生物基改性纖維Sorona(R)功能針織產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時(shí)間:2016-01-27 15:01:50]  []

王顯其1，關(guān)燕2，李良1，位國(guó)棟1
(1.青島雪達(dá)集團(tuán)有限公司，2.青島市新型纖維應(yīng)用研發(fā)專(zhuān)家工作站)

　　摘要：在介紹生物基改性纖維Sorona(R)性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用14.8tex的生物基改性纖維Sorona(R)、蘆薈纖維、珍珠纖維(40：30：30)混紡紗為主要原料，與18.5tex的腈綸、Viloft(R)、牛奶纖維(55：40：5)混紡紗，以及4.4tex綸進(jìn)行交織，在雙面花盤(pán)提花針織機(jī)上開(kāi)發(fā)生物基改性纖維Sorona(R)功能舒適性針織產(chǎn)品。詳細(xì)介紹產(chǎn)品的織造工藝和染整工藝，以及編織和染整過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)和解決方案。并對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)功能性指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，該織物含有氨基酸等生物活性成分，具有抗菌抑菌、營(yíng)養(yǎng)肌膚、防紫外線等保健功能，符合紡織品舒適性、功能性、環(huán)保性的要求，是一種具有廣闊市場(chǎng)前景的新型生態(tài)紡織品。
　　關(guān)鍵詞：Sorona(R)；混紡紗；提花針織機(jī)；功能性；針織物；氨基酸
　　隨著人們?cè)絹?lái)越關(guān)注紡織品的舒適、環(huán)保、保健及生態(tài)功能性，各種新型纖維和新品種面料不斷開(kāi)發(fā)成功，推向市場(chǎng)。基于此，本文將生物基改性纖維Sorona(R)、珍珠纖維、蘆薈纖維合理搭配，采用新穎的織物組織，研究可行的織造工藝、染整工藝，使多種纖維優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，開(kāi)發(fā)出生物基改性Sorona(R)功能舒適性產(chǎn)品。
　　1 原料性能概述
　　1.1生物基改性纖維Sorona(R)
　　Sorona(R)是一種添加了適量天然負(fù)離子礦物粉體、利用可再生資源生產(chǎn)的新型纖維。利用生化方法生產(chǎn)的Sorona(R)纖維意味著有37%的原料來(lái)自天然可再生資源(而非石化原料)，從而減少了對(duì)不可再生石油資源的依賴(lài)性；相同產(chǎn)量的生物基改性纖維Sorona(R)，與基于石化原料的錦綸纖維相比，在生產(chǎn)過(guò)程中可以減少30%的能源消耗，并減少63%的溫室效應(yīng)氣體(二氧化碳)排放；纖維具有一定的功能性，手感柔軟、彈性及回彈性好、易染色、色牢度高；與其他纖維混紡或交織可形成舒爽面料，是極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型纖維。
　　1.2蘆薈纖維
　　蘆薈纖維是在常規(guī)黏膠纖維中加入蘆薈提取液而制成。由于采用了特殊工藝，使蘆薈提取液中的活性成分在制成纖維后仍能繼續(xù)保留，因而具有抗菌抑菌、營(yíng)養(yǎng)肌膚的保健作用，蘆薈纖維中的天門(mén)冬氨酸、甘氨酸、絲氨酸等多種氨基酸，能有效隔離紫外線。
　　1.3珍珠纖維
　　珍珠纖維是將納米級(jí)珍珠粉加入紡絲溶液中而制成的。珍珠纖維中的納米碳酸鈣具有防紫外線和防皮膚老化作用；珍珠纖維含有多種人體必須的氨基酸、微量元素以及活性鈣等成分，具有營(yíng)養(yǎng)皮膚、發(fā)射遠(yuǎn)紅外線等保健功效。
　　2.編織工藝
　　2.1原料選擇
　　采用14.8tex的生物基改性纖維Sorona(R)、蘆薈纖維、珍珠纖維(40：30：30)混紡紗為主要原料，與18.5tex的腈綸、Viloft(R)、牛奶纖維(55：40：5)混紡紗，以及4.4tex(40D)氨綸進(jìn)行交織。圖1為生物基改性纖維Sorona(R)、蘆薈纖維、珍珠纖維混紡紗的橫截面及縱向形態(tài)圖。

　　2.2組織結(jié)構(gòu)
　　組織結(jié)構(gòu)采用變化羅紋組織與變化平針組織相結(jié)合編織的的提花組織，其斷面示意圖見(jiàn)圖2。

　　其中，變化羅紋組織采用18.5tex腈綸、Viloft(R)、牛奶纖維混紡紗編織，編織過(guò)程中提花盤(pán)在針筒處提花，形成面料正面，體現(xiàn)出立體花紋效果；變化平針組織采用14.8tex生物基改性纖維Sorona(R)混紡紗與氨綸在針盤(pán)編織，形成面料反面，反面生物基改性纖維Sorona(R)混紡紗線圈浮點(diǎn)多。

　　2.4織針排列
　　織針排列采用羅紋對(duì)位。
　　2.5選針原理
　　針盤(pán)織針通過(guò)三角進(jìn)行選針，針筒針織通過(guò)花盤(pán)上安裝的鋼米進(jìn)行選針，完成提花編織。
　　2.6花型意匠圖
　　花型意匠圖舉例見(jiàn)圖3。
　　該意匠圖為所設(shè)計(jì)花型的最小單元循環(huán)，花寬為24縱行，花高為24橫列?？棛C(jī)導(dǎo)紗口共72F，可形成24個(gè)成圈系統(tǒng)。

　　2.7三角排列
　　三角排列如圖4所示。

　　2.8穿紗方式及線圈長(zhǎng)度
　　第1F和第4F穿入腈綸、Viloft(R)、牛奶纖維混紡紗，線圈長(zhǎng)度為260mm/100針；
　　第2F和第5F穿入生物基改性纖維Sorona(R)、蘆薈纖維、珍珠纖維混紡紗，線圈長(zhǎng)度為410mm/100針；
　　第3F和第6F穿入氨綸，線圈長(zhǎng)度為95mm/100針，第3F和第6F穿入生物基改性纖維Sorona(R)、蘆薈纖維、珍珠纖維混紡紗，線圈長(zhǎng)度為240mm/100針。
　　2.9工藝參數(shù)
　　紗線張力取5.0-6.9cN(普通紗線為4.0-5.5cN)，若花型復(fù)雜，取6.05cN左右為最佳。

　　2.10關(guān)鍵技術(shù)
　　2.10.1提花輪的安裝：
　　順時(shí)針安裝花盤(pán)鋼米，嚴(yán)格按花型意匠圖進(jìn)行成圈鋼米排列，分清提花輪順序，做好標(biāo)識(shí)，防止料面錯(cuò)花。
　　2.10.2.上下織針成圈方式：
　　在設(shè)備調(diào)試過(guò)程中，按花型設(shè)計(jì)要求，根據(jù)每路用紗量不同，采用同步成圈方式。
　　2.10.3.給紗方式：
　　給紗方式分為消極式和積極式兩種，為提高織物的紋路清晰度和強(qiáng)力等外觀和內(nèi)在質(zhì)量，一般采用積極式給紗方式。但運(yùn)用此種給紗方式，面料出現(xiàn)橫檔、破洞，且易斷紗，因此將給紗方式調(diào)整為半消極式給紗。由于花型編織花盤(pán)鋼米選針不規(guī)則，使用的功能性紗線強(qiáng)力低，需合理減少輸紗盤(pán)、輸紗器纏繞圈數(shù)，以避免因提花輪不規(guī)則出針、每路用紗量不同所造成的面料橫檔。對(duì)氨綸導(dǎo)輪的位置也做了合理調(diào)整，以解決坯布易出現(xiàn)破洞、橫檔等質(zhì)量問(wèn)題。此外，在織造過(guò)程中混紡紗線與氨綸同時(shí)進(jìn)紗，有效防止面料出現(xiàn)橫檔。
　　2.10.4.紗線張力：
　　針對(duì)紗線本身較純棉紗線硬的特性，合理調(diào)節(jié)紗線張力，避免下機(jī)后布料手感發(fā)硬。
　　3.染整工藝
　　以加工14.8tex寶石藍(lán)針織面料為例，經(jīng)多次工藝試驗(yàn)，優(yōu)選出主要工藝與技術(shù)措施。
　　3.1工藝流程
　　前處理精練→洗水→染蘆薈纖維、珍珠纖維及Viloft(R)纖維→清洗→酸洗→皂洗→洗水→脫水柔軟→拉幅烘干→起絨整理→拉幅定形整理。

　　3.2.2熱水洗
　　熱水洗溫度為60℃，時(shí)間為20min。
　　3.2.3染色
　　染蘆薈纖維、珍珠纖維、Viloft(R)纖維工藝配方及條件如下：
　　日本艷藍(lán)CF-R　0.36%
　　日本藍(lán)CF-G　   1.80%
　　助劑E　　　　  1.50%
　　元明粉　　　　 40g/L
　　堿　　　　　　 15g/L
　　3.2.4中和
　　中和HAc用量為0.5g/L。
　　3.2.5皂洗
　　皂洗劑劑用量為0.5g/L。
　　3.2.6脫水柔軟
　　G-284(日本)脫水柔軟劑用量為5g/L。
　　3.2.7起絨
　　使用36輥起絨機(jī)拉毛。
　　3.3關(guān)鍵技術(shù)
　　3.3.1前處理工藝
　　前處理工藝采用高濃去油劑煮煉，既能充分去除織物上的油跡及沾污雜質(zhì)等，還可避免損傷植物纖維、海貝纖維的營(yíng)養(yǎng)保健等特殊功能；精練處理后，提高了染色鮮艷度。
　　3.3.2染色設(shè)備的調(diào)整
　　減小染色設(shè)備噴嘴壓力，合理調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，避免面料形成毛羽；同時(shí)使用抗靜電浴中柔軟劑，能夠賦予纖維與機(jī)械良好的潤(rùn)滑性，有效防止織物在加工過(guò)程中形成的擦傷、傷痕及毛羽；避免印漿堵網(wǎng)造成滲漏。
　　3.3.3染色工藝條件
　　采用高水洗高耐日光牢度環(huán)保染料，低浴比、低減量染色。耐洗色牢度與耐光牢度均可達(dá)到4級(jí)以上，避免晾曬可能造成的褪色現(xiàn)象，使衣服鮮亮，經(jīng)久耐洗。
　　3.3.4柔軟整理工藝
　　柔軟整理時(shí)，采用親水性柔軟劑，其透氣性、吸濕速干效果均能達(dá)到國(guó)外先進(jìn)國(guó)家吸濕速干標(biāo)準(zhǔn)要求，從而能夠充分發(fā)揮出蘆薈纖維、珍珠纖維的保健功能。
　　3.3.5拉幅烘干
　　采用拉幅烘干，避免因起絨可能造成的尺寸小、以及再次拉幅加大撐板可能造成的成衣縮水問(wèn)題。
　　3.3.6起絨設(shè)備的選擇
　　采用意大利36輥起絨機(jī)，使加工后的坯布絨毛均勻，并且短而密；增加了特殊的服飾效果。
　　4.產(chǎn)品性能測(cè)試
　　4.1功能性指標(biāo)測(cè)試
　　對(duì)生物基多組分纖維功能性提花針織物經(jīng)復(fù)合整理后的功能性進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括：GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕速干性的評(píng)定第1部分：?jiǎn)雾?xiàng)組合試驗(yàn)法》、GB/T12703.1-2008《紡織品靜電性能的評(píng)價(jià)第1部分：靜電壓半衰期》、FZ/T64010-2000《遠(yuǎn)紅外紡織品》、GB/T18830-2009《紡織品防紫外線性能的評(píng)定》、GB/T20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)第3部分：振蕩法》等，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

　　普通紡織品的負(fù)氧離子濃度為1000-3000個(gè)/cm3,而負(fù)氧離子濃度達(dá)到5000個(gè)/cm3以上時(shí)，就能起到增強(qiáng)人體免疫力和抗菌力的作用。由表1可知，本項(xiàng)目產(chǎn)品的負(fù)氧離子發(fā)射濃度為5028個(gè)/cm3，大大高于普通紡織品，負(fù)離子效果顯著。此外，該產(chǎn)品的吸水性、抗靜電性、遠(yuǎn)紅外輻射功能、防紫外線功能、抗菌性能等，均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　4.2氨基酸含量測(cè)試
　　按GB/T5009.124-2003《食品中氨基酸的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生物基多組分纖維功能性提花針織物氨基酸含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表2.

　　由表2可知，產(chǎn)品中含有蛋氨酸、色氨酸、賴(lài)氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和苯丙氨酸8種不能在人體合成、只能從外界獲取的人體必需的氨基酸。這些有效氨基酸成分的存在，對(duì)人體健康具有營(yíng)養(yǎng)保健的作用。
　　5.結(jié)束語(yǔ)
　　通過(guò)探討生物基改性纖維Sorona(R)功能舒適性針織物的織造工藝，解決混紡織物結(jié)構(gòu)單一、功能性不足等問(wèn)題。通過(guò)大量研究試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出具有抗菌抑菌、營(yíng)養(yǎng)肌膚、防紫外線等保健功能的新型生態(tài)紡織品。產(chǎn)品填補(bǔ)了市場(chǎng)空白，拓寬了新型纖維的應(yīng)用范圍，符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)紡織品舒適性、功能性、環(huán)保性的要求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。