服裝紡織用吸濕發熱粘膠纖維制備方法與性能研究

錢建忠

摘要：隨著社會民眾物質生活水平的不斷提高和氣候變化的多樣，人們對服裝的材料要求越來越高，新型保暖材料的誕生滿足了人們對服裝材料的需求，使其越來越受到社會民眾的關注，吸濕發熱粘膠纖維不僅具有良好的保暖性能，同時還兼具著節能效果。文章將對服裝紡織用吸濕發熱粘膠纖維制備的方法與性能進行分析探討。

關鍵詞：服裝紡織;吸濕發熱粘膠纖維;制備方法：性能研究

中圖分類號：TQ432

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2019）08-0005-03

在服裝逐漸時尚化的浪潮下，人們在不斷追求舒適性的同時，也在考慮服裝的時尚化，新型紡織保暖材料能夠最大限度的滿足人們對服裝的需求。研究的核心內容是尋找合適的吸濕發熱添加劑的使用量，能夠保證共混液能夠充分滿足紡絲生產需求，根據紡織企業的生產工藝來獲得適合的紡絲參數值，期望達到良好的吸濕發熱效果，因此生產出具有吸濕發熱效果更優的面料。

1 吸濕發熱粘膠纖維的制備工藝

在確定實驗目的前提下，使用同等用量的的堿纖維素，按照實驗設定的條件，進行物料的混合制備出符合實驗要求的混紡絲液，經過仿真生產流程最后制備出吸濕發熱粘膠纖維。制備工藝流程如圖l所示。

2 制取共混紡絲液

2.1 配制符合要求的吸濕發熱劑

根據現場抽取的共混紡絲，測出共吸濕發熱劑的質量百分比，制備出吸濕發熱劑溶液。

2.2 制取粘膠原液

2.2.1 配制定量的堿纖維

將漿粕置于一定PH值的堿液中，通過反應制得堿纖維素。通過加壓的方式將殘留的的堿液擠出堿纖維素，同時對堿纖維進行粉碎，使其成為絮狀。

2.2.2 制備纖維素磺酸酯

將二硫化碳與絮狀堿纖維進行反應，制得纖維素磺酸酯。

2.2.3 溶解纖維素磺酸酯

將纖維素磺酸酯投入到弱堿溶液中，通過反應制得粘膠，這一生產工藝被稱為溶解。其化學原理是在磺酸酯內部實現水分子與氫氧化鈉的擴散。首先使磺酸酯膨脹，擴大分子間距離，然后溶脹到一定程度后即可形成具有溶解性能的粘膠，得到粘性液體稱之為粘膠原液。

2.2.4 制成老成的纖維素

將制備成功的的堿纖維素放置在空氣中進行暴露，通過氧化反應使纖維內部的分子鏈發生斷裂，這樣可以對粘膠的黏度進行調整，這樣可以使生產過程更加簡易。而本文所述的將吸濕加熱劑加入到堿纖維中，并未出現粘膠粘度的變化，并且還出現了異常波動，因此必須控制好堿纖維的氧化程度。

2.2.5 紡前制備黏膠

為了保證紡絲的正常進行，需要對粘膠溶液進行如下處理。

①過濾，將粘膠中的雜質除去，由于粘膠中的雜質的存在會造成紡絲的噴絲孔堵塞，進而影響紡絲的困難和成品的質量，粘膠需要經過多次過濾;②脫泡，這一步的主要作用是降低粘膠中氣泡對紡絲的影響，避免斷頭的發生;③熟成，根據吸濕發熱粘膠的特性，需要在生產過程中注意控制溫度，在特定的時間內使粘膠處于穩定狀態，以此來制得性能優良的粘膠紡絲液。

2.3 配制共混紡絲液

通過對5種實驗方案的對比發現，共混膜放人到玻璃杯中進行灑水后，溫度有明顯的變化，方案4溫度變化更大，吸濕發熱劑的添加量最為合適，因此選擇方案4。接下來將纖維原液和吸濕發熱劑同時放入到溶解機中，按照方案4進行配比，進行攪拌，確保兩者能夠充分混合，在常溫下，完成過濾、脫泡等操作，制得質量較好的共混紡絲液，實驗方案對比的具體參數如表l所示。

2.4 成型

在紡絲過程中，通常情況下需要進行凝固浴，實現固化成型。纖維素主要是由水、氫氧化鈉和纖維構成。將噴絲頭與黏膠進行分離然后經過凝固浴，纖維素磺酸酯將會發生分解反應。由于硫酸鹽和硫酸的存在，會發生酸堿中和反應，進而出現纖維素磺酸鈉的析出。粘膠纖維成型的過程中主要需要硫酸鋅、硫酸鈉和硫酸三種物質。在纖維成型過程中，凝固浴物料配比直接影響配比效果，根據實驗發現：硫酸含量為70-85ml/L;硫酸鈉含量為270-320g/L;硫酸鋅含量為15-20g/L。在紡絲過程中，需要將共混紡絲液經過凝固浴，使得纖維素磺酸醋呈現出絲條狀態，然后進行水解反應形成水化纖維素。需要注意的是分解和凝固是同時進行的，但是反應程度有所差異。共混紡絲液經過噴絲孔時，由于收到力的作用，會出現細流狀態。在這一過程中凝固浴組成成分與細流成分都呈現出分散狀態，這樣一來會出現一定量的再生纖維。

3 紡絲的后續加工工作

3.1紡絲工藝的指標

對吸濕發熱粘膠纖維的試紡是采用普通粘膠生產工藝來進行加工生產的，同時還要對生產工藝進行適當地調整，具體參數如表2所示。

3.2 后續加工

吸濕發熱劑是一種微黃色透明狀液體，而制成后的的共混膜呈現出無色透明，因此共混纖維只需進行簡單的水洗，其他生產過程只需按照傳統工藝進行即可，具體為打包、拉伸、烘干、水洗、上油、脫硫和酸洗。經過一系列處理后，必須進行水洗，這樣能夠徹底清除殘留化學藥劑和雜質。由于硫能夠吸附在纖維表面使其發黃，質感也較差，同時在后續處理工作中，容易對工作人員的健康產生影響。所以，脫硫是必要的成產工序，主要目的是徹底清除難容于水的硫。而酸洗的主要目的是將難溶于堿性溶液的物質進行清除，避免出現纖維質量問題。上油的主要目的是提高纖維的抗靜電屬性。

4 產品的性能測試

4.1 表面狀態

經過離子噴金鍍膜，對吸濕發熱粘膠纖維的表面形態進行觀察發現：其縱向溝槽分布十分規則，深度較為明顯，表面積也較大。所以，吸濕發熱粘膠纖維能夠充分吸收水汽，具有良好的吸濕發熱的性能。

4.2 橫截特性

將纖維切片置于載玻片上，蓋上玻片后，使用特殊工具壓緊蓋玻片，除去氣泡，同時利用顯微鏡進行觀察拍照。經過顯微鏡觀察后發現：吸濕發熱粘膠纖維的橫截面呈現鋸齒狀，而且輪廓較為清晰。

4.3 力學特性

經過多次測試，將試樣的長度確定為15mm，預加張力為200eN。經過測試后發現：吸濕發熱粘膠纖維的抗斷裂能力明顯下降，但是延展性卻有所提高，初始模量也未發生明顯變化。造成這種情況的主要原因是在粘膠紡絲液中加入了聚丙烯酸鈉，造成了吸濕發熱粘膠纖維分子結構的變化，同時也出現結晶能力下降，經過反應之后，對于纖維分子內部的氫鍵形成也產生了一定影響，施加外力后，纖維分子結構發生了較大變化，進而造成了伸長率增加和抗斷裂能力減弱。

4.4 取向度和結晶度

在滯留時間為0.13s、電流為300mA、電壓為45kV以及步寬為0.03度的工藝條件下，將纖維粉碎至粉末狀，以此來檢測纖維的結晶度。粘膠劑與吸濕發熱劑都屬于高分子結構，兩者混合后，纖維的各項指數均發生了變化，以結晶度為依據繪制XRD曲線，從中發現吸濕發熱粘膠纖維的結晶度有所下降，但是未對纖維整體質量造成影響，取向度也未發生明顯變化，造成這種現象的主要原因是采用濕法紡絲工藝進行生產的。

4.5 吸濕能力

在測試吸濕發熱粘膠纖維的回潮率時運用箱外冷稱法來獲得相應數據。相當一部分纖維在吸濕后將會發生明顯變化，而且吸濕能力決定著纖維的吸濕發熱性能。紡織材料的含濕量即是回潮率，基于此對各種纖維進行回潮率檢測。經過檢測后，吸濕發熱粘膠纖維的回潮率較高，因此可以斷定吸濕發熱劑可以提高纖維的吸濕性能。

4.6 纖維的吸濕發熱特性

在檢測纖維吸濕發熱特性時需要利用燒杯、微型噴霧器和溫度計等實驗器具。在實驗中選擇39纖維，利用密封裝置將纖維密封在燒杯中。然后進行加熱，經過一段時間后發現吸濕發熱粘膠纖維和實驗對比對象在吸收水分后，溫度皆發生了相應的變化。同時，經過相同時間的加熱后，吸濕發熱粘膠纖維吸收的熱量較高。在2-3min之內，其溫度可上升3.5℃，因此可以斷定吸濕發熱粘膠纖維的具有較好的吸濕發熱能力。

5 結語

綜上所述，在進行纖維對比實驗的過程中發現，吸濕發熱粘膠纖維的的各種屬性與傳統的纖維屬性有較大的差別。經過試驗顯示纖維素與吸濕發熱劑并未分離，在常溫條件下，吸濕發熱粘膠纖維地抗斷裂強度較小，同時回潮率較其他纖維較高。總而言之，吸濕發熱粘膠纖維的各項性能基本良好。

參考文獻

[1]遲淑麗，田明偉，曲麗君.基于濕法紡絲涼感纖維的制備及性能研究[J].成都紡織高等專科學校學報，2016，33（3）：32-35.

[2]盧琳娜，王成，張峰，等，載金薪膠纖維的制備及其應用性能[J].服裝學報，2016.1（4）：358-362.

[3]王敏麗，王碩，楊慶斌，吸濕發熱纖維混紡針織物耐磨性和懸垂性研究[J].成都紡織高等專科學校學報，2016，33（1）：129-131.