輕量保暖吸濕發(fā)熱內(nèi)衣面料開(kāi)發(fā)

吳裕兵,莊 燕

(東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司,江蘇 南通226000)

由于針織面料的自然回彈性和優(yōu)異柔軟觸感,經(jīng)常被用于內(nèi)衣面料。秋冬內(nèi)衣面料考慮到穿著性,對(duì)保溫性的要求越來(lái)越高。而輕量保暖是指輕克重面料也能賦予人體與重克重面料同等的保溫性,可以滿(mǎn)足現(xiàn)代年輕人運(yùn)動(dòng)自如的需求,是目前織物熱濕舒適性研究的一個(gè)方向[1]。通過(guò)使用比重輕的纖維、中空纖維或膨體纖維設(shè)計(jì)成有厚實(shí)感、蓬松感的組織,得到比常規(guī)保暖面料克重輕15%～30%且厚度和保溫性同等程度的面料。

吸濕發(fā)熱是指纖維的親水基團(tuán)與水分子結(jié)合吸收人體散發(fā)的水分,從而水分子的動(dòng)能降低,轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來(lái)。一般回潮率高的羊毛纖維、莫代爾、天絲等纖維素纖維的吸濕發(fā)熱性好,而面料里層含有吸濕發(fā)熱性好的纖維時(shí)可以加快人體水分的散發(fā),提高穿著過(guò)程中的干爽舒適性。

1 設(shè)計(jì)思路

為了達(dá)到輕量的目的,選擇具有膨體效果的膨體腈綸混紗線(xiàn)用于面料里層,纖維素纖維混紡紗和錦綸長(zhǎng)絲交織于面料表層。

為了獲得高保暖性,需要面料中盡可能地含有靜態(tài)空氣和導(dǎo)熱系數(shù)低的纖維。織物組織越蓬松,厚實(shí)感越好,在沒(méi)有空氣對(duì)流的情況下熱阻越大,保暖性也越好。為此選擇錦綸氨綸包芯絲用于面料中間層,設(shè)計(jì)成變化羅紋組織,適當(dāng)調(diào)長(zhǎng)編織線(xiàn)長(zhǎng)來(lái)提高面料中的空隙率。另外,對(duì)里層膨體腈綸混紗線(xiàn)進(jìn)行針布起毛整理得到長(zhǎng)密絨毛層。

為了得到較好的吸濕發(fā)熱性,應(yīng)盡可能地提高面料中纖維素纖維的含量。因此,面料里層和表層均配置有纖維素纖維,充分吸收肌膚散發(fā)出來(lái)的水分和內(nèi)衣外部環(huán)境中的水分,獲得吸濕發(fā)熱性,提高穿著舒適性。

2 原料選擇

美雅碧是日本三菱麗陽(yáng)公司生產(chǎn)的一種超細(xì)腈綸纖維,手感優(yōu)于棉纖維且更柔軟,具有良好的洗滌形態(tài)穩(wěn)定性、優(yōu)越的保溫性和易護(hù)理[2]。膨體纖維是腈綸纖維在加熱情況下通過(guò)拉伸再冷卻制成的高收縮纖維。為了防止在穿著過(guò)程中由于摩擦在面料表里層產(chǎn)生起球現(xiàn)象,使用抗起球抗靜電的雙抗美雅碧膨體腈綸纖維。拜耳腈綸也叫德絨,是干法紡絲制得的雙T型截面狗骨異型纖維,擁有凹槽可以保留更多的靜止空氣從而達(dá)到保暖效果。在膨體纖維中混入一定量的拜耳固體腈綸后,在染色后整理過(guò)程中膨體纖維充分收縮導(dǎo)致固體腈綸形成卷曲或環(huán)圈而鼓起,在紗線(xiàn)表面呈現(xiàn)更多的長(zhǎng)弧狀纖維,使紗線(xiàn)結(jié)構(gòu)變得膨松、直徑變得粗大,有利于起毛整理時(shí)形成長(zhǎng)密的絨毛。另外,為了吸收肌膚表面散發(fā)出來(lái)的水分,在膨體纖維中也混入了一定量的高吸濕性黏膠纖維。

棉纖維中的纖維素纖維含量約94%,吸濕率高達(dá)8%～10%。為了更好地吸收外部環(huán)境中的水分,賦予面料更優(yōu)的柔軟手感,在棉纖維中混入了一定量的高吸濕性黏膠纖維。同時(shí)為了防止穿著過(guò)程中毛球的產(chǎn)生,適當(dāng)提高棉黏膠混紡紗的紗線(xiàn)捻度,且使用抗起毛起球性?xún)?yōu)的賽絡(luò)緊密紡工藝進(jìn)行生產(chǎn)。另外,為了得到緊致的表面風(fēng)格和輕克重的面料,使用錦綸長(zhǎng)絲和棉黏膠混紡紗進(jìn)行交織。

錦綸氨綸包芯絲是一種氨綸為芯、錦綸長(zhǎng)絲外包的新型結(jié)構(gòu)紗線(xiàn),特點(diǎn)是膨松豐滿(mǎn)、強(qiáng)力高,可用于彈性織物,用于面料中空層,對(duì)面料的表層和里層進(jìn)行連接。在染色后整理過(guò)程中錦綸氨綸包芯絲充分收縮,在表里紗的線(xiàn)圈擠壓下促使其向表里層伸展,提高中間層的厚度,從而增加整體面料的厚實(shí)感。

2.1 紗線(xiàn)選擇

表紗①:118 dtex棉50%黏膠50%賽絡(luò)緊密紡(Z捻向);

表紗②:44 dtex/36 F全消光錦綸(S捻向);

中間紗:44 dtex/36 F半消光錦綸(S捻向)+22 dtex氨綸包芯絲。

里紗:60 NM美雅碧膨體腈綸40%拜耳固體腈綸30%黏膠纖維30%賽絡(luò)紡(Z捻向)。

2.2 紗線(xiàn)物性測(cè)試結(jié)果

紗線(xiàn)捻度按照GB/T 2543.2-2001《紡織品 紡線(xiàn)捻度的測(cè)定》第2部分退捻加捻法進(jìn)行測(cè)試。

紗線(xiàn)斷裂強(qiáng)伸度按照GB/T 3916-2013《紡織品卷裝紗 單根紗線(xiàn)斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定(CRE法)》A法進(jìn)行測(cè)試。

條干不勻率(短纖)按照GB/T 3292.1-2008《紡織品紗線(xiàn)條干不勻試驗(yàn)方法》第1部分:電容法進(jìn)行測(cè)試。

毛羽按照FZ/T 01086-2000《紡織品 紗線(xiàn)毛羽測(cè)定方法投影計(jì)數(shù)法》進(jìn)行測(cè)試。

長(zhǎng)絲網(wǎng)絡(luò)度按照FZ/T 50001-2016《合成纖維 長(zhǎng)絲網(wǎng)絡(luò)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試。

干收是取10 m長(zhǎng)的紗線(xiàn)在180℃烘干條件下處理30 min,取出后施加0.1 g/10/9 dtex力測(cè)試紗線(xiàn)的收縮程度。

沸收是取10 m長(zhǎng)的紗線(xiàn)在98℃沸水條件下處理30 min,取出后施加0.1 g/10/9 dtex力測(cè)試紗線(xiàn)的收縮程度。

4種紗線(xiàn)按照以上方法進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 紗線(xiàn)測(cè)試結(jié)果

3 編織工藝

考慮到保暖性,需要設(shè)計(jì)成有厚實(shí)膨松感的三層組織。為此,利用錦綸氨綸包芯絲在中間層上下連接面料的表層和里層,得到可包含靜止空氣的三層組織。另外,為了滿(mǎn)足內(nèi)衣面料的高拉伸性,選擇變化羅紋組織進(jìn)行編織。

3.1 設(shè)備參數(shù)

機(jī)器 臺(tái)灣國(guó)鋒羅紋編織機(jī);

機(jī)號(hào) 20針/25.4 mm;

筒徑 34英寸(863.6 mm);

路數(shù) 72路;

總針數(shù) 2 160針。

3.2 織針排列

織機(jī)采用羅紋對(duì)位,針盤(pán)2級(jí)針按ABAB排列,針筒2級(jí)針按BABA排列。

3.3 編織圖

織物編織圖如圖1所示,第1 F和第4 F路上針盤(pán)全部浮線(xiàn),下針筒全部成圈;第2 F和第5 F路上針盤(pán)全部成圈,下針筒全部浮線(xiàn);第3 F和第6 F路上針盤(pán)和下針筒全部集圈。

圖1 織物編織圖

3.4 穿紗方式

面料的第1 F和第4 F路喂入腈綸黏膠混紡紗,第2 F喂入棉黏膠混紡紗,第3 F和第6 F路喂入錦綸氨綸包芯絲,第5 F喂入錦綸長(zhǎng)絲。

3.5 編織線(xiàn)長(zhǎng)

表紗①:118 dtex棉50%黏膠50%賽絡(luò)緊密紡(Z捻向) 570 mm/100 W;

表紗②:44 dtex/36 F全消光錦綸(S捻向) 570 mm/100 W;

中間紗:44 dtex/36 F半消光錦綸(S捻向)+22 dtex氨綸包芯絲 320 mm/100 W;

里紗:60 NM美雅碧膨體腈綸40%拜耳固體腈綸30%黏膠纖維30%賽絡(luò)紡(Z捻向) 570 mm/100 W。

3.6 編織注意事項(xiàng)

(1)60 NM美雅碧膨體腈綸40%拜耳固體腈綸30%黏膠纖維30%的沸收比普通紗線(xiàn)要大,因此編織時(shí)線(xiàn)長(zhǎng)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)長(zhǎng)。

(2)中間連接的錦綸氨綸包芯絲的編織張力不可過(guò)大,可控制在3～5 c N,過(guò)大后牽伸倍率變大,會(huì)增加克重,且降低面料的拉伸性。

(3)面料起毛整理后,厚度增加卷取后體積會(huì)變大。因此,匹重以14～16 kg為宜,過(guò)重不易包裝,且會(huì)影響絨感。

3.7 坯布參數(shù)

克重 180 g/m2;

幅寬 182 c m;

橫密 27縱行/2.54 c m;

縱密 43橫列/2.54 c m。

4 染色、起毛及后整理工藝

4.1 工藝流程

生產(chǎn)工藝流程為:配缸→活性染色→二回水洗→陽(yáng)離子、酸性一浴染色→陽(yáng)離子染水洗→活性染固色處理→酸中和→柔軟處理→脫水→烘干→針布起毛→酸性染固色處理→柔軟處理→熱定型→驗(yàn)布→打卷。

4.2 生產(chǎn)設(shè)備

恒天立信液流染色機(jī)ECO-8-D2 T;

廣東恩平離心脫水機(jī)HSB-1500;

恒天立信烘干機(jī)BSD32S6;

臺(tái)灣乙光針布起毛機(jī)RA2-2000 MM;

立信門(mén)富士拉幅定型機(jī)MONTEX6500。

4.3 前處理工藝

浴比 1∶10

滲透劑 0.5 g/L

去油劑 0.5 g/L

溫度 80℃

時(shí)間 20 min

4.4 染色工藝

浴比 1∶10

活性染色:

活性染料x(chóng)%

元明粉 60 g/L

純堿 20 g/L

活性勻染劑 0.1%

溫度 60℃

時(shí)間 30 min

活性染水洗處理:

冰醋酸 1.2 g/L

皂滌劑 0.6 g/L

分散劑 1 g/L

溫度 第一回70℃,第二回50℃

時(shí)間 第一回20 min,第二回10 min

陽(yáng)離子、酸性一浴染色:

陽(yáng)離子染料x(chóng)%

酸性染料y%

冰醋酸 1.5 g/L

醋酸鈉 0.5 g/L

元明粉 3 g/L

沉淀防止劑 1.4 g/L

溫度 95℃

時(shí)間 45 min

陽(yáng)離子染水洗:

皂洗劑 1.5%

分散劑 1 g/L

溫度 50℃

時(shí)間 20 min

活性染固色處理:

固色劑 1%

分散劑 1 g/L

溫度 50℃

時(shí)間 20 min

酸中和柔軟處理:

檸檬酸 0.25 g/L

親水柔軟劑 2%

溫度 40℃

時(shí)間 20 min

4.5 烘干工藝

溫度 140℃

時(shí)間 15 min。

4.6 起毛工藝

起毛車(chē)速100 r/min;彎針?biāo)俣? 010 r/min;直針?biāo)俣?94 r/min;前導(dǎo)布速度16 r/min;主導(dǎo)布速度21 r/min;加工回?cái)?shù)1回。

4.7 柔軟處理及熱定型工藝

柔軟處理:親水柔軟劑20 g/L;酸性染料固色劑1%。

成品定型條件:溫度140℃;車(chē)速20 m/min;幅寬175 c m;超喂40%。

5 面料參數(shù)及測(cè)試結(jié)果

5.1 面料參數(shù)

克重 210 g/m2;

幅寬 175 c m;

橫密 29縱行/2.54 c m;

縱密 46橫列/2.54 c m。

5.2 抗起毛球性

按照J(rèn)IS L1076《織物及編物起毛起球測(cè)試方法》A法(ICI轉(zhuǎn)箱法)測(cè)得面料表面的起毛起球?yàn)?.5級(jí)(無(wú)毛球脫落),里面的起毛起球?yàn)?.5級(jí)(無(wú)毛球脫落)。

5.3 保溫性

經(jīng)JIS L1930《纖維制品的家庭洗滌試驗(yàn)方法》中C4 M法洗滌1回并吊干干燥處理后,按照KES保溫性測(cè)試方法,在溫度20℃、濕度65%RH環(huán)境中,ΔT=10℃條件下,測(cè)得保溫率為30.6%,符合30%以上的管理基準(zhǔn)。

5.4 吸濕發(fā)熱性

在溫度20℃、濕度40%RH環(huán)境中,調(diào)溫調(diào)濕12 h后,按照ISO 18782《吸濕發(fā)熱性試驗(yàn)方法》測(cè)得3 min內(nèi)最高升溫值為3.2℃,符合2.8℃以上的管理基準(zhǔn)。

5.5 抗靜電性

經(jīng)JIS L0217《纖維制品使用相關(guān)表示記號(hào)及標(biāo)示方法》中103法洗滌5回并吊干干燥處理后,按照J(rèn)IS T8118《靜電氣帶電防止作業(yè)服》試驗(yàn)法測(cè)得腈綸添附布0.16μC/著,尼龍?zhí)砀讲?.30μC/著,符合0.6μC/著以下的管理基準(zhǔn)。

5.6 伸長(zhǎng)率

按照J(rèn)IS L1096《一般織物試驗(yàn)方法》中定速伸長(zhǎng)法(A法)進(jìn)行測(cè)試,得到橫向伸長(zhǎng)率為198%,15%拉伸時(shí)的應(yīng)力為0.20 N。

5.7 物性

在厚度儀上測(cè)得厚度為1.43 mm。

按照J(rèn)IS L1096《一般織物試驗(yàn)方法》測(cè)得破裂強(qiáng)度為280 k Pa。

經(jīng)JIS L1930《纖維制品的家庭洗滌試驗(yàn)方法》中C4 M法洗滌1回,并轉(zhuǎn)筒烘干處理后測(cè)得尺寸變化率為橫向-3.0%,縱向-7.0%,扭行為1.7%。

6 結(jié)語(yǔ)

采用膨體腈綸黏膠混紡紗、錦綸氨綸包芯絲、棉黏膠混紡紗和錦綸長(zhǎng)絲4種紗線(xiàn)編織成變化羅紋組織,并對(duì)里層膨體腈綸黏膠混紡紗進(jìn)行針布起毛整理,得到210 g/m2輕克重針織面料,保溫性達(dá)到30%以上,吸濕發(fā)熱值達(dá)到2.8℃以上,且手感柔軟、橫向拉伸性好、穿著舒適,可用于冬季保暖內(nèi)衣產(chǎn)品。