功能性环保精纺面料的开发

曹燕红，查神爱，刘丽艳

(江苏阳光股份有限公司,江苏 江阴 214426)

随着现代科技的日益进步和社会经济的发展，人们对生活环境和自身健康越来越重视，消费者在选购服装时不再只关心色彩、款式、价格等因素，面料是否环保也成为其挑选的重要标准之一。“科技、时尚、绿色”成为现代纺织品行业的新标签、新符号[1-2]。新型环保型材料具有可降解、可回收利用、节省能源、低损耗、对人体无害等优点，能有效减少生产过程中对环境造成的污染。本文从原料选择、条染、纺纱、织造、后整理几个方面进行分析，开发了新型功能性环保精纺面料，讨论了功能性环保精纺面料的加工技术难点及其改进措施，并对产品质量指标进行了分析评价，为毛纺行业的生产工艺设计及质量控制提供参考。

1 产品设计

1.1 原料及纤维特点

羊毛纤维：柔软而富有弹性，光泽柔和，具有吸湿性强、保暖性好、天然绝缘、可再生、可生物降解等优点[3]。本文设计面料选用细度为22.5 μm美利奴细羊毛纤维。

改性聚酯纤维S.Café®：由中国台湾兴采实业股份有限公司生产，采用回收的咖啡渣经超临界技术分离出的微多孔材质制成，具有独特的断面，其快干时间比棉纤维高200%,且高于其他功能性聚酯纤维[4]，通过纤维表面的立体颗粒结构，能反射紫外线,减少其对人体皮肤的伤害，其纤维具有独特的多孔结构，提供了优异的异味抑制能力，同时S.Café®原料来源天然，工艺环保，而且可以回收再利用。

导湿快干聚酯纤维Coolmax®：由美国杜邦公司研制，为四管道聚酯纤维材料，其纤维横截面为“十”字形，具有很高的比表面积，表面有沟槽，由于沟槽的毛细虹吸原理，使得纤维具有很好的吸湿透气性，能把身体上产生的热湿气导出，调节身体的温度，保持凉爽感。Coolmax®纤维还具有易护理性，多次洗涤不缩水、不变形，不霉变，干燥速度是棉纤维的5倍[5]。

强力锦纶Cordura®：由美国杜邦公司研发生产，是一种新型强力锦纶纤维，特殊结构赋予它优异的耐磨性，耐撕裂性；其耐磨性比棉纤维高出10倍，比常规聚酯纤维高出3倍[6]。

1.2 规格设计

经过生产车间多次试验，功能性环保精纺面料最终优选原料成分比例为:美利奴羊毛40%、改性聚酯纤维S.Café®25%、导湿快干聚酯纤维Coolmax® 20%、强力锦纶纤维Cordura®15%。织物设计规格参数如下：纱线线密度21 tex×2，平纹组织，经、纬向密度分别为228、208 根/(10 cm)，面密度为195 g/m2。

2 工艺流程

条染：染色→复洗→拼毛→混条→前针梳→精梳→后针梳。

纺部：混条→头针→二针→三针→头粗→二粗→细纱→络筒→并线→倍捻→蒸纱。

织部：整经→穿综→织造→坯检→生修。

后整理：烧毛→连煮→洗呢→干燥→热定形→回烧毛→冲洗→干燥→罐蒸→蒸呢。

3 关键技术

3.1 条 染

由于各种原料染色性能差异较大，采用原料散纤分别进行染色[7]。

3.1.1 羊毛染色

羊毛纤维选用LanaSet染料(上海亨斯迈化工贸易有限公司)进行染色, 使羊毛的亲核基团形成一个不可逆的共价键，从而坚牢地固着于羊毛纤维上，达到高标准的湿耐摩擦色牢度要求[8-9]。毛条装缸后加入冷水运转2 min，让毛条充分润湿。在40 ℃时加入助剂(阿白消FFW 0.3%(owf)、阿白格SET 0.5%(owf)、醋酸2.0%(owf))，染料(LanaSet 黄 2R 0.5%(owf)、LanaSet 红G 0.2%(owf)、LanaSet 灰G 0.7%(owf))，pH值4.0～4.5，以1.0 ℃/min的速度升温至95 ℃，保温55 min，放空出缸。染色浴比1∶8。羊毛染色曲线如图1所示。

图1 羊毛染色工艺曲线图Fig.1 Wool dyeing curve

3.1.2 S.Café®纤维染色

S.Café®纤维采用分散染料(浙江闰土股份有限公司)染色，高温高压染色工艺，染色温度130 ℃，压力300 kPa，其染色曲线如图2所示。

图2 S.Café®染色工艺曲线图Fig.2 S.Café® dyeing curve

原条装缸进水运转2 min，让原条充分润湿。在60 ℃时加入助剂(醋酸0.4%(owf))，染料(分散黄棕S-2RFL 0.8%(owf)、分散红玉S-2GFL 0.7%(owf)、分散深蓝S-3BG 1.6%(owf))，pH值5.0～6.0，运转3 min后开始直升至95 ℃，二次升温至130 ℃保温50 min，降温放空。进热水冲洗8 min后放空。再进满热水后加入醋酸(1.0%(owf))和酸性还原清洗剂BOR (永鑫伯灵顿(上海)化工科技有限公司)1.8%(owf)，pH值3.5～4.0，升温至85 ℃处理20 min后放空，再进满热水后冲洗10 min后放空出缸。

3.1.3 Cordura®纤维染色

Cordura®纤维耐碱不耐酸，其染色曲线如图3所示。

图3 Cordura®染色曲线图Fig.3 Cordura® dyeing curve

原条装缸进水运转2 min，让原条充分润湿。40 ℃时加入助剂(醋酸3.0%(owf)、阿白格SET 0.5%(owf))，染料(LanaSet 蓝R 0.1%(owf)、LanaSet 黑4.5%(owf)、LanaSet 黄2R 0.3%(owf))运转8 min，pH值5.0～7.0，匀速升温至98 ℃，保温50 min后加入净洗剂209 0.3%(owf)，处理20 min后放空。进满热水后加入醋酸1.5%(owf)、得亚宝ASN 1.5%(owf)运转20 min进行固色处理，控制pH值5.5～6.0，放空出缸。

3.1.4 Coolmax®纤维染色

Coolmax®纤维是改性异型聚酯纤维，其染色速度必须控制均匀，否则容易出现色花现象。

纤维条装缸进水运转2 min，让纤维充分润湿。在40 ℃时加入助剂(醋酸1.0%(owf)、元明粉6.0%(owf))，阳离子染料(阳离子黄X-8G 0.60%(owf)、阳离子红X-GRL 0.75%(owf)，阳离子蓝X-GRRL 0.65%(owf))，染色过程包括3段升温，一段升温至70 ℃，升温速率为1.5 ℃/min，二段升温至95 ℃，升温速率为0.5 ℃/min，三段升温至125 ℃，升温速率为0.6 ℃/min，保温60 min进行上色，然后降温到95 ℃后充分水洗，时间为10 min，放空出缸。染色曲线如图4所示。

图4 Coolmax®染色曲线图Fig.4 Coolmax® dyeing curve

由于原料成分中羊毛含量较低，改性化纤含量较高，在后道生产时极易产生静电引起纤维之间互相黏连缠结，影响后道质量和生产效率，因此色条经烘干后再加入毛条质量8%的和毛油和毛条质量1%的抗静电剂，在恒温加湿仓库中闷毛24 h以上，然后进入纺部车间生产，以减少纺纱时产生的飞花飞毛现象。

3.2 纺 部

纺部车间生产时，严格控制各道工序温湿度，前纺车间25～28 ℃，相对湿度78%～85%；细纱车间26～27 ℃，相对湿度70%～80%，以减少纱线毛羽，保证成纱质量。

前纺进行毛条梳理时，发现毛粒较多，为充分梳理纤维，减少毛粒，针梳机的出条速度均设为100 m/min。

细纱机采用 EJ519细纱机(上海二纺机股份有限公司)，车速设定为7 500～8 000 r/min，以减少细纱断头。后道的络筒、并线、倍捻工序中则降低车速，张力适当放小，以保证纱线质量。制成的纱线光洁圆润，毛羽少，条干均匀，强力高，弹性好。

成纱蒸纱后存放24 h以上，使纱线更好地消除内应力，避免后续织造产生呢面疵点。

3.3 织 部

在整经时采用纱线上冷浆，上浆披覆率为10%，使纱线表面的毛羽形成披覆包裹，以避免引起梭口开不清及产生跳花、蛛网等织疵。织造采用G6300剑杆织机(瑞士苏尔寿公司)。后梁高度0 cm，停经架-2 cm，小开口，小张力上机织造，平综时间318°，以利于织造顺利进行。

3.4 染 整

洗呢：速度120 m/min，时间50 min，洗后冲水20 min。达到呢面清洁、面料手感丰厚的效果，清除面料表面浮毛和其他污渍。

热定形：温度180 ℃，时间约30 min，开幅设定160 cm，超喂5%，达到尺寸稳定、缩率稳定的定形效果。

蒸呢：为保持织物亲水吸湿效果更好，采用低温罐蒸，温度100 ℃时间5 min，罐内封闭式蒸呢，既有罐蒸定形作用使面料手感活络，又保证色光不会发生太大变化。

4 成品指标

成品面料经国家纺织产品质量监督检验中心检测，各项指标符合GB/T 26382—2011《精梳毛织品》规定的一等品和GB 18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》规定的B类要求，符合GB/T 18830—2009《纺织品 防紫外线性能的评定》的要求。主要物理指标为：幅宽156 cm，面密度200.6 g/m2，抗起球等级4级，缩水率经向-0.3%，纬向-0.3%，汽蒸缩率经向-0.8%，纬向-0.2%，断裂强力经向660 N，纬向570 N，耐光色牢度4级，其他色牢度均为4级。紫外线防护系数UPF为50+，T(UVA)为1.79%，T(UVB)为0.96%。

5 结束语

功能性环保精纺面料风格独特，呢面光洁，手感活络而又有身骨，弹性好，尺寸稳定性好，易于护理。产品具有多种功能性，在同等条件下能反射紫外线，减少其对人体皮肤的伤害；长时间穿着时，面料能抑制各种异味；同时还具有吸湿速干的功能。适合制作各季套装和裤料。

本文所开发的功能性环保精纺系列面料，既保有羊毛面料的色泽高雅匀净，呢面光洁饱满，手感滑糯有身骨，弹性好的传统风格，又具有抗紫外线，异味抑制，吸湿速干等功能，能够更好地满足市场的各种需求。