芳砜綸色織面料研發的關鍵技術與產業化*

周明華 (上海新聯紡進出口有限公司，上海，200050)

芳砜綸色織面料研發的關鍵技術與產業化*

周明華 (上海新聯紡進出口有限公司，上海，200050)

闡述了芳砜綸色織面料研發和生產中的關鍵技術及創新點。經過實踐，已制定出芳砜綸紗合適的染色、織造生產工藝和技術參數，芳砜綸色織面料質量穩定，具備了產業化應用的條件。

芳砜綸，色織面料，染色，織造，關鍵技術

0 前言

我國經濟的迅猛發展及人民生活水平的進一步提高，使得阻燃、隔熱類防護產品的需求不斷增加。由上海紡織控股(集團)公司自主研發的高性能芳砜綸具有特殊的化學結構，耐熱性能優良，在250℃條件下長期使用尺寸穩定性好，收縮小，強度保持率高;具有卓越的阻燃性，限氧指數LOI值高達33%;其面料具有棉一樣的舒適感，是一種具有永久熱防護功能的理想材料。與其他高性能纖維相比，芳砜綸的加工性能良好，可用普通設備加工成紗線、面料、服裝和防護制品等，可廣泛應用于國防、軍工和現代化工業中的特種作業環境及家居裝飾等，市場需求大，科技含量高，與國內外同類產品相比較，其性價比優勢明顯，應用前景看好。

上海新聯紡進出口有限公司(隸屬于上海紡織控股(集團)公司)在做好芳砜綸貿易接單的同時，積極開發芳砜綸織物新產品，組織產業鏈技術攻關，經過生產實踐，掌握了芳砜綸色織面料研發的關鍵技術，產品質量穩定，具備了大批量生產的條件。

1 工藝流程和工藝參數

芳砜綸色織面料生產中制定合適的染色工藝十分重要的，我公司采用陽離子染料和加載體助劑在高溫高壓染色機上染紗，其目的是確保染料滲透到纖維內部，其中的倒松筒車速需嚴格掌握，筒子應軟硬適中，張力均衡。

通過準備、織造工藝技術措施的逐一落實，用LL－680型劍桿織機(車速310 r/min)和GA747型(車速180 r/min)都可織制芳砜綸色織面料。相比較而言，以GA747織制的織物下機質量更好，織造效率更高(達到92%)。

1.1 染色部分

1.1.1 染色工藝流程

本色芳砜綸筒紗→倒松筒→前處理→染色→水洗→皂洗→烘干→倒緊筒→染色芳砜綸筒紗

1.1.2 工藝參數

(1)絡筒車速為600～650 r/min; (2)前處理加1～2 g/L的除油劑; (3)染色溫度130℃，壓力196 kPa。

1.2 準備、織造部分

1.2.1 織造工藝流程

(1)經紗→整經→漿紗→穿綜

(2)經紗+緯紗→織造→坯布檢驗

1.2.2 工藝參數

(1)整經車速控制在280 r/min;

(2)漿紗車速控制在40～50 m/min，漿槽溫度98℃，上漿率為8%～9%，回潮率6%～6.5%;

(3)織造工藝參數見表1。

表1 LL-680和GA747型劍桿織機織造工藝參數

1.3 后整理部分

1.3.1 后整理工藝流程

坯布→退漿→定型→預縮→成品檢驗→卷筒

1.3.2 工藝參數

(1)退漿車速控制在30～40 m/min(按織物厚薄而異)，堆置40 min以上，80℃熱水洗;

(2)定型車速35 m/min，定型溫度180℃; (3)預縮車速35 m/min，預縮率1%～1.5%。

2 產品規格

按上述工藝流程加工而成的耐高溫阻燃色織面料常用織物規格如表2所示。

表2 耐高溫阻燃色織面料常用織物規格

3 主要關鍵技術及創新點

針對芳砜綸纖維及其紗線的特性，我們通過不斷摸索，逐步優化，在染色和織造工藝過程開創性地采取了相應的技術措施與對策。

3.1 染色部分

(1)因芳砜綸紗線斷裂伸長率較大，有一定的彈性，染紗前的倒松筒至關重要。通過多次的摸索和小樣試染，確定選擇絡筒速度為600～650 r/min，筒子松緊適宜，染后的顏色均勻無色差;如絡筒車速超過800 r/min，則筒子卷繞太緊發硬，染色后會發生色花起圈現象［［1］。

(2)絡筒時張力圈要調整一致，并用張力儀進行測試，保持張力均衡，采用金屬槽筒更有利于減少靜電和毛羽產生［［2］。絡松筒工作做好做細，可以確保布面色澤均勻一致無條花，這是必須重視的一個環節。

(3)為避免染色缸差，控制一個訂單染一缸紗，即使5 000 m以上的訂單也可采用經緯紗各染一缸的方法而使面料無色差，這是布面色澤一致的重要保證［［1］。

(4)芳砜綸采用陽離子染料和加載體助劑，在常用的高溫高壓條件下即可染色，80℃之前以1℃/min速度升溫，至80℃時加化好的染料和助劑，之后以0.5℃/min速度升溫至130℃，壓力196 kPa，然后保溫1 h，以達到勻染的效果。

(5)芳砜綸紗線剛性大，毛羽多，染色后處理時需加1～2 g/L的柔軟劑，以利于筒子紗線順利退繞。

3.2 準備、織造部分

(1)以14.8 tex×2紗為例，斷裂強力100次測定均值4.88 N，斷裂伸長率均值為19.57%。在準備工序中采取減少預伸長，控制張力，貼伏毛羽，增強耐磨性的措施。

(2)為實現布面勻整必須做到片紗均勻，整經時宜采用小張力、中車速，遵循“張力均勻，排列均勻，卷繞均勻”的三均勻原則，盡可能保持紗線的彈性，并做好機臺的清潔工作，保持通道光滑，以避免毛羽集束成結的現象。

(3)在制定整經工藝時，盡可能多做經軸，可達到12只經軸以上，利于漿紗并軸中避免經向條花次布，形成布面色澤均勻一致。

(4)漿紗時宜采用注重披覆、貼伏毛羽、適當增強的原則，達到張力小、伸長小、卷繞均勻、保持漿膜完整的上漿工藝，使上漿后的經紗具有光滑、耐磨、增強保伸等良好的性能，為順利織造創造條件。

(5)在開清織口及引緯時間合理配置的前提下，上機張力偏小為宜，并適當減小開口高度，以降低經紗的摩擦和伸長度。

(6)織造投緯時必須用兩只或以上筒子，以減少原紗和染色質量上的問題及換筒子產生的橫檔。

(7)劍桿織機的儲緯器張力要調整適當，否則易產生布邊跳沉紗疵。要求緯紗有足夠的、均勻的張力，使之處于伸直狀態，避免緯縮起圈，送接緯劍應具有較高的握持力。

3.3 后整理部分

經整理后布面光潔，色澤鮮艷，縮水率低。根據客戶的不同要求，如需要手感柔軟，則定型時加柔軟劑;如需要布身挺括，則定型時加硬挺劑;需要透氣舒適可做吸濕排汗整理。另外，可按要求做“三防”功能整理等。

3.4 攻關過程中實現的創新點

(1)采用色織工藝方法織制經緯同色的面料，其優點為染色符樣率達到客戶來樣要求，幾乎能染出所有色系的顏色，損耗很小;產品色澤均勻，色彩鮮艷，質量優良。色織面料不會產生匹染面料存在的深色染不深和色差、折痕等質量問題，適于工業化的生產。

(2)針對芳砜綸紗線斷裂伸長率大的特點，通過優化控制絡筒車速，使筒子成形良好，軟硬適中，解決了筒子染色中易產生色花起圈的一個關鍵問題。

(3)由于芳砜綸本色紗線白度偏黃(因纖維生產時加油劑所致)，在染中、淺色時會發生顏色萎暗、缺少光澤的情況，在染色前處理中需加1～2 g/L的除油劑(其化學成分為烷基磺酸鈉)，經100℃，30 min的洗滌，可增加染色鮮艷程度，使筒子染色后光澤亮麗。

(4)芳砜綸屬于芳香族聚砜酰胺纖維，具有該類纖維吸收紫外線特強的共性，在國內外同類產品中耐光色牢度一般都較低。通過染色時優選染料和進口助劑，芳砜綸色織面料的耐光色牢度從原2級提高到3～4級。

(5)完成了芳砜綸14.8 tex×2紗線染色后的縮率比值的測算，得到了一個染色縮率為4.6%的結論，這對訂單生產中工藝設計和用紗量計算意義重大。

(6)我公司申請了一項“芳砜綸筒子染色方法”的發明專利，國家知識產權局已下達《專利申請受理通知書》，申請號:200910047809.9。

(7)我公司申請了一項“一種(芳砜綸)阻燃床單”的實用新型專利，國家知識產權局已下達《專利申請受理通知書》，申請號:201020221130.5。

4 產品水平

(1)通過歐盟標準的BS EN531、EN533的阻燃性測試。

(2)通過歐盟標準的(REACH)法規的測試。

(3)通過英國BTTG公司ISO16112、ISO14116兩個項目的國際產品認證。

(4)制定了Q/WFHN 01—2009《芳砜綸色織布》上海市企業標準并已發布實施。

(5)在2008年召開的全國棉紡織、色織、印染產品年會上，我公司開發的芳砜綸色織面料榮獲優秀創新獎，在2009年召開的全國色織產品年會上我公司開發的芳砜綸色織阻燃床單榮獲創意設計獎。

(6)經中國科學院上海科技查新咨詢中心文獻檢索，認定我公司研制的高性能芳砜綸色織面料具有新穎性和良好的市場應用價值，綜合技術達到國際先進水平。

(7)通過由中國紡織工業協會組織的專家小組的項目鑒定。

(8)產品實物質量優良，客戶反映良好。

5 發展方向

研發芳砜綸新產品，形成芳砜綸產業化規模，拓展芳砜綸應用領域，還需從多方面努力。

(1)拓展芳砜綸貿易市場，擴大芳砜綸客戶渠道，形成芳砜綸產業化規模是今后的工作重點。

(2)繼續開發各類新品種，拓展芳砜綸防護產品的市場領域，進一步開發汽車流水線上的焊槍防護罩，煉鋼、煉鋁行業的防護工作服，學校和養老院等場所使用的阻燃床單和消防、軍警的面料、服裝等。

(3)運用純芳砜綸或芳砜綸與其他阻燃纖維的混紡、交織，各種紗支、不同經緯密度和織物結構的變化以及與阻燃涂層、阻燃鍍膜結合等等，形成芳砜綸防護產品的系列化和配套化的應用前景。

(4)做好芳砜綸產品行業標準的制定工作。

6 結語

通過兩年來的產業鏈攻關實踐，我公司在芳砜綸色織面料的關鍵技術上取得了突破性的進展，已形成了一套成熟的染色、織造的生產工藝和技術參數，產品質量優良，適于產業化的應用。

［1］ 周明華.芳砜綸防護面料的開發與生產［J］.上海紡織科技，2009(4):29-30.

［2］ 倪重光，尤鴻明.芳砜綸織物的織造實踐［C］//耐高溫芳砜綸纖維開發應用研討會論文集.上海:上海市紡織科學研究院，2009:51-52.

Key technology and industrialize of aromatic polysulphene yarn dyed fabric

Zhou Minghua (Shanghai New Union Textra Import＆Export Co.，Ltd.)

The article demonstrates the key technologies and innovative points in respect of production research and development of aromatic polysulphene yarn dyed fabric.After the continous practice，we have stipulated the suitable production processes and technical parameters for dyeing and weaving of aromatic polysulphene yarn，the aromatic polysulphene yarn dyed fabric quality steady and qualifying for the industry application.

aromatic polysulphene fiber，key technology，dyeing，weaving，yarn dyed fabric

TS156

A

1004－7093(2010)08－0018－04

*中國紡織工業協會科技指導性項目(2009161)

2010－04－20

周明華，男，1956年生，工程師。主要從事新產品的研發和生產。