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定型機(jī)、涂層機(jī)專業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2022年4月18日訊 使用氨綸（聚氨酯彈性纖維）來(lái)生產(chǎn)滌綸彈性混紡針織物時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)氨綸沾色、浮色難以清除，高溫定形后上染率下降、分散染料遷移、色變等難題。采用最新分散染料可染高色牢度聚烯烴彈性纖維570X型號(hào)夢(mèng)絲R代替?zhèn)鹘y(tǒng)氨綸生產(chǎn)高色牢度滌綸彈性混紡針織物，再配合聚烯烴彈性材料固有的化學(xué)特性即低溫定形后相互粘連成網(wǎng)、化學(xué)惰性、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，既提升了滌綸彈性針織物的內(nèi)在品質(zhì)，又實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保、低碳低成本、簡(jiǎn)單高效生產(chǎn)，解決了長(zhǎng)期困擾相關(guān)印染生產(chǎn)企業(yè)及下游用戶的難題。

作者：上海連晟紡織品有限公司 張連根

關(guān)鍵詞：滌綸彈性針織物；聚烯烴彈性纖維；聚氨酯彈性纖維；氨綸；分散染料；可染色彈性纖維；還原清洗

傳統(tǒng)滌綸彈性針織物是通過(guò)添加氨綸彈性纖維來(lái)實(shí)現(xiàn)織物彈性功能的，氨綸的添加方式主要有2 種：在織造時(shí)直接添加氨綸裸絲，或者通過(guò)添加氨綸包覆，芯紗來(lái)實(shí)現(xiàn)；添加氨綸后滌綸彈性針織物的彈性、服用性及穿著舒適度等方面有明顯提升，但是同時(shí)也給這類面料的生產(chǎn)以及下游用戶的使用帶來(lái)一系列的難題及困擾。

01

滌綸弱性針織物的難題

1.1 分散染料染色時(shí)氨綸沾色

在分散染料染含氨綸的滌綸針織物過(guò)程中，通常分散染料更容易上染氨綸，之后叉易解吸，耐光和耐洗色牢度較滌綸差，導(dǎo)致含氨綸的滌綸彈性針織物在染色后需要進(jìn)行反復(fù)還原清洗，以降低氯綸吸附的染料量。針對(duì)不同的染料品種或分子結(jié)構(gòu)，要選擇不同的還原清洗方式。錢紅飛等探討了不同分散染料品種對(duì)滌綸、氨綸兩組分的上染率。結(jié)果表明，藍(lán)色系分散染料對(duì)氨綸的沾染率普遍較低，而黃色及個(gè)別紅色品種分散染料對(duì)氨綸有較高的沾染率；經(jīng)過(guò)合適的還原清洗之后，雖然可以在一定范圍內(nèi)提升色牢度，但是對(duì)黃、紅、藍(lán)不同色系的清洗程度不同，還原清洗后的織物顏色易變化、色光易發(fā)生偏移，導(dǎo)致滌/氨彈性針織物顏色差異、色光偏離、色牢度不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，對(duì)于一些敏感色更是如此。

提升滌/氨彈性針織物的色牢度一直是研究熱點(diǎn)之一。柳金發(fā)、王先才等不同的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)選擇特殊品種的分散染料，設(shè)計(jì)合理的還原清洗工藝， 可提高滌/氨彈性針織物部分色牢度性能，能夠部分解決滌，氨彈性針織物耐水洗色牢度、耐皂洗沾色牢度、耐摩擦色牢度、浮色牢度和拼色牢度等方面的缺點(diǎn)。彭志忠采用高堅(jiān)牢度分散染料再配合特殊的染色助劑、還原清洗助劑及氨綸防染劑等措施，實(shí)現(xiàn)了高色牢度細(xì)旦滌綸，氨綸彈性針織物的染整加工。

上述采用高成本的高耐水洗型特殊分散染料、 特殊染色助劑、氨綸防染助劑、復(fù)雜的染色工藝、酸性疊加堿性還原清洗等類似補(bǔ)丁式提升氨綸滌綸彈性織物色牢度的方法已經(jīng)開發(fā)了很多，但是總體效果不理想，并且?guī)?lái)了一系列的問(wèn)題，如增加工藝難度、提高成本、降低效率、浪費(fèi)資源，又容易導(dǎo)致面料顏色變化、色光偏移等，此為難題一。

1.2堿減量損傷氨綸

滌綸織物在生產(chǎn)過(guò)程中，通常需要進(jìn)行堿減量處理，并通過(guò)控制堿濃度、處理溫度和處理時(shí)間使滌綸纖維表面部分水解，纖維直徑變細(xì)，表面形成凹坑，消除滌綸纖維的極光，增加織物的間隙，從而使滌綸織物達(dá)到手感滑爽、光澤柔和、懸垂性好的效果。但是氨綸（特別是聚酯類氨綸）不耐熱、不耐氯漂和不耐熱濃堿，漂白也不能用含氯的漂白劑，會(huì)導(dǎo)致氨綸纖維泛黃。這就產(chǎn)生了一個(gè)相互矛盾的局面：不耐堿的氨綸需要面對(duì)滌，氨彈性針織物必須進(jìn)行堿減量工藝的考驗(yàn)，這個(gè)堿減量步驟必然進(jìn)一步損傷氨綸彈性纖維。林泳安等通過(guò)優(yōu)化堿減量溫度、時(shí)間等工藝條件，減少對(duì)氨綸的損傷程度，雖然在特定織物中有一定的效果，但是犧牲了生產(chǎn)效率， 提高了生產(chǎn)成本及工藝控制難度，實(shí)在是不得已而為之，此為難題二。

1.3經(jīng)高溫定形后滌綸上染率下降

王江波等研究分散染料上染滌綸的規(guī)律后發(fā)現(xiàn)，定形溫度對(duì)分散染料上染滌綸有很大的影響，隨著定形溫度的升高，上染率不斷減小，170℃左右時(shí)達(dá)到最小值，200℃時(shí)再度上升。而含有氨綸又需要在高溫190℃左右定形，這必將導(dǎo)致含氨綸的滌綸彈性針織物上染率下降，此為難題三。

1.4分散染料高溫高壓染色與氨綸不耐高溫染色

氨綸不耐高溫或強(qiáng)堿作用，聚酯中的酯基易水解斷裂，氨酯基也同樣會(huì)水解。從分子結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)， 當(dāng)含有“酯”結(jié)構(gòu)的材料遇到“濕熱”條件就會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，在酸性環(huán)境下生成醇（或酚）和酸，在堿性環(huán)境下生成醇（或酚）和羧酸鹽，這些水解反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致氨綸損傷，氨綸纖維可能發(fā)生皸裂、斷裂，導(dǎo)致面料失彈、鼓包等問(wèn)題，此為難題四。

1.5高溫定形后分散染料遷移加劇

傳統(tǒng)滌/氨彈性針織物染色后，氨綸表面的浮色經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的還原清洗后可以基本清洗干凈，但后續(xù)的后整理如三防整理、印花固色、燙金覆膜、抗靜電整理以及成品定形可能又需要經(jīng)歷高溫處理，這些后整理或成品定形可能使深入氨綸內(nèi)部的部分分散染料遷移出來(lái)，從而導(dǎo)致面料整體色牢度下降、沾色、色移、色變等一系列問(wèn)題，此為難題五。

02

夢(mèng)絲解決方案

2.1夢(mèng)絲和氨綸的性能比較

為了解決上述矛盾及難題，本實(shí)驗(yàn)采用上海連晟紡織品有限公司研發(fā)并生產(chǎn)的聚烯烴彈性纖維夢(mèng)絲代替?zhèn)鹘y(tǒng)氨綸來(lái)生產(chǎn)滌綸彈性針織物，特別推薦分散染料可染且高色牢度的570X型號(hào)夢(mèng)絲彈性纖維。570X型號(hào)夢(mèng)絲是最新研發(fā)的特殊納米微架構(gòu)聚烯烴彈性纖維，突破了傳統(tǒng)微分子結(jié)構(gòu)聚烯烴彈性纖維不可染的瓶頸，是傳統(tǒng)聚氨酯彈性纖維的升級(jí)替代產(chǎn)品。

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)聚烯烴彈性纖維的定義為由至少95%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的大分子部分交叉形成纖維，它由乙烯基和至少一個(gè)其他石蠟基組成，如拉伸纖維至初始長(zhǎng)度的1.5倍時(shí)放松，能夠快速回復(fù)到纖維的初始長(zhǎng)度。英文名為“LASTOL”或者“ELASTOLEFIN”， 簡(jiǎn)寫“EOL”。新型聚烯烴彈性纖維570X型號(hào)夢(mèng)絲主要的性能差異見表1。

2.2夢(mèng)絲的低溫定形特征

深入研究聚烯烴彈性材料的改性、交聯(lián)及納米微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)搭建技術(shù)，成功研發(fā)并生產(chǎn)了系列化的聚烯烴彈性纖維夢(mèng)絲產(chǎn)品來(lái)滿足下游用戶個(gè)性化的需求，以不同型號(hào)的產(chǎn)品來(lái)精準(zhǔn)對(duì)接不同纖維主材料、不同染整工藝特點(diǎn)、不同定形溫度區(qū)間、不同下游應(yīng)用訴求。最新量產(chǎn)的570X/570H系列聚烯烴彈性纖維夢(mèng)絲是上海連晟又一里程碑式的升級(jí)迭代產(chǎn)品，570X系列產(chǎn)品在滌綸彈性針織物領(lǐng)域的應(yīng)用有獨(dú)到的性能、品質(zhì)、成本優(yōu)勢(shì)，更具綠色減碳效果。

表2列出了已經(jīng)量產(chǎn)的主要型號(hào)及定形條件

2.3定形效率

不同系列夢(mèng)絲產(chǎn)品與氨綸的定形曲線比較見圖1。這里應(yīng)力消除點(diǎn)的左移不僅表明定形需要的熱量降低，綠色節(jié)能、成本降低，更是一次面料定形工藝的革命。傳統(tǒng)意義上，含氨綸織物進(jìn)行（預(yù)）定形的主要目的是消除氨綸彈性纖維的內(nèi)應(yīng)力，使含氨綸織物在后續(xù)染整過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定，并保證最終成品尺寸及外觀的穩(wěn)定性。

由圖1可以看出，不同型號(hào)的夢(mèng)絲在95～130 0C 時(shí)即可消除90%左右的內(nèi)應(yīng)力，相當(dāng)于傳統(tǒng)氨綸在190℃左右的定形效果；而在此定形溫度區(qū)間內(nèi)，很多類型主纖維的內(nèi)應(yīng)力還沒有有效消除，所以含夢(mèng)絲彈性織物（預(yù)）定形的主要目的是消除主纖維的內(nèi)應(yīng)力（夢(mèng)絲的內(nèi)應(yīng)力為次要內(nèi)應(yīng)力），而不是像氨綸織物那樣，（預(yù)）定形的主要目的是有效消除氨綸的內(nèi)應(yīng)力（主纖維中的內(nèi)應(yīng)力為次要內(nèi)應(yīng)力），這個(gè)差異是顛覆性的。

圖l夢(mèng)絲與氨綸定形溫度一應(yīng)力消除曲線

使用570X夢(mèng)絲的滌綸彈性針織物在進(jìn)行適當(dāng)?shù)模A(yù)）定形后，夢(mèng)絲表面會(huì)發(fā)生部分纖維熔融的情況， 從而導(dǎo)致熔融部分會(huì)與夢(mèng)絲發(fā)生相互粘連l13l，在針織物內(nèi)部形成彈性骨架，讓針織物結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、彈性更好、保型性更佳。選擇最合適主纖維（滌綸）的定形溫度可以最大限度地保護(hù)主纖維，提升滌綸彈性針織物的品質(zhì)，節(jié)能、綠色、經(jīng)濟(jì)、高效。

2.4夢(mèng)絲的化學(xué)惰性簡(jiǎn)介

交聯(lián)的聚烯烴彈性纖維固有的基本特性包括可低溫定形、可耐高溫、化學(xué)惰性好、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐氯、耐老化，對(duì)分散染料可染且色牢度高，對(duì)其他常溫染料不沾色等，可以實(shí)現(xiàn)夢(mèng)絲滌綸彈性針織物的高效染色、簡(jiǎn)單還原清洗、高色牢度、綠色生產(chǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)高效綠色生產(chǎn)，又可以實(shí)現(xiàn)夢(mèng)絲滌綸彈性針織物高品質(zhì)的多重優(yōu)勢(shì)。

03

實(shí)驗(yàn)

3.1材料

試驗(yàn)1：滌綸DTY，50Dx50D，1×l平紋織物，45 g/m2坯布，做成100 mm×100 mm口袋；570X夢(mèng)絲42D聚烯烴彈性纖維，取2.0 g放入口袋后縫合袋口，同樣的試樣袋子做12個(gè)，編號(hào)分別為黑-l#、黑-2#、黑-3#、 黃-1#、黃-2#、黃-3#、藍(lán)-1#、藍(lán)-2#、藍(lán)-3#、紅-1#、 紅-2#、紅-3#，待用。

試驗(yàn)2：滌綸與570X夢(mèng)絲緯編針織單面平紋汗布[滌綸( 16.7 tex/144f，150D/144f)與570X夢(mèng)絲(3.7 tex.33D)交織，滌綸、夢(mèng)絲交織質(zhì)量比為93:7]。

滌綸用普通分散染料：安諾可隆分散染料紅、黃、 藍(lán)ERD系列、安諾可隆黑DRD(上海安諾其集團(tuán)股份有限公司)，每個(gè)試樣都采用單一色分散染料染色。

3.2夢(mèng)絲上染色牢度實(shí)驗(yàn)1

總流程：坯布（滌綸布袋+570X夢(mèng)絲）精練除油、 水洗→烘干→染色→清水清洗或者還原清洗→65℃ 轉(zhuǎn)筒烘干。

3.2.1實(shí)驗(yàn)1方案

夢(mèng)絲上染色牢度實(shí)給1方案見表3

表3夢(mèng)絲上染色牢度實(shí)驗(yàn)1方案明細(xì)表

3.2.2測(cè)試

上染深度：將試樣袋子剪開，取出里面的夢(mèng)絲彈性纖維；以滌綸（袋子）的上染顏色作為100%上染深度，每一組獨(dú)立判定不交叉對(duì)比；將取出的夢(mèng)絲彈性纖維和對(duì)應(yīng)的滌綸（袋子）顏色進(jìn)行對(duì)比，每一組只和對(duì)應(yīng)參照物對(duì)比，不交叉對(duì)比。如果夢(mèng)絲和對(duì)應(yīng)的滌綸（袋子）顏色相同則上染深度記錄為100%；如果夢(mèng)絲深20%則記錄為1200lo；如果夢(mèng)絲淺30%則記錄為70%，以此類推。

浸水色牢度：預(yù)先配制質(zhì)量濃度為15 g/L、溫度為60℃的皂粉溶液；量取150 mL皂液放入各玻璃錐形瓶中，錐形瓶放人恒溫振動(dòng)器中待用；將試樣袋子剪開，取出里面的夢(mèng)絲彈性纖維，將染后待測(cè)試樣（滌綸袋子和夢(mèng)絲樣）分別放人錐形瓶中浸泡并標(biāo)注編號(hào)；將錐形瓶放置在60℃恒溫振動(dòng)器中振動(dòng)20 mm;取出試樣后觀察錐形瓶中溶液的顏色深淺，判定溶液沾色級(jí)別。

3.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表3和表4可以看出，經(jīng)過(guò)普通分散染料常規(guī)工藝染色后，夢(mèng)絲彈性纖維有很好的上染率，并且色牢度高。

表4夢(mèng)絲可染性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

僅通過(guò)簡(jiǎn)單的清水清洗，染色夢(mèng)絲的浸水色牢度依然在4～5級(jí)以上；而經(jīng)過(guò)正常的堿性還原清洗后，夢(mèng)絲彈性纖維的浸水色牢度普遍在5級(jí)左右（上染后基本無(wú)染料解析出來(lái)）。這和傳統(tǒng)氨綸彈性纖維易上染又易解析的特性形成了巨大的反差，說(shuō)明夢(mèng)絲彈性纖維對(duì)分散染料上染率高、色牢度好。

3.3夢(mèng)絲滌綸針織物染色實(shí)驗(yàn)2

采用570X夢(mèng)絲(33D)與普通滌綸長(zhǎng)絲(150D/144f)在緯編圓網(wǎng)機(jī)上交織織造緯編平紋汗布。含570X夢(mèng)絲的滌綸彈性緯編坯布織造完成后進(jìn)行開幅、松布、前處理除油精練后，準(zhǔn)備進(jìn)入后續(xù)工序。

3.3.1預(yù)定形

參考聚烯烴彈性纖維570X夢(mèng)絲的定形特性，同時(shí)為了提升滌綸主纖維在染色過(guò)程中的上染率及勻染性，再兼顧印染企業(yè)的實(shí)際操作便利性，含夢(mèng)絲的滌綸彈性緯編針織物推薦進(jìn)行140～160℃的低溫預(yù)定形即可達(dá)成有效的定形效果，當(dāng)然需要同時(shí)參考織物的厚度、主纖維種類、成品目標(biāo)單位面積質(zhì)量、 門幅等指標(biāo)選擇不同的預(yù)定形溫度。

根據(jù)坯布選用的預(yù)定形工藝條件為：織物帶液率60%～80%，定形溫度140～150℃，上風(fēng)風(fēng)量60%，下風(fēng)風(fēng)量70%，定形車速24 m/min，超喂量25%。

3.3.2染色工藝

選用傳統(tǒng)高溫高壓溢流染色機(jī)，按照普通滌綸針織物的傳統(tǒng)染色工藝，分別染藍(lán)色（安諾可隆分散藍(lán)ERD）和黑色面料（安諾可隆分散黑DRD 300%）。主要工藝路線：坯布精練→除油水洗一預(yù)定形→130 ℃染色→還原清洗→烘干→（軋助劑）成品定形。

3.3.3成品定形

考慮到滌綸纖維內(nèi)部上染的分散染料經(jīng)過(guò)后續(xù)高溫后可能又發(fā)生分散染料遷移（從滌綸纖維內(nèi)部遷移到纖維表面），導(dǎo)致滌綸織物色牢度下降等問(wèn)題，為了避免上述問(wèn)題，同時(shí)從低碳節(jié)能、降低成本等角度出發(fā)，采用130～140℃進(jìn)行成品定形。

成品定形設(shè)備：八節(jié)開幅定形機(jī)。成品定形工藝條件：織物后整理劑5.0～6.0 g/L，織物帶液率60%— 100%.上風(fēng)風(fēng)量55%—65%，下風(fēng)風(fēng)量65%—75%，溫度130—140℃，車速24 m/min。按照上述工藝生產(chǎn)的夢(mèng)絲滌綸彈性針織物的彈性好、面料單位面積質(zhì)量可控，尺寸穩(wěn)定，色牢度

3.3.4測(cè)試

耐水色牢度：參照GB/T 5713-2013《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)退味取窚y(cè)試。

耐汗?jié)n色牢度：參照CB/T 3922-2013《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)秃節(jié)n色牢度》測(cè)試。

縮水率：參照GB/T 8630-2013《紡織品洗滌和干燥后尺寸變化的測(cè)定》測(cè)試。

緯斜：參照GB/T 14801-2009《機(jī)織物與針織物緯斜和弓緯試驗(yàn)方法》測(cè)試。

彈性伸長(zhǎng)率及彈性回復(fù)率：參照FZ/T 70006- 2004《針織物拉伸彈性回復(fù)率試驗(yàn)方法》測(cè)試。

浸水色牢度：參考3.2.2。

3.3.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果

試樣性能測(cè)試結(jié)果見表5。

表5試樣性能測(cè)試結(jié)果

04

結(jié)束語(yǔ)

采用分散染料可染且色牢度高的新型交聯(lián)聚烯烴彈性纖維570X夢(mèng)絲與傳統(tǒng)滌綸交織生產(chǎn)滌綸彈性針織面料，采用傳統(tǒng)分散染料、傳統(tǒng)染色工藝、不添加特別的助劑，通過(guò)低溫預(yù)定形提高滌綸纖維對(duì)傳統(tǒng)分散染料的上染速率，低溫成品定形降低分散染料的熱遷移程度；再依靠聚烯烴彈性纖維在經(jīng)過(guò)低溫定形后在針織面料內(nèi)部粘連成網(wǎng)，形成針織面料的“內(nèi)部骨架”，以提升夢(mèng)絲滌綸彈性針織物的色牢度、尺寸穩(wěn)定性及降低扭斜率等指標(biāo)。

570X夢(mèng)絲替換氨綸彈性纖維解決了滌，氨彈性針織物的一系列難題，真正做到了簡(jiǎn)單高效、節(jié)能減排、低成本高品質(zhì)，更符合雙碳目標(biāo)。新型聚烯烴彈性纖維570X夢(mèng)絲具有廣闊的市場(chǎng)前景，是值得推廣的新型功能性紡織新材料。

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