文章編號(hào) |1009-265X(2019)04-0024-04

來源 | 《現(xiàn)代紡織技術(shù)》2019年第5期

作者 |賀建國1，章為敬2

(1.泉州海天材料科技股份有限公司，福建泉州 362000；2.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海 201620)

作者簡(jiǎn)介 |賀建國(1982-)，男，陜西蒲城人，助理工程師，主要從事針織新產(chǎn)品、新技術(shù)方面的研究。

定型機(jī)、涂層機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2020年12月28日訊 選用在濕度狀態(tài)下有良好的保形性的PBT長絲和具有吸濕快干功能的Cooldry長絲為原料，通過兩種長絲的組合和浮點(diǎn)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用高機(jī)號(hào)的針織機(jī)編織，開發(fā)出具有單向?qū)窈退俑晒δ茚樋椕媪?，且其單向?qū)窆δ艹志?，具有良好的吸濕性、?dǎo)濕性、快干性和服用舒服性。

  關(guān)鍵詞  PBT;Cooldry;單向?qū)?針織面料;產(chǎn)品開發(fā)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)生活的不斷發(fā)展，人們對(duì)于服裝的舒適性以及功能性有了更高的要求，特別是在夏季，由于人體大量排汗，汗液不能及時(shí)且迅速的排到空氣中去，造成出汗后衣服潤濕會(huì)有貼身不舒適感覺。因此，具有吸濕快干、高散濕、高散熱涼爽舒適功能的新型單向?qū)穹b面料應(yīng)運(yùn)而生，并隨著市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，品種越來越多，主要以親/疏水印花后整理和針織組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩種方法實(shí)現(xiàn)單向?qū)窆δ躘1]。印花整理實(shí)現(xiàn)單向?qū)窆δ艿脑硎峭ㄟ^點(diǎn)狀印花網(wǎng)版將疏水整理劑印在親水織物內(nèi)層，使織物內(nèi)層印花部分疏水，織物內(nèi)外兩層產(chǎn)生潤濕性梯度差，有利于水分由內(nèi)向外傳導(dǎo)，以此實(shí)現(xiàn)單向?qū)窆δ躘2]。此法的優(yōu)點(diǎn)是滲水通道可以通過印花方式做變化，單向傳遞效果較好，作為印花底布的織物有較多選擇，手感柔軟，外觀比較豐富，單導(dǎo)圖文豐富容易吸引消費(fèi)者。但是，由于該方法是通過后整理方式將整理劑附著在織物上，經(jīng)過頻繁水洗，部分助劑會(huì)脫落并隨機(jī)粘在織物的內(nèi)外面，影響其單導(dǎo)和吸濕效果，長期水洗則會(huì)導(dǎo)致織物喪失單向?qū)窈臀殴δ堋?/span>

通過織物多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不同紗線配置的方法亦可使織物內(nèi)層疏水、外層親水，形成差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)織物良好的單向?qū)窆δ躘3]。該方法避免了通過印花整理制備單向?qū)衩媪夏途眯圆畹娜秉c(diǎn)，使織物單向?qū)窆δ艹志糜行?。本文主要?2 dtex/24根PBT長絲和83 dtex/72根Cooldry長絲為原料，利用其良好的吸濕性，通過針織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，開發(fā)具有良好的單向?qū)窆δ艿男滦歪樋椕媪稀?/span>

單向?qū)窨椢锝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

單向?qū)袷侵咐每椢飪?nèi)外層纖維間產(chǎn)生的毛細(xì)效應(yīng)附加壓力差，實(shí)現(xiàn)汗液自動(dòng)從織物內(nèi)層(貼膚面)擴(kuò)散到織物外層(非貼膚面、擴(kuò)散層)，并且水分難以從織物外層向內(nèi)層傳導(dǎo)。這種具有汗液自動(dòng)從內(nèi)層導(dǎo)向外層擴(kuò)散的功能織物稱為單向?qū)窨椢铩２捎脝蜗驅(qū)衩媪现谱鞯姆b能夠最大限度地減少汗液黏貼皮膚而帶來不舒服感[2-5]，因此具有良好的熱濕舒適性。

通過織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單向?qū)窆δ苤饕頌椴顒?dòng)毛細(xì)效應(yīng)，采用毛細(xì)管直徑由下到上變細(xì)的形態(tài)來解決芯吸高度和傳輸速率的矛盾。在雙層結(jié)構(gòu)織物中，當(dāng)織物外層纖維形成細(xì)的毛細(xì)管，織物里層纖維之間形成較粗的毛細(xì)管時(shí)，在織物內(nèi)外層界面之間就會(huì)產(chǎn)生附加壓力差，織物中的液態(tài)水在附加壓力差作用下自動(dòng)從里層流到外層，形成一定的單向?qū)衲芰??？椢锏膬?nèi)層纖維粗、紗線捻度小、密度大于外層以及纖維伸長小于外層，均有利于提高差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)，進(jìn)而提高織物的單向?qū)裥阅躘3]。

單向?qū)窨椢锏脑O(shè)計(jì)思路

2.1原料性能

PBT纖維是聚對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維的簡(jiǎn)稱。隨著差別化纖維在功能性面料中的廣泛使用，PBT的研究價(jià)值被重視起來[6-7]。PBT纖維兼有滌綸的優(yōu)良機(jī)械性能及錦綸的柔軟和耐摩擦性，而其可染性和著色性卻超過滌綸和錦綸[8]。PBT纖維具有良好的回彈性、耐磨性和纖維卷曲性，伸長率可達(dá)到30%～60%，強(qiáng)度達(dá)到30.91～35.32 cN/tex[9]。另外，PBT纖維在濕態(tài)下的保形性極好，染色性能極佳，使用普通分散染料就能達(dá)到優(yōu)良的染色牢度[10]，是開發(fā)針織服用紡織品良好的原料。

Cooldry是泉州海天輕紡集團(tuán)最新推出的干爽、舒適性紡織品。它將自然界的毛細(xì)管原理導(dǎo)入紡織品開發(fā)，使其能夠快速吸水、輸水、擴(kuò)散和揮發(fā)，從而保持肌膚的干爽。Cooldry纖維的橫截面面積填充率在60%～80%之間，纖維比表面積比圓形截面增加40%～50%，因而毛細(xì)效應(yīng)和透氣性很高，芯吸能力大大超過棉,Cooldry纖維獨(dú)特的十字形截面，使其與皮膚的接觸面積產(chǎn)生變化。

2.2設(shè)計(jì)思路

由于織物單向?qū)駲C(jī)理與織物的結(jié)構(gòu)、織物的密度以及織物內(nèi)外層所用的纖維種類不同，實(shí)際效果也有所不同，選用合適的纖維應(yīng)用到結(jié)構(gòu)型單向?qū)窨椢镏?，尤為關(guān)鍵。由于PBT紗線彈性好，且彈性不受濕度影響，將PBT纖維的紗線應(yīng)用到單向?qū)窨椢锏膬?nèi)層(貼膚面)，用PBT作為支架將皮膚和織物外層隔離開來，在皮膚和織物之間形成空氣對(duì)流層，具有疏水作用。同時(shí)空氣對(duì)流的存在加速了織物外層汗液的蒸發(fā)速度。將具有快吸水、快擴(kuò)散的十字截面Cooldry長絲作為外層材料，使織物內(nèi)外層產(chǎn)生附加壓力差，形成差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)，使織物具有單向?qū)窆δ堋?/span>

織物的結(jié)構(gòu)意匠圖如圖1所示，設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu)為浮線和成圈的相互交替排列，使織物內(nèi)面形成凹凸的紋理槽面，織物內(nèi)層形成均勻浮點(diǎn)狀分布，與皮膚成點(diǎn)狀接觸，減少粘貼感而增強(qiáng)舒適感?？椢锿鈱舆x用十字截面的纖維，提升織物的毛細(xì)效應(yīng)，增大汗液在織物正面的擴(kuò)散速度和面積，提高速干效果。如圖2所示，紗線在織物內(nèi)部形成少而粗的毛細(xì)管，使得織物內(nèi)外兩面纖維吸濕性形成明顯的差異?？椢飪?nèi)層水分不斷的被外層毛細(xì)管吸走至外層蒸發(fā)，從而使內(nèi)層保持較少的水分殘留。該種方法設(shè)計(jì)的織物，毛細(xì)管在紗線內(nèi)部形成，織物在水洗和使用過程中織物內(nèi)外層毛細(xì)管效應(yīng)差異不易被破壞，高效的導(dǎo)濕功能便不會(huì)減弱，因此單向?qū)窆δ苣軌虺志梅€(wěn)定。

圖1 組織結(jié)構(gòu)意匠圖

圖1 組織結(jié)構(gòu)意匠圖

織造工藝

3.1設(shè)備參數(shù)

針織大圓機(jī)選用福源單面機(jī)，機(jī)號(hào)為36針/25.4 mm，筒徑864 cm(34吋)，總針數(shù)3 900枚。

3.2織針排列及三角排列

針筒織針排列按AABB順序排列。三角排列如圖3所示。

圖3 三角排列

3.3排紗

第1,2,6,7,11,12,16,17路穿62 dtex/24根(PBT)(55D/24根)。

第3,4,5,8,9,10,13,14,15,18,19,20路穿83 dtex/72根Cooldry(75D/72根)。

3.4編織參數(shù)

第1,2,6,7,11,12,16,17路線長為11 cm/100枚。

第3,4,5,8,9,10,13,14,15,18,19,20路線長19 cm/100枚。

橫密94縱行/5 cm，縱密136橫列/5 cm，毛坯平方米質(zhì)量85 g/m2，毛坯幅寬115 cm。

染整工藝

染整的工藝流程:去油→染色→還原洗→酸洗→脫水→剖幅→定形(170 ℃,軋滲透劑JFC 3G/L)。

4.1去油

去除坯布在織造過程中沾染上的油污、雜質(zhì)，避免染色時(shí)出現(xiàn)色花等問題。工藝參數(shù)：浴比1∶8，溫度控制90 ℃，采用吸濕排汗劑，劑量1 g/L，去油劑使用TF129K(浙江傳化股份有限公司),劑量1 g/L，運(yùn)作時(shí)間20 min。

4.2染色

使染料和纖維發(fā)生化學(xué)或物理結(jié)合，讓染料在纖維上形成色淀，使纖維染上顏色。去油、染色曲線如圖4所示，染色設(shè)備采用臺(tái)灣亞嘰工業(yè)有限公司的高溫染色機(jī)，工藝參數(shù)：浴比為1∶8，溫度130 ℃,時(shí)間30 min，pH值3.8～4.2。

圖4 去油、染色曲線

4.3還原洗

去除染色表面的浮色，提高織物的色牢度，使用劑量：H2O2為2%(按投染毛坯的重量),Na2CO3為3%(按投染毛坯的重量)，工藝參數(shù)：浴比1∶20，溫度90 ℃，時(shí)間運(yùn)行20 min。

4.4酸洗

中和還原洗的酸堿度，使pH值達(dá)到6～7之間，CH3COOH使用劑量0.3%(按投染毛坯的重量)，工藝參數(shù)：浴比1∶20，常溫，時(shí)間運(yùn)行100 min。

4.5定形

在染整過程中由于機(jī)械外力的作用造成被加工的織物伸長、收縮，導(dǎo)致織物的幅寬/克重、緯斜、花高等內(nèi)外品質(zhì)指標(biāo)不能滿足要求，故應(yīng)進(jìn)行后定形加工。助劑在定形機(jī)前浸軋槽添加，在定形這道工序中，需要注意溫度、風(fēng)量、速度等的調(diào)節(jié)與控制。工藝參數(shù)：溫度170℃，風(fēng)量1 500 r/min，速度20 m/min，添加助劑JFC(軋滲透劑)，劑量3 g/L。

4.6成品規(guī)格

經(jīng)染色定形后，光坯織物外層如圖5所示，外層有細(xì)膩的肌理感，紋理清晰?？椢飪?nèi)層(貼膚面)如圖6所示，呈現(xiàn)均勻的凹凸面?？椢锲椒矫踪|(zhì)量為125 g/m2，門幅150 cm。

圖5 織物外層

圖6 織物內(nèi)層

染整工藝

織物性能測(cè)試參照GB/T 21655.1—2008《紡織品吸濕速干性的評(píng)定 第1部分，單向組合實(shí)驗(yàn)法》和GB/T 21655.2—2009《紡織品吸濕速干性的評(píng)定 第2部分，動(dòng)態(tài)水分傳遞法》,采用MMT液態(tài)水分管理測(cè)試儀器測(cè)試織物單向傳遞指數(shù)、吸濕性、速干性能，檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 織物單向?qū)窈臀鼭裥?、速干性能檢測(cè)結(jié)果

由表1表明，使用PBT和Cooldry長絲開發(fā)的單向?qū)窨椢锏膯螌?dǎo)傳遞指數(shù)在洗前和洗后變化不大，均達(dá)到國標(biāo)要求，說明該方法開發(fā)的單導(dǎo)通道保持性良好，單向?qū)窆πб廊淮嬖?。吸濕性能和速干性在洗前洗后均符合國家?biāo)準(zhǔn)，尤其芯吸高度說明織物的浸水后，PBT纖維在濕態(tài)狀態(tài)下，彈力保持率好，Cooldry十字截面長絲有助于水在織物外層擴(kuò)散，增加水與空氣的接觸面積，更利用水分向空氣中蒸發(fā)，達(dá)到速干的功效。

結(jié)語

選用具有良好的剛性和蓬松度，以及在濕度狀態(tài)下有良好的保形性的PBT長絲和具有吸濕快干功能的Cooldry長絲為原料，通過與十字截面纖維的組合設(shè)計(jì)和浮點(diǎn)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用高機(jī)號(hào)的針織機(jī)編織，開發(fā)出具有單向?qū)窈退俑晒δ艿碾p層針織面料，其單向?qū)窆δ艹志?，具有良好的吸濕性、?dǎo)濕性和快干性，穿著舒服。同時(shí)，該單向?qū)窆δ苊媪腺|(zhì)感細(xì)膩、輕薄(平方米質(zhì)量125 g/m2)，手感柔軟且富有彈性，容易染色、色澤鮮艷、濕態(tài)彈性的保持率高等優(yōu)點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)類針織服裝領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用開發(fā)價(jià)值。

  參考文獻(xiàn)