自然中，从而给人们提供更舒适、更放松、更愉悦的生活环境。

(3) 利用纺织纤维开发墙布，发展前景广阔。现阶段的问题主要是市场上的墙布品种少，价格高且自主品牌较少。因此，迫切需要人们利用有限的资源合理设计，拓展纺织纤维墙布的市场。