棉型吸湿凉爽机织衬衫面料的开发

刘政钦 徐有亮 倪爱红 彭绪庆 王春燕

(鲁泰纺织股份有限公司，山东淄博，255100)

随着社会的发展和科技的进步，人们对于生活品质的追求不断提升，对服装面料功能性和舒适性的要求也在不断提高。其中，对于衬衫面料的选择越来越趋向于透气性好、吸湿性强、易洗快干、柔软、滑爽、平挺防皱、易打理等。

目前，棉纤维作为市场的主宰原料仍占据着不可动摇的地位[1]。棉纤维和其他纤维素纤维的公定回潮率高，吸湿性好，织物在高温湿热环境下穿着时能够迅速吸收人体表面的汗液和水分[2]。棉织物在衬衫中应用广泛，但棉纤维面料长时间穿着后汗液或水份黏附于人体体表，干燥慢，易使人产生湿漉漉的不适感。另外，棉纤维本身的保形性不是很好，造成其服装洗后起皱不易打理；因此需要采取一些特殊设计和整理才能达到理想效果[3]。

本文选用纯棉细号纱线为主原材料，结合莱赛尔、蚕丝、锦纶、改性涤纶Coolmax(以下简称改性涤纶)等纤维，采用特殊组织结构设计及染整工艺，开发了5个系列、9个单位面积质量在100 g/m2～130 g/m2的吸湿凉爽舒适机织衬衫面料。并就面料生产中的相关技术要点进行总结。

1 织物规格

1.1 设计思路

开发的面料定位高档衬衫，经密和纬密均较大，对原纱的品质要求较高，因此设计时选用细号纱线，采用色织面料生产方式。以JC 9.7 tex、JC 5.8 tex×2、JC 4.9 tex×2为经纱，采用莱赛尔7.3 tex×2、蚕丝24 dtex×3、锦纶77.8 dtex、改性涤纶77.8 dtex为纬纱，通过交织提升面料的吸湿凉爽舒适性能。由于是棉型衬衫面料，设计时保证棉纤维占85%以上。

1.2 面料规格

开发的9种面料规格见表1。JC 5.8 tex×2采用美国细绒棉纺制，强力283.6 cN，3 mm毛羽数为5根/m，捻度98.5捻/10 cm；JC 9.7 tex纱采用100%长绒棉纺制，单纱强力313.4 cN，3 mm毛羽数为3根/m，捻度102捻/10 cm；JC 4.9 tex×2股线采用100%长绒棉纺制，强力292 cN，3 mm毛羽数为5根/m，捻度100捻/10 cm；莱赛尔7.3 tex×2股线强力516.4 cN，3 mm毛羽数为6根/m，捻度85捻/10 cm。

表1 9种面料的规格

面料原料比例经纱纬纱经密/根·(10 cm)-1纬密/根·(10 cm)-11#2#3#4#5#6#7#8#9#100%棉100%棉棉/莱赛尔55/45棉/莱赛尔55/45棉/莱赛尔55/45棉/蚕丝92/8棉/蚕丝92/8棉/锦纶90/10棉/改性涤纶86/14JC 5.8 tex×2JC 4.9 tex×2+JC 5.8 tex×2JC 5.8 tex×2JC 5.8 tex×2JC 5.8 tex×2JC 9.7 texJC 9.7 texJC 9.7 texJC 9.7 texJC 5.8 tex×2JC 4.9 tex×2莱赛尔7.3 tex×2莱赛尔7.3 tex×2莱赛尔7.3 tex×2JC 9.7 tex+蚕丝24 dtex×3JC 19.4 tex竹节纱+蚕丝24 dtex×3JC 19.4 tex竹节纱+锦纶77.8 dtexJC 9.7 tex+改性涤纶77.8 dtex590630590590590669551551669354433315354354433394394433

1.3 面料组织

衬衫面料要求吸湿、凉爽、柔软、舒适，织物组织结构对面料的舒适性影响很大。通过对多种组织进行试验，9种面料的织物纹板图如图1所示。其中，图1(a)为面料1#和面料2#的纹板图，图1(b)为面料3#的纹板图，图1(c)为面料4#和面料5#的纹板图，图1(d)为面料6#和面料9#的纹板图，图1(e)为面料7#和面料8#的纹板图。

2 染色工艺

为了充分发挥棉纤维的吸湿性能，纱线的前处理工艺要考虑尽量把纱线(纤维)的蜡层、油质等杂质去除干净。因棉纱含杂质较多，莱赛尔、蚕丝、锦纶、改性涤纶纱线含有杂质少，纱线的前处理工艺以棉为主进行设计。

2.1 纱线的前处理工艺

棉纱除含有90%的纤维素，还有10%左右的天然杂质，前处理工艺使用螯合剂、精炼剂、烧碱、双氧水，以2.5 ℃/min速度升温到105 ℃后处理40 min，可有效去除杂质，使其具有优良的染色性能。莱赛尔股线使用精炼剂、去油剂，以2 ℃/min速度升温到98 ℃后处理15 min；蚕丝股线使用精炼剂，以2 ℃/min速度升温到90℃后处理20 min；锦纶使用去油灵，以2 ℃/min速度升温到90 ℃后处理10 min，改性涤纶使用精炼剂、去油剂，以2 ℃/min速度升温到90 ℃后处理20 min。

2.2 纱线的染色工艺

棉、莱赛尔、蚕丝纱线染色温度60 ℃，锦纶纱线染色温度95 ℃，改性涤纶纱线染色温度130 ℃；三种工艺所用染料不同，棉、莱赛尔、蚕丝根据纤维特性，元明粉、纯碱的用量有差异，锦纶染色对pH值的精度要求高，助剂酸的加入对最终的颜色有很大影响，改性涤纶采用高温高压染色工艺。

2.3 纱线的后处理工艺

棉、莱赛尔、蚕丝、改性涤纶筛选后处理采用皂洗工艺，充分洗去浮色，对筒纱质量及减少内外色差有很大作用，同时能提高成品面料的色牢度。锦纶后处理只用清水处理即可去除浮色。

3 浆纱工艺

3.1 浆料配方的选择

吸湿凉爽舒适面料上浆时采用低上浆率，利于整理时退浆。一般淀粉浆料因其浆膜脆硬、浆膜耐磨性差、黏度稳定性差等缺点无法满足低上浆率的要求，因此必须选择耐磨性好、浆膜柔韧、黏度稳定的优质浆料作为主浆料，同时浆料在后整理时必须易退净。我们选择了以PVA和优质变性淀粉为主浆料、外加丙烯类浆料及助剂的组合浆料。

面料1#至面料5#采用配方1: 20 kg PVA，100 kg变性淀粉，30 kg丙烯，3 kg蜡片，调浆体积650 L。面料6#至面料9#采用配方2： 40 kg PVA，80 kg变性淀粉，30 kg丙烯，3 kg蜡片，调浆体积650 L。

3.2 浆纱工艺参数

采用TTS20S型浆纱机。面料1#至面料5#采用的浆纱工艺：车速60 m/min，回潮率8%，主压浆力14 kN，预压浆力14 kN，浆槽含固率10%，浆槽温度90 ℃，卷取张力2 100 N，总伸长1.2%。面料6#至面料9#采用的浆纱工艺：车速55 m/min，回潮率8%，主压浆力16 kN，预压浆力16 kN，浆槽含固率10%，浆槽温度90 ℃，卷取张力2 000 N，总伸长1.2%。

3.3 浆纱数据测试

面料1#、面料3#、面料4#和面料5#浆纱测试数据：上浆率12.1%，增强率14.7%，减伸率21.2%，毛羽降低率77.8%，耐磨提高率148.6%。

面料2#浆纱测试数据：上浆率12.5%，增强率15.3%，减伸率15.1%，毛羽降低率80.4%，耐磨提高率215.2%。

面料6#至面料9#浆纱测试数据：上浆率12.6%，增强率16.8%，减伸率15.6%，毛羽降低率81.6%，耐磨提高率220.4%。

从测试数据来看：上浆率相差不大，面料1#、面料3#、面料4#、面料5#较面料2#、面料6#至面料9#参数要低，面料2#、面料6#至面料9#参数相差不大。

4 织造工艺

面料1#织造工艺参数：丰田710型喷气织机，上机张力3 200 N，开口时间280°，第1页综框至第5页综框高度依次为86 mm、78 mm、70 mm、62 mm、54 mm，第6页综框至第10页综框高度依次为98 mm、90 mm、82 mm、74 mm、66 mm，后梁高度1格。

面料2#织造工艺参数：丰田710型喷气织机，上机张力3 000 N，开口时间280°，第1页综框至第5页综框高度依次为86 mm、78 mm、70 mm、62 mm、54 mm，第6页综框至第10页综框高度依次为98 mm、90 mm、82 mm、74 mm、66 mm，后梁高度1格。

面料3#至面料5#织造工艺参数：GAMMAX型剑杆织机，上机张力3 400 N，开口时间321°，第1页综框高度170 mm，随后每页按8 mm递减，后梁高度2格。

面料6#织造工艺参数：GAMMAX型剑杆织机，上机张力3 300 N，开口时间318°，第1页综框高度170 mm，随后每页按8 mm递减，后梁高度2格。

面料7#织造工艺参数：GAMMAX型剑杆织机，上机张力3 100 N，开口时间315°，第1页综框高度170 mm，随后每页按8 mm递减，后梁高度2格。

面料8#织造工艺参数：GAMMAX型剑杆织机，上机张力3 000 N，开口时间320°，第1页综框高度170 mm，随后每页按9 mm递减，后梁高度2格。

面料9#织造工艺参数：GAMMAX型剑杆织机，上机张力3 200 N，开口时间318°，第1页综框高度170 mm，随后每页按9 mm递减，后梁高度2格。

在保证面料外观的条件下，合理配置综框开口高度、综平时间、后梁高度、上机张力。总体来说，织机上机张力宜偏小设置，设定在3 000 N～3 400 N，剑杆织机开口时间315°～320°，喷气织机开口时间280°，开口量根据组织设置，喷气织机后梁高度设置1格，剑杆织机后梁高度设置2格。

5 整理工艺

结合纤维自身的特点，面料的整理选用液氨、液氨+免烫、液氨+冷感+免烫三种方式。采用卷染退浆、松式退浆、长车退浆等不同退浆方式。整理过程中加入亲水性的柔软剂，赋予织物优良的手感和悬垂性。由于面料都是以棉为主要成分，所以全部采用液氨整理，改善面料的芯吸性能。针对纯棉或莱赛尔织物进行免烫整理，使整理后的织物具有良好的外观和平整度。同时，加入冷感整理剂，提升面料的凉感性能[4-5]。

5.1 整理工艺流程

5.2 主要整理工艺参数

烧毛工序车速80 m/min～90 m/min。

长车退浆使用LMH022-200型退浆机，车速60 m/min。工艺配方：退浆酶20 g/L，净洗剂10 g/L，渗透剂10 g/L，温度90 ℃，时间10 min。

卷染退浆使用SMD700B型退浆机。工艺配方：退浆酶10 g/L，净洗剂5 g/L，渗透剂2 g/L，温度90 ℃水洗4道，60 ℃清水洗4道。

松式水洗使用C1E6-200型水洗机。工艺配方：退浆酶10 g/L，净洗剂5 g/L，渗透剂5 g/L，温度90 ℃，时间10 min。

免烫工序车速60 m/min，树脂100 g/L。

焙烘工序车速50 m/min，温度140 ℃～150 ℃。

6 产品性能测试

6.1 测试方法

吸湿速干性按照GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》测试面料滴水扩散时间、芯吸高度、蒸发速率等指标。透气率按照GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》测试面料的透气率。瞬间接触凉感按照GB/T 35263—2017《纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》测试面料的接触凉感系数。外观平整度按照AATCC 124—2014《织物经多次家庭洗涤外观平整度》测试面料的外观平整度。

6.2 测试结果及分析

9种面料性能测试结果见表2。

GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》对机织类产品的吸湿性技术要求是：芯吸高度不小于90 mm，滴水扩散时间均不大于5 s。由表2可以看出，9种面料的芯吸高度均大于90 mm，滴水扩散时间也均不大于5 s。除了面料9#芯吸高度为91 mm以外，其他面料芯吸高度都大于100 mm，其中面料1#至面料5#的芯吸高度均超过120 mm，表明面料具有良好的吸湿性能。

表2 面料性能测试结果

面料芯吸高度/mm滴水扩散时间/s蒸发速率/g·h-1瞬间接触凉感/w·cm-2透气率/mm·s-1平整度/级单位面积质量/g·m-21#2#3#4#5#6#7#8#9#125124148125131116106113915424544440.2910.2820.2680.2110.2550.2860.2630.3180.3340.2320.2230.2570.2630.2610.2360.2250.2200.2333412962882201881933643311663.03.13.23.03.23.03.03.03.0114.11108.28121.77126.58126.58105.99108.62111.03111.64

GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》对机织物的蒸发速率要求不小于0.18 g/h，说明织物具有良好的快干功能。由表2可以看出，9种面料都达到了标准要求，其中面料4#的蒸发速率最低，但也仍然达到了0.211 g/h，面料8#与面料9#的速干性能最好，蒸发速率均超过了0.3 g/h。

GB/T 35263—2017《纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》中对面料的瞬间接触凉感系数要求是不小于0.15 w/cm2，说明面料具有接触瞬间凉感性能。9种面料的瞬间接触凉感系数均在0.22 w/cm2以上，说明接触瞬间凉感性能均较好，其中棉与莱赛尔交织面料的凉感功能最好[6-7]。

9种面料的透气率由高到低依次是面料7#>面料1#>面料8#>面料2#>面料3#>面料4#>面料6#>面料5#>面料9#。面料的透气率对纱线原料的依赖并不大，主要与面料结构形态的变化有关，面料越稀松，透气率越大[8]。

从表2中也可以看出，由于面料是以纤维素纤维为主，采用液氨整理使面料具有一定的保形性，所以9种面料的外观平整度均达到了3.0级以上。

7 结束语

通过采用纯棉细号纱线与莱赛尔、蚕丝、锦纶、改性涤纶等交织，可以发挥棉纤维良好的吸湿性能以及柔软、亲肤、天然等特点，也可以增加面料的排湿速干凉爽性能。经过特殊的组织结构设计，选择浮长线较长的组织，选择PVA加淀粉的浆料配方，低上机张力的织造工艺，结合特殊的后整理工艺，使最终开发的9种面料不仅具有良好的吸湿凉爽舒适性能，还具有一定的保形性以及手感柔软等不同的风格，可以满足消费者对于服装特别是衬衫功能性和穿着舒适性多方面的需求。该系列产品经市场推广后，赢得了良好的经济效益。