吸濕涼感緯編面料開發

賀建國， 蒲劍， 陳力群

(泉州海天材料科技股份有限公司，福建 泉州 362005)

人們在發展經濟的同時開始注重環境問題，倡導低碳生活，此外，消費者對紡織品的使用要求已從重視其實用性向功能性轉變。在這種大環境下，尤其炎炎夏季，人們迫切需要有冰爽舒適功能的衣服。具有冰感功能的纖維材料備受學界關注，冰爽功能的紡織品將成為夏季服飾發展趨勢[1]。

1 設計思路

1.1 原料設計

目前市場上有以滌綸為載體融入納米云母，利用其天然的層狀結構和“導熱+含水”雙重功效開發的云母涼感纖維[2]。紡織面料按照一定比例加入此類纖維，制成的服飾在吸濕排汗的同時會快速地導熱,使瞬間接觸的體感溫度比普通纖維服裝低1～2 ℃[3]。開發的織物，外層做為服用的正面，內層做為服用的貼膚面，織物的內層采用8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲，能夠迅速導熱，產生接觸涼感，達到涼爽舒適的感覺；織物外層選用8.3 tex(72 f)細纖維聚酯長絲，使織物的內外層形成毛細管半徑梯度差，且聚酯長絲具有良好的疏水性，有利于織物吸濕快干。

1.2 結構設計

織物結構采用雙層設計，當織物外層纖維形成細的毛細管；織物里層纖維形成較粗的毛細管時，在織物內外層界面之間就會產生附加壓力差，織物中的液態水在附加壓力差作用下自動從里層流到外層[4]。運用毛細效應和熱濕傳遞機理，采用雙層織物組織結構與不同織物結構參數組合設計，再結合涼感纖維的涼感功能，使織物達到吸濕、吸熱、散熱效果，并使人體感到涼爽舒適。熱濕傳導示意如圖1所示。單向吸濕、吸熱、散熱的織物產品，通過織物的吸濕、吸熱作用最大化提升人體穿著的涼爽感。

注：1雙面空氣層結構；2織物貼身的涼爽面；3織物外層，吸濕快干；4 汗液導向示意。 圖1 熱濕傳導示意 Fig.1 Schematic of tansfer

第一塊織物為涼感雙面針孔小豎條，外層選用8.3 tex(72 f)DTY聚酯長絲紗線，里層選用8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲紗線，在織物內部形成一個壓力差，將水汽最大化分離人體表層并高效散發，保持體表干爽。

第二塊織物為涼感雙色網眼，外層紗線選用8.3 tex(72 f)100%陽離子DTY聚酯長絲+8.3 tex(72 f)DTY聚酯長絲。陽離子DYT聚酯長絲結晶度低，染料分子易于滲透，纖維容易染色[5]。將使用陽離子染料的陽離子DTY聚酯長絲，與使用分散染料的滌綸[6]混紡，使織物外層有雙色格子效果。內層用8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲，同時集圈交織使用8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲，既利用織物內部的壓力差增加熱傳導功效，又使內層形成網孔狀，增大織物的透氣性。

2 材料與方法

2.1 原料和設備

2.1.1原料 100%陽離子DTY聚酯長絲，江蘇盛虹化纖有限公司提供；DTY聚酯長絲，恒力化纖提供；FDY涼感聚酯長絲，韓國曉星提供。

浴中柔軟劑SF-66，昆山洺家助劑有限公司提供；去油劑MFB，巴斯夫歐洲公司提供；3746B，廣東德美精細化工股份有限公司提供；高溫勻染劑TF212E，無錫宜澄化學有限公司提供；BR分散翠蘭，杭州福萊蒽特精細化工有限公司提供；3RL-ED分散金黃、GRL-ED分散陽離子紅、RP-ED分散陽離子蘭，無錫化藥有限公司提供；氫氧化鈉、連二亞硫酸鈉、醋酸(質量分數85%)，泉州市立信化工貿易有限公司提供；其它的分散染料皆由浙江龍盛集團股份有限公司提供。

2.1.2設備 雙面緯編機針織大圓機(V-4AL),日本福源；高溫高壓繩狀染色機(AK-U2 )，臺灣亞磯工業股份有限公司制造；十箱拉幅定型機(LK82811-A2500H)，臺灣力根實業股份有限公司制造；8箱拉幅定型機(MOVFONGS328)，立信門富士紡織機械有限公司制造。

2.2 涼感雙面針孔小豎條織造工藝

2.2.1原料配比 采用8.3 tex(72 f)DTY聚酯長絲與 8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲進行交織，交織比例為51∶49。

2.2.2設備參數 針織大圓機選用福源雙面緯編機，機號為28 G/in，筒徑：863 mm，大圓機總路數為68 F，總針數為2 880枚。

2.2.3織針排列 針盤針為單針道，共計2 878枚。針筒針為二針道，按ABB排列,共計2 878枚，針盤針和針筒針按羅紋排針配置。

2.2.4三角排列 三角排列見表1，每8路為一個循環組織。

表1涼感雙面針孔小豎條面料三角排列

Tab.1Dual-sidedpinholeandsmallverticalstripefabricwithcollingpropertytrianglearrangement

路數/F針盤針A針筒針AB12345678∨﹣∨﹣∨﹣∨﹣∩∧﹣∧﹣∧﹣∧﹣∧﹣∧﹣∧﹣∧

注：“∨”“∧”分別為針盤、針筒成圈三角;“∩”為針筒集圈三角;“﹣”為針盤、針筒不工作三角。

2.2.5穿紗方式 第1，3，5，7路穿8.3 tex(72 f)聚酯長絲，第2，4，6，8路穿8.3 tex(36 f)涼感絲聚酯長絲。說明：織物正面做為織物內層使用，一般針筒面織物用在服裝的正面，為了便于生產的操作，這一織物在應用時調換正反面。

2.2.6織物毛坯編織參數 毛坯的編制參數記錄如下：橫密為152縱行/dm，縱密為196橫列/dm；面密度是100 g/m2；第1，3，5，7路的每100線圈長度均為244 mm，第2，4，6，8路的每100線圈長度均為232 mm。

2.3 涼感雙色網眼織造工藝

2.3.1原料選擇 采用8.3 tex(72 f)100%陽離子DTY聚酯長絲+8.3 tex(72 f)DTY聚酯長絲+8.3 tex(36 f)FDY涼感聚酯長絲進行交織，交織比例為19∶37∶44。

2.3.2設備參數 針織大圓機選用萬錦雙面緯編機，機號為28 G/in，筒徑為863 mm，大圓機總路數為72 F，總針數為2 976枚。

2.3.3織針排列 針盤針為單針道，共計2 976枚，針筒針為四針道，按ABCDCB排列,共計2 976枚，針盤針和針筒針按羅紋排針配置。

2.3.4三角排列 三角排列見表2，每24路為一個循環組織。

表2涼感雙色針眼面料三角排列

Tab.2Dual-coloredmeshandporousfabricwithcoolingpropertytrianglearrangement

路數/F針盤針A針筒針ABCD123456789101112131415161718192021222324∨﹣∨﹣﹣﹣∨﹣∨﹣﹣﹣∨﹣∨﹣﹣﹣∨﹣∨﹣﹣﹣∩∧∩∧∧∧∩∧∩∧∧∧﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣∧∧∧﹣∧﹣∧∧∧﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣∧∧∧﹣∧﹣∧∧∧﹣∧﹣﹣﹣﹣﹣∧﹣﹣﹣﹣∩∧∩∧∧∧∩∧∩∧∧∧

注：“∨”“∧”為針盤、針筒成圈三角;“∩”為針筒集圈三角;“﹣”為針盤、針筒不工作三角。

2.3.5穿紗方式及毛坯編織參數 毛坯的編織參數記錄如下:橫密為144縱行/dm，縱密為80橫列/dm；面密度是128 g/m2。第1，3，7，9，13，15，19，21路穿8.3 tex(36 f)涼感聚酯長絲，每100線圈長度均為258 mm；第2，8，14，20路穿8.3 tex(72 f)陽離子聚酯長絲，每100線圈長度均為226 mm,第4，5，6，10，11，12，16，17，18，22，23，24路穿8.3 tex(72 f)聚酯長絲，每100線圈長度均為148 mm。

2.4 涼感雙面針孔小豎條織物的染色工藝

2.4.1染色工藝流程 理布→縫頭→坯布進缸去油→60 ℃熱洗→冷水洗凈→出缸→脫水→剖幅→預定型→染色→130 ℃保溫→降溫到80 ℃→不排液進行還原清洗→60 ℃熱洗→酸洗→冷洗干凈→出缸→脫水→成品定型。

2.4.2去油工藝 選用高壓繩狀染色機，采用水溶性去油劑配方在染機內進行去油處理。采用在染缸內對坯布進行精煉去油的加工方式，對提高針織面料的品質有以下作用:①使坯布原料滌綸纖維上的油劑和污漬與精煉浴中的去油劑充分接觸，在去油劑的潤濕乳化作用下，油劑和污漬從纖維上脫落并分散在精煉浴中，再通過后續清洗達到充分而均勻去除油劑和污漬的目的，從而分散染料均勻上染聚酯滌綸纖維并為后續顏色的飽和度符合要求奠定基礎。②坯布在預定之前進行松弛精煉去油，一方面使坯布的原料成份滌綸纖維在染缸內較高溫度的精煉浴中松弛回縮，有利于滿足客戶對面料手感、幅寬、面密度的要求；另一方面，能充分釋放坯布原料纖維在前段加工中累積的內應力，使布面上的線圈密度和形態均勻一致，布面風格滿足要求。去油工藝配方為：m(浴中柔軟劑)∶m(織物)=0.5%，m(去油劑MFB)∶m(織物)=0.5%，浴比1∶10。

中樣在染機內的去油工藝曲線如圖2所示。染機內循環布的速度設置為每30 s循環一圈。

圖2 去油工藝曲線Fig.2 Curve of deoilling process

2.4.3預定型工藝 預定型加工的目的：①使聚酯滌綸纖維在后道低于預定型加工溫度的染整濕熱加工程序中保持尺寸穩定，確保面料面密度、縮水率的波動幅度在允許范圍之內；②對于使用分散染料染色的聚酯滌綸纖維面料，采用高溫預定后續低溫成定的工藝路線，有利于大幅度減少染料分子從纖維內部向纖維表面的熱量遷移，從而保證面料的各類色牢度指標滿足要求；③對編織結構緊密的以聚酯滌綸纖維為原料的坯布，采用預定型的工藝路線，有利于大幅減少、減輕坯布在高溫高壓染缸內染色時因擠壓、噴嘴的大噴射力而產生折皺，保證成品面料布面平整。

選用十箱拉幅定型機，采用濕布浸軋的方式進行預定型加工， 定型機從第1到第10烘箱的工藝溫度設定見表3。定型的車速控制在21～23 m/min，風機的轉速控制在1 500 r/min。面料預定下機的幅寬為(170±5)cm，面密度為(140±5)g/m2。浸軋清水，軋余率70%。

表3 定型機溫度設定

2.4.4染色工藝 采用分散染料在高溫高壓、規定浴比、弱酸性條件下對聚酯滌綸纖維針織坯布進行染色的方法，既能使坯布顏色純正、飽和度高，手感豐滿，縱橫向的彈性好，又能減輕編織組織結構線圈非正常形變程度，并容易管控在生產過程中出現的布面顏色和風格、彈性等品質的波動幅度。

選用高溫高壓繩狀染色機進行染色，染機內循環布速設置為30 s循環一圈。染色工藝配方為：m(BR分散翠蘭)∶m(織物)=A%，m(HFRL分散紫)∶m(織物)=B%，m(浴中柔軟劑SF-66)∶m(織物)=0.3%，m(高溫勻染劑TF212E)∶m(織物)=C%，m(高溫分散劑DLP)∶m(織物)=D%，m(螯合分散劑8108K)∶m(織物)=0.5%，φ(醋酸)=X‰，浴比1∶10。染色工藝曲線如圖3所示。

2.4.5還原清洗和酸洗工藝 采用合理的堿性還原劑配方和還原清洗工藝參數，將在染色過程中吸附在聚酯滌綸纖維表面的分散染料分子結構破壞，使其容易從聚酯滌綸纖維上脫落進入還原清洗浴中，再通過水洗和酸洗將聚酯滌綸纖維表面的殘留物清洗干凈。既提高面料的色牢度，使面料顏色的色光純正，滿足顏色品質要求，同時也為下一步的功能性染整加工做好準備。

圖3 染色工藝曲線Fig.3 Curve of dyeing process

在降溫到80 ℃的染浴中直接加入堿性還原配方進行清洗，除可保證面料的色牢度合格外，還具有縮短流程、降低水電汽能源消耗的作用。

選用高溫高壓繩狀染色機進行還原清洗和酸洗，還原清洗工藝配方為：m(氫氧化鈉)∶m(織物)=1%，m(連二亞硫酸鈉)∶m(織物)=2%，浴比1∶10。酸洗工藝配方中φ(醋酸)=0.5‰，浴比1∶10。還原清洗和酸洗工藝曲線如圖4所示。

圖4 還原清洗和酸洗工藝曲線Fig.4 Curve of reduction cleaning and acid washing process

2.4.6成品定型工藝 經過此工序的加工，賦予面料優良的吸濕排汗功能和舒適的手感，使面料的色牢度指標和縮水率指標合格，滿足布面風格、幅寬、面密度要求，符合面料內外品質的各項指標。

在8箱拉幅定型機設備上，選用濕布浸軋方法進行成品定型。成品定型工藝為：第1～8箱烘箱工藝溫度均為130 ℃。定型車速控制在1.8～13.7 m/min，風機轉速控制為1 500 r/min，軋余率為70%，浸軋工藝配方為：ρ(3746B)=12 g/L,φ(醋酸)=0.2‰。經上述染整工藝獲得的光坯面料，實測有效幅寬167 cm，面密度140 g/m2。

2.4.7面料實樣 涼感雙面針孔小豎條面料實樣如圖5所示，織物外層是點狀的小豎條網眼，織物緊致而有彈性，且透氣性好，手感干爽，顏色純正，飽和度好；織物內層觸感涼感、滑爽。

圖5 涼感雙面針孔小豎條面料實樣Fig.5 Dual-sided pinhole and small vertical stripe fabric with cooling property

2.5 涼感雙色網眼織物的染色工藝

2.5.1染色工藝流程 理布→縫頭→坯布進缸去油→60 ℃熱洗→冷水洗凈→陽離子纖維和滌綸一浴一步法染色→125 ℃保溫→降溫到80 ℃溢流水洗到60 ℃排液→60 ℃熱洗→冷水洗凈→脫水→剖幅→成品定型(160 ℃)。

2.5.2去油工藝 染色前進行精煉去油，目的是充分而均勻地去除坯布原料(聚酯滌綸纖維和陽離子改性聚酯滌綸纖維)上的油劑和污漬，為染料均勻上染做好基礎準備；釋放坯布原料在前段加工中積累的內應力，使布面上的線圈密度和形態均勻一致，布面風格滿足要求。在高溫高壓繩狀染色機內用水溶性去油配方對織物進行去油處理，去油工藝配方為：m(浴中柔軟劑 SF-66)∶m(織物)=0.5%,m(去油劑MFB)∶m(織物)=0.5%,浴比1∶10。

中樣在染機內的去油工藝曲線如圖6所示，染機內循環布的速度設置為：循環一圈的時間不超過30 s。

圖6 去油工藝曲線Fig.6 Curve of deoilling process

2.5.3染色工藝 采用分散染料和分散陽離子染料一浴一步的高溫高壓染色工藝，使兩類染料分別逐步上染聚酯滌綸纖維和陽離子改性聚酯滌綸纖維。實現陽離子改性滌綸纖維染深色，聚酯滌綸纖維染淺色的雙色效果。既能使坯布的色差波動程度在允許范圍內，手感豐滿，縱橫向的彈性好；又能保證成品面料的牢度指標滿足要求；還能降低單位產品的水電汽消耗，降低成本，達到節能環保的生產要求。

選用高溫高壓繩狀染色設備進行染色，染機內循環布速設置為：循環一圈的時間不超過30 s。染色工藝配方為：m(NP-4R分散橙)∶m(織物)=A%,m(S-5BL分散紅玉)∶m(織物)=B%,m(HGL分散深藍)∶m(織物)=C%,m(3RL-ED分散金黃)∶m(織物)=D%,m(GRL-ED分散陽離子紅)∶m(織物)=E%,m(RP-ED分散陽離子蘭)∶m(織物)=F%,m(高溫勻染劑 TF212E)∶m(織物)=0.5%,m(浴中柔軟劑 SF-66)∶m(織物)=0.5%,φ(醋酸)=X‰,浴比1∶10。染色工藝曲線如圖7所示。

圖7 染色工藝曲線 Fig.7 Curve of dyeing process

2.5.4成品定型工藝 經過此工序的加工，賦予面料優良的吸濕排汗功能和舒適的手感，使面料各項指標符合要求。

在8箱拉幅定型機設備上，選用濕布浸軋方法進行成品定型。成品定型工藝為：第1～8箱烘箱工藝溫度：140，150，160，160，160，160，160，150 ℃。定型車速控制在21～23 m/min，風機轉速控制為500 r/min，軋余率為70%，浸軋工藝配方為：ρ(3746B)=12 g/L,φ(醋酸)=0.2‰。

經上述染整工藝獲得的光坯面料有效幅寬158 cm，面密度165 g/m2。

2.5.5面料實樣 涼感雙色網眼面料實樣如圖8所示，外層為格子，富有立體感，手感干爽，柔滑，彈性好，顏色對比度高；內層為是涼爽面，且有透氣網眼，手感滑爽。

圖8 涼感雙色網眼面料實樣Fig.8 Dual-colored mesh and porous fabric with cooling property

2.6 面料涼感性能

參照 GB/T 35263—2017，委托SGS對兩種織物的瞬間接觸涼感進行測試，測試結果見表4。

表4 兩種織物的瞬間接觸涼感檢測結果

3 結語

選用聚酯長絲和涼感長絲為原料，采用高導濕、高透氣的雙面組織，利用纖維的細度差異，結合織物的線密度設計，開發了具有良好瞬間接觸涼感的夏季面料，兼具吸濕速干舒適功能，具有較強的實用性。經市場推廣，已在安踏、李寧、探路者等國內品牌上應用，顯示出良好的市場應用前景。