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丝棉针织面料的开发

来源:小侦探旅游网
印染工程 20l7年第2期天律囱 妇技 丝棉针织面料的开发 高兵,陈国仲,叶谋锦,宁春阁 [利郎(中国)有限公司,福建晋江362200 j 摘要:介绍了丝棉针织面料的功能特性,分别从原料选择、纱线前处理工艺、染色工艺、织造设备参 数、上机工艺及后整理工艺等方面,对丝棉针织面料的设计开发进行了详细阐述,并总结出染色及织造 工艺的技术要点。最后通过对所设计织造的面料的缩水率、色牢度、化学品含量等性能的测试分析,说 明所开发丝棉针织面料的优异性能。 关键词:桑蚕丝;丝棉针织面料;设计开发;加工工艺;拼接互染色牢度;耐光汗复合色牢度;性能测 试;服用性能 中图分类号:TS 193.5 文献标志码:B Development of Silk-Cotton Knitted Fabric Gao Bing,Chen Guozhong,Ye Moujin,Ning Chunge [Lilanz(China)Co.,Ltd.,Jinjiang,Fujian 362200,China] Abstract:In this paper,the functional properties of silk~cotton knitted fabric was introduced.Design and development of silk——cotton knitted fabrics were described in detail rfom the aspects of selection of raw material,the pretreatment and dyeing process of the yam,the weaving equipment parameters and ifnishing process.And the technical points of dyeing and weaving were summa— rized.Finally,through the analysis ofthe performance ofthe designed fabric,such as shrinkage,color fastness,chemical content, the applicability and excellent performance of the developed silk—cotton knitted fabric were introduced. Key Word:Mulbery Silk:Silk—Cotton Knitted Fabric;Design and Development ̄Processing Technology;Colour Fast— ness to Fransfer in Joints;Complex colour Fastness to Light—Perspiration;Performance Testing;Wearing Properties 真丝是自然界中集轻、柔、细 为一体的天然纤维,被称为“纤维 皇后”,并有“丝绸皇后”、“健康纤 维”、“保健纤维”的美称,因其独 特的魅力受到人们的青睐。真丝 亲水基团(羟基、胺基、羧基),又由 生泛黄现象。 于其多孔性,易于水分子扩散,所 以它能在空气中吸收水分或散发 水分,并保持一定的水分。在正常 气温下,它可以帮助皮肤保有一定 的水分,不使皮肤过于干燥。在夏 季穿着,又可将人体排出的汗水及 热量迅速散发,使人感到凉爽无 比,正是由于这种性能,使真丝织 品更适合于与人体皮肤直接接触。 穿着真丝衣服,不但能防止紫 外线的辐射、防御有害气体侵入、 抵抗有害细菌,还能增强体表皮肤 细胞的活力,促进皮肤细胞的新陈 代谢,并且对某些皮肤病有良好的 辅助治疗作用。此外,由于特殊的 纤维为蛋白质纤维,丝胶和丝素是 其主要组成部分,其中丝素约占 3/4,丝胶约占1/4。丝胶和丝素由 吸湿性和透气性,真丝还具有调节 体温和水分的作用 18种氨基酸组成,约含97%的纯 蛋白质,与人体皮肤所含的氨基酸 相差无几,可以帮助皮肤维持表面 1设计思路与生产工艺 1.1设计思路 真丝织物具有细腻柔顺、滑爽 丝蛋白中的色氨酸、酪氨酸能 吸收紫外线,因此丝绸具有较好的 脂膜的新陈代谢,使皮肤保持滋 润、光滑,因此更有人类“第二皮 肤”的美称。 蚕丝蛋白纤维富集了侧基带 抗紫外线功能。但丝绸在吸收紫 外线后,自身会发生化学变化,从 而使丝织品在日光的照射下,易产 飘逸的质感,以及吸湿透气、亲肤 美容的性能,是高档服装首选面 料,尤其用于开发夏季针织T恤面 作者简介:高兵(198【卜),男,工程师。主要从事针织服装面料的开发工作。 ・ 13 ・ 又漳囱 铀技20l7年第2期 料。真丝面料深受消费者喜爱,但 真丝因含高蛋白,故娇嫩不易打 理,需特别护理。 本文选用真丝中的最好材料 桑蚕丝进行设计试验。桑蚕丝纺 织制品手感柔软、光滑,色泽典雅, 丝质细腻洁白,光洁度高,柔顺且 弹性十足,其综合指标远远高于柞 蚕丝。 桑蚕丝丝素蛋白的主要氨基 酸组成与成分分布见表1和表2。 表1桑蚕丝丝素蛋白的主要氨基酸 组成 每100 g蛋白质中的氨基酸克数/g 名称 乙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 桑蚕丝 42.8 32.4 14.7 l1.8 表2桑蚕丝成分含量 含量/% 名称 脂蜡、 丝素 缝胶 色素 无机物 桑蚕丝 78~8O 20 ̄30 O.6~1.0 O.7~1.7 现阶段,生产的真丝针织T恤 面料主要有l00%桑蚕丝面料、丝 棉捻线比例为80:20面料、丝棉 捻线比例为60:40面料以及丝棉 捻线比例为20:80面料。真丝面 料匹染染色易刮伤和勾丝,严重影 响布面外观效果,因此本文采用纱 线染色,进行色织工艺织造。 此外,100%桑蚕丝面料极易 勾丝,影响穿着效果。本文采用丝 棉捻线比例为80:20面料进行设 计,丝棉混纺面料集2种纤维的优 点,使真丝纤维优异的光泽和棉纤 维良好的舒适性有机结合,使产品 细腻、滑糯、富有弹性、光泽自然独 特,给人以轻薄、凉爽感觉;同时克 服了纯真丝难护理现象,更好地满 足市场需求。 1.2生产工艺 工艺流程:前处理一染色一织 ・ 14 ・ 印染工程 造一水洗一丝光一脱水一烘干一 m L时,纱线练减率趋于稳定,故 定形一预缩一蒸呢一检验一包装。 煮练酶用量选择1.5 mL/L;当pH 2前处理及染色工艺设计 值=10时纱线的练减率达到最人 2.1前处理工艺 值,因此前处理工艺中确保pH值 桑蚕丝含有丝素、丝胶、脂蜡、 稳定在10左右。 色素、无机物和碳水化合物等天然 前处理工艺处方及条件: 杂质以及因织造所需添加的浸渍 纯碱 3.0 g/L 助剂、着色剂及油污等人为杂质。 双氧水 5.0mL/L 染色前需对纱线进行前处理,即练 精练剂 2.0 mIJ/I 漂,其目的是去除丝胶,同时也除 螯合分散剂 2.0 mLJ/L 去其它天然杂质和人为杂质[ 。 稳定剂 2.0 g/I 丝棉混纺纱线的前处理采用 渗透剂 2.0 g/I 氢氧化钠为碱剂,可有效去除棉纤 去油剂 1.0 mL/L 维中的杂质,获得理想的白度和亮 浴比 1:10 度,但对丝纤维会产生一定损伤, 温度 90℃ 导致经前处理纱线变硬,强力下 时间 60 min 降。针对此问题,推荐前处理采用 pH值 l0 精练酶和纯碱处理,前处理后的纤 除氧酶 1.5 mL/1 维白度和亮度均达到标准要求,同 温度 4O℃ 时手感及柔软度也会改善。考虑 时间 15 arin 到丝纤维不耐高温,需将前处理温 丝棉混纺纱的前处理工艺曲 度调整到90℃,并增加氧漂煮练 线如图1所示。 酶和双氧水的用量,提升纱线 不同前处理工艺纱线基本性 白度。 能指标见表3。 酶的质量浓度与pH值直接影 由表3可知,未脱胶处理的样 响丝棉混纺纱的练减率,经多次试 品a的白度较低,含油率、含胶率 验得知:当酶的质量浓度达到1.5 均较高,而经不同脱胶处理后的样 水洗』图1 丝棉混纺纱线前处理工艺曲线 表3不同样品的基本性能指标 样品 白度/% 含油率, 含胶率/ 脏缩率/ 弹率/ 回潮率, 断裂强力, 编号 % % % % % cN 51.74 2.4l l1.09 28.9l 52.97 l3.14 4.89 b 82.89 O.O8 0.25 45.O8 89.92 lO.88 4.57 C 86.79 0.04 O.17 41.98 91.69 11.6l 4_33 I l注:a为未处理丝棉:b为先脱胶后除油的丝棉;c为先除油后脱胶的丝棉。 印染工程 品b、c的白度、压缩率、回弹率均 有明显提升,处理后白度纯正,光 泽肥亮,手感柔软;同时含油率、含 胶率明显下降,断裂强力下降较 少,达到了前处理要求,为后序染 色、印花等提供了质量良好的半 成品。 2017年第2期久漳囱 私鼓 上要求,本设计采用活性染料一浴 法染色[ 。 可以使丝、棉的颜色趋于一致:但 同时也发现,部分染料在染色工艺 2-3 工艺技术要点与注意事项 2.3.1染料选择 持续变更条件下,仍然不能对丝棉 同步染色,导致丝、棉的颜色不一 致,可见染料的筛选至关重要。 2.3.5染色工艺设计注意事项 丝棉混纺纱线染色,需重点关 注以下2点: a.产品染色时首选2种纤维上 染率及色牢度接近的同一种活性 染料,若需用2种不同性能的染 料,需采用能同浴染色使用的染 经前处理工艺丝棉混纺纱的 毛效测试结果见表4。 料。纺织染色时间过长,将造成织 染色后纱线色牢度满足设 表4经前处理工艺丝棉混纺纱的毛效 试样 纱架上层 纱架中层 纱架下层 30min 毛效/era 12.5 l3.0 l3.5 前处理后纱线30 rain毛效值 均达到12.0 cm以上,符合染色要 求,可生产使用。 2.2染色工艺设计 色织针织T恤,主要用于消费 者夏季穿着使用,产品本身轻薄凉 爽,光泽、悬垂性佳,是商务服装首 选。考虑面料属性及夏季穿着特 性,以下色牢度是产品的关注重点。 2.2.1拼接互染色牢度 该产品为色纱设计,采用白色 与藏青色间色编织,若纺织品拼接 互染色牢度不符合标准要求,非常 容易出现深色面料的染料迁移到 白色纱线上,从而出现互染,使面 料无法穿着。 2.2.2耐光汗复合色牢度 该产品为白色与藏青色间色 编织,其中藏青色纱线染料耐光不 稳定,非常容易因外界阳光照射而 出现面料泛红现象,因此在染料选 择上必须选择具有耐光性好及上 染率高的染料。特选择亨斯迈诺 威克隆s型染料,该染料结构体由 一氯均三嗪和乙烯砜组成。 丝棉混纺纱可采用酸性与活 性两浴法染色,但通常酸性染料水 洗沾色牢度及耐光照色牢度均差, 为使染色后纱线各项指标达到以 物表面受损及强力下降。 2I3.2染色温度 丝棉混纺纱线采用60℃恒温 染色,以保证染色工艺要求 。通 过试验验证,丝棉混纺纱线染色温 度在60~70℃时上染率最高,可达 到85%~87%,纱线上色饱和度好, 色相一致;染色温度过高时,上染 率呈反比例函数下降到70%左 右,纱线染色饱和度差,且丝纤维 损伤严重。 2.3.3染料pH值 真丝纤维耐碱性较差,染色 pH值不宜过高,必须控制在10以 内,否则影响丝的光泽和手感,产 生消光和手感变硬现象。 2.3.4丝棉混纺纱线二组分活性 染料筛选 一般情况下,活性染料在棉上 的K/S值较高,颜色较深,这是因 为棉上的羟基在碱性条件下与活 性染料发生反应形成共价键,而真 丝K/S值相对较低,主要是因为在 碱性条件下,染色溶液pH值较高, 不利于活性染料与真丝反应。但 是,合适的匀染剂可调节活性染料 在丝、棉2种纤维上的染料分配, 提高丝棉混纺纱中丝的染色效果, 但部分性能差的活性染料,仅使用 匀染剂是不够的。 对亨斯迈诺威克隆S系列染 料的染色工艺进行分析研究发现, 适当改变工艺条件,部分染料对 丝、棉的同步上染完全可以实现, 计开发要求; b.内外层纱线染色的均匀性 保持色差4 5级。 2.4丝棉混纺纱藏青色染色工艺 2.4.1染色工艺处方及条件 丝棉混纺纱染色工艺处方及 条件: 诺威克隆蓝D.NIG S—R 2.16% 诺威克隆蓝RUBY S-3B 0.96% 诺威克隆蓝OCEAN S-R 0.52% 元明粉 50.0 g/L 纯碱 15.0 g/L 匀染剂DBC 1.0 g/L 渗透剂CIR 1.5 g/L 浴比 1:10 温度 6O℃ 时间 30 min 皂洗处方及条件: 皂洗剂 2% 温度 90。C 时间 15 arin 固色工艺处方及条件: 固色剂DS 2.0m L 温度 4O℃ 时间 15 min 丝棉混纺纱线染色工艺曲线 如图2所示。 2.4.2染色效果评价 a.色差评价 以筒子纱表层为标准样,分别 取同一筒子的内层、中层、外层进 行色差评级,测试结果见表5。 ・ 15 ・ 天律囱 纠技 2017年第2期 对 印染工程一样 1O  机弓 筒径 转速 路数 32针/25.4『Illn 762 mln(30”) 25 r/airlI 82 F 冰 醋 90℃10inin 总针数 4.1.3织造要点 2 920枚 a.原料的选择 nlln 7 对原料要认真筛选,防止纱线 图2丝棉混纺纱线染色工艺曲线图 由表5可知,灰卡评级检测结 烘干条件: 果均在4~5级以上,说明其染色 温度 110℃ 均匀。 烘干回潮率 6.5%~7.5% 表5筒子纱不同纱层色差值 烘=r机车速 5 m/h 4织造及后处理工艺 色差评定 农 外 中层 内层 4.1织造j一艺 灰卡评级/级 5 5 5 4~5 4.1.1原料 △ 溢流水沈 0 色mⅢ. 一0.2】  ], ●V 0.33 O.57 本文设计的针织T恤面料为 4b.色相评价 色织彩条产品,分别由藏青色、白 采朋Datacolor600计算机测配 色和湖蓝色组成,原料选用丝棉股 色仪进行测试,将藏青纱线破捻分 线,线密度为7.69 tex×2,其中蚕 解,获得2根蚕丝线和1根棉纱, 丝与棉的含量比例为80:20。织 并把分解下来的蚕丝和棉纱分别 物组织采用纬平针组织结构,丝棉 织成小布片,对布片进行测试,测 纱线的线圈长度为350 ram/100个 试结果见表6。 线圈。采用积极式送纱方式,纱线 张力选用3.5 g。 表6丝棉混纺筒子纱色相 该色织产品 一个循环花型为 品种 △ 灰卡评级/级 备注 41 F,大圆机设备总路数为90 F, 盘丝纤维 0.46 4~5 以棉纤维 为保证设备最大使用率及面料织 纯棉纤维 0.34 4~5 为标样 造工艺稳定性,需关闭8 F,实际使 用82 F,其中藏青色为26 F,(_1色 由表6可知,以棉纤维为标准 为l0 F,湖蓝色为5 F。成品实物 纱样,测得蚕丝与纯棉纤维的灰卡 图如图3所示。 评级在4~5级,计算机测配色△ 值小于1,色相基本一致,均达到染 色要求。 3烘干 对于丝棉混纺纱线,其中的真 丝纤维不耐高温, 适宜在蒸汽烘 箱中烘干,因为蒸汽烘箱内温度一 一 图3成品实物图 般可达到135℃以上,温度较高, 4.1.2设备参数 对真丝纤维有一定损伤,因此选用 机器意大利ORIZIO JOHN/C 电频烘干机进行烘干。 针织大圆机 ・ 16 ・ 内外层颜色不均匀产生色段差,村 于已经上机织造的原料,一}I.发 现,应立即更换。 b.纱线的张力 准确调节纱线喂入织针的角 度,调节每一路 二角上的压针‘,确 各路二角上纱线的张力均匀一致 c.卷 辊预处理 为防止织造打卷产生勾丝,应 对卷布辊进行预处理,防止损伤剑 面料。 d.布匝 落布卷布架张力要大,要拉紧 布面,防止掉行、漏针等疵点产生, 并注意卷布辊不能压到布边,影响 布面效果。 e.织物紧度 真丝棉针织面料在成衣生产技 消费者穿着过程中极易产生勾丝, 影响外观效果,生产织造时需进行 紧度调整,确保织物结构不过松。 f车问温湿度 {呆持牟问良好的温湿度,防1l 纱线起毛、面料织造破涮产生。 4.2丝光 丝光是将棉织物在张力状态 下用浓烧碱溶液处 ,使棉织物获 得丝一般光泽的}JH ̄iI 过程,进而改 善织物表面光泽和手感,提高 、r 稳定性。但是,丝光过程中使H]的 碱液可使丝素膨润溶解,造成蚕丝 变质老化,冈此为了达到织物设 ‘ 风格及手感,经多次试验验证,特 选择在低碱溶液l1l]进行丝光处理。 低碱丝光工艺条件: 印染工程 碱液浓度 温度 车速 4.3蒸呢 检测项目 长度方向缩水率 2017年第2期夫漳囱饵私技 表7丝棉针织面料的理化-眭能测试结果 测试标准 GB,I'8629标准规定值 -检测结果 -3.6 判定 符合 符合 符合 2001 5-+1 蒸呢是丝棉针织物后整理加 宽度方向缩水率/% 扭度率/% (7A干法c) GB/T 233 19.2—2009 一5~+1 ≤3 -25 .工工序,通过汽蒸,使丝棉针织物 2.1 光泽鲜艳、面料平整、形态稳定、不 易变形,并且使手感光滑且有骨 ∞ ℃.)rc■ 质感。 汽蒸前,将丝棉织物和棉质衬 布一起平整地卷绕在多孔的蒸呢 滚筒上,外面包以衬布,滚筒内通 入蒸汽使之透过丝棉织物。汽蒸 温度为110℃,时间为10min。 5面料性能分析 5.1面料的规格参数 经前处理、染色、织造及后处 理等工艺制得的面料成品,其横密 为90纵行/5 cnl,纵密为l15横列/5 cm,下机克质量为145 g/m ,下机 门幅为165 em。 5.2面料的性能测试 丝棉针织面料的理化性能测 试结果见表7。 由表7可知,丝棉针织面料的 耐光汗复合色牢度测试结果为4 级,满足标准及消费者使用要求; 拼接互染色牢度等级测试结果为 4~5级,满足标准及消费者使用 要求。 6结束语 开发的丝棉针织面料将真丝 纤维优异的光泽、亲肤性和棉纤维 良好的舒适性有机结合,使产品细 腻、滑糯、富有弹性、光泽自然独 特,给人以轻薄、凉爽感觉:同时克 服了纯丝产品难护理现象,更好地 满足市场需求。 参考文献 [1]徐静.棉/真丝筒子纱染色[J].印 染,2012,38(22):26—27. [2]李晓春,曹机良.蚕丝/棉织物一浴 法同色性染色[J].丝绸,2012(6)12—15. 耐干摩擦色牢度等级/级 GB/T 392O 2008 3~4 4 ̄5 符合 耐湿摩擦色牢度等级/级 GB/T 3920—2008 2-3 4 符合 变色:4~5 耐皂洗色牢度等级/级 GB/T 3921—2008 变色:3~4 沾色: 符合 (方法A) 沾色:3-4 棉:4-5 丝:4 变色:4~5 耐水沈色牢度等级/级 GB/T 5713—2O13 变色:3-4 沾色沾色: 3~4 符合 :棉:4 丝:3~4 变色:4~5 耐汗渍色牢度等级/级 GB,r 3922 2O13 变色:3~4 沾色沾色: 符合 :3~4 棉:4 丝:3~4 耐热压色牢度等级/级 GB/T 6152—20l3 4 4-5 符合 (中温) 耐光照色牢度等级/级 GB厂r 8427—2O08 3-(方法3) 4 4 符合 耐光汗复合色牢度等级/级 GB,It 14576—2009 3-4 4 符合 GB/T 3l127—2O14 拼接互染色牢度等级/级 (方法B) 4 4~5 符合 弹子顶破强力 GB,T l9976 2005 250 329 符合 抗起毛起球级别/级 CB/.I’4802.1—_方法2008 3-E 4 4 符合 异味 GB,r 18401—2O10 无 无 符合 pH值 GB,r 7573—2009 4.0-7.5 6.7 符合 甲醛含量/(mg・kg ) GB,r 29l2.1—2OO9 ≤75 未检出 符合 可分解致癌芳香胺染料/ GB厂r 17592—20l1 禁止 未检出 符合 (mg・kg一。) [3]孟春丽,曹机良,李建辉.L型活性 51(7):6—9. 染料对蚕丝的低温染色研究[J].2014, 收稿日期2016年11月4日 ・ 17 ・ 

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