CN114717865B - 一种纤维面料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维面料及其制备工艺，面料通过原纤交联工艺技术、结合织造和染整工艺设计控制，解决了莱赛尔等再生纤维原纤化缺陷；针对面料品质风格的独特性，攻克了该面料在染整生产加工过程中所面临的上染平衡、工艺时间、温度、强酸、强碱等影响的技术瓶颈和关键难题，所成功开发的面料抗原纤化不起球、柔滑悬垂、色泽柔和，如丝绸般高档，同时集天然抑菌、抗紫外线、舒适保健等性能功能于一体。

Description

一种纤维面料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，具体涉及一种纤维面料及其制备工艺。
背景技术
近年来，国内外纺织工业一路突飞猛进发展迅速，随着科技发展各种差别化纤维、功能性纤维的问世，多种纤维及纺织材料应运而生，然而受全球环境、碳排放、资源枯竭等趋势和影响，天然纤维、合成纤维的产量将会受到越来越多的约束；人们在重视纺织品消费过程中环保性能的同时，对再生纤维素纤维的价值进行了重新认识和发掘。如今再生纤维素纤维的应用已获得了一个空前的发展机遇。另一方面，随着人们生活水平、消费需求不断的提高，人们更趋向绿色环保，纺织服装不再仅限于外观和穿着舒适性，更注重环保性、内在性能和多功能性，由于再生纤维既保留了天然纤维的特性的同时又具备更多的优良性能，故深受消费者青睐，其纺织品如雨后春笋主导和占领了大部份市场份额，基于其环保、可再生、可回收、可生物降解等特性，故一直被倡导推行，再生纤维素纤维纺织品、生态功能性保健纺织品迅速成为市场主流。通过不同的纺织和针织工艺可织造不同风格的再生纤维面料，用于高档牛仔服、女士内衣、时装以及男式高级衬衣、休闲服和便装等，满足于高档纺织产品中发挥更好的作用。目前，再生纤维纺织品及产品在日本、西欧和美国等地日趋流行，销量不断增加，引发了全球消费及研发热潮，所以再生纤维纺织品具良好的市场和发展前景。
再生纤维产品都有天然降解、吸湿透气、柔滑舒适的优点，符合环保服饰潮流，以最有代表性的LyoceLL(莱赛尔)、ModaL莫代尔等较为流行，近年来，受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响，人们对再生纤维素及纺织品有了最新的认识，应用迅猛的增长。莱赛尔纤维俗称“天丝绒”，以天然植物纤维为原料，于20世纪90年代中期问世，被誉为近半个世纪以来人造纤维史上最具价值的产品。兼具天然纤维和合成纤维的多种优良性能，莱赛尔是绿色纤维，其原料是自然界中取之不尽用之不竭的纤维素，可再生的竹、木等捣碎后形成的浆粕为原料，生产过程无化学反应，所用溶剂无毒。它不仅具有天然纤维棉花所具有的舒适性、手感好、易染色等特点，还具有传统粘胶纤维所不具备的环保优点。粘胶纤维在生产过程中会释放二硫化碳、硫化氢等有害气体，污染环境，已经逐渐淘汰。“莱赛尔”纤维以先进的工艺使得其溶剂回收率高达99.7％，不仅节能、环保，而且可持续发展。用这一纤维制成的衣物不仅光泽自然、手感滑润、强度高、基本不缩水，而且透湿性、透气性好，与羊毛混纺的织物效果良好。但是，几乎所有的再生纤维制品在湿态下，经机械外力摩擦作用，会产生明显的原纤化现象，这种现象表现为纤维纵向分离出更细小的原纤，在纱线表面产生毛羽。原纤化产生的原因是纤维具有较高的轴向取向度，微原纤间的横向结合力较弱，在湿态下纤维的高度膨化更加减弱了这种结合力，这种结合力的减弱使纤维在自身或金属的摩擦作用下，皮层纤维脱落，残留的皮层纤维纵向开裂，形成较长的不均匀的原纤茸毛。如生产中加工工艺的控制、设备和助剂的选用；使用过程中织物易起毛、起球，并且色光会发生变化。制成的服装经过多次日常洗涤后的严重原纤化，使服装具有很强烈的陈旧感，严重影响外观和面料档次。另外，有些半合成纤维、再生纤维存在着成丝、纺纱纺织等加工工艺不环保的问题，故有待进一步提高并进行研讨和开发，以促进纺织工业科技的进步和发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种纤维面料及其制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纤维面料的制备工艺，具体过程为：
S1、织造：由成分含量94.8％竹优赛尔和成分含量5.2％有光氨纶丝结合织造得到面料，竹优赛尔的线长为28cm/100G，有光氨纶丝的线长为10cm/100G；
S2、理布；
S3、烧毛；
S4、开初定；
S5、染色：
S5.1、前处理：进水50℃，进布，每升水加入精练酶2-3g；然后升温至85℃，运行20-30min后，降温至78℃，然后取样、溢流洗水、排水；
S5.2、混合盐碱染色：先进温水40℃，加染料10-20min，然后继续运行10-20min；其后按照盐和碱的加入总量，先加入1/10的盐和碱，再加入2/10的盐和碱，继续加入3/10的盐和碱最后再加入余下的4/10的盐和碱，继续运行5-10min；然后以1℃/min的速度加热至60℃，运行35-45min，取样后进入后处理的流程；
S5.3、后处理的流程为：先进水35-45℃，溢流水洗8-15min后排水；继续进水45-55℃，依次加入中和酸和皂洗粉，然后升温至85-90℃，运行8-15min；然后进行取样、固色、柔软、出缸；
S6、湿剖；
S7、烘干；
S8、开定整理；
S9、检测；
S10、成检；
S11、包装入库。
进一步地，步骤S5.3中，每升水加入0.75g中和酸，每升水加入0.4g皂洗粉，处理条件为90℃/15min。
进一步地，步骤S5.3中，固色步骤中，每100kg布加入AT-2559C助剂量0.7kg，处理条件为50℃/20min；在柔软步骤中，每100kg布加入抗菌剂AM-B10G 0.5kg、0157C 1.5kg和柔软剂FZ-W 8kg。
进一步地，步骤S3中，采用的烧毛设备为气体烧毛机，行机参数为机速90m/min，火力18mbar。
进一步地，步骤S7中，烘干条件为160℃/22m/min。
进一步地，步骤S1中，所述竹优赛尔纤维的制备过程为：将竹子加工成浆粕，然后加入溶剂NMMO和交联剂，其后抽丝，再进行成纤纺纱。
进一步地，步骤S1中，采用迈耶单面针织大圆机进行织造，针数和寸口分别为34″和28G，路数为108F，总针数为2988N，门幅和克重分别为170CM和180g/m2。
本发明的有益效果在于：本发明的面料通过原纤交联工艺技术、结合织造和染整工艺设计控制，解决了莱赛尔等再生纤维原纤化缺陷；针对面料品质风格的独特性，攻克了该面料在染整生产加工过程中所面临的上染平衡、工艺时间、温度、强酸、强碱等影响的技术瓶颈和关键难题，所成功开发的面料抗原纤化不起球、柔滑悬垂、色泽柔和，如丝绸般高档，同时集天然抑菌、抗紫外线、舒适保健等性能功能于一体。
附图说明
图1为本发明实施例中前处理流程图；
图2为本发明实施例中混合盐碱染色流程图；
图3为传统工艺的前处理流程图；
图4为传统工艺的染棉流程图；
图5为传统工艺的后处理流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种纤维面料的制备工艺，具体过程为：
S1、织造：由成分含量94.8％竹优赛尔和成分含量5.2％有光氨纶丝20D结合织造得到纤维面料，竹优赛尔的线长为28cm/100G，有光氨纶丝20D的线长为10cm/100G；
S2、理布。
S3、烧毛。
S4、开初定。需要说明的是，开初定是针织成品布加工前整理中采用定型机及其工艺完成的一道工序，主要作用在于减少织物折痕、促进坯布规格尺寸稳定性。其基本流程为：坯布上机→罗拉展布→过浆槽轧液→API纬密密度控制→超喂→针架→烘箱(8-10箱干燥定型)→摆布→落布。
S5、染色：包括精练酶前处理、混合盐碱染色、后处理，以及固色或柔软；
S6、湿剖。需要说明的是。湿剖是针织成品布加工后整理中采用剖幅机及其工艺完成的一道工序，主要作用在于将绳状圆筒织物进行开幅展开、洗涤和去除布面毛羽、并通过轧辊去除织物水份，其基本流程为染色布上机→剖幅→罗拉展布→过洗水槽洗涤→轧液→摆布→落布。
S7、烘干。
S8、开定整理。需要说明的是，开定整理是针织成品布加工后整理中采用定型机完成的一道工序，主要作用在于赋予织物的手感性能、风格、促进成品布规格尺寸稳定性和服用性。其基本流程为烘干织物上机→罗拉展布→过浆槽→API纬密密度控制→超喂→针架→烘箱(8-10箱干燥定型)→摆布→落布。
S9、检测。
S10、成检。
S11、包装/入库。
在本实施例中，步骤S5的具体处理过程为：
S5.1、前处理。本实施例方法中，利用精练酶进行前处理，流程为：进水50℃，进布，加入精练酶2-3g/L；然后升温至85℃，运行20-30min后，降温至78℃，然后取样、溢流洗水、排水。
S5.2、混合盐碱染色。本实施例方法中，如图2所示，采用混合盐碱染色工艺，其流程为：先进温水40℃，加染料10-20min，然后继续运行10-20min；其后按照盐和碱的加入总量，先加入1/10的盐和碱，再加入2/10的盐和碱，继续加入3/10的盐和碱最后再加入余下的4/10的盐和碱，继续运行5-10min；然后以1℃/min的速度加热至60℃，运行35-45min，取样后进入后处理的流程。
S5.3、后处理的流程为：先进水35-45℃，溢流水洗8-15min后排水；继续进水45-55℃，依次加入中和酸和皂洗粉，然后升温至85-90℃，运行8-15min；然后进行取样、固色(如果是深颜色都需要进行固色步骤，而浅颜色不用固色)、柔软、出缸。
较优地，加入中和酸6004 0.75g/L(每升水加入0.75g中和酸)、皂洗粉DM-15080.4g/L(每升水加入0.4g皂洗粉)，处理条件为90℃/15min。
本实施例中，固色步骤中加入AT-2559C 0.7％(每100kg布使用的AT-2559C助剂量0.7kg)，处理条件为50℃/20min。在柔软步骤中，加入抗菌剂AM-B10G 0.5％(每100kg布使用的AM-B10G 0.5kg)、硅油0157C 1.5％(每100kg布使用的0157C 1.5kg)和柔软剂FZ-W8％(每100kg布使用的FZ-W 8kg)。
在本实施例中，本实施例的竹优赛尔是基于莱赛尔纤维的改进，其制作过程为：将竹子加工成浆粕，然后加入溶剂NMMO和交联剂，其后抽丝，再进行成纤纺纱。
由可再生的竹子等天然材料加工而成的浆粕，在纺丝时通过交联剂反应，在纤维素分子间形成交联，增强微原纤间的横向结合力来减少原纤化倾向，避免皮层脱落而不易起毛起球。所用的主要溶剂NMMO无毒无害，并可循环利用。其产品经使用后可完全生物降解。本实施例的竹优赛尔具有优异的纤维性能，如表1所示。
表1
需要说明的是，对于步骤S1的织造，在确定织物的上机工艺参数方面，考虑到竹优赛尔纤维与有光氨纶丝20D，遇热和染色收缩差异，先设计几个不同线长搭配的方案进行试验，通过对比织物前处理、染色及染料上染效果，织物收缩匀均度，针对不同温度面料功能性能影响、织物布面效果等进行更加直观的分析和评估，并研讨设计确定了竹优赛尔纤维丝线线长为28cm/100G；为了确保面料平整和弹性回复的收缩平衡，故此对有光氨纶丝20D的针寸线长上作进一步实验探讨对比。如表2所示。
表2
从以上三个方案来看，竹优赛尔纤维纱线28cm/100G线长不变的情况下，方案一和方案三各方面效果稍差故不采用；方案二得到的布面结构平整弹性和回复性好、外观很好、手感柔软平滑、克重规格相当，面料顶破强力最好。
本实施例中，面料采用迈耶单面针织大圆机进行织造，针数和寸口分别为34″和28G，路数为108F，总针数为2988N，门幅和克重分别为170CM和180g/m2。
以下对本实施例采用的烧毛工艺进行进一步的说明。
针对毛胚未烧毛的布面上绒毛过多，长短不一；存在光洁度差，影响风格及布面光泽，染整常规采用抛光或烧毛等方法来改善布面毛羽和抗起毛起球性能。但是由于竹优赛尔纤维是竹纤，抛光效果差，故需要采用烧毛工艺才能较好地消除毛羽。传统再生纤维的烧毛流程工艺不成熟，经常造成烧毛痕、烧毛不尽、烧破烧烂、氨纶熔融、或后续染整加工中易掉毛，导致印染疵等问题。
本实施例采用的烧毛设备为气体烧毛机,所述气体烧毛机的结构一般包括进布装置、刷毛箱、火口、灭火部分、落布装置。气体烧毛机又称燃气烧毛机或火焰烧毛机，可以将织物快速通过气体燃料产生火焰的上方，能够瞬间除去织物表面之绒毛。本实施例在烧毛工艺方面进行试验，试验结果如表3所示：
表3
从上表的试验结果可知，工艺一、工艺二、工艺三烧毛效果差，工艺不可用；工艺四布面光洁烧毛效果最佳，适用于本实施例的烧毛工艺选择。
表4显示了烧毛工艺对胀破和毛羽的影响。
表4
根据表4，综合考虑胀破及烧毛后毛羽效果，选择烧毛机的行机参数为机速90m/min，火力18mbar。
以下对本实施例的染色工艺进行进一步的说明
基于传统前处理、染色、清洗、后处理等工艺复杂、流程长、能耗高，织物因长时间在染机设备中运行，造成收缩率不一致、布面起毛球以及弹性差、光泽差等品质问题，本实施例将传统的前处理优化为精练酶生态清洁处理工艺，并采用染色混合盐碱法及后处理短流程新工艺。酶处理、混合盐碱等工艺，都是在相对柔和的条件,避免了面料因长时间的物理作用力、化学品强酸、强碱等带来的影响，以确保品质，验证工艺技术的实用性和可行性；通过这些染整工艺的开发和设计攻关，保证织物收缩性、弹性加复性、抗紫外线和抗菌功能性、内在品质和外观手感风格，为面料的成功开发保障打下良好的基础。并促进了节能减排清洁生产，提高了面料质量和档次，生产效益、经济效益显著提高。
常规染色工艺需采用高温100℃前处理煮炼，过酸洗水，再进一步的抛光处理，然后进行涤纶纤维染色，染色后需要还原清洗才能套染棉，全程工艺长、工序步骤多、耗水量大、能耗大，造成织物收缩大、弹性强力下降、同时对面料光泽度、平滑度、起毛球性等带来一定程度的影响。常规染色流程：前处理(H2O2\NaOH)→染色(三次加盐三次加碱长流程)→后处理→固色/柔软。
其中，前处理处方为SF-2 0.5g/L、TF-129K 0.5g/L、H2O2 4g/L、NaOH 1g/L、除氧酶7L 0.15％，100℃/20min。如图3所示。
现有的染棉处方如表5所示，工艺如图4所示。
表5
现有的染棉后处理药剂包括中和酸6004 0.75g/L、皂洗剂SC-SA0.8g/L，条件为95℃/15min，如图5所示。
现有的固色处方为：AT-2559C0.3％、50℃/20min
而本实施例采用的是染色流程为：前处理(精练酶)→染色(混合盐碱短流程)→后处理(短流程)→固色/柔软。
本实施例的染棉处方如表6所示。
表6
以灰绿色/QBL001634EJ为例，对比现有的工艺和本实施例的效果，实验结果如表7所示。
表7
/>
从上表可知，本实施例的染色工艺采用精练酶前处理、染色混合盐碱法活性染色及后处理的短流程等工艺优化，匀染性力度、色差、牢度相当。从两种工艺生产的布面效果来看，本实施例的染色工艺布面染色效果较好、布面光泽平滑、弹性和回复性都很好，手感柔软。
本实施例中的染色工艺可以从根本上确保面料的染色性能与品质，同时各项能耗明显下降，经济效益得到显著提高，综合吨布成本对比效果如表8所示。
表8
/>
进一步地，染色后的烘干条件、定型整理条件等工艺技术的合理性对面料成品品质，起着至关重要的作用，故此，本实施例对对应的工艺技术进行改进，以提高面料质量和档次。
对于烘干工艺，本实施例为了促进成品的品质，避免因烘干时布面干湿不匀造成成品定型出现阴阳色、硅油斑或面料手感、抗菌效果差，并对行机条件、工艺参数等进行试验。试验结果如表9所示。
表9
/>
从上表烘干工艺设计探讨可知，工艺一、工艺二、工艺四的工艺不可用，经综合各方面比较，工艺一效果最好，故本实施例的烘干工艺采用160℃/22m/min为行机参数。
本实施例采用的竹优赛尔纤维本身具备天然抑菌，为了进一步提升在抗菌性方面的性能，本实施例进行实验筛选了两支性能较好的抗菌剂，染色后在染机内进行抗菌处方对比试验，以满足和保证面料优良的抗菌效果，并通过以下助剂配方不同用量的面料抗菌性做了对比。具体试验处方工艺如表10所示。
表10
从上表实验研讨结果来看，处方一为利用面料本身的抑菌效果；处方二(抗菌剂930)的抑菌效果相对处方三的效果稍差，且处方二成本稍高；故确定采用处方三的处方工艺：抗菌剂AM-B10G 0.5％。
经过对多家供应商的亲水硅油的筛选实验，本实施例确立德美硅油0157C作为柔软硅油。为了避免面料高湿发黄、断氨纶、弹力和回复性差等问题，确保面料的柔软舒适性、悬垂丝滑性、规格稳定性、面料独特的功能及品质，以下对多套方案进行试验，试验效果如表11所示。
表11
从上表探讨结果来看，三个方案中方案一、三方案各项效果稍差，方案二效果最好,布面效果好，通过效果对比，最终确定了方案二，KJ-2抗菌和GR-2硅油柔软结合的处方，即抗菌剂AM-B10G 0.5％、硅油0157C 1.5％、柔软剂FZ-W 8％的整理配方。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纤维面料的制备工艺，其特征在于，具体过程为：
S1、织造：由成分含量94.8%竹优赛尔和成分含量5.2%有光氨纶丝结合织造得到面料，竹优赛尔的线长为28cm/100G，有光氨纶丝的线长为10cm/100G；
采用迈耶单面针织大圆机进行织造，针数和寸口分别为34″和28G，路数为108F，总针数为2988N，门幅和克重分别为170CM和180g/m2；
所述竹优赛尔纤维的制备过程为：将竹子加工成浆粕，然后加入溶剂NMMO和交联剂，其后抽丝，再进行成纤纺纱；
S2、理布；
S3、烧毛；
S4、开初定；
S5、染色：
S5.1、前处理：进水50℃，进布，每升水加入精练酶2-3g；然后升温至85℃，运行20-30min后，降温至78℃，然后取样、溢流水洗、排水；
S5.2、混合盐碱法活性染色：先进温水40℃，加染料10-20min，然后继续运行10-20min；其后按照盐和碱的加入总量，先加入1/10的盐和碱，再加入2/10的盐和碱，继续加入3/10的盐和碱最后再加入余下的4/10的盐和碱，继续运行5-10min；然后以1℃/min的速度加热至60℃，运行35-45min，取样后进入后处理的流程；
S5.3、后处理的流程为：先进水35-45℃，溢流水洗8-15min后排水；继续进水45-55℃，依次加入中和酸和皂洗粉，然后升温至85-90℃，运行8-15min；然后进行取样、固色、柔软、出缸；
S6、湿剖；
S7、烘干；
S8、开定整理；
S9、检测；
S10、成检；
S11、包装入库。
2.根据权利要求1所述的纤维面料的制备工艺，其特征在于，步骤S5.3中，每升水加入0.75g中和酸，每升水加入0.4g皂洗粉，处理条件为90℃/15min。
3.根据权利要求1所述的纤维面料的制备工艺，其特征在于，步骤S5.3中，固色步骤中，每100kg布加入AT-2559C助剂量0.7kg，处理条件为50℃/20min；在柔软步骤中，每100kg布加入抗菌剂AM-B10G 0.5kg、0157C 1.5kg和柔软剂FZ-W 8kg。
4.根据权利要求1所述的纤维面料的制备工艺，其特征在于，步骤S3中，采用的烧毛设备为气体烧毛机，行机参数为机速90m/min，火力18 mbar。
5.根据权利要求1所述的纤维面料的制备工艺，其特征在于，步骤S7中，烘干条件为160℃/22m/min。
6.一种利用权利要求1-5任一所述纤维面料的制备工艺制备得到的纤维面料。
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