0　前言

    作为理想的服用面料性能之一,应最大限度地吸收人体散发的湿气和汗水,并将之迅速转移和扩散,使肌肤保持清洁和干爽,提供穿着舒适性能。棉织物因具有较好的吸湿透气性,常用作服装面料首选。但其散发水分速度慢,纤维大量吸湿后横向溶胀,而使纱线之间的空隙闭合,汗水和湿气无法向外扩散,织物随之变得潮湿闷热,容易粘贴于皮肤上,产生不适感。普通聚酯纤维织物由于本身的疏水特性,吸湿透气性差,更易产生闷热感。基于天然棉织物和普通涤纶织物的上述缺点,吸湿排汗纤维自问世以来倍受推崇,如美国杜邦Coolmax、台湾中兴Coolplus和仪征化纤Coolbest纤维等。而由棉(涤棉)、Coolplus纤维氨纶包芯纱交织而成的弹力面料,无论外观装饰效果,还是穿着舒适性都十分突出,更是高档服装面料市场的新宠。

1　Coolplus纤维性能

1.1　吸湿排汗性能

     Coolplus纤维因其独特的四沟槽及微孔结构,而具有优异的吸湿排汗功能。遍布纤维表面的细微孔洞和沟槽产生毛细效应,通过芯吸和扩散等作用,可将肌肤产生的湿气和汗水快速传输至织物外表面散发掉,从而获得干爽、舒适的穿着效果。

1.2　易染色性

     Coolplus纤维表面的凹槽和微孔对染料上染十分有利,较为粗糙的纤维表面则更易吸收光线,因而既具有染色性,又具有染深性。

1.3　抗起球性能普通涤纶纤维由于截面呈圆形,纵向光滑,纤维之间抱合力差,经摩擦易产生毛羽,因纤维本身强力较高,毛羽不易断裂,久之聚集成小球附着于织物表面,严重影响织物的美观和穿着舒适性。Coolplus纤维截面呈十字型,纵向有沟槽,纤维表面较粗糙,纤维之间抱合力强,经摩擦不易产生毛羽,且纤维本身强力较低,即使产生少量毛羽也会随毛羽的断裂而脱离织物,不易缠结成小球。因此,Coolplus纤维织物具有明显的抗起球性能。

2　Coolplus纤维吸湿排汗机理

     Coolplus纤维吸湿排汗是一种仿生的新型高科技变性涤纶纤维,通过全新的纤维截面和形态结构设计,将毛细管原理成功地运用于纤维与织物结构之中,使之能够快速吸湿、吸水、疏水、挥发和扩散,从而使穿着者保持皮肤的干爽。同时,由于聚酯纤维较高的湿屈服模量,在湿润状态下不会像棉纤维那样倒伏,可始终保持织物与皮肤间舒适的微气候状态,达到吸湿排汗的目的。纤维截面为中空的十字型,表面有若干细微沟槽。由于纤维中特殊聚合体溶解性的差异,使纤维表面形成无数细微孔洞,利用这些细微沟槽和孔洞所产生的毛细效应,通过芯吸、扩散、传输等方式,将肌肤排出的湿气和汗水瞬时传输至织物外表面迅速蒸发使皮肤保持干爽,达到吸湿排汗的目的。

3　染整工艺路线设计

3.1　试验织物

     160cm棉14.5/(Coolplus65/棉3518+氨纶4.4)535/236吸湿排汗弹力细斜纹160cm涤棉(50/50)18/(Coolplus18+氨纶4.4)523/315吸湿排汗弹力直贡

3.2　工艺设计

3.2.1　Coolplus纤维对印染加工的要求

     Coolplus纤维属变性涤纶纤维,具有聚酯纤维的共性,经强碱处理易产生剥皮现象。同时,其特殊的截面形状和结构,容易在强碱条件下发生改变,并由此影响其上染率及吸湿排汗性能。因此,前处理应采用较温和的工艺条件。由于Coolplus纤维表面存在凹槽和微孔,有利于染料的上染,故对染色条件要求较低,分散染料染色时,低温焙烘即可获得理想的染色效果。织物的柔软整理,通常以氨基硅油为整理剂的效果最为理想。但氨基硅油在赋予织物柔软滑爽手感的同时,也会影响其吸水性能,特别是瞬时吸水性能。因此,该助剂不能用于吸湿排汗纤维织物整理,而应采用吸湿排汗整理剂。

3.2.2　工艺条件的选择

      由于试验织物为棉(涤棉)、Coolplus氨纶包芯纱的

交织弹力布,由结构、性能完全不同的几类纤维通过混纺、包芯、交织等方式组成,相应增加了印染加工的难度。因此,应综合考虑工艺流程和加工条件,既要满足各类纤维的印染加工要求,又要避免Coolplus纤维相应功能的损失。基于Coolplus吸湿排汗纤维独特的结构和性能,前处理以采用较为温和的退煮漂工艺为宜,丝光亦应选择低碱条件,以保持Coolplus纤维的吸湿排汗性能,同时需满足棉纤维练漂和丝光工艺的要求。定形工艺则一方面应满足Coolplus纤维的工艺要求,另一方面要保证氨纶弹力织物的尺寸稳定性。因氨纶纤维不耐高温,必须选择合适的定形温度和时间,确保织物既有较理想的形态稳定性,又有良好的弹性。

3.2.3　工艺流程

     综上所述,织物的工艺流程可确定为:坯检→预定形→烧毛→冷堆→平幅碱洗→轻氧漂→定形→丝光→染色→柔拉→预缩→成品4　试验过程4.1　Coolplus纤维吸湿排汗性能选择纯棉、涤棉、CVC织物与Coolplus纤维织物的前处理半成品进行瞬时吸水高度及毛效比较试验,结果如表1。

 

      由表1知,含有Coolplus纤维的织物无论瞬时吸水性能,还是毛效,均明显优于纯棉、涤棉、CVC织物,说明Coolplus纤维具有良好的吸湿排汗性能,且明显优于吸湿性能较好的纯棉织物。

4.2　Coolplus纤维耐碱性

      聚酯纤维在碱性条件下易水解产生剥皮现象,Cool plus纤维是变性聚酯纤维,具有聚酯纤维的共性。若Coolplus纤维水解剧烈而产生截面形状改变时,其吸湿排汗功能也会相应降低。此外,Coolplus纤维特殊的形态结构,可使碱液直接进入纤维大分子内部,增加了纤维与碱的接触面积及反应机会,更容易进行纤维水解酯化反应,造成纤维过大的强力损失。为保持Coolplus纤维的机械性能和吸湿排汗性能,必须严格控制碱用量。由于试验织物中含有相当的棉组分,必须通过练漂和丝光,以保证棉纤维的上染性能。为确保Coolplus纤维吸湿排汗性能,必须小心选择练漂和丝光工艺条件。

 

      从表2看出,方案B处理的织物毛效最好,强力损失适中,可作为大样前处理工艺的首选。同时,Cool plus纤维的耐碱性并非很差,只要控制好助剂浓度和相应的工艺条件,Coolplus纤维的吸湿排汗功能不会受到明显影响。

4.3　Coolplus与普通涤纶纤维的得色比较

      将普通涤纶短纤与Coolplus吸湿排汗涤纶纤维进行高温高压小样染色试验。

 

      由表3知,Coolplus吸湿排汗涤纶纤维的相对力分和K/S值分别比普通涤纶纤维高32%和31.72%,说明同样染色条件下,Coolplus纤维的得色性能明显高于普通涤纶短纤。

4.4　柔软剂筛选选择

      吸湿排汗整理剂、氨基硅油、亲水性有机硅柔软剂进行对比试验,通过测定整理后织物的瞬时吸水性能及毛效判断其吸湿排汗功能。从表4看出,吸湿排汗整理剂对Coolplus纤维吸湿排汗功能的保持最有利,亲水性有机硅柔软剂效果次之,氨基硅油柔软剂由于亲水性较差,最不利于Coolplus纤维吸湿排汗功能的保持。

 

5　大车生产工艺

5.1　工艺流程及条件

      坯布预定形→烧毛→冷堆(NaOH26g/L,H2O10g/L,12h)→平幅碱洗(NaOH8g/L,汽蒸30min→轻氧漂(H2O23g/L)→定形(180℃×30s)→直辊丝光(NaOH190g/L)→染色→柔拉(吸湿排汗整理剂20g/L)→预缩→验码剪

5.2　染色工艺还原

      染料染棉,Coolplus纤维留白　浸轧还原染液→烘干→浸轧还原液→还原汽蒸→氧化→皂洗→烘干分散/还原染料一浴法　浸轧分散、还原染液→烘干→焙烘(175℃×2min)→浸轧还原液→还原汽蒸→氧化→皂洗→烘干5.3　成品物理指标

 

5.4　吸湿排汗性能测试

 

6　结语

6.1　棉(涤棉)/Coolplus氨纶包芯弹力织物印染加工的难度较大,确定工艺时必须同时兼顾各类纤维的特性,既要满足各种纤维各自的工艺要求,又要确保对其它纤维的损伤较低。

6.2　为保持Coolplus纤维的吸湿排汗功能,严格控制印染工艺条件,特别是练漂和丝光碱液的浓度。应在满足棉纤维工艺条件的前提下,尽量采用低碱工艺。

6.3　低温型分散染料可满足Coolplus纤维的染色要求,且在同样染色条件下,Coolplus纤维的染色效果优于普通涤纶纤维。

6.4　后整理应使用吸湿排汗整理剂,以最大程度保持Coolplus纤维的吸湿排汗功能。

6.5　经过大量试验,最终确定的大车生产工艺切实可行,所生产的棉(涤棉)/Coolplus氨纶包芯弹力织物吸湿排汗性能良好,弹性适中,服用性能优异,经山东省纺织产品质量监督检验测试中心检测,各项指标满足标准要求。