丁莉燕,逄邵偉,趙學玉,趙 娜,邢明杰
(青島大學,山東 青島 266071)
珍珠既可以作為珠寶應用于飾品,也可以作為中藥應用于化妝品和醫學等領域。經過不斷研究,一種以珍珠為主原料的纖維被研發成功并開始應用于紡織服裝領域。珍珠纖維具有天然、舒適和保健等優異的性能,逐漸被消費者熟知。本文對珍珠纖維及其產品進行了概述,分析了珍珠纖維產品的應用現狀及發展趨勢。
珍珠纖維是由東華大學和上海新型紡紗技術開發中心于2004年聯合研發的一種新型功能性纖維素纖維,屬于國內首創。普通珍珠纖維主要是用超細珍珠粉與纖維素紡絲液混合紡絲制成的。翡翠珍珠纖維是采用高科技手段將納米級珍珠粉與柔絲蛋白纖維共混紡絲而成。纖維中含有的珍珠粉大大加強了珍珠纖維的功能性,對人體具有保健作用。
珍珠纖維的橫截面為橢圓形,縱向有凸起珍珠粉粒,纖維光滑涼爽,有絲綢般的手感;珍珠纖維在酸堿溶液中會降低強度,有較好的耐還原性,不溶于乙醇等一般有機溶劑[1]。
珍珠纖維中的珍珠粉是將天然珍珠經物理方法加工而成,因此珍珠纖維中不含有害化學物質,與肌膚有天然的親和性[2]。珍珠纖維中的珍珠微粒被皮膚吸收后,可以促進肌膚超氧化物歧化酶(SOD)的活性,使皮膚白皙,不易衰老起皺。珍珠纖維的制備過程基本不會污染環境,屬于一種環保產品。
珍珠纖維拉伸性能良好,纖維柔軟舒適。具有遠紅外發射功能,能夠促進組織血液微循環,增強細胞免疫力,延緩皮膚衰老。珍珠纖維防紫外線功能良好,能減少紫外線對皮膚的傷害,防止皮膚老化。另外,珍珠纖維吸濕好、抗靜電、易染色、懸垂性好,適宜紡織加工、對人體安全無毒副作用[3-4]。
珍珠纖維的纖維強力偏低,直接紡紗纖維的抱合力較差,因此一般與其他纖維進行混紡。這樣既能保持珍珠纖維的優良性能,又克服了其強力低、保型性差的缺點。下文簡要概述了不同工藝的珍珠纖維紗線產品。
環錠紡紗應用廣泛,操作便捷。傳統的環錠細紗機具有機構簡單、適紡線密度覆蓋面廣、適應產品范圍廣、成紗質量好等特點。盡管目前出現了很多新型紡紗方法,但已有紗線中環錠紗仍占主導地位[5]。將珍珠纖維與其它纖維用環錠紡的紡紗進行工藝混紡,通過對環錠紡紗的工藝條件和環境條件等進行優化,進而開發出符合織造要求的混紡紗線。
劉超穎,張立峰等人[6]介紹了珍珠纖維/棉纖維/粘膠纖維的紡紗工藝配置,生產出了混紡比為50/40/10 18.2 tex混紡竹節紗。通過對粗細紗的捻系數進行優選,增加了珍珠纖維的抱合力,減少了意外牽伸。在生產竹節紗時,還要考慮到竹節對鋼絲圈的影響;劉東升,唐佩君等人[7]研究了高比例珍珠纖維/抗菌粘膠纖維/Modal纖維混紡紗線的紡紗工藝。發現混紡紗中珍珠纖維越高,抗紫外線性能越好,但紗線的可紡性越差,因此珍珠纖維的比例要在保證其可紡性的基礎上盡可能地增加。通過設計與原料特性相符合的紡紗工藝路線,并加強紡紗時的生產管理,最終成功紡出了珍珠纖維/抗菌粘膠纖維/Modal纖維60/20/20 18.5 tex混紡紗線;靳需嶺,馬會芳等人[8]在測試珍珠纖維性能的基礎上,研制開發了棉/珍珠纖維65/35 4.9 tex×2混紡紗線。根據纖維測試結果和產品性能要求,選取了長絨棉與珍珠纖維混紡。長絨棉纖維細,長度較長,有利于提高成紗強力。通過合理的工藝參數設置,解決了珍珠纖維強力低、斷裂伸長小、紡紗過程中易脆斷等問題;張月,范麗宇等人[9]在相同的條件下紡制了6種不同混紡比的珍珠纖維混紡紗線,并測試了強伸性能。試驗發現,珍珠纖維純紡紗比粘膠纖維純紡紗的強伸性低,但可紡性仍然良好。珍珠纖維與粘膠纖維混紡時,可根據生產需要調整紗線的混紡比;蔣少軍,吳紅玲等人[10]采用55%珍珠纖維與45%羊毛生產了5.3 tex特細特混紡紗線。采用高溫高壓染色使纖維具有良好的色牢度,用增深技術來增加染深色時的均勻性。在染色過程中要用軟水或用軟水劑進行處理,毛條染色采用媒介染料染色,而珍珠纖維條染色則采用分散染料染色。
賽絡紡是一種基于環錠紡改進的紡紗技術[5]。賽絡紗的成紗毛羽、條干、強力都優于環錠紗,但細節比環錠紗差。賽絡紡紗主要用于羊毛、毛型滌綸、腈綸的純紡或混紡,也可以應用于棉紡細紗機。
王燕秋,王秀芝[11]以精梳棉、Modal纖維和珍珠纖維為原料,在緊密賽絡紡紗機上成功紡制出一種珍珠超強光潔紗線。這種紗線具有結構緊密、外觀光潔、毛羽少等特點;宋洪臣,孫茂志[12]利用賽絡紡技術加工珍珠纖維/天絲50/50 14.7 tex的混紡紗線。珍珠纖維具有保健功能,而天絲纖維柔滑飄逸,都是生產高檔面料的優等纖維,用這兩種纖維進行賽絡紡紗,所得紗線毛羽少、強力高、風格獨特;解艷芳,鄢芙蓉[13]為了順利開發Tencel纖維、精梳棉和珍珠纖維的賽絡紡紗,根據纖維特性設計了合適的工藝路線及工藝參數,最終生產出Tencel纖維/精梳棉/珍珠纖維64/20/16 13.7 tex的針織用紗。
噴氣渦流紡是一種新型紡紗技術,通過利用高速渦流和噴嘴內各部件的配合來形成自由端紡紗。噴氣渦流紗的品種適應性較廣,具有紡紗速度高、紗線毛羽少、抗起毛起球性能優良、耐磨、吸濕透氣等特點,適于棉型化纖,特別是纖維素纖維純紡紗及其混紡紗的生產。因此,珍珠纖維可用噴氣渦流紡進行混紡紗線的紡制。
靳賀玲、張玉萍等人[14]闡述了翡翠珍珠纖維的性能特點,并用Modal纖維和珍珠纖維混紡紡制噴氣渦流紗。首先對翡翠珍珠纖維進行預松、加濕、抗靜電處理以提高其可紡性,然后將兩種纖維用包混的方式混合,再對開清棉、梳棉、并條、噴氣渦流紡紗等工序采取一定的工藝技術措施并嚴格控制溫濕度,成功紡出了Modal纖維/翡翠珍珠纖維65/35 18 tex的混紡紗線,所紡紗線能較好滿足內衣面料服用性能要求;嚴亞娟[15]探討了翡翠珍珠纖維/Modal纖維50/50 19.7 tex混紡噴氣渦流紗的制備。通過原料預處理、棉包混棉、三道并條、合理設置前紡工藝、優選噴氣渦流紡的工藝參數以及運轉操作時加強管理這一系列關鍵環節,最終成功地紡出了滿足用戶需求的紗線。
珍珠纖維可以制成各種機織或針織面料,也可以用于非織造產品。由于珍珠纖維的優異性能,珍珠纖維面料手感柔軟、光澤柔和、懸垂性好、抗起毛起球、舒適性好。可用于制作貼身服裝和家紡產品,如內衣、襯衫、運動衣、襪品、床上用品及高檔服裝襯里等。
由于珍珠纖維具有抗紫外性能,因此珍珠纖維面料是否能夠防紫外線引起了人們的關注。胡寧,牛全林等人[16]測試了珍珠纖維襯衫面料與純棉面料的UPF值,分析了面料成分、紗線細度和紗線密度等方面對織物防紫外線性能的影響。結果表明珍珠纖維與棉混紡的薄型面料具有抗紫外線功能,影響織物抗紫外線性能的一個主要因素是織物密度,因此可以通過增加織物密度來提高織物的抗紫外線系數。
珍珠纖維可以通過設計不同的組織結構,在織機上生產出性能用途各異的機織產品。生產出的機織面料具有手感好、尺寸穩定性好、保健等特點,是一種高檔面料。
劉利軍[17]用羊毛/珍珠纖維混紡紗織造了雙層透視休閑花呢。為了實現休閑類產品的多樣性,設計的產品具有透視效果、手感柔滑、有絲般的光澤、懸垂性好、吸濕透氣且尺寸穩定性好。通過優化毛條、紡紗、織造及后整理工藝參數,保證了雙層透視休閑呢的產品外觀和內在質量;許樹文,和婷婷等人[18]用珍珠纖維開發了一種新型牛仔面料,這種面料既保持了傳統牛仔的風格,又改善了其服用舒適性,并且具有遠紅外功能和防紫外線功能。為了控制生產成本且充分發揮珍珠纖維的性能,珍珠纖維的混紡比為30%。織物后整理采用了液氨絲光整理,整理后的織物尺寸穩定性和回彈性好、面料平整光潔、紋路清晰、手感豐滿滑爽、保型性好且水洗起皺率降低。珍珠纖維牛仔面料的開發,大大提高了產品的附加值,進一步促進了牛仔面料的產品升級;王樹英,孫靜[19]用珍珠纖維、麻賽爾纖維和棉纖維生產了緞條床品織物。珍珠纖維具有抗紫外線、促進新陳代謝的保健功能,麻賽爾纖維是一種新型生態紡織纖維,主要特點有時尚、綠色環保、自然呼吸等。通過對混紡緞條織物的試生產,解決了生產過程中的經紗斷頭和開車痕等問題;趙博[20]利用珍珠纖維、Coolplus纖維、細特滌綸和棉纖維的混紡紗加工制成了防羽絨布。由于纖維的特性,面料具有色澤柔和、外觀精美高雅的特點,是一種高檔服裝面料。
利用珍珠纖維生產的針織面料具有優異的服用性能,熱濕舒適性好,可用于制作內衣和夏季服裝等。
李東平,尹洪偉等人[21]用干燥劑吸濕法對珍珠纖維針織物熱濕舒適性進行測試。測試主要是從透氣性、接觸冷暖感、透濕性和芯吸效應四個方面進行,對測試結果分析發現,珍珠纖維針織物具有較好的透氣透濕性和濕傳遞性,可以將珍珠纖維與莫代爾纖維混紡,進一步提高面料的濕舒適性;李敏,李東平等人[22]選取了12種不同的針織面料進行對比試驗,以此來評價珍珠纖維針織物的服用舒適性。將不同的纖維織成緯平針組織的針織面料并做成吊帶背心,選取9名學生進行熱濕舒適性的主觀評定,用模糊評價的方法得出結論,發現珍珠纖維純紡或混紡織物服用性能較好,可用于制作夏季服裝及內衣;趙亞梅,高雙鳳等人[23]通過珍珠纖維、天絲(Tencel)、莫代爾(Modal)三種纖維的性能對比,設計了合理的紗線混紡比,將混紡紗線進行了毛羽、強力、含濕量、耐熱性、耐酸堿性和吸水性測試。發現珍珠纖維混紡紗毛羽含量較多,含濕量較高,耐干熱和吸水性能較好,不耐酸,耐堿但不耐強堿,單紗強力大但彈性一般。將混紡紗編織成緯平針、1+1羅紋、三平(羅紋半空氣層)、畦編等不同組織的針織物,對織物基本參數、縮水性、保暖性、剛柔性、頂破強力和熱收縮性等幾個方面進行織物基本服用性能測試。測試發現珍珠纖維針織物的各項性能均符合織物服用性能指標,珍珠纖維是一種高檔的功能性針織原料。
珍珠纖維可以作為非織造布原料,通常使用的是水刺法,生產出的非織造布手感柔軟、吸濕透氣性好、無化學黏合劑等,由于生產過程中對環境無污染,被稱作“綠色產品”。珍珠纖維非織造布作為一種高檔材料,具有廣泛的用途,如用于高檔內衣、尿布、毛巾、床上用品、面膜等。
張昊,馬建偉等人[24]對珍珠纖維應用于水刺法非織造布的可行性進行了研究,發現珍珠纖維的性能與粘膠纖維相似,加入適量聚酯纖維可彌補其強力低的缺陷;李雄,張富山等人[25]通過調整水刺過程中珍珠纖維的含量制得了不同的珍珠/粘膠水刺非織造布。通過測試水刺非織造布的斷裂強度、透氣性和柔軟度,分析了珍珠纖維含量對水刺非織造布性能的影響。研究發現,增加珍珠纖維含量在一定程度上可能會降低非織造布的斷裂強力,但對斷裂伸長率影響不大;珍珠纖維含量的增加可提高非織造布的透氣性和柔軟性;為了使非織造布獲得最佳性能效果,珍珠纖維的含量一般為50%。
首先,珍珠纖維的主要原料來源于珍珠,進一步拓展了珍珠的應用范圍,對我國的珍珠養殖業具有重要意義。其次,珍珠纖維中含有多種氨基酸和微量元素,長期與皮膚接觸能夠被人體吸收,可以起到護膚保健作用,有利于人體健康,符合消費者的需求。另外,珍珠纖維具有防紫外線和遠紅外功能,是功能性紡織品的一種優良原料。珍珠纖維在生產過程中具有環保無污染的特點,符合人們對綠色生活的追求。最后,珍珠纖維的發展,對我國的紡織行業具有重要影響,能夠為紡織業帶來新的活力,進一步帶動傳統紡織業的轉型升級。
隨著高新技術的發展,功能性紡織品層出不窮,具有保健功能的紡織品備受消費者的青睞。珍珠纖維作為我國自主研發的一種新型纖維,具有優良的性能和高附加值,能夠滿足消費者追求健康環保的需求,具有巨大的市場價值,研究應用前景非常廣闊。
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