功能性天丝家纺面料的开发生产

功能性天丝家纺面料的开发生产 赵瑞芝 金鑫 江苏大生集团有限公司 南通市纺织工业协会

【摘要】随着人们健康环保意识的加强和家纺业竞争的日益激烈，家纺产品注重功能性、舒适性和绿色环保已成为必然趋势。开发生产适应家纺行业发展需要和满足消费者需求的家纺面料，也已成为国内家纺面料生产企业面临的迫切问题。本文以功能性天丝家纺面料的开发生产为例，从纤维原料选择、工艺设计、纺纱织造关键技术等方面，阐述了功能性家纺面料开发生产过程中的技术难点和关键措施。

【关键词】吸湿透气 导湿快干 保暖 抗起毛起球 抗菌 绿色环保 技术难点 关键措施

我国家纺行业目前选择的面料主要以纯棉织物，涤棉混纺织物为主，在产品设计上更多的考虑其经济实用和舒适性，近两年天丝产品才开始风靡市场，但是对于面料的功能性探索才刚刚起步。随着健康环保意识的日益增强，人们对家用纺织品的要求也逐渐从经济实用、柔软舒适扩展到追求安全功能（阻燃、防静电等）、舒适功能（柔软、吸湿、透气、干爽、滑润等）和保健功能（抗菌、防臭、抗螨等）等方面。从国际市场竞争方面来看，经过多年的快速发展，中国家纺已经逐渐从以低价位参与竞争，或贴牌加工的被动地位，到开始尝试建立中国自己的家纺设计风格，在国际家纺格局中争当主角。开发拥有自主知识产权的特殊功能的家纺面料可以使中国家纺企业在国际市场竞争中立于不败之地。 本公司是国内最大的纤维素纤维产品生产企业之一，早在多年前就与国际纤维素纤维领先者——兰精公司建立了战略合作伙伴关系，并依托企业院士工作站等平台，与院士团队携手，长期致力于天丝等新型纤维素纤维生产技术的研究和产品开发，具有相当成熟的技术和管理经验，并拥有国内一流的生产设备和检验检测设备，每年开发高档纤维素系列产品一百多个。本文以功能性天丝家纺面料的开发生产为例，从纤维原料选择、工艺研究、纺纱织造关键技术等方面，对功能性家纺面料开发生产过程中的一些技术难点和关键措施作一简要介绍。 1. 产品规格 织物门幅：272cm 织物组织：四上一下缎纹 经纱品种规格：TEL(LF)9.8tex 纬纱品种规格：中空仿高支毛纤维65/甲壳素粘胶35 14.8tex 经纱密度：717根/10cm 纬纱密度：472根/10cm 2. 产品性能要求 手感柔软滑爽，吸湿透气，导湿快干，冬季接触时无湿冷感，保暖性好。抗起毛起球性好，能经受反复使用和洗涤。抑制细菌滋生，不侵犯人体健康。清洗后无需烘干即可快速晾干，既节能又满足现代生活快节奏的需要。 3. 关键技术难点 3.1 天丝和中空仿高支毛纤维的卷曲数少，纤维之间的抱合力小，断裂伸长小，回弹性差，尤其是中空仿高支毛纤维的细度较粗，因此解决这两种纤维可纺性差的问题是该产品的关键技术难点之一。 3.2 优选无PVA浆料配方，避免浆膜耐磨度降低造成轻浆疵轴．减小上浆率的差异和减少轻浆起毛，是无PVA上浆顺利实施的保证。 3.3 中空仿高支毛纤维纯纺或高比例混纺纱线在染色、后整理工序中，收缩率在10%左右，与其它纤维纱线交织时，必须充分考虑不同纱线之间的收缩率差异，合理设定织造工艺。 4. 各工序主要技术措施 4.1 原料选配 根据产品性能要求选用兰精无原纤化LF天丝、国产中空仿高支毛纤维和甲壳素粘胶纤维进行生产。 天丝纤维是目前世界上集合成纤维和天然纤维于一体的新一代纤维，它将棉的舒适、涤纶的强度、毛织物的豪华美感和真丝的独特触感及柔软垂坠完美结合于一体，无论在干或湿的状态下，均极具韧性。其优于粘胶和棉纤维的染色性能，使得最终产品拥有鲜活绚丽的色彩。百分之百纯天然材料，加上环保的制造流程，让生活方式以保护自然环境为本，完全迎合现代消费者的需求。 国产中空仿高支毛纤维是一种改性聚酯中空纤维，它改善了传统聚酯中空纤维手感差、易起球、中空易破坏、染色必须在高温高压下进行的缺点，具有轻柔蓬松、皮肤接触无刺痒感、隔热调温、导湿透气、不易起球的特性，可与羊毛、腈纶、粘胶等纤维在常温常压下同浴染色，在节约染料的同时，起到了保护环境的作用。 甲壳素粘胶纤维是通过特殊的化学方法对甲壳素进行改性制成的甲壳素与粘胶共混人造纤维。该纤维除具有粘胶纤维的优良性能外，还具有抗菌性、低刺激性、高保湿性、可生物降解性等独特性能，对织物的染色性能和抗折皱性能也有较大改善。 以上三种纤维的技术参数如表1： 表1：纤维技术参数 项目 兰精LF天丝 中空仿高支毛纤维 甲壳素粘胶纤维 单纤线密度（dtex） 1.3 1.5 1.5 长度（mm） 37.8 38.1 37.7 细度偏差率（%） -3~3 -4~4 -2.5~2.5 断裂强度（CN/tex） 3.9 3.4 3.2 断裂伸长（%） 10 9 11 强不匀（%） 25 26 20 伸长不匀（%） 15 18 14 回潮率（%） 11 0.4 12.5 4.2 纺纱工序关键工艺技术措施 4.2.1纤维预处理 为解决天丝和中空仿高支毛纤维抱合力差、可纺性差的问题，保证清花和梳棉工序顺利成卷、成网，避免产生粘卷和棉网下坠现象，采用圆盘加湿机根据喂棉量对这两种纤维分别进行同步加湿，加湿时混入适当比例的处理剂，改善原料的可纺性和减少纺纱过程的静电现象。 4.2.2清梳工序 4.2.2.1由于天丝的强不匀和伸长不匀较大，包与包之间纤维的回潮率存在一定差异，因此清花工序要加强对纤维的开松混合，避免造成成纱质量的不一致。中空仿高支毛纤维和仿高支毛纤维采用盘混，与天丝纤维一样要注意多松少打，合理设置打击点数量，并适当降低打手速度，加大打手与尘棒间的隔距，减少纤维损伤，同时进行充分混棉，减小后道不匀。生产过程中严格控制车间温湿度，减少静电产生。清花成卷时适当加大棉卷压力，并通过牵粗纱减少梳棉工序的粘卷现象。 4.2.2.2梳棉工序适当降低刺辊速度，减少纤维损伤，同时由于加大了锡林刺辊线速比，使纤维能够顺利转移，减少了刺辊返花现象。适当加大锡林与盖板间的隔距，避免纤维充塞，提高棉网清晰度。加装导棉装置，适当加重生条定量，减小棉网张力，防止棉网下坠，保证成条顺利。 4.2.3并粗工序 4.2.3.1并条机选用带自调匀整装置的设备，总牵伸倍数采用“头小二大”，后区牵伸采用“头大二小”配置，保证纤维伸直平行和条干均匀。 4.2.3.2在保证细纱不出硬头的前提下适当增加粗纱捻系数，采用新型橡塑假捻器保证假捻效果良好，适当增加粗纱卷绕密度，减小前后排和锭与锭之间的张力差异，是该工序的关键技术点。 4.2.4细络工序 4.2.4.1细纱工序选用拥有公司多项专利技术的赛络紧密纺纱机，采用最新型的压力棒上销和抗缠绕皮辊等关键器材，在工艺配置上适当减小后区牵伸，使须条紧密，减少纤维扩散，提高成纱条干水平。合理配置钢领钢丝圈，适当降低锭速，减少毛羽和棉结产生。控制车间温湿度，保证整个工序处于放湿状态。 4.2.4.2络筒工序合理设置电清参数，用好辅助点，在有效切除疵点的同时提高生产效率。针对新纤维特点选用新型解捻管等器材，安排专人每天进行逐锭检查，及时发现恶劣锭子，进行调节和检修，不断优化工艺参数设置。 4.2.5通过以上措施，成纱质量指标达到预期水平，见表2： 表2：成纱质量检测数据

项目 TEL(LF)9.8tex 中空仿高支毛纤维65/甲壳素粘胶35 14.8tex 百米重量CV值（%） 1.2 2.1 条干CV值（%） 13.8 12.5 -50%细节（个/千米） 8 1 +50%粗节（个/千米） 56 18 +200%棉结（个/千米） 112 45 单纱断裂强度（CN/tex） 19.6 16.7 单强CV值（%） 10.0 8.1 断裂伸长率（%） 6.3 7.2 毛羽指数H 3.98 2.92 4.3 织准工序关键工艺技术措施 4.3.1整经工序保证所有纱线通道光洁，减少纱线刮擦形成毛羽和棉结。由于TEL(LF)9.8tex的断裂强度和断裂伸长比一般纱线要小，因此采用小张力工艺，减少纱线意外伸长和强力损失。 4.3.2浆纱工序关键工艺技术措施 4.3.2.1在浆纱生产中，过去往往采用增加PVA用量、提高上浆率来解决浆质量问题。这样做虽然增大了上浆保险系数，但却忽略了对整个生产系统的控制，也阻碍了无PVA上浆工艺的推广。控制好影响上浆率差异的因素，通过精细过程管理减小差异，从而减少轻浆起毛现象，是无PVA上浆顺利实施的保证。因此我们通过降低系统性波动、减少浆纱机上下轴以外的停车次数、将单层浆纱横向左中右上浆率差异控制在两个百分点以内等措施有效地减小了上浆率差异，保证了无PVA上浆的顺利实施。 4.3.2.2为了增强无PVA上浆浆膜的耐磨度，根据天丝纤维特性和相似相容原理，选用相匹配的浆膜柔韧性好、手感滑爽、干区分绞顺畅的浆料，浆料配方为K-5 75KG、CL-08 25KG和LJ102(丙烯酸类浆料) 50KG。保证上浆过程中浆液与纱线内外部纤维形成分子间的紧密接触，并使浆液在烘干后形成的黏合性的胶层，增大经纱的强度和表面耐磨性。上浆时要控制好黏度，浆液调好后，适当开高速搅拌达到工艺要求的黏度，稳定和偏低控制浆槽的温度，以保证浆液黏度稳定摔制在规定范围内。回潮率要偏大掌握，上浆率比原含PVA配方偏大1～2个百分点掌握。浆纱工艺见表3。 表3：浆纱工艺参数 项目 参数 项目 参数 项目 参数 调浆体积 185-190 浆槽温度 90±1度 浆槽粘度 8-9秒 上浆率 10±1% 含水率 9-11% 伸长率 ≤1.5% 浆槽形式 双浆槽 浆纱速度 40-45m/min 压浆压力 13-15KN 干纱张力 1000N 卷取张力 1700 N 托纱张力 2900 N 退解张力 350 N 喂入张力 150 N 4.4 织造工序关键工艺技术措施 在津田驹340-ZAX9100上进行织造，考虑到中空仿高支毛纤维纯纺或高比例混纺纱线在染色、后整理工序中，收缩率在10%左右，与其它纤维纱线交织时，必须充分考虑不同纱线之间的收缩率差异，另外该品种的断裂强度和断裂伸长比一般纱线要小，因此采用小张力工艺，综框高度比常规品种降低3mm，后梁高度抬高2cm左右。同时为避免刮毛纱线，保证引纬顺畅，必须确保喷嘴光滑。中空仿高支毛纤维与甲壳素粘胶混纺纱的纤维抱合力较小，必须确保喷嘴光滑，织造时适当减小气压，以防止纬纱在织造过程中纤维散失，减少纬向断头。 4.5 坯布经检测达到预期目标，见表4。 表4：坯布物理指标检测数据 项目 实测 幅宽（cm） 272.5 经密（根/10cm） 715 纬密（根/10cm） 473 经向断裂强力（N/5×20cm） 551 纬向断裂强力（N/5×20cm） 489 棉结疵点格率（%） 2 4.6 对成品面料的安全功能、舒适功能和保健功能等方面进行测试，效果理想，各项指标见表5。 表5：成品面料功能特性指标 项目 标准 实测 BOD/COD（检测PVA残留） ≥0.35 0.39 吸水率（%） ≥200 217