新型多组分纤维纺织品及染整关键技术yd11801

梅士英　唐人成    苏州大学纺织与服装工程学院

原载: 上海印染新技术交流研讨会论文集（2009年度）；16-36

 

【摘要】本文从纺织品发展趋势出发，阐述了纺织新纤维多组分纺织面料的组合优点、组合类型和制

造方法；并对多组分纤维纺织面料中新型纤维的染整加工特性进行了简述和分类，对不同色彩效果的染

色方法和染整加工中的关键技术等问题进行了分析探讨。

【关键词】多组分纤维; 新纤维; 纺织面料; 前处理; 染色; 功能性整理

 

大家熟知的棉、毛、丝、麻等天然纤维已经伴随人类生活数千年，由于天然纤维具有“健康、舒适、自然、环保”永恒的魅力，至今仍为人们所喜爱。为了充分发挥天然纤维的优势、克服其缺点，更好地满足人类在高科技、信息化新时代的需求，需不断地开发具有功能性、易护理性、时尚性、环保性等特点的多组分纺织品。化学纤维在纺织工业中应用已有半个世纪，在天然纤维受到耕地、草原放牧限制，满足不了日益增长需要时，它们起到了无法估量的作用。随着化学纤维制造技术的发展、高新技术的应用，新一代的化学纤维得到了迅猛发展，拓宽了纺织纤维材料的应用范围。

在各类纺织品中，具有两种或两种以上纤维的面料已成为近几年来国内外市场关注的重点，在国际流行服装面料中，多组分纤维纺织品琳琅满目、层出不穷，深受广大消费者的青睐。天然纤维与化学纤维间组合的纺织品在纤维性能上相互取长补短、强强联合，又通过组织结构的变化和不同的染整加工技术，赋予纺织品高感性、多功能性、特殊外观风格、高附加值的产品，这类多组分纤维面料在纺织品总量中占据的份额越来越大。面对多种多样的新纤维、千变万化的多种纤维间搭配、繁花似锦的高要求纺织品，给纺织印染工作者带来了许多技术难题。开发多元组合纤维面料，存在产业链长、染整工艺复杂、技术含量高、重演性差、产品质量要求高等特点。在某种意义上讲已打破了纺织行业间的界线，棉毛丝麻化纤行业的印染加工界限逐渐淡漠，大纺织和大印染的概念已逐步形成。

1  多组分纤维纺织品的发展和制造方法

1.1  纺织品发展趋势

进入21世纪，科学技术发展已达到了较高水平，全球经济一体化已形成，人与自然的关系更为密切，生态环境保护受到前所未有的重视，人们对物质和精神生活的追求更高，在这种态势下，纺织纤维和纺织品呈现出与以往不同的发展趋势。

(1)生态环保天然纤维纺织品继续占有优势

在羊毛产品中，高支羊毛、丝光防缩羊毛和有机羊毛的地位在上升，高支凉爽型、防缩、外观整洁的高档纯毛和混毛织物的地位却越来越突出。除羊毛外，苎麻、亚麻、棉、大麻以及蚕丝也发挥着重要作用。另外，天然纤维在向精加工和深加工方向发展，天然纤维在保持原有性能基础上，通过各种印染后整理，性能发生了质的变化，提高了附加值。例如，如磨毛整理使产品细腻，涂层整理使织物防水透气和防油污，形态记忆整理使织物防皱、防缩，达到穿着舒适、机可洗、洗可穿的目的。

(2)新型环保功能性化学纤维发展迅速，其纺织品成为时兴产品

新型纤维包括溶剂纺丝的再生纤维素纤维Lyocell、高湿模量再生纤维素纤维Modal、Polynosic、Richcel、新型尼龙纤维Tactel、旭化成纺织公司生产的铜氨纤维(宾霸Bemberg)、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维PTT、聚乳酸纤维PLA、大豆纤维、竹纤维、甲壳质纤维、海藻纤维等。另外，差别化和功能性纤维(包括三异、高收缩、仿毛、仿真丝、抗静电、导电、防辐射、抗紫外线、远红外、抗菌、阻燃、芳香、负离子纤维等)制作的面料越来越受到欢迎。近几年，许多新纤维的出现为开发新型纺织面料创造了条件。例如，超细纤维的出现为改善合纤的吸湿、透气、柔软、悬垂性提供了条件；弹性纤维，如美国杜邦公司的Lycra纤维、弹性纤维Spandex和陶氏公司的弹性纤维XL提高了织物的弹性和穿着的舒适性；Lyocell纤维的出现改善了纤维素纤维的品质，防止了纤维的制造过程对环境的污染，有利于环保。

(3)多组分混纺交织复合面料品种繁多成为服装的主流产品

从服装面料现状看，采用单一原料的织物已越来越少，而由多种纤维组合而成的织物越来越多。天然纤维、人造纤维和合成纤维性能各异，各具优缺点，通过混纺交织复合后各种纤维可取长补短，大大改善了面料的服用性能。当前一些流行的混纺交织产品主要根据不同产品的用途与档次进行配比，少则含有2～3种纤维，多则含有4～6种纤维。

例如： 第13届“SPINEXPO”展(2009.2.24～2.26)在上海举行的国际性展示会上展出了很多新型多组分纤维纱线、针织面料等商品：日本旭化成纺织公司的铜氨纤维宾霸90%/羊绒10%、宾霸70%/羊毛25%/羊绒5%、宾霸50%/棉50%的混纺纱，具有优良的肌肤触感和光泽；日本毛织公司的羊绒10%/真丝30%/羊毛60%、羊绒25%/真丝30%/羊毛45%高档混纺纱，具有真丝般的光泽和羊绒柔糯手感，还有抗起毛起球的细旦腈纶60%/棉40%混纺纱等深受欢迎。

(4)差别化和功能性整理的面料成为时代的新宠

人们追求自然的心态使得舒适和易护理成为发展趋势，从而使各种柔软整理、抗皱免烫整理的面料得到了高度发展；随着人们自我保护意识的增强，防风防雨、防水防油污、防水透湿、抗紫外线、抗菌、防蛀防霉、防臭、阻燃、抗静电、防辐射等差别化和功能性整理的面料成为时代的新宠。

(5)通过织物组织结构的变化和印染技术产生的各种新观感、新风格、新表面效应的面料更加流行

如今的消费者越来越重视自身的气质和风格，与之相适应的织物质感和风格也越来越被强调，各种具有精细表面平滑有光的高支纱织物、手感柔软的桃皮绒和仿麂皮起绒织物、表面效应独特和有凹凸感立体感的织物大受欢迎，织物的纹理和表面肌理效应将成为创新的重点。

采用有光丝、经纬异色、缎纹组织、荧光染料着色、丝光、有光涂层、金银丝、亮片、彩色有光丝等工艺和后整理的全部或局部闪光、强闪或弱闪的闪光织物深受消费者的喜爱，通过高支、稀密、织纹、抽纱、剪花、镂空、激光、烂花等方法获得的透明和半透明、网眼类织物预示着高档女时装向工艺品方向发展，采用提花、绣花、植花、轧花、剪花、印花、烂花、喷花、贴花、磨花、烫金、滴塑、喷砂、胶浆印花等方法获得的有花型图案的织物广泛流行。另外，双层和三层的复合织物继续流行，它赋予了传统织物以新的生命力，可体现出双面双色、双结构、双原料、双风格，双面和三层复式织物的发展适应了现代人对花色的需求，一物多用，满足了不同场合的着装需要。

1.2  多组分纤维纺织品组合优点

与100%的单一纤维面料相比，将多种纤维进行混纺交织复合等形式的组合具有如下的优点：(1)在性能上纤维间相互取长补短，提高纺织品服用性能

将性能不同的纤维组合在一起，使纺织制品兼有两种纤维的性能，同时又能做到扬长避短、优势互补、提高质量、增加花色品种的作用。

例如，天然纤维的服装最大的优点是吸湿性好、穿着舒适，最大的缺点是普遍存在抗皱性差的问题(羊毛干弹好)，蛋白质纤维易泛黄；而合成纤维最大的缺点是吸湿性低、易起静电、穿着舒适性差，但其耐久性和形态稳定性明显好于天然纤维，因此通常将合成纤维与天然纤维混纺交织，开发出耐久、防缩、免烫、服用舒适性兼备的新型纺织面料。

(2)改变织物的颜色(色彩变化的需要)通过不同途径将几种纤维的散毛或毛条分别染色后进行色纺和织造，或纱线染色后色织，或对不同纤维组成的混纺交织物采用匹染的方法赋予纺织品中的各纤维不同的色相，获得多色效果。

例如，杂色纤维的混纺、AB色纱合股、提花织锦、闪金闪银提花织物等均是因颜色方面的需要而进行的多组分纤维组合的例子。

在匹料染色中，往往利用同一染料对两种纤维的亲和力不同或两种纤维染色性能差别较大的特点，使两种纤维出现两种色调，从而获得新颖的颜色效果。也可以通过两类不同染料改变染色工艺获得异色。例如真丝/人丝雪纺交织物，由于直接染料和酸性染料对蚕丝和粘胶纤维的亲和力不同，可以通过一浴法或二浴法染色，将蚕丝和粘胶纤维染成不同的颜色，染色成品就具有了闪色效果。锦/棉交织提花织物用活性染料/酸性染料二浴法染色可获得双色效果。

(3)提高纺织品服用的耐久性

将服用耐久性好与耐久性差的纤维组合在一起，延长使用寿命。棉和粘胶织物的服用耐久性较差，而当它们与涤纶短纤混纺后，耐久性就会得到提高。锦纶的耐磨性很好，锦纶丝袜很耐穿，纯棉袜穿着舒适，但易产生破洞，而由两者包芯或交织得到的棉/锦袜则兼有穿着耐久性和舒适性。

(4)改善织物的质感和外观

将光泽、卷曲性、纤度、收缩率等不同的纤维组合在一起，得到质感和外观与众不同的纺织制品(即使两种纤维染成同色)。

合纤行业使用较多的高收缩纤维，与普通纤维混纺可制造膨体纱，与普通丝交织可产生泡绉效果，高收缩与低收缩纤维的异收缩混纤纱利用热收缩率不同可以开发蓬松、丰满和柔软风格的织物，广泛应用于新型仿真丝和仿毛等产品。

金银丝是一种特殊的纤维，常与其它纤维组合以赋予服装面料特殊的闪光效果。如：杜邦公司的Tactel metallics金银丝(纺前着色，分金色和银色两种)，与其它纤维交织，则其产品的光泽、彩虹效果和光亮度随观察角度、纱线组合和织物结构的变化而变化。杜邦公司的双色双光泽锦纶纤维Tactel prisma在纺丝时采用了两种聚合物，一种是圆形截面的全消光TactelColoursafe，另一种是有光三叶形Tactel，具有迷人的闪烁的双色双光泽效果，用该纤维与其它纤维交织，更容易获得多色多光泽效果，且使得织物的设计更加灵活。

(5)提高纺纱质量，改善了单一纤维纺纱、织造、印染中存在的疵点问题

有些纤维由于长短不一、表面粗糙、单纤维强度低、韧性差、短绒多等种种原因，可纺性差、断头多，在常规设备上不可纺或只能纺出低支纱。通过与其它纤维混纺，可改善纤维的可纺性，提高纱线质量。将不易纺得高支纱的纤维与合适的纤维伴纺，可以纺出高支纱线，从而容易制得高支、高密、强捻和轻量的纺织面料。如：采用的普通羊毛与水溶性维纶混伴纺制备高支纱，可制备单经单纬轻薄型全毛织物。兔毛是一种可纺性很差的纤维，将之与羊毛和腈纶共纺后就改变了兔毛可纺性差的缺点，并确保了织物的毛型感。大麻纺高支纱和菠萝叶子纺纱问题一直是麻纺行业的技术难题，将之与羊毛和绢丝混纺可提高可纺性。再如，黄麻与棉或粘胶混纺，能提高黄麻的可纺性，能纺制中高支纱线。

(6)降低纺织面料的成本

将价格高的纤维和价格低的纤维组合在一起，可降低纺织制品的制造成本，并使价格高的纤维更具有发展前景。例如，羊绒和蚕丝纤维都是蛋白质纤维，两者均具有其它纤维不可比拟的优点，将羊绒与价格较之便宜的绢丝混纺，既降低了羊绒制品的制造成本，又扩大了该类面料的季节穿着，也扩大了消费层次，同时提高了绢丝原料的附加值，有着一举多得的实际意义。最近，国内开发的大豆纤维，具有羊绒般的手感，如果将之与羊绒混纺，不仅更能降低羊绒制品的制造成本，仍可保持羊绒制品优良的柔软手感。

1.3  多组分纤维纺织品组合类型

由于多组分纤维纺织品的品种相当繁多，要获得有关方面的详细市场信息以及对各种多组分纤维纺织品作出确切的评价十分困难。

从纺织各行业来看，在毛纺或毛针织行业，多组分纤维纺织品面料和服装品种较多；而在棉纺或棉针织行业中相应品种相对较少，但其数量在整个多组分纤维纺织品中占比例最多；在麻纺和绢纺行业中，多组分纤维纺织品的品种和数量均较少；在合纤行业中，涤纶与其它纤维的组合较多，其次是腈纶、锦纶等。从染色产品来看，各种混纺交织物所占比例如下：涤纶/纤维素纤维58.4%、涤纶/粘胶20.4%、涤纶/羊毛7.1%、羊毛/腈纶1.4%、锦纶/羊毛0.8%、其它混纺交织制品11.9%。

尽管现有混纺交织等复合织物品种繁多，但如果根据纤维属性来分类的话，一般有下列组合方式：

(1)二组分纤维组合

异种天然纤维的组合：棉/蚕丝、棉/羊毛、棉/麻、蚕丝/羊毛、蚕丝/麻等；

天然纤维与人造纤维的组合：棉/粘胶、棉/醋酯、棉/铜氨纤维、粘胶/麻、羊毛/粘胶、羊毛(或羊绒)/铜氨纤维、羊毛/大豆纤维、蚕丝/大豆纤维、蚕丝/Lyocell等；

合成纤维与天然纤维的组合：涤纶/棉、涤纶/羊毛、腈纶/羊毛、腈纶/棉、锦纶/羊毛、锦纶/棉、CDP(阳离子染料可染涤纶)/羊毛、阴离子染料可染腈纶/羊毛、阳离子染料可染涤纶/蚕丝等；

合成纤维与人造纤维的组合：涤纶/粘胶、锦纶/粘胶、腈纶/粘胶、涤纶/醋酯、涤纶/Lyocell或Modal等；

异种人造纤维的组合：醋酯/粘胶、醋酯/Lyocell、粘胶/Lyocell、粘胶/Modal、大豆纤维/粘胶或Modal等；

异种合成纤维的组合：涤纶/锦纶、锦纶/氨纶、涤纶/氨纶、阳离子染料可染涤纶/氨纶、涤纶/阳离子染料可染涤纶等。

(2)三组分纤维组合

尽管三组分及三组分以上纤维组合的织物生产量不高，但其品种较多，以下是以涤纶为中心、以尼龙为中心、以腈纶为中心和以大豆纤维为中心的三合一制品具有代表性的例子：

以涤纶为中心的三合一混纺纤维织物：涤纶/棉/人造纤维、涤纶/CDP/棉、涤纶/CDP/尼龙、涤纶/腈纶/棉、涤纶/棉/氨纶等；

以尼龙为中心的三合一混纺纤维织物：尼龙/棉/氨纶、尼龙/腈纶/氨纶、尼龙/羊毛/氨纶、蚕丝/锦纶/氨纶等；

以腈纶为中心的三合一混纺纤维织物：腈纶/棉/氨纶、腈纶/羊毛/氨纶、腈纶/羊毛/尼龙；以大豆纤维为中心的三合一混纺纤维织物：大豆纤维/羊绒/氨纶、大豆纤维/绢丝/氨纶、大豆纤维/羊毛/涤纶、大豆纤维/羊毛/锦纶、大豆纤维/棉/氨纶等。

(3)三组分以上纤维组合

三组分以上纤维组合的纺织品开发的重点主要在毛纺产品、毛针织服装方面，如：羊毛/绢丝/涤纶/PTT、羊毛/羊绒/棉/涤纶、羊毛/绢丝/锦纶/棉等混纺交织品，它们大多采用散纤维(或条子)分别染色后色纺，并进行色织或横机针织而成。

1.4  多组分纤维纺织品制造方法

1.4.1  概述

多组分纤维纺织品是将种类、物性、功能、形态等特性各不相同的纤维混合使用，显现出单一纤维材料所不能具有的功能、风格和织物组织的服装面料或装饰用料。多组分纤维纺织品从广义上讲也称之为复合纤维材料，有纤维形态之间的复合(长丝与长丝、长丝与短纤维、短纤维与短纤维间)、也有纤维形态与非纤维形态(如薄膜、涂层膜)的复合。此外，还有纤维内复合和纤维间复合、纱线间复合、机织物与针织物间复合、机织物间复合(双层结构)、针织物之间复合(一种纤维覆盖另一种纤维)、机织物与无纺布复合、针织物与无纺布间复合等。从制造方法上分析，多组分纤维制品有纤维合成纺丝过程中制得的复合纤维(如共轭纤维、三异纤维等)、纺纱或缫丝中制得的混纺复合纤维、长丝纱之间包芯、包缠、网络以及机织或针织或静电植绒过程中制得的纺织品。多组分纤维纺织品的制造方法概要地归纳于图1中。

图1 多组分纤维纺织品的制造方法

1.4.2  纤维制造阶段的复合

在纤维制造阶段复合，以合成纤维为中心进行介绍。

(1)共轭纤维

共轭纺丝法通常是指采用熔融纺丝技术将几种聚合物熔体各自沿纺丝喷丝板内特定的通道流过并相互结合、形成预先设计的分子结构和截面形状的纺丝方法。与此不同的还有将几种聚合物熔体混合，也即将几种聚合物分散于另一种聚合物中的方法，称之为混合纺丝或共混纺丝，广义上也属共轭纺丝。共轭纺丝的代表纤维有如下几类：

分割型纤维(超细纤维)：有剥离型复合纤维和可溶组分复合纤维(海岛状、放射状)，如PET/COPET、PET/PA纤维。

自卷曲纤维：自卷曲纤维是采用收缩率不同的两种组分并列或偏正复合，经过加热(汽蒸)处理，使收缩率小的组分出现小螺旋状卷曲，围绕着收缩率大的组分，使产品得到优良的蓬松性和伸缩性能。复合短纤维聚丙烯腈/改性聚丙烯腈、PTT/PET、杜邦公司的T-400、国产CM-800。在长丝方面，有尼龙/氨纶、锦纶/改性锦纶、聚酯/低粘度聚酯等。

超异型纤维：在共轭纺丝技术中，通过调节两种聚合物的结合条件，能获得各种聚合物形状，加以分割可得到异形效果的超细纤维。如东丽公司生产的三叶花瓣形截面、截面前端形成沟槽的聚酯长丝，具有特殊的“丝鸣”效果；钟纺公司开发的无规共轭聚酯长丝，只有三角形异形截面，经碱减量加工后纤维表面出现无规的凹凸形，具有蚕丝般自然光泽、干燥爽挺的风格；钟纺公司还开发了聚酯长丝和聚丙烯腈纤维，其纤维侧面呈开口的中空形状，是高中空、保湿、吸水的超异形纤维。

导电纤维、抗静电纤维：导电纤维具有与金属或半导体相当的导电性(比电阻106Ω•m以下)的纤维。它是由碳黑高比例共混聚合物或高比例共混金属化合物导电粒子和普通成纤聚合物所纺制的共轭纤维。复合形态有并列型、芯鞘型、多芯型和海岛型。抗静电纤维是以带有醚键或极性基团的亲水性化合物，用表面活性剂或聚醚作为抗静电剂共混或共轭纺丝制造的纤维，目前主要用作内衣、衬里以及高抗静电工作服。

保温蓄热纤维：将能有效地吸收阳光并转化为热的碳化锆高比例共混于聚合物中，或者高比例共混具有远红外线辐射能力的陶瓷粒子的聚合物和普通成纤聚合物共混制成保温蓄热纤维，大多为芯鞘复合形态。

(2)混纤丝

混纤丝是单纤维之间复合，通常分为纺丝混纤丝和混纤加工丝两种。纺丝混纤丝是在丝条形成时进行混纤，这种成形丝可直接织造；而混纤加工丝是将纺制出的纤维材料再经混纤方法加工而成的，混纤加工丝可以选择不同材料与不同的混纤方法组合，使制成的产品在风格、功能、外观和光泽等方面都具有高水平，近年的新合纤是以混纤加工丝技术为基础的。

纺丝混纤丝：由不同纤度、截面形状、收缩率的纤维所构成的混纤丝可在纺丝阶段制造，可分为喷丝板内混纤和喷丝间混纤两类。喷丝板内混纤是在穿过众多熔体孔道中，两部分喷丝孔径、孔形状或聚合物种类不同在纺丝时直接得到混纤丝。喷丝板间混纤丝是将不同喷丝板吐出的两种纤维束在卷绕前用导辊进行集束，再经交络(空气网络)处理后卷绕。用纺牵一步法进行喷丝板间混纤，可以避免喷丝板内混纤所造成的单丝断头或环状毛丝等问题，易于得到异纤度、异形、异收缩的纺丝混纤丝。利用纤度差、纤维截面形状差、卷曲度差和摩擦系数差改变织物的手感、光泽、蓬松性、弹性和风格，制成仿真丝、仿麻、仿毛类纺织产品。

纺丝加工丝：①牵伸加捻混纤丝：将两种不同原丝种类、不同牵伸比及不同热定型条件的牵伸丝集束，经空气网络后卷绕。如果变化原丝种类，得到异纤度、异形、异种聚合物(异染、异收缩)的效果。②交捻丝：交捻是最简单的混纤方法，并丝、并捻或上捻、下捻后的双丝并捻等技术被普遍采用。如果改变一种丝的喂入率使之超喂，能获得花式异染并捻丝。③交假捻丝：采用两种以上原料丝，在假捻过程中形成一根复合混纤丝。根据不同原料丝、给丝方法、假捻条件、并丝条件等得到品种繁多的混纤丝以及具有卷曲(多层)蓬松的加工混纤丝。④空气网络丝：空气网络是将两种以上原料纤维通过空气湍流区域而形成混纤、交络或丝圈、毛茸。

1.4.3  纱线(或长丝)之间复合(包芯纱、包复丝、包缠纱)

包芯丝(纱)也称之为包复丝，是以一种纤维为芯丝，另一种纤维为外层(鞘)缠绕或平行包复加捻而成的。包芯丝（纱）可以长丝(皮)包复长丝(芯)，也有长丝与短纤维之间包复和短纤维与短纤维之间包复形成的包芯纱。

（1）合纤长丝/氨纶弹力包芯丝

弹力包芯丝是以聚氨酯(氨纶)为芯，以锦纶或阳离子可染或分散染料易染涤纶丝为外层(鞘)，由两种纤维分布或芯鞘两层结构的单丝重叠而成。鞘丝用锭子假捻变形丝的卷曲空隙内插入高收缩丝的方法或采用空气喷嘴、电气开纤方法包复芯丝。长丝中芯丝除了氨纶外，还有粘胶人丝、醋酯等纤维。

(2)蚕丝包缠纱和蚕丝复合丝

根据包复方法不同，有蚕丝弹力复合丝、包芯丝、网络丝、交捻丝、包缠丝等。①蚕丝弹力包芯丝和交捻丝：这两种复合丝的芯丝是氨纶，外层用生丝包复而成。氨纶弹力丝从卷绕长丝的筒子轴心通过，生丝在旋转退绕的同时包复芯丝。交捻丝是在意大利捻丝机、环锭捻丝机或花式捻丝机上制得弹力或花式蚕丝交捻丝。②在缫丝阶段制得复合生丝：复合生丝是在缫丝阶段与其它纤维（长丝或短纤纱）同时混缫而制得的丝条，根据蚕丝在芯丝外配量的方法不同，有复合抱合丝、复合络交丝和复合网络丝等。

(3)在纺纱机上生产的包芯纱

在棉纺、毛纺设备上以散纤维或条子均匀混合纺纱获得混纺纱；若以粗纱或条子以群混合或皮芯层混合可以纺制成包缠纱或包芯纱。在粗纱阶段混合时可以短纤维纱与短纤维纱复合，也可长丝与短纤维粗纱复合制得包芯纱。

在环锭纺纱机上还可以制造长丝为内层，短纤维为外层的包芯纱。近年来，已采用空气喷射纺纱、摩擦纺纱技术等开发包芯纱和包缠丝，可以纺制天然纤维之间或合成纤维之间的包芯纱，竹节纱、混色花色丝，例如：蚕丝/涤纶包芯丝、芳纶/碳、玻璃、氯纶纤维混合的防火混纺包缠纱等。

1.4.4  混纺纱加工(纺纱阶段复合)

混纺技术为生产各种多组分纤维纺织品提供了无限创造力。混纺技术是一项传统的工艺，但能达到以下目的：(1)以一种纤维的特性来弥补另一种纤维的不足(取长补短)，通过混纺技术提高混纺纱的性能；(2)使混纺纱获得各种花色品种的全新效果；(3)降低纺织品的成本；(4)利用化学纤维与天然纤维混纺缓解天然纤维资源的不足等。

混纺技术应用较早，从最早在环锭纺纱机上加工，发展到转杯纺、摩擦纺、集聚纺和喷气纺纱机的加工。后来，随着化学纤维和混纺技术的发展，除了棉纺设备外，还在毛纺、绢纺设备上开发了毛/涤、毛/腈、毛/粘或棉、毛/涤/粘、毛/涤/丝、绢/毛、绢/麻、绢/棉、绢/Lyocell、绢/大豆纤维等混纺纱。除了早期开发的二种纤维混纺外，近年来，出现了许多由三种或更多种纤维混纺的纱线制成的产品。

1.4.5  织造阶段复合(机织和针织)

将纺丝阶段复合的共轭丝、混纤丝、混纤加工丝(网络丝、包缠丝、包芯丝)，在缫丝过程中复合的包复生丝、包芯生丝，在纺纱设备上纺制的包缠丝、包芯丝、混纺纱等通过机织或针织加工制成多组分纤维面料。也可将单一长丝或纯纺纱通过交织(经纬不同的纤维或纱线)、并捻后织造和并织(针织)等方法制成多组分纤维面料。也有将不同的共轭丝、混纤丝、加工丝、包芯丝、复合丝相互间交织或与纯纺纱、单一长丝交织而成，这样组成的多组分纤维新面料在风格和性能方面更为突出而丰富多彩。

根据纤维原料特性和服装面料的要求通过织物组织结构设计可制成平纹、斜纹、缎纹、提花等多层机织物和各种单面、双面、罗纹双层及提花针织物，经过特殊的印染加工发挥各种复合纤维的特性，可以制成光面的、绒面的、绉效应的、闪色的、双面色的、立体感的、功能性的多组分纤维新型面料。

1.4.6  印染后整理复合加工

功能性多组分纤维(或材料)纺织品大多通过印染后整理或缝制工厂加工，主要采用静电植绒、涂层或热压等方法制成。近年来，随着无纺布的发展，涂层和热压(层压)方法制得的多功能性纺织品已成为服装、装饰用布的热点之一，例如，以生产销售无纺布衬布“Kuranbon”而闻名的Kurashiki纺织制造公司开发了具有遮风性、保暖性、透湿透气性单面和双面衬布，商品名为“Face Form”，在“Face Form”系列中有一种多功能性衬布是采用杜邦公司生产的具有透湿性、透气性、遮风性、拒水性的特殊聚酯薄膜“Active Layer”和无纺布“Kuranbon”贴合在一起，在薄膜一面涂有树脂，只需在染整工厂或缝制厂的压烫机上将衬布与面料一起压烫而成。若使用该公司的“Thermo Face”衬布，可使面料具有遮风性、透湿性和保暖性，这种衬布是用涂布有粘合树脂的铝箔和羽毛般的涤纶短纤维无纺布热压粘合而成，制成的服装比羽绒服更轻薄而更为保暖。双面粘着型无纺布衬布“Bonding Face”能将不同种类不同颜色的面料粘合在一起，制作表里兼用的双面面料，在压烫机上粘合即可。这种面料具有手感柔软、可小批量生产、加工方法节能和无环境污染等优点。

2 纺织新纤维在多组分纺织品中的应用

纺织新材料的开发及应用受到生态环保、耕地面积、石油资源及其对纺织品要求的提升等因素的制约，近年来研究者及开发商寻求新的途径，利用自然界丰富的动植物资源，采用高新技术开发新型的纺织材料，以满足纺织品发展需要。这里，按纤维来源和化学结构分，分别介绍近年来在纺织品中应用的新纤维简况。

2.1 新型天然纤维素纤维

(1)天然彩色棉

天然彩棉是一种自身具有天然色彩的棉花新品种，具有色泽自然、质地柔软、穿着舒适、不用染色加工、减少环境污染的一种生态环保纤维。目前，彩棉基本色调只有棕色和绿色两大类，由于彩棉深浅不一，可显现出多种颜色。彩棉虽然有许多优点，但存在可纺性差，颜色种类少，色泽不稳定、易变色等缺点。彩棉形态结构与白棉相似，纤维较细、生成的纤维素次生胞壁很薄，胞腔很大，色素主要分布在纤维次生胞壁中。彩棉中纤维素含量占85～90%，而白棉中纤维素含量在94%左右。其余物质主要是蜡质，其含量是白棉的6～13倍，灰分含量是白棉的1.4～1.6倍，蛋白质含量是白棉的1.75～2.1倍，含氮物质也较多。彩棉中铜、铁、锌、钼含量高于白棉，其它金属含量低于白棉。彩棉中天然色素不稳定，在染整加工中遇酸和碱、氧化剂、洗涤剂等易变色，加工中要注意变色问题。

(2)原竹纤维

目前生产的竹纤维有两种：一种为天然竹纤维(也称原竹纤维或竹原纤维)，另一种为竹浆粘胶纤维(属再生纤维素纤维)。天然竹纤维大多以纤维束存在，在物理机械及化学加工过程中不破坏竹材中纤维素结构，只去除纤维素束内外的杂质(木质素、多戊糖、竹粉和果胶等)，保留天然竹纤维素形态、分子结构和聚集态结构。原竹纤维的优点很多：有较高的强度，吸湿排汗性好，具有很好的抗菌性能和抗紫外线功能，制成服装具有凉爽舒适性。但原竹纤维在纤维提取过程中保留着纤维束状态，长度差异大，短者约2㎝左右，最长的与竹节相近(约30㎝左右)，纤维纤度较粗，离散度大，手感稍有粗硬。目前，产量较低，还未实现工业化生产，价格偏高。由于原竹纤维性状和结构与苧麻相近，容易鱼目混珠。

(3)麻类新原料

我国盛产各种麻类纤维，其中苧麻、亚麻产品已有较长历史，生产工艺已趋成熟。它们具有粗犷、凉爽、抗菌、抗紫外线等功能，制成纺织品深受国内外消费者青睐。为了扩大纺织用麻类原料，将可纺性差、染色难的大麻(又称汉麻)、剑麻、黄麻、胡麻等用于开发中高档纺织产品，关键问题要解决麻的精练、纺纱质量和印染后整理技术等。

在我国热带、亚热带地区热带植物较多，开发利用热带天然植物纤维，如剑麻、椰衣纤维、菠萝叶纤维、香蕉茎杆纤维，已引起纺织界的关注，将这些纤维制成地毯、沙发布、墙布等家用纺织品有很大的市场潜力。菠萝叶和香蕉茎杆纤维资源丰富，纤维品质比剑麻柔软纤细，可纺性好，也可制作高档服装面料。这两种纤维除具有麻的特性外，还有风格独特、光泽特殊、凉爽光滑等特点。

(4)天然有机棉

“天然、环保、健康”的理念已成为人们追求的大趋势，有机棉的开发及其在纺织品中的应用正在这种趋势下不断发展。有机棉从种子开始，生长过程、纺织印染加工过程都要保证其天然、环保、健康性。在整个生长过程中，使用有机肥，不用农药，以生物防治病虫害，土质要优化；在加工过程中，要采用环保染化料，少用化学品。为了保持其原料的优点和本色，尽量避免染色、印花的加工，要采用绣花、提花方式获得简洁、自然、天然色彩风格。

国内市场上的有机棉花，一部分是国内自己培育的(新疆)，另一部分是进口自美国、印度、土耳其等国。目前开发的有机棉纺织品主要有床上用品、睡衣、婴儿睡袋、毛巾、浴巾等。由于有机棉的国际价格高出普通棉花2~3倍，加上目前全世界产量仅有2万多吨/年，原料供不应求，故有些企业开发部分有机棉/麻交织产品，大多有机棉产品销往美国、欧洲、澳洲等地。

(5)木棉纤维

木棉纤维是木棉树果实纤维，是一种天然野生纤维。纤维线密度很小，是一种天然超细纤维，纤维中空隙度达80%以上，具有很好的保暖性。由于木棉纤维长度短、刚性强、比重轻、强度低、成纱十分困难，长期以来无法纺纱制成服装面料。近几年由上海日舒科技纺织有限公司、东华大学等单位进行研究，克服了纺纱难题，开发了棉/木棉(70/30)、涤纶/木棉等混纺纱，在三枪集团生产了木棉新产品。

2.2  新型天然蛋白质纤维

(1)新型天然蚕丝

天然彩色茧丝：蚕(茧)丝是天然纤维中珍贵品种，素称纤维皇后，而天然彩色茧丝更为珍贵。天然彩色茧丝色彩自然、色调柔和、色泽丰富而艳丽，有些颜色采用染色加工难以达到。桑蚕彩色茧丝主要有黄红茧系和绿茧系两大类，黄红茧系包括淡黄、金黄、肉色、红色、蒿色、锈色等；绿茧系包括竹绿和绿色两种。黄红茧系的颜色来自桑叶中的类胡萝卜素(β-胡萝卡素、新生β-胡萝卜素)和叶黄素色素(叶黄素、蒲公英黄素、紫黄素、次黄嘌呤黄素)；绿茧丝的色素主要为黄酮色素。天然彩色茧丝的特性：天然彩色茧丝具有很好的紫外线吸收能力，对UV-B透过率小于0.5%，UV-A和UV-C透过率不足2%；茧丝外层丝胶有很好的抗菌作用，用野蚕丝无纺布接种黄色葡萄球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌、枯草杆菌等，使接种的细菌数减少99.9%；抗氧化功能好：生物在生命活动中，在不良环境中会不断产生多种活性氧自由基，这些自由基氧化能力强，能破坏生物机体，彩色茧丝能分解这些自由基的能力远远高于白茧丝，其中绿色茧丝能分解90%左右活性自由基，黄色茧丝分解50%左右自由基功效；将彩色茧丝制成内衣、或者做化妆品有很好护肤养颜作用，免除这些活性基对人体的危害。

在天然彩色茧丝的开发应用方面，日本、中国、泰国、柬浦寨、越南、印度等进行了很多研究工作。中国地域广大，大部分地区都适宜开发彩色桑蚕茧和野蚕茧资源。彩色资源开发应用，关键技术是品种选育和制丝技术。彩色蚕茧丝色泽较稳定，有一定的耐光牢度，是开发高档纺织品的极优材料。

野蚕纤维：野蚕中除了柞蚕丝早已被应用于纺织品外，天蚕、蓖麻蚕、琥珀蚕等开发应用还较少，但近年来已引起各国重视，经培育、养殖技术改进，逐渐有新产品出现。柞蚕、天蚕、野桑蚕、蓖麻蚕、琥珀蚕等蚕丝大部分内部有很多空隙，最多达10%，是一种多孔蛋白质纤维，具有轻盈飘逸、吸湿性优良、透气性好、穿着舒服等特点。

超细纤度蚕丝：一种利用三眠蚕茧缫制的超细纤度的桑蚕丝在浙江中维双林制丝有限公司研制成功，具有纤度超细(是常规蚕丝的三分之一)、强度高等特点，适用于高档特色织物、特种复合包芯丝、特征医用手术缝合线、特种刺绣用丝等领域，用途广泛，附加值高。

荧光蚕丝：日本农业生物资源研究所和群马县蚕丝技术中心研究人员利用转基因技术，培育出能吐带绿色和粉红色荧光的蚕丝。给蚕植入水母的荧光蛋白基因，它会吐出自然光下呈现淡绿色的色泽，给蚕植入珊瑚的荧光蛋白基因，它会吐出在自然光下呈现粉红色的丝。通过新的煮茧和缫丝方法，在温度低于60℃和有药剂的情况下进行真空煮茧，然后进行缫丝，可获得具有绿色和粉红色荧光蚕丝，若用常规高温煮茧方法，荧光色泽会被破坏。

(2)有机羊毛和彩色羊毛

澳大利亚研究开发的有机美利奴羊毛产于无人造化学品和无转基因的生物牧场，羊群自由放养，没有疾病，并拥有权威机构发放的证明。目前，每年能生产300多吨洗净有机羊毛投放市场，制成高档羊毛衫，深受消费者欢迎。彩色羊毛也由澳大利亚开发，有蓝色、绿色羊毛，可免后道染色加工，很有前景。但是，产品甚少，正在扩大培育，增加产量。

2.3  再生纤维素纤维

(1)Lyocell纤维

Lyocell纤维是采用NMMO作溶剂溶解木浆纤维素，经湿法纺丝制得，整个生产过程是环保的，溶剂NMMO基本全部回用，在20世纪80年代末实现了工业化生产。在近十多年内很多企业生产和开发了Lyocell纤维纺织品，已积累了许多染整加工的经验。

(2)高湿模量纤维

由于普通粘胶纤维湿强力低、模量小，在湿态时易变形、保形性差等弱点，国内外公司开发了新的高湿模量纤维，如日本东洋纺公司的Polynosic纤维、Lenzing公司用木浆生产的Modal、中国丹东东洋特种纤维有限公司引进日本东洋纺公司波里诺西克纤维的纺丝技术生产的Richcel纤维。近年来，Lenzing公司又推出了Promodal纤维，是由Modal和Tencel创新组合而成的混合纤维。高湿模量纤维具有初始模量高，织物有身骨，湿态变形小，尺寸稳定性好，织物平滑，悬垂性好，吸湿导湿性好，色泽鲜艳，富有光泽，并具有较好的耐碱性，与棉混纺织物可进行丝光加工，是制作内衣、外衣服装的中高档新材料。

(3)竹浆粘胶纤维

采用化学方法将竹材制成竹浆粕，将浆粕溶解制成竹浆粘胶溶液，通过湿法纺丝制得竹浆粘胶纤维。这种竹浆纤维已批量工业化生产，例如：吉林化纤集团有限责任公司河北藁城化纤公司、上海化纤浆粕总厂、上海月季化学纤维有限公司、四川成都天竹竹资源开发有限公司等生产竹浆粕及竹浆纤维。

目前生产的竹浆纤维在某些性能上不同于普通粘胶纤维，竹浆纤维具有可纺性好、纤维吸湿导湿透气性好、手感柔软、织物悬垂性好、染色性能优良、光泽柔亮等特点。开发的竹纤维纺织面料服装具有质地轻、穿着清凉爽快，并有抗紫外线、抑菌防臭防霉等保健功能。由于竹浆粘胶纤维性能优良，它与其它纤维混纺交织品加工性能优良，适用范围广，深受国内外市场的青睐。

2.4  再生蛋白质纤维

这类纤维原料来自于动物、植物，从中提练出蛋白质，经变性后与其它高聚物(如聚丙烯腈、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、粘胶等)按一定比例共混后经湿法纺丝而成。

(1)含牛奶蛋白纤维

20世纪90年代初开始国内外致力于开发再生动物和植物蛋白纤维，日本东洋纺公司以新西兰牛奶为原料与丙烯腈接技共混制成再生蛋白纤维Chinon，上海正家牛奶丝服饰有限公司在1995年研制开发出牛奶纤维长丝，后来山西恒天纺织新纤维科技有限公司研制了牛奶短纤维，它们都是以丙烯腈为单体的牛奶蛋白纤维；另一种是深圳优倪克公司推出的以聚乙烯醇为基体的牛奶蛋白纤维。牛奶丝具有蚕丝般光泽和柔软手感，有较好的吸湿和导湿性，较好的强度和延伸性，是一种制作内衣优良材料。但因纤维耐热性差、耐碱性差、色泽鲜艳度不够、价格较贵，影响了牛奶纤维大量推广使用。随着生产技术的改进，牛奶纤维性能正在提高，开发的品种正在不断增加。

(2)大豆蛋白复合纤维

大豆蛋白复合纤维是从榨掉油脂的大豆渣中提取球状蛋白，通过添加助剂，改变蛋白质空间结构，与聚乙烯醇共混制成纺丝原液，经湿法纺丝而成。该纤维单丝纤度细，比重轻，强伸度较高，耐酸耐碱性较好，具有羊绒般的柔软手感，蚕丝般的优雅光泽，棉纤维的吸湿和导湿性及穿着舒适性，羊毛的保暖性。目前主要有常熟江河天绒丝纤维有限公司生产的大豆纤维。大豆纤维可在棉纺、绢纺、毛纺、(羊绒)等生产设备上纺纱，能与其它天然纤维和化学纤维混纺交织开发针织产品(内衣、外衣、袜子等)和机织产品(服装面料、床上用品等)。此纤维本身呈现米黄色，不易漂白，色泽鲜艳度较差，耐湿热性差。近年来，经关键技术攻关，大豆蛋白复合纤维的染整技术已取得了较大的进步，其产品种类和数量正逐年增加。

(3)蚕蛹蛋白纤维

蛹蛋白丝由四川宜宾丝丽雅股份有限公司试生产，将蚕蛹蛋白提纯配制成溶液按比例与粘胶共混，采用湿法纺丝形成具有皮芯结构的含蛋白纤维。纤维具有较好的吸湿性、透气性，手感柔软、悬垂性好；但湿强力较低，纤维本身呈现较深黄色，会影响纺织品色泽鲜艳度。目前，其纺织品种类和数量还较少。

2.5 其它再生纤维

(1)甲壳胺纤维

甲壳素是一种天然生物高分子物，广泛存在于昆虫、甲壳类动物(蝦、蟹等)的硬壳中，它在自然界中的含量仅次于纤维素。甲壳胺是甲壳素的脱乙酰化产物，与纤维素的化学结构相似，都是六碳糖的聚合体，基本单元是乙酰葡萄糖胺。甲壳胺用稀酸溶解后纺丝制得的甲壳胺纤维是自然界中唯一带正电荷的再生纤维，纤维纵向不平整，横截面近似多边形，但没有皮芯层结构；在纤维中含有羟基和氨基官能团，兼有纤维素和蛋白质纤维的官能团，具有相当的生物活性、生物相容性，生物可降解性和优良的抗菌性能。它被广泛用作医用纤维制品，它与棉、毛、丝、麻、粘胶等混纺制成保健纺织品，当甲壳胺纤维含量在10～30%范围，已有很好的抑菌性能和保健护理性能。

国内生产的甲壳胺纤维有：山东海龙股份有限公司的康特丝(Chitcel)、华兴集团海慈心材料有限公司的海丝摩尔(Hismer)。

（2）海藻纤维(Seacell纤维)

Seacell纤维也称海藻纤维，是将海藻与Lyocell纤维结合而成的一种创新纤维。海藻种类很多，能用于纤维制造的有褐藻、红藻、绿藻几种，海藻中含有许多矿物质、碳水化合物、氨基酸、脂肪和纤维素等物质。海藻用在化妆品中可促进皮肤血液循环，激活细胞新陈代谢，具有保护皮肤娇嫩、结实、光滑功效，还具有消炎止痒功能，海藻中含有胡萝卜素，可被采用治疗癌症等。

Lenzing公司在制造Seacell纤维过程中，首先将海藻粉末制成小于9微米的微细颗粒，将其粉末加在纤维素的NMMO溶液中，或在纤维素溶解前加入，形成由纤维素、海藻、溶剂(NMMO)和水组成的分散纺丝液，通过干湿法纺丝加工制得Seacell纤维。其强度与普通Lyocell纤维相近，具有较好的可纺性。采用电镜分析，Seacell纤维具有明显的横向取向，晶区取向低，截面呈现多孔性结构。对Seacell纤维活性检测，证明海藻的活性成分在纤维制造过程中没有被破坏，并与多孔纤维基体结合。当使用时，Seacell纤维中海藻的活性物质在湿环境中会从纤维中慢慢释放出来，使皮肤具有健康保健作用。青岛大学研发了海藻纤维的试生产技术，开发了小批量新纤维产品。

(3)珍珠/粘胶纤维

珍珠纤维又称珍珠/粘胶共混再生纤维，它是以粘胶作为基材，运用新技术将超细珍珠粉(粒径在90～300nm)和粘胶原液共混纺丝制成。珍珠纤维主要原料来自于天然棉短绒和淡水养殖的珍珠，对人体十分完全。由于珍珠中有效成分有多种氨基酸、微量元素以及活性钙等，是一味天然保健良药，能产生神奇疗效和保健功能。珍珠纤维中珍珠有效成分能较好地保留在纤维内，当纤维与呈酸性皮肤表面接触时，纤维珍珠微粒中的氨基酸、微量元素和活性钙等成分从皮肤表面向内渗透而被吸收，能促使皮下血液微循环，增强细胞活力，加强新陈代谢，提高人体免疫力；纳米级碳酸钙可防止紫外线对皮肤的伤害，可延缓皮肤过早衰老。这种珍珠纤维已由东华大学和上海新型纺纱技术开发中心研制成功，称之为立肯诺珍珠纤维。珍珠纤维可与各种纤维混纺、交织，开发新型针织和机织纺织品，现已被市场认可。

2.6  新型功能性纤维

(1)超细纤维

纤维细度达0.1~0.5dpf的涤纶，典型产品规格有：50/144、50/216、50/288超细涤纶。还有杜邦公司生产的超细尼龙Tactel纤维，直径小于10微米。做成服装具有极佳柔软手感、透气防水防风效果。

(2)复合纤维(海岛型和分割型)

主要由PET/COPET或PET/PA组成，海岛型纤维：细度可达0.04～0.06dpf，还有易收缩海岛型复合纤维，可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。复合分割型纤维细度为0.15～0.23(dpf)，有DTY丝80/36×12，也可做仿麂皮、挑皮绒纺织品。

(3)吸湿排汗纤维

纺织品的吸湿排汗功能可通过以下途径获得：纤维截面异形化，采用Y字形、十字形、W形和骨头形等异形截面增加表面积，使纤维表面有更多的凹槽，从而提高传递水汽效果；中空或多孔纤维，利用毛细管作用和增加表面积原理将汗液迅速扩散出去；纤维表面化学改性，通过增加纤维表面亲水性基团(接技或交联方法)，达到迅速吸湿的目的；亲水剂整理，直接用亲水性助剂在印染后处理过程中赋于织物或纤维纱线亲水性；采用多层织物结构，利用亲水性纤维作内层织物，将人体产生之汗液快速吸收，再经外层织物空隙传导散发至外部，达到舒适凉爽性能。

吸湿排汗纤维有新光合纤CoolTech、中兴纺织股份有限公司的产品Coolplus、南亚塑胶工业股份有限公司的Delight纤维、远东纺织股份有限公司的吸湿排汗纤维涤纶Topcool纤维、日本旭化成株式会社生产的Technofine纤维(W型结构的PET)，杜邦公司的CoolMax纤维、江苏仪征化纤的Cool BST、泉州海天的Cooldry等。

(4)易染性聚酯纤维

主要有两种类型：在分子结构中引进可染性基团(第三单体)的纤维，如分子中引进阴离子可染基团的阳离子染料可染涤纶和分子中引进阳离子基团的酸性染料可染型涤纶；改变分子规整性的纤维，如聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维。

PTT纤维在1941年已有这种聚酯生产专利，由于生产1,3丙二醇（PDO）原料成本很高，一直未实现工业化生产。直到1995年德国Degussa公司工业化生产了1,3丙二醇，使成本大大降低，随后美国Shell公司在1995年5月推出了CorterraPolymer产品，商品名为“Corterra”，有长丝和短纤维品种。还有美国杜邦公司生产的PTT纤维称“Sorona”、日本旭化成公司的“Solo”、韩国SK化学公司、台湾华隆和中国也有PTT生产。2004年11月加拿大聚合物有限公司建了世界上最大的年产9.5万吨PTT纤维的生产厂。PTT纤维具有弹性优良、模量较低、手感柔软、易染色等特点，因分子结构的特殊性，制成的面料有形状记忆功能，这是一种发展前景很大的聚酯纤维。

(5)聚乳酸(PLA)纤维

生产原料乳酸是从玉米淀粉制得，故也称为玉米纤维。PLA纤维是在美国著名的谷物公司Cargill公司研制成功的玉米聚乳酸树脂的基础上，在1997年该公司和美国Dow Polymers公司合股成立了Cargill Dow Polymers公司，生产的PLA纤维商品名为Ingeo。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司生产的PLA纤维商品分别为Lactron、Terramac和Plastarch。

目前，商业化生产的PLA纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸，经脱水聚合反应制得聚乳酸酯溶液进行纺丝加工而成。PLA纤维之所以受到众多纤维公司和消费者关注，并显示强大的生命力，主要PLA纤维有许多突出的优点：原料来自于天然植物，容易生物降解，降解产物是乳酸、二氧化碳和水，是新一代环保型可降解聚酯纤维；有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性；模量和弯曲刚度是涤纶一半，故手感柔软；有良好的回弹性、抗皱性和保形性；限氧指数较高(LOI24～29)，燃烧后自灭性好、燃烧发烟量低，有较好阻燃性；紫外线吸收率低；折射率低、染色制品显色性好；可染性好，染色温度低于涤纶。PLA纤维也存在一些缺点：耐磨性差，熔点低（约175℃）。

(6)智能型调温纤维和发热纤维

调温纤维主要指采用相变调温功能性材料的纤维，是将相变储能材料技术与纤维制造技术相结合开发的一种功能性产品。采用相变材料和 复合纺丝工艺或相变微胶囊纺丝工艺制得，也可以采用后整理涂层加工获得调温功能。目前，主要采用微胶囊纺丝工艺为多。含有相变材料的纤维或纺织品在外界环境温度升高时，从固态变成液态，相变材料吸收热量，从而降低了体表温度；相反地，当外界环境温度降低时，相变材料从液态变成固态，释放热量，提高了人体周围环境温度，使人体始终处于舒适的微气候环境中。最早由美国太空署开发的用于宇航服的高科技相变调温纤维（Outlast），它是把相变材料加入至聚丙烯腈纺丝液中而制得的调温纤维。近年来，国内河北吉藁化纤有限责任公司开发了智能调温粘胶纤维，商品名为“丝维尔”，天津工业大学研制的自动调温纤维是在聚合物中添加20%(wt)左右的相变材料纺丝而成，制成被芯等保温纺织品。这种调温纤维与其它纤维混纺交织的产品(服饰、内衣、床上用品、手套、帽子等)在美国、欧洲、日本等国十分流行，但国内纤维制造起步较晚，工业化生产规模不大，将来随着产品被消费者认知后会加快发展。

发热纤维——依克丝(EKS)：EKS纤维是自行发热而温暖身体的一种全新材料，是东洋纺(日本)公司新开发的亚烯酸盐系合成纤维。传统纤维保温作用是阻止身体所发出的热量逃逸掉，而EKS纤维是利用它具有高吸湿性特点达到发热保温作用。根据纤维吸湿时会产生吸湿热原理，EKS纤维的吸湿能力比所有天然纤维都高，它的标准回潮率达到27%之多，几乎是羊毛的两倍，人体在生命活动中，皮肤汗腺总会挥发湿气(看不见的汗液)，当湿气被EKS纤维吸收后，就会释放出吸湿热，使衣服内的空间保持温暖舒适的状态，又没有闷湿不舒适感，还具有消臭效果。这种纤维具有较大的开发前景。

其它功能性合成纤维有：抗紫外线纤维、中空蓄热纤维、抗菌防臭纤维、阻燃纤维、远红外纤维、负离子纤维等，这里不再一一介绍。各种新纤维的开发成功拓展了纺织新原料的用途及应用领域， 采用纺织新原料开发纺织新品种将给纺织印染企业带来了许多机遇和挑战。

3  新型多组分纤维纺织品分类

近年来开发的多组分纤维纺织品种类很多，在各种纤维之间组合排列后有无数种产品，为了便于了解染整加工方法和工艺，按下面方法进行分类：

3.1  按纤维来源(种类)分类

在多组分纤维纺织品中，以含量较多的那种纤维来源(种类)进行分类，具体分类如下(以二组分为主)：

含天然蛋白质纤维：蚕丝/羊毛、蚕丝或羊毛/锦纶、蚕丝/纤维素纤维(棉、粘胶、天丝等)、羊毛/纤维素纤维(棉、粘胶、莫代尔等)、羊毛/腈纶/大豆纤维、羊毛/涤纶/粘胶等；含再生蛋白质纤维：大豆纤维/蚕丝、大豆纤维/羊毛、大豆纤维/棉或麻、大豆纤维/天丝、大豆纤维/改性涤纶、牛奶纤维/其它纤维等；含纤维素纤维：棉/麻、棉/再生纤维素纤维、棉/锦纶、棉/涤纶、彩棉/麻、彩棉/粘胶、彩棉/粘胶等；

含新型聚酯纤维：PTT/棉或粘胶或天丝、PTT/羊毛、PLA/其它纤维、PLA/羊毛/涤纶等；功能性纤维：含超细纤维织物、含阻燃纤维织物、含抗静电导电纤维织物、含抗菌防臭纤维织物、含甲壳素/甲壳胺纤维织物等；弹性纤维：含氨纶弹力纤维织物、含XLA纤维弹力织物、含PTT纤维弹性织物等。

3.2  按纤维染色性能的分类——ABCD分类法

从各种染料对常用纺织纤维的适用性来看，一类染料往往适用于多种纤维的染色，而一种纤维又可用多种染料染色。尽管如此，在实际生产中，有些纤维的染色有其适用的主要染料，例如：锦纶主要采用弱酸性和1:2金属络合染料染色，较少使用分散染料染色；腈纶纤维一般用阳离子染料染色，较少使用分散染料染色；羊毛主要使用酸性、媒介、1:1和1:2金属络合染料以及毛用活性染料染色，而较少使用直接染料染色；蚕丝主要使用酸性、1:2金属络合染料及活性染料染色，较少使用直接染料染色。

为了便于讨论多组分纤维纺织品的染色方法，根据纤维的主要染色性能，可对纤维及其多组分纤维纺织品进行分类，这里介绍国际学术界已认可的一种按纤维主要染色性能进行分类的方法，即ABCD分类法(表1)。

表1  纤维按染色性能分类

纤维类别

染色特点

纤维举例

A

酸性染料染浓色

羊毛及其它动物纤维、蚕丝、大豆纤维、牛奶纤维、蚕蛹纤维、锦纶、酸性染料可染腈纶、酸性染料可染Modacrylic纤维、氨纶

B

阳离子染料染浓色

腈纶、阳离子染料可染的涤纶/锦纶/Modacrylic纤维

C

 纤维素纤维用染料(如直接、活性、还原、硫化染料等)染浓色

棉、粘胶、Lyocell、Modal、Polynosic、麻及其它韧皮纤维

D

分散染料染浓色

涤纶、PTT、PLA、醋酯、聚氯乙烯

A 类纤维是指能用酸性染料染成坚牢的深浓色的纤维。尽管羊毛纤维现在能用毛用活性染料染成更坚牢的深浓色，大豆纤维、牛奶纤维等能用棉用活性染料染成坚牢的深浓色，但按照传统习惯仍将之归类为A类纤维；锦纶纤维除可用酸性染料染色外，也可用分散染料染色，但是分散染料染色制品水洗牢度不佳，故它仍属于A类纤维，而不是D类纤维；氨纶的染色性能在不同的资料报道中出入较大，但用经筛选的酸性染料及1:2金属络合染料可染成浓色，故将之列为A类纤维。

B 类纤维是指能用阳离子染料染成坚牢的深浓色的纤维，这类纤维主要有腈纶和阳离子染料可染涤纶。

C 类纤维是指能用纤维素纤维用染料（如直接、活性、还原、硫化、不溶性偶氮染料等）染成深浓色的纤维，这类纤维主要有棉、麻及其它韧皮纤维、粘胶/Lyocell/Modal/Polynosic等再生纤维素纤维。

D 类纤维是指能用分散染料染成坚牢的深浓色的纤维，这类纤维主要有涤纶和醋酯纤维。尽管阳离子染料可染涤纶也可用分散染料染色，但它更多地是采用阳离子染料染色，故不属于D类纤维；腈纶只能用分散染料染淡色，当然只能将之归为B类纤维。

ABCD 分类法中提出的将纤维染成浓色，对于多组分纤维纺织品而言，是十分重要的。在实际生产中，多组分纤维纺织品经常遇到染深浓色问题的挑战，因为由于种种原因，一些多组分纤维纺织品一浴法染深浓色存在许多问题。例如：两种纤维的染色饱和值存在差别，

导致难以将两种纤维都染成同色的深浓色；两种纤维的染色牢度难以都达到很高的级别；电荷性质相反的染化料相容性差， 影响染色深度；用某一染料对一种纤维染色时，造成另一纤维严重沾色。

根据上述的纤维分类，双组分纤维纺织品共有10种，即AA、AB、AC、AD、BB、BC、BD、CC、CD和DD，表2为双组分纤维组合的一些例子。根据双组分纤维纺织品的类型，也不难写出三组分纤维纺织品的类型，一些例子如表3所示。在AA、BB、CC和DD类制品中，两种纤维均来自同一类的纤维，它们的染色性能相近，在很多情况下，往往要求将它们染成同色或同色浓淡色调。

表2   二组分纤维制品按染色性能分类

分类

品种

AA类

羊毛/蚕丝、羊毛/马海毛、羊毛/羊绒、羊毛/安哥拉山羊毛、锦纶/羊毛、锦纶/蚕丝、羊毛/氨纶、锦纶/氨纶、羊毛/酸性染料可染腈纶、锦纶/酸性染料可染腈纶、常规可染/浓染型锦纶、大豆纤维/蚕丝、大豆纤维/羊毛、牛奶纤维/羊毛

AB类

羊毛/腈纶、蚕丝/腈纶、锦纶/腈纶、氨纶/腈纶、酸性染料可染腈纶/腈纶、羊毛/Modacrylic、马海毛/Modacrylic、锦纶/Modacrylic纤维、酸性染料可染/阳离子染料可染腈纶、Modacrylic/腈纶、羊毛/阳离子染料可染涤纶、蚕丝/阳离子染料可染涤纶、锦纶/阳离子染料可染涤纶、大豆纤维/腈纶、牛奶纤维/腈纶

AC类

羊毛/棉、蚕丝/棉、锦纶/棉、氨纶/棉、酸性染料可染腈纶/棉、羊毛/粘胶、蚕丝/粘胶、锦纶/粘胶、羊毛/Modal纤维、锦纶/Modal、蚕丝/Lyocell、锦纶/麻、大豆纤维/棉或麻或Lyocell、牛奶纤维/棉或Lyocell

CC类

棉/粘胶、棉/Modal、棉/Polynosic、棉/亚麻、亚麻/粘胶、亚麻/Modal、Lyocell/棉、Lyocell/麻、Lyocell/粘胶

DA类

醋酯/羊毛、醋酯/蚕丝、醋酯/锦纶、涤纶/羊毛、涤纶/蚕丝、涤纶/锦纶 涤纶/酸性染料可染腈纶、聚氯乙烯/羊毛、聚氯乙烯/锦纶、改性涤纶/大豆纤维DB类醋酯/腈纶、涤纶/腈纶、醋酯/Modacrylic、涤纶/Modacrylic、涤纶/阳离子染料可染涤纶CB类棉/腈纶、粘胶/腈纶、Modal/腈纶、Polynosic/腈纶、棉/Modacrylic、粘胶/Modacrylic

DC类

醋酯/棉、涤纶/棉、聚氯乙烯/棉、醋酯/粘胶、涤纶/粘胶、聚氯乙烯/粘胶、醋酯/Modal纤维、醋酯/Lyocell、涤纶/Modal、涤纶/Lyocell、涤纶/亚麻

DD类

醋酯/涤纶、涤纶/PTT纤维、涤纶/PLA纤维、普通涤纶/超细涤纶、常规可染/浓染型涤纶、涤纶/分散染料可染丙纶

       表3   三组分纤维制品按染色性能分类

分类

品种

AAA类

常规可染/淡染/浓染型锦纶、羊毛/锦纶/氨纶、羊毛/蚕丝/氨纶、羊绒/羊毛/蚕丝、马海毛/羊毛/锦纶、羊毛/蚕丝/牛奶纤维、羊毛/蚕丝/大豆纤维、羊毛/锦纶/大豆纤维

AAB类

羊毛/氨纶/阳离子染料可染涤纶、锦纶/酸性染料可染腈纶/阳离子染料可染腈纶、常规可染/浓染型锦纶/阳离子染料可染锦纶、羊毛/锦纶/腈纶

AAC类

锦纶/羊毛/纤维素纤维、锦纶/氨纶/棉、常规锦纶/浓染型锦纶/棉、羊毛/锦纶/粘胶、羊毛/蚕丝/棉

CBA类

棉/腈纶/锦纶、棉/阳离子可染腈纶/酸性染料可染腈纶、粘胶/腈纶/羊毛、粘胶/阳离子染料可染涤纶/羊毛

CCB类

粘胶/亚麻/腈纶、棉/Lyocell/阳离子染料可染涤纶

DAA类

涤纶/锦纶/羊毛、醋酯/锦纶/羊毛、涤纶/羊毛/氨纶、涤纶/羊毛/蚕丝

DAC类

涤纶/锦纶/纤维素纤维、涤纶/氨纶/纤维素纤维、醋酯/羊毛/粘胶、醋酯/锦纶/粘胶、涤纶/羊毛/粘胶

DBA类

普通涤纶/阳离子染料可染涤纶/锦纶或羊毛、涤纶/腈纶/羊毛、聚氯乙烯纤维/腈纶/锦纶

DBC类

普通涤纶/阳离子染料可染涤纶/纤维素纤维、涤纶/腈纶/粘胶、涤纶/腈纶/棉

DDA类

醋酯/涤纶/锦纶、醋酯/聚氯乙烯纤维/羊毛

DDC类

涤纶/醋酯/粘胶或棉

4  多组分纤维纺织品色彩效果和染色方法

4.1  双组分纤维染色纺织品的色彩效果

4.1.1  同色

同色效果(solideffect 或union-dye effect)是指两种纤维染成相近的色相或色调，而且表观色深或颜色浓淡相近，颜色鲜艳度也接近。如果用颜色特征值来表示的话，则同色效果意味着两种纤维的明度或亮度L相近、偏红偏绿指数a和偏黄偏蓝指数b相近、色相角H相近、彩度C相近、反射光谱曲线和最大吸收波长λmax相近、表观色深K/S值相近。

同色染色是双组分纤维纺织品采用得最多的一种染色方法，对于那些以降低原料成本、提高服用耐久性和改善面料物理性能为目的而开发的双组分纤维纺织品而言，尤其如此。

同色染色的难易程度因纤维组合的不同而差别较大。染色性能接近的纤维组合，同色染色较容易；染色性能差别特别大的纤维组合，只要将两种纤维分别进行染色，通过配色可解决同色性问题，在两类染料对两类纤维相互沾色较小或沾色很容易去除的情况下，同色染色也相对容易。

同色染色最难的是分散染料染色的聚酯纤维与其它分散染料可染型纤维(如醋酯或其它合纤)的双组分纤维纺织品，尽管通过改变染色温度和添加染色载体可调节分散染料在两种纤维上的上染量，但这种调整是有一定限度的。当然，对于涤纶/锦纶或腈纶混纺交织制品，可用酸性或阳离子染料分别将锦纶或腈纶调节至与涤纶同色。对于醋酯/涤纶交织制品的同色染色，若是染深浓色，在苛刻的染色条件下醋酯纤维很容易受到损伤，因此深浓色一浴法同色染色实际上是不太可行的。

比较容易获得同色染色效果的双组分纤维纺织制品，如酸性染料可染的锦纶或腈纶与阳离子染料可染的锦纶、涤纶或腈纶混纺交织制品，因两类染料/纤维相互间的沾色程度小，故通过配色很容易获得同色，而且染色的重演性也好。

双组分纤维纺织品中各组分纤维的光泽、透光率等的差异经常会影响同色效果，例如，有光纤维/羊毛混纺制品就不如消光的人造丝或合成纤维/羊毛混纺制品容易染得同色。

4.1.2 留白

留白效果是指一种纤维染色，而另一种纤维不着色，保持白色。在有些交织提花纺织品中，常将这种留白效果称为“闪银”。留白染色要求一种染料对一种纤维染色时，不能沾染另一纤维，必须对另一种纤维具有优秀的防染效果(reserve effect)，否则，难以获得洁白的“闪银”外观。

留白染色的难易程度取决于双组分纤维纺织品的纤维组合、选用的染化料、染色工艺条件等，其中纤维组合的合理性是留白效应纺织品设计中应考虑的第一要素。

为了获得很好的留白染色效果，应选用染色性能差别大的纤维作原料，而且留白纤维本身的光泽往往应好于染色纤维的光泽。

合成纤维的可染性通常较天然纤维和普通人造丝差，在对天然纤维和人造丝染色时，合成纤维一般不沾色或沾色程度很小，因此，合成纤维作留白纤维组分，比较容易获得很好的留白效果。典型的例子如羊毛/涤纶、蚕丝/涤纶、羊毛/醋酯、粘胶/丙纶等混纺交织制品，在羊毛、蚕丝、粘胶纤维染色时，涤纶、丙纶和醋酯纤维一般不会沾色；但是，如果用羊毛作留白纤维组分，则留白染色的难度很大，几乎是不可能的，因为在用分散染料染醋酯和涤纶纤维时，羊毛沾色特别严重，而且分散染料在羊毛上的沾色很难洗除。

对于蛋白质纤维/再生纤维素纤维纺织品而言，很多酸性染料在酸性条件下是不能上染或沾染于再生纤维素纤维上，故再生纤维素纤维是很容易留白的。对于这类产品，有光粘胶人丝和光泽较好的Modal纤维常常被用作留白纤维组分。在丝绸行业，真丝/粘胶人丝提花交织物或被面就是一种容易获得留白效果的传统产品。

在双组分纤维纺织品中，酸性染料可染纤维(如羊毛、蚕丝和锦纶)作为留白纤维组分的例子是极为少见的，这主要是由该类纤维的染色特性所决定的，因为很多染料在染其它纤维组分时对酸性染料可染纤维均有沾色。羊毛留白的羊毛混纺交织制品实际上是没有的；锦纶具有良好留白效果的混纺交织制品也不易见到，锦纶/醋酯或涤纶交织物中的锦纶纤维不可能获得留白效果；锦纶与粘胶或棉纤维的交织物，可以让锦纶留白，但染色难度很大，一定要通过对纤维素纤维用染料进行筛选、添加防染剂、合理控制染色温度和染浴pH值等措施才能使锦纶留白。

对于某些纤维组合，如腈纶或聚酯纤维/纤维素纤维、酸性染料可染合纤/阳离子染料可染合纤，两种纤维均有可能做到留白。

有人认为，如果采用原液着色纤维或染色纤维与白色纤维混纺以及用色纱和白纱一起进行织造，比较容易开发留白效应的面料。但是，对已着色纤维或纱线要具备很高的水洗牢度，能经受后道印染加工，否则，这类织物(主要指染色纤维和纱)在洗涤或退浆时仍可能会出现留白纤维沾色的现象，影响留白效果。

对于留白效应的双组分纤维纺织品而言，留白纤维组分在染色时的沾色是一个值得引起高度重视的问题，以下是减轻沾色的主要措施：

(1)选用对染色纤维亲和力高、对留白纤维无亲和力或亲和力很小、沾色易洗除的染料染色；

(2)合理制定染色条件(如温度、pH值等)，尽可能保证染色纤维对染料的最大吸尽，降低留白纤维沾色量；

(3)选用对留白纤维具有选择性吸附的无色助剂(防染剂)，添加的助剂应具有与沾染染料对留白纤维相同的吸附机理；

(4)染色后需用净洗剂洗除留白纤维上沾染的染料，或用还原剂破坏沾染染料的发色体。

4.1.3  浓淡色

浓淡效应（tone in tone, tone on tone,two-tone或shadow effect）是指两种纤维染成相近色相或色调和鲜艳度、但浓淡或明度不同的颜色。浓淡效果实际上是界于同色和留白之间的一种中间效果，一般认为一种纤维的表观色深为另一纤维的1/3至1/2为最佳。

浓淡染色效果在四种染色效果中最简单、最容易获得。对于纤维化学组成或染色性能相近的纤维组合，用一种染料染色即可达到浓淡效果，例如：纤维素纤维之间的混纺交织制品(麻/棉、棉/Lyocell、麻/Lyocell、粘胶/Lyocell等)用直接或活性染料染色，醋酯/涤纶、常规涤纶/浓染型涤纶、涤纶/聚乳酸纤维、涤纶/PTT纤维纺织品用分散染料染色，锦纶/羊毛、羊毛/马海毛、羊毛/蚕丝、羊毛/大豆纤维、蚕丝/大豆纤维和淡染/浓染型锦纶纺织品用酸性染料染色。实际上，一些同系列的纤维因结晶度、取向度、截面和表面形状结构、光泽等的差异就会产生表观浓度的差别。

对于染色性能不同的纤维组合而言，采用两类染料分别对两类纤维进行染色，通过配色也能获得浓淡染色效果，只不过其染色难度比染色性能相近的纤维组合大些罢了。

4.1.4  异色

异色是指两种纤维染成不同的色相，即双色(two colour)。一般而言，在这种情况下，两种纤维上的染料上染量差别并不大，但通常要求颜色具有强烈的对比效应(contrast effect)，例如，红色与绿色、蓝色与橙色、紫色与黄色、黑色与黄、橙、红色等。当然，有时对颜色的对比效应要求并不很高，微妙的色彩对比也是一种效果。异色染色在色彩上关键是要讲究颜色的对比或配色的协调性、美观性和时尚性。

同系列或染色性能相近的纤维组合很难获得异色染色效果，即使能获得，对染料选用和染色工艺控制的要求也很高，染色重演性并不好，这样的例子如纤维素纤维类混纺交织制品、聚酯类混纺交织制品、羊毛和锦纶的混纺交织制品。这类双组分纤维纺织品如需获得异色效果，最好的办法是采用色纺和色织。

异色染色效果的双组分纤维纺织品经常使用染色性能差别大的纤维作原料组合，例如合成纤维与蛋白质纤维或纤维素纤维的组合、酸性染料可染合纤与阳离子染料可染合纤的组合(如锦纶/腈纶)、蛋白质纤维与纤维素纤维的组合。对于含合成纤维的组合，如果原料中增加一种原液着色的纤维，通过适当的染色方法，还可获得多色效果(multi-coloured)。

异色染色中应可能避免各纤维组分的沾色，选用的两类染料对两类纤维组分最好相互不沾色。因为沾色不仅影响了颜色的鲜艳度和对比度，而且也增加了配色的难度，并降低了染色制品的水洗和摩擦牢度。当一种纤维沾色严重时，就很难获得鲜明的对比色效果。

对于分散染料可染纤维/离子型染料可染纤维双组分纤维纺织品，如果分散染料对两种纤维均具有可染性(如涤纶/锦纶、涤纶/腈纶)，则在用分散染料/离子型染料染色时，尽管能获得异色染色效果，但是两种纤维的颜色组合受到了一定的限制。

在染色方法方面，当两类染料具有相容性、且对两类纤维相互不沾色或沾色很容易用洗涤剂洗除时，最好采取简单的同浴法染色，例如涤纶/纤维素纤维制品用沾色低和可洗性好分散染料与高温型直接染料或活性染料同浴染色。当两类染料染色条件相差较大时或一种纤维沾色严重时，应该采取二浴法染色，并且在两类染料染色之间需进行水洗、皂洗或还原清洗。当两类染料电荷性质相反时，采取一浴法染色需添加抗沉淀剂，但深浓色不宜采用一浴法染色，而应该采用二浴法染色或一浴二步法染色。

目前，在时装领域，不少混纺交织面料通过采取添加金银丝的办法以增强服饰色彩的吸引力，对于这类面料的异色染色，一定要注意染色温度和染色药剂对金银丝光泽的影响以及分散染料对金银丝的沾色。

4.2  三组分纤维纺织品的色彩效果

因三组分纤维组合、混合比例、纤维光泽、染色性能、沾色等的复杂化，三组分纤维纺织品的染色和配色比双组分纤维制品复杂得多，其可获得的染色色彩效果因以上因素的变化而变化。一般而言，同色效果的染色十分困难，异色、留白、异色加留白则显得相对简单。

例如，淡染/常规可染/浓染型锦纶制品和常规可染/浓染/高浓染型锦纶制品(AAA类)用酸性染料染色不可能染得同色，只能获得浓淡染色效果；两种酸性染料可染的纤维/阳离子染料可染纤维制品(AAB类)可以获得异色和留白等染色效果。

如果三种纤维染色性能各不相同，需要分别用三类染料染色，不仅同色染色困难，而且由于三种染料在三种纤维间的相互沾色，使得获得具有鲜明对比效应的多色染色效果也较难。如果其中两种纤维染浓淡色或异色，一种纤维留白，这是比较容易实现的；如果其中两种纤维染浓淡色，一种纤维染对比色，这样的异色染色效果也容易实现。例如，用分散染料、阳离子染料、酸性染料三种染料染色的三组分纤维纺织制品，由于分散染料对两种离子型染料可染的纤维的色相有影响，故三色异色染色在色相方面受到不小限制，难度较大。

4.3  多组分纤维纺织品的染色方法

4.3.1  染色设备和染色方法

多种纤维的组合可赋予新面料与单一纤维面料不同的手感、色彩、丰满性、蓬松性、绉缩效应、悬垂性、独特的外观等风格，而这些风格的获得与染色设备的合理选用关系十分密切。染色设备选用合理，可保证这些风格的获得，同时又能保证染色质量。

根据多组分纤维纺织品的总体染色情况来看，大量采用连续染色机染色的主要产品是涤纶/纤维素纤维混纺织物，如涤/棉布，使用的染料组合是分散/活性、分散/还原和分散/硫化。除此以外，多组分纤维纺织面料更多地是采用间歇式浸染法染色。机织物常用平幅卷染机、经轴染色机、喷射溢流染色机染色，而针织物则采用绞盘状绳状染色机和喷射溢流染色机染色，高温染色设备用于含涤纶品种的染色。混纺纱线常用绞纱和筒子纱染色机染色。

多组分纤维纺织品的制造方法很多，相应采取的染色方法也有多种，染色可在多组分纤维面料制造的各个环节中进行。根据染色加工对象的物理形式来分，通常有四种染色方法：散纤维或毛条染色、纱线染色、匹料染色、成衣染色，这四种染色方法的优缺点及主要适用的对象如表4所示。

表4  各种染色方法的比较

染色方法

特点和优点

局限性和缺点

主要适用的最终成品

散纤维毛条染色

织物成品可为杂色或同色，染料渗透性最好，染色牢度要求高，混纺产品的色差小

成本最高，成品前的加工工序多，纱线采用色纺，废纤维多。

毛针织用纱、粗纺花呢、薄斜纹外套料、中厚花呢等；用于三种以上多组分色纺纺织品原料的染色（同色、异色）。

纱线染色:筒子或绞纱

用于条格及其它多色风格织物的纱线染色

成本次之，工序较长，损耗较大。

针织混纺纱、条格花纹布、锦缎、提花织物、混纺色织纺织品。

匹染

染色成本低，适用于各种针织和机织物，能满足服装面料颜色更新快的要求。

局限于染素色或留白，用于三种以上纤维面料的染色有难度。

各种平布和绉布、呢料、轻薄毛料、灯芯绒、缎纹布等多种织物、纯纺或二组分纤维纺织面料

成衣染色

最能满足服装面料颜色更新快的要求，不存在前道加工纱线和织物的浪费现象。

仅适用于组织结构简单的成衣

袜子、连裤袜、针织套衫、短

袖汗衫、结构疏松的裤子和衬

衫、牛仔仿旧产品

4.3.2  双组分纤维纺织品染色的基本方法

双组分纤维纺织品的染色方法常有四种：

(1)一种染料一浴一步法(single-class)：一种染料在同一染浴和同一染色条件下同时染两种纤维，如活性染料同时染棉/麻织物；

（2）两种染料一浴一步法(one bath)：两种染料在同一染浴中同时分别染两种纤维，如涤/棉混纺织物用分散/直接染料同浴染色；

(3)两种染料一浴二步法(two-stage)：两种染料同浴分二步染两种纤维，如涤/棉织物用Terasil分散染料/Cibacron LS活性染料同浴二步法染色，先在高温高压下完成分散染料对涤纶的染着过程，降温至70℃加入碱剂使活性染料与棉纤维发生反应，从而完成棉纤维的染色过程；

(4)两种染料二浴法(two-bath)：两种染料按先后顺序在二浴中分别染两种纤维，如涤/棉织物先用分散染料染色，还原清洗后再用活性染料套染。

双组分纤维纺织品的染色是以各单一纤维的染色为基础的，双组分纤维纺织品的染色又是三组分纤维纺织品染色的基础，因此在制定多组分纤维纺织品染色工艺条件时必要充分了解单一纤维所用染料、染色工艺条件以及各染色工艺参数对染色的影响。如果两种纤维的染色温度和pH值等条件相近，则采用一浴染色就具有了前提条件。染色条件相差较大者，必须采用二浴法或一浴二步法染色。

5  多组分纤维纺织品染整加工中的主要技术问题

5.1  前处理中纤维损伤、黄变、收缩等问题

多组分纤维纺织品因各组分纤维对碱剂、酸剂、氧化剂、还原剂、化学整理剂、湿热和干热等敏感性不同，在前处理、染色和后整理时易造成其中一种纤维损伤和黄变、强力降低、各纤维收缩率不同，从而影响染色成品外观和内在质量，增加工艺控制的难度。例如，1∶1金属络合染料染色的羊毛日晒牢度和水洗牢度较好，但染色pH值较低，混纺交织制品中的其它纤维（如纤维素纤维）在此酸性条件下染色容易受到损伤；纤维素纤维用还原染料染色时需较强的碱性条件，但其它纤维如蛋白质或醋酯纤维就不能在这样的条件下染色，因为蛋白质纤维不耐碱，强力会下降，醋酯纤维易水解，失去光泽。

为了保证前处理的质量，并方便染色加工，在确定前处理方法和工艺条件时，应了解各道前处理加工对多组分纤维纺织品中各纤维组分物理和化学性能、染色性能和外观形态可能造成的影响，以下几个问题值得注意：

(1)烧毛：棉、麻、粘胶、天丝、羊毛、绢丝含量高的混纺交织制品在前处理时需要进行烧毛，以使成品具有较好的光洁度。若它们与耐热性较差的大豆纤维、牛奶纤维、醋酯纤维混纺交织，则烧毛火口温度和车速需要调节，否则染色后易产生色点病疵。

(2)退浆：天然和合成纤维纱线使用的浆料是不同的，应根据经纱纤维类型和所上浆料确定退浆工艺，先烧毛后退浆还是先退浆后烧毛应根据具体品种和浆料而定；烧碱和氧化剂退浆时应注意各组分纤维物性所受影响。

(3)精练：注意洗涤剂和碱剂对各组分纤维物性的影响，尤其是烧碱、纯碱、磷酸钠等常用碱剂对某些纤维造成的损伤，典型的耐碱性差的纤维如羊毛、蚕丝、醋酯纤维等。

(4)蚕丝脱胶：丝毛织物采用蛋白酶脱胶时应注意蛋白酶对羊毛物性的影响，碱剂/净洗剂脱胶时注意碱剂对羊毛的损伤。

(5)漂白：蛋白质、纤维素和合成纤维所用漂白剂有所不同，蛋白质纤维和合成纤维多用还原剂漂白，纤维素纤维一般用双氧水、次氯酸钠、亚氯酸钠等氧化剂漂白，蛋白质纤维不可用含氯漂白剂漂白，而双氧水既适用于蛋白质纤维也适用于纤维素纤维，应选择适当的漂白剂对多组分纤维纺织品进行漂白。例如，对于棉/毛制品，棉纤维双氧水漂白需要在高温和强碱条件下才能达到较高的白度，而羊毛在高温和强碱条件下会发生损伤、泛黄和毡缩。然而，如果漂白时采用了双氧水激活剂(如低温漂白助剂TAED)，那么在温和的温度和pH值下就可实现低温漂白，从而避免了羊毛的损伤。

(6)丝光和碱缩：棉织物在前处理时通常需要进行丝光加工，加强捻的粘胶人丝织物要进行碱缩处理，多组分纤维纺织品在进行类似加工时应注意高浓烧碱对其它纤维的影响。如棉/大豆纤维混纺织物可采用半丝光工艺获得棉的丝光效果而又不损伤大豆纤维。

(7)热定型：含合纤的多组分纤维纺织品在染色前后往往需要进行热定型，染色前的定型方式有两种，即干热定型和湿热定型，应注意热定型温度对纤维物性、染色性能和织物成品风格的影响。

(8)超细涤/锦复合丝的剥离分纤加工：超细涤/锦复合丝为一种特殊的双组分纤维，这种复合长丝只有在前处理时经过剥离分纤(开纤)加工才剥离成涤纶、锦纶超细纤维，从而使织物显示出超细纤维所特有的风格和功能，常用的剥离分纤方法为烧碱处理法。如涤/锦复合丝与其它耐碱性差的纤维混纺交织，需特别注意碱处理工艺条件。

5.2  染料在各纤维组分上的分配和沾色

对于一类染料一浴一步法染两种纤维，存在两种纤维相互竞争吸收染料的问题，竞争的结果可能会导致染料对两种纤维的上染速率和最终上染量的差别；对于两类染料分别染两种纤维的场合，存在一种或二种纤维的沾色问题。以下举例说明染料在某些纤维组分上的分配和沾色。

5.2.1  染料在各纤维组分上的分配

图2为醋酯/涤纶混纺交织物专用Dianix PAL分散染料对涤纶/二醋酯（PET/CA）交织物（DD类）的上染速率曲线，在低温下分散染料主要上染并分配于二醋酯纤维上，但随着染色温度的升高和高温保温时间的延长，分散染料对涤纶纤维的上染量和分配率增加，而二醋酯纤维上染料的上染量降低，当在130℃保温至30min时，分散染料在两种纤维上的分配率接近，即可达到同色。

图2   Dianix PAL染料对二醋酯/涤纶交织物

(50/50)的上染速率曲线

(Dianix黄PAL0.43%、红0.25%、蓝PAL0.50%，

以130℃×30min染色二醋酯试样的染色深度为100)

 

图3为作者筛选的含乙烯砜基的双活性基染料对蚕丝/ Lyocell（45/55）交织物（AC类）的固着速率曲线。在加碱之前活性染料在蚕丝纤维上就发生了固着，这是因为蚕丝上的氨基无需碱性条件就能与活性染料反应，在整个染色过程中活性染料对蚕丝固着量的增加是比较平缓的，而Lyocell在加碱前其上的染料固着量是极低的，它只有在加碱后才能与活性染料反应，且加碱后固着速度很快。

图3 双活性基染料对蚕丝/Lyocell交织物的

固着速率曲线

(60℃恒温染色，Megafix黄B-4RFN 1%owf

/Cibacron 蓝FN-R 1%owf)

酸性染料对疏水性强的锦纶的上染速度快于对亲水性强的羊毛，在用酸性染料对羊毛/锦纶混纺物染色时，染料将优先上染于锦纶上，锦纶的染色深度将大于羊毛，这一问题在60~80℃染淡色时和用磺酸基少的酸性染料染色时表现得更为明显；然而，在染浓色时，由于羊毛的氨基含量高于锦纶，因此尽管染色初期锦纶染色速度快，但最终羊毛的染色深度仍高于锦纶；在中色时，两种纤维容易获得染同色。另外，在实际生产中，为了降低锦纶的染色深度，经常需要在染浴中添加防染剂。

同一类染料在两种纤维上分配的例子除以上三例外还有很多，例如普通涤纶/超细涤纶交织物用分散染料染色、超细涤/锦复合丝织物用分散染料染色、锦纶/棉交织物用部分活性染料染色、羊毛/绢丝混纺制品用酸性染料染色、羊毛/酸性染料可染腈纶混纺物用酸性染料染色、锦纶/氨纶交织物用酸性/中性/分散染料染色、棉/麻等混纺交织物用直接和活性染料染色、毛/涤织物用分散染料染色等。

以上前两例中的染料均是同色性好的染料，在染色过程中染料在两种纤维上的分配情况是不同的，但染色结束时两种纤维上的染色深度均大致相同。而羊毛/锦纶混纺物用酸性染料染色的例子说明酸性染料的选用、染浴pH值、染色温度、染色助剂等对两种纤维染同色是十分重要的。

5.2.2  染料在各纤维组分上的沾色

图4为阳离子染料对蚕丝/高改性阳离子染料可染涤纶（HCDP）交织物的升温上染速率曲线，当温度低于80℃时，较多的阳离子染料吸附在蚕丝上，而HCDP上的染料上染量较低。但温度超过80℃后，HCDP上的染料上染量大大增加，随着染色温度的进一步升高和染色时间的延长，蚕丝上的沾色越来越轻，100℃保温60min后蚕丝几乎不沾色。如果染料用量增加，则蚕丝的最终沾色量会相应增加。

图4 阳离子染料升温上染速率曲线

(Maxilon蓝SL 0.5%owf，冰醋酸0.5ml/l)

在用分散染料对毛/涤或丝/涤混纺或交织物染色时，羊毛和蚕丝的沾色问题十分严重，且沾色量因染料化学结构不同而异。作者用14只偶氮苯、9只蒽醌和16只杂环结构的分散染料对蚕丝和涤纶微纤维织物进行同浴染色试验，结果表明：蒽醌染料对蚕丝的沾色量较小，多数偶氮苯和杂环结构的染料沾色量较大；在杂环染料中，黄色系染料（除黄G-FS外）沾色量较大，而蓝色系染料沾色量较小；偶合组分中含有N,N-二羟乙基氨基的偶氮苯染料沾色量特别大。

在实际生产中，涉及纤维沾色的典型例子是：涤纶/羊毛混纺制品、蚕丝/涤纶混纺交织制品用分散染料染色、羊毛/腈纶、羊毛或蚕丝/阳离子染料可染涤纶、棉/腈纶混纺交织制品用阳离子染料染色、涤/棉混纺交织制品用分散染料染色、涤纶/氨纶交织物用分散染料染色、锦纶/棉交织物用活性染料等，其中分散染料对羊毛和蚕丝的沾色、阳离子染料对羊毛、蚕丝和棉的沾色问题显得特别严重。

多组分纤维纺织品染色时，或多或少地都会发生沾色问题，必须通过筛选染料、调整染色工艺、加强中间水洗过程、加入防沾染剂等方法，才能达到色光纯正、色牢度好的效果。

5.3  不同种类的染料相互作用

单一纤维染色制品的颜色一般由多只同类染料拼混染色而成，有时因同类染料间的相互作用会导致染料的相容性变差、上染速率不同于单一染料。对于多组分纤维纺织品，常用不同种类的染料采用一浴法、一浴两步法和两浴法对各组分纤维染色，由于染料电荷性质的不同、染料潜在的反应性、较差的染料/助剂相容性、染料分子间力的作用等原因而引起不同种类染料间发生相互作用，使不同种类染料组合应用带来了很大的困难。

5.3.1  分散染料与活性染料的相互作用

涤纶/纤维素纤维混纺交织物可采用分散/活性染料浸染和轧染，当分散染料/活性染料一浴法染色时，在染液呈碱性、活性染料反应性强、分散染料含有亲核基团如氨基和羟基的情况下，分散和活性染料存在相互反应、形成共价键的可能性，两类染料相互作用的结果会导致染色深度降低、染料凝集和沉淀，产生色点和色花。这种情况一般多见于分散/活性染料高温染色后降温加碱固色、分散/活性染料同浴碱性染色、分散/活性染料一浴轧烘热固或轧烘蒸染色法。

例如，在分散/活性染料一浴轧烘热固染色时，C.I.活性红11的活性基与C.I.分散黄1的羟基在8g/L碳酸氢钠的存在下就会发生反应，形成共价键结合。因此，高活性的活性染料不适合这种染色法。为了避免分散/活性染料的相互作用，常采取的措施是：选用不含亲核性强的伯氨基和羟基分散染料、避免选用高活性的活性染料（此时分散染料的选择范围广）、将一浴一步染色法改为一浴两步法和两浴法、降低染液pH值。

5.3.2  阳离子染料与阴离子染料之间的作用

对于AB类双组分纤维纺织品（如毛/腈），常需用酸性染料染A类纤维，用阳离子染料染B类纤维。当采用一浴法染色时，染液中的阴离子染料与阳离子染料发生强烈的相互作用，并形成复合物，严重时产生沉淀，结果导致色点色花等染色病疵。即使没有产生沉淀，由于相互作用也会导致染色重演性变差，相互沾染性变得严重。

当CB类双组分纤维纺织品(如棉/腈)一浴法染色时，采用直接染料或活性染料与阳离子染料同浴染色同样存在以上问题，而且当活性染料采用碱固色时，阳离子染料的稳定性大大降低。

如何解决或避免因阴阳离子染料相互作用而产生的沉淀问题？最好的办法是采用两浴法染色。然而，AB类和CB类双组分纤维纺织品在染浅中色时经常需分别采用酸性染料/阳离子染料或直接染料/阳离子染料一浴法染色，此时应在染浴中添加非离子型的抗沉淀剂。

5.3.3  分散染料和还原染料与阳离子染料之间的作用

以涤纶/腈纶为代表的DB类双组分纤维纺织品在用分散/阳离子染料一浴法染色时，尽管不存在分散染料分子与阳离子染料分子之间的直接相互作用，但是分散染料商品中含有阴离子型分散剂，染色时添加的分散剂一般也为阴离子型，涤纶载体法染色时使用的载体乳化剂有时也为阴离子型，阳离子染料本身带正电荷，其缓染剂一般也为阳离子型，因此在同一染浴中阳离子染料、阳离子缓染剂、分散剂和乳化剂之间会发生相当复杂的相互作用。

棉/腈纶双组分纤维纺织品如果用还原染料/阳离子染料一浴法染色，存在很严重的问题。首先，还原染料商品中含有阴离子型分散剂，它与阳离子染料的阳离子缓染剂相容性很差；其次，阴离子型的还原染料隐色体与阳离子染料及其阳离子缓染剂存在相互作用；更重要的是在碱性还原浴中阳离子染料发生分解。因此，还原染料/阳离子染料同浴染色法根本不可行，只能采取两浴法染色。

5.4  配色、剥色、在线检测与控制等问题

染料在各纤维组分上的分配、沾色和染料的相互作用给多组分纤维制品的染色带来了很多实际问题，如对染料的选用要求更高、染色工艺的控制比单一纤维更难、染色牢度降低、配色困难、难以染同色、异色色相受到限制、重演性变差、色泽鲜艳度降低、纤维性能恶化等，这些问题可能不同程度地出现于各种多组分纤维纺织产品的染色加工中。

多组分纤维纺织品配色难度大于单一纤维组分纺织制品，其难点主要表现在以下方面：(1)染料在各纤维上的分配和沾色因混纺比、染料应用属性和结构类型以及染色工艺条件的变化而变化；(2)各纤维在细度、对光的反射和折射方面存在差异；(3)属于同类型的拼混染料对各纤维组分的上染速率、分配和沾色量不同，不同类属的染料之间存在相互作用，即拼混染料的相容性不好；(4)拼色染料的可洗性存在差别，沾色去除程度不同；(5)常规测色配色软件对多组分纤维纺织品的适用性受到限制、成功率不高。在用两类染料分别对双组分纤维纺织品中的各纤维组分进行染色时，将各纤维组分的沾色量控制在最低程度是配色成功的关键。

染色制品常见的剥色方法包括还原剂、氧化剂和表面活性剂剥色法。多组分纤维纺织品各纤维组分所用染料不同时，剥色方法、条件和所需时间也存在差异，剥色难度加大。另外，在剥色时一种纤维的物性可能会受到较大的影响，染色性能也发生变化。剥色和重染更增加了染色加工成本和降低了染色的重演性。

对染色过程实现在线检测和控制，达到一次染准的目的，从而实行快及时染色加工，一直是染色工作者追求的目标。国外已在单一纤维制品染色过程在线检测和控制方面做了大量的卓有成效的研究工作，部分研究成果已应用于实际生产。但是对于多组分纤维纺织品来说，纤维组成的变化、纤维可染性的差异、染料在各纤维上不同的分配和沾色增加了定量预测各组分纤维染料上染量的难度，因此多组分纤维纺织品染色的在线检测和控制是值得研究的课题。

在染色牢度方面，消费者总是希望纺织品具有优良全面的染色牢度，多组分纤维纺织品中各纤维组分的染色牢度都很高是最理想的，但因受沾色、染料选用、染色方法和工艺等因素的限制以及纤维本身的物理化学结构和性能不同、染料在不同纤维中的扩散模型不同、各纤维所用染料对光、热、温度和化学药剂的敏感性不同，多组分纤维纺织品有时难以同时达到高坚牢度染色，实际生产中一种纤维染色牢度高、另一种纤维染色牢度低的问题是较为常见的。在实际生产中，可根据各种染色牢度的要求和纤维类型合理选用适当的染料进行染色。

5.5  后整理关键工艺与产品质量控制

新型多组分纤维纺织品整理目的和方法与普通纯纺织物一样，后整理的目的是：(1)使织物门幅整齐划一、尺寸稳定，通过机械或化学法（拉幅定型、预缩）获得；(2)增进织物外观，如平挺(轧光和电压)、增白、轧花等；(3)改善织物手感，如柔软、硬挺、粗糙、轻薄、膨松、丰满、滑糯等；(4)赋予织物多功能性，如拒水拒油防污性、防电磁波辐射、防紫外线、抗菌防臭、防虫防螨、防静电和导电性、阻燃性、防缩免烫性等。

多组分纤维纺织品的后整理，应根据纤维种类、不同成分比、不同组织结构、不同用途等选择不同的整理方法。合理选用整理方法、加工工序和加工工艺，注重相关关键技术，是获得理想纺织品和高附加值产品的重要保证，正确的加工方法可达到事半功倍的效果；如果不能合理地掌握加工关键技术，有时将会在最后一道加工过程中出现前功尽弃的现象。不妨举几个例子：(1)近年来，大豆纤维被应用于开发纺织新产品，科技人员逐渐了解了含大豆纤维双组分纤维性能，并掌握了其前处理漂白、染色中的关键技术，解决了漂白难、染色不匀、染不深的难题，但往往忽视了后整理烘干、热定型、成衣熨烫加工工艺，仍按常规工艺去加工，由于温度偏高，结果造成了织物收缩变形、手感硬化、产品报废。(2)利用PTT纤维与其它纤维混纺或交织而成的形态记忆纺织品已成为时代的“宠儿”，但有些企业在后整理热定型温度上没有掌握好，仍按在常规热定型温度185～190℃下定型，结果造成了织物尺寸不稳定、手感粗硬且弹性差等病疵，产品损失严重。

多组分纤维纺织品的染整加工，由于加工难度大、面料组织复杂、工艺变化性大、纤维性能有差异等原因，造成练染产品质量不稳定、重演性差、正品率低等缺陷。因此，开发新型多组分纤维纺织品必须注意以下方面：(1)合理选用纺织纤维的组合，少选用两种化学性能截然不同的纤维进行混纺或交织；(2)进行染整加工前，必须弄清加工对象中纤维的组合比例和原料组成；(3)切实合理制定染整工艺流程和工艺条件；(4)重点在染色工序中抓住关键技术，提高染色质量；(5)严格按工艺操作和生产；(6)加强半制品工艺和质量检验，发现问题及时查找原因进行纠正，保证产品质量。

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