環(huán)保緯編面料及其一浴染多色的生產(chǎn)實踐*

1. 閩江學(xué)院服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建 福州 350121；2. 福建省長樂市同源染織有限公司，福建 福州 350211

新型纖維材料的不斷問世、發(fā)展與應(yīng)用，以及紡織原料的改性技術(shù)和紡紗技術(shù)的日益成熟，為緯編面料的設(shè)計與開發(fā)提供了更多的選擇[1]。緯編面料特別是在服裝面料領(lǐng)域：一是朝著彈性方向發(fā)展。為了穿著舒適，服裝面料應(yīng)具有一定的彈性。專業(yè)運動服和泳裝等要具有良好彈性，以確保運動舒適感。在日常穿著的服裝面料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～10%的氨綸即可達(dá)到適中的彈性，還能提高服裝的適體性。二是朝著舒適性方向發(fā)展。舒適性涉及服裝面料的熱濕傳遞性能、服裝面料對人體皮膚的觸感和服裝對人體的壓力等因素?？梢酝ㄟ^采用導(dǎo)濕、保暖等功能性纖維或紗線，或者采用合理設(shè)計的針織結(jié)構(gòu)如網(wǎng)眼、蜂巢等，改善服裝面料的熱濕傳遞性能。三是朝著綠色環(huán)保方向發(fā)展。一些新型的環(huán)保面料采用環(huán)保原料如再生聚酯纖維、再生纖維素纖維、再生蛋白纖維和可降解合成纖維等，正在被廣泛地應(yīng)用在紡織產(chǎn)品中。除此之外，環(huán)保面料還包括加工過程中零排放及廢棄后在自然環(huán)境中可降解的面料。2018年6月6日，耐克公司發(fā)布了《2016—2017財年可持續(xù)發(fā)展商業(yè)報告》，其顯示2017財年75%的耐克鞋類和服裝產(chǎn)品使用了可回收材料[2]。阿迪達(dá)斯公司也有類似的計劃，預(yù)計到2024年全面使用再生塑料替代新塑料[3]。在家居行業(yè)，宜家公司目前的產(chǎn)品中，60%基于可再生材料制成、10%含有可回收材料，到2030年全部產(chǎn)品只使用可再生或回收材料[4]。海洋回收滌綸紗(簡稱“滌海洋紗”)來源于海洋廢棄寶特瓶，將寶特瓶收集、分類后通過物理或化學(xué)法回收，重新經(jīng)過紡絲工藝制備而成，這是潔凈海洋的最佳綠色解決方案之一。僅臺灣遠(yuǎn)東公司一家，2017年已減少1 000 t以上的海洋垃圾，2018年預(yù)估可再減少1 600 t海洋廢棄聚酯[5]。

隨著人民生活品質(zhì)的提高，消費者對紡織品的個性化需求及綜合性能的要求越來越高。由多種纖維組分混紡、交織或復(fù)合制成的紡織品具有多種材料的性能優(yōu)勢，大量出現(xiàn)在紡織品市場上。這一發(fā)展趨勢對印染行業(yè)提出了更高的要求，需要新的染色技術(shù)與之相適應(yīng)，以期開發(fā)出節(jié)能、高效、環(huán)保的紡織品。新型纖維的染色需要新的染料和新的工藝。多組分紡織品染色要求各組分的上染率都高，需開發(fā)多種染料分浴染色及同浴染色工藝。染色工藝可以分為兩浴法、一浴兩步法和一浴法等[6]。其中，一浴法染色是指根據(jù)多組分紡織品的各組分選擇各自適用的染料，在同一染浴中進(jìn)行染色，使用同一種固色工藝的染色工藝。相對于傳統(tǒng)的染色工藝，使用一浴法可實現(xiàn)不同組分的多色染色，具有上染率較高、染色均勻、色彩鮮亮、色牢度高等特點，而且工藝流程簡單，能耗更少，染色周期更短，減少了污水排放，符合節(jié)能增效的經(jīng)營理念[7]。

本文采用陽離子改性海洋回收滌綸紗(簡稱“陽滌海洋紗”)和氨綸外包海洋回收滌綸包芯紗(簡稱“氨滌包芯紗”)作為原料，開發(fā)具有彈性、花紋立體、多色提花的環(huán)保緯編面料(簡稱“面料”)，并測試其基本性能。

1 原料選擇

本文選擇的原料包括陽滌海洋紗和氨滌包芯紗，其中滌海洋紗均來源于臺灣遠(yuǎn)東公司，氨綸來源于長樂恒申合纖科技有限公司。本文設(shè)計的面料中，陽滌海洋紗的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.1%，其規(guī)格為140 D(約15.56 tex)/48F白半光(DTY)；氨滌包芯紗的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.9%，其芯紗為70 D(約7.78 tex)氨綸，外包紗為75D(約8.33 tex)/36F白半光滌海洋紗(DTY)。

2 織造工藝

2.1 織造流程

穿紗→開布→換紗→給紗→成圈(退圈、墊紗、彎紗、帶紗、閉口、套圈、連圈、脫圈、成圈)→卷取→落布。

2.2 設(shè)備及參數(shù)

雙面電腦提花機(jī)[圣東尼(上海)針織機(jī)器有限公司]，機(jī)速25 r/min，日產(chǎn)量80 kg，坯布面密度573 g/m2，坯布幅寬46 cm，織針路數(shù)8。花型使用KDS(琪利)工藝制版軟件進(jìn)行設(shè)計。

2.3 上機(jī)工藝

面料使用雙面電腦提花機(jī)進(jìn)行織造。共采用8路織針，針筒針織正面，針盤針織反面。針筒針和針盤針按照設(shè)計好的花型由CPU控制進(jìn)行選針。由空筒組織(空氣層組織)和平針組織交錯織造，空筒組織上下全出針，平針組織上全出下單出，并在面料背面進(jìn)行磨毛處理。針盤針1、3、5、7的送紗密度設(shè)置為每100個線圈長度24 cm，針盤針2、4、6、8的送紗密度設(shè)置為每100個線圈長度20 cm。第1、3、5、7路各裝入陽滌海洋紗1根，2個導(dǎo)紗嘴各裝入陽滌海洋紗2根，第2、4、6、8路各裝入氨滌包芯紗1根。圖1為編織圖，圖2為花型模擬效果圖。

圖1 編織圖

圖2 花型模擬效果圖

3 染整工藝

3.1 染整流程

坯布入庫→點色→開流程卡→排計劃→配桶→退卷→縫頭→前處理(退漿、減量)→染色→對色→脫水→開幅→烘干→定型→成檢包裝→成品入庫。

3.2 染液配方

染液配方見表1。

3.3 染色步驟

染色過程中，先在低溫下上染陽滌海洋紗，然后在高溫下上染氨滌包芯紗。為了使面料獲得良好風(fēng)格，采用緩慢逐步升溫法[4]。具體操作步驟：

表1 染液配方

(1) 室溫下，進(jìn)水進(jìn)布，設(shè)定浴比為1∶15，機(jī)器運轉(zhuǎn)3～5 min，待布料走順，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的復(fù)方精練劑進(jìn)行前處理，開始升溫，以1.5 ℃/min的速率升溫至80 ℃，保溫20 min。

(2) 以2.0 ℃/min的速率降溫至60 ℃，進(jìn)行排液、水洗，加入分開化好的染料和其他助劑，測定回流液的pH值，加酸調(diào)整pH值至4.5。

(3) 以1.0 ℃/min的速率升溫至70 ℃，保溫10 min；以1.0 ℃/min的速率升溫至98 ℃，保溫10 min；以1.5 ℃/min的速率升溫至120 ℃，保溫40 min。

(4) 以1.5 ℃/min的速率降溫至70 ℃；再以2.0 ℃/min 的速率降溫至60 ℃；最后排水、取樣。

染色升降溫曲線如圖3所示。

圖3 染色升降溫曲線

3.4 后處理

(1) 還原清洗。加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.2%的純堿和0.1%的保險粉及0.5%的冰醋酸進(jìn)行還原清洗，以3.0 ℃/min的速率升溫至80 ℃，保溫20 min，再以2.0 ℃/min的速率降溫至60 ℃進(jìn)行水洗，然后以2.0 ℃/min的速率降溫至室溫，出布。還原清洗升降溫曲線如圖4所示。

圖4 還原清洗升降溫曲線

(2) 定型。由于本試驗開發(fā)的面料中含有氨綸，一般在195 ℃的條件下進(jìn)行預(yù)定型，染色結(jié)束后在150 ℃的條件下進(jìn)行成品定型，保證面料的尺寸穩(wěn)定性。

(3) 磨毛。通過磨毛機(jī)對面料進(jìn)行摩擦，使面料表面產(chǎn)生一層短絨毛。本試驗使用輕度磨毛工藝。

4 性能測試

4.1 測試方法

本試驗開發(fā)的面料主要針對國外客戶，織物起毛起球性能測試采用ASTM D3512-2002標(biāo)準(zhǔn)，織物防勾絲性能測試采用ASTM D3939-2010標(biāo)準(zhǔn)，織物縮水率測試采用AATCC 135-2014標(biāo)準(zhǔn)，織物耐汗?jié)n性能測試采用AATCC15-2002標(biāo)準(zhǔn)，織物耐水洗色牢度測試采用AATCC 61 2A-2013標(biāo)準(zhǔn)，織物摩擦色牢度測試采用AATCC 8-2007標(biāo)準(zhǔn)，織物耐水性能測試采用ISO 105-E01-2013標(biāo)準(zhǔn)，織物耐黃變性能測試采用HG/T 3689—2014標(biāo)準(zhǔn)，織物耐光色牢度測試采用ISO 105-B02-2014標(biāo)準(zhǔn)，織物斷裂強(qiáng)力和伸長率測試采用ASTM D5035-2015標(biāo)準(zhǔn)，織物撕破強(qiáng)度測試采用ASTM D2261-2007標(biāo)準(zhǔn)，織物耐磨性能測試采用ASTM D 3884-2007標(biāo)準(zhǔn)，織物厚度測試采用ASTM D1777-2011標(biāo)準(zhǔn)，織物脹破強(qiáng)力測試采用ASTM D3786-2001標(biāo)準(zhǔn)，織物耐曲折性測試采用SATRA TM55-2015標(biāo)準(zhǔn)，織物面密度測試采用ASTM D3776-2009標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 測試結(jié)果

面料厚度為1.98 mm，面密度為819 g/m2。表2給出了面料性能測試結(jié)果。

表2 面料性能測試結(jié)果

(續(xù)表)

5 總結(jié)

本試驗制備的面料較厚，立體感較強(qiáng)，是針對國際一線品牌開發(fā)的沙發(fā)面料，布面花紋明顯，彈性較好，手感柔軟?？胀步M織和平針組織交錯織造增強(qiáng)了布面的凹凸不平，表面經(jīng)磨毛處理后進(jìn)一步增強(qiáng)了立體感。圖5為面料實物照片。

(a) 正面

(b) 反面

此面料使用環(huán)保概念的滌海洋紗，切合國際一線品牌的環(huán)保理念。在開發(fā)實踐中，發(fā)現(xiàn)滌海洋紗與普通滌綸紗在織造工藝和染整工藝方面無需區(qū)別對待，普通滌綸紗的工藝同樣適合滌海洋紗，其原因可能是滌海洋紗的基本組分也為聚酯。這款面料的開發(fā)使用了陽滌海洋紗和氨滌包芯紗兩種紗線，較低溫度下由陽離子染料對陽滌海洋紗上染藍(lán)色，較高溫度下由T熒光染料對氨滌包芯紗進(jìn)行熒光增白。染色結(jié)束后進(jìn)行皂洗后處理，洗去布面浮色，面料性能達(dá)到并超過國外客戶標(biāo)準(zhǔn)。