铂金纤维针织面料的开发应用yd14505

漆小瑾，黄小云，陈林云      北京铜牛集团有限公司，北京100026

收稿日期：2011年7月12日

作者简介：漆小瑾(1957-)，女，总工程师，教授级高级工程师。主要从事针织面料及服装的开发工作。

原载：针织工业, 2011/10；5-7

 

【摘要】阐述了铂金纤维性能特点、作用机理及其功能性，并给出了选用铂金黏胶纤维、棉(30：70)混纺纱和氨纶作为原料.在单面大圆机上开发铂金纤维针织面料的工艺。重点对该铂金纤维针织面料的染整工艺进行了探讨.确定选用C-MS2000氧漂助剂、HE型活性染料和HK-J218固色碱等染化料。通过对铂金纤维针织面料的性能进行测试分析.得出该面料各项性能指标均达到相关标准要求，适合开发抗血栓、抗菌功能性针织产品。

【关键词】铂金纤维；抗血栓；抗菌；针织面料；染色工艺

【中图分类号】TS 186.2  文献标志码：B  文章编号：1000-4033(2011)10-0005-03

 

由中国吉林化纤股份有限公司与日本光电医疗资材株式会社共同合作开发的铂金纤维是一种功能性纤维，具有扩张血管、加快血液循环和抑制血小板凝集等功能.有“把握疾病和健康的钥匙”之称。目前.在国内外市场上.铂金纤维多见于束身保健服装及保健袜等产品中.将铂金纤维应用于针织内衣面料的开发尚不多见

1  铂金纤维简介

1.1  制备方法

铂金纤维是以天然植物为原料.采用日本光电医疗资材株式会社的发明专利.通过特殊的工艺技术处理及纺丝方法.将纳米级微量元素与纤维素黏胶溶液结合.经湿法纺丝而制得的

1.2  作用机理

经试验证实.铂金纤维含有的超微粒子.具有激活人体生物大分子的活性、使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态 而这些微量元素能吸收和共振来自人身体的微量生育光线(4～14 m)，再放射出具有远红外线效果的新形式的生育光线.并且稳定地发射出相当于空气中所存在光量子4倍以上的光量子。

超微粒子释放机理：超微粒子半导体粉末吸收所有波长的光.增幅并辐射出光.包括作为波长性效果的远红外线和作为颗粒性效果的光触媒 经日本东北电子产业株式会社进行的光量子测定.增幅可达10倍(见图1)

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图1 铂金纤维光量子测量数据

1.3 功能

1.3.1 抗血栓功能

经过反复增幅的光量子作用于人体.对血管细胞的内皮层影响明显.具有扩张血管、加快血液循环作用(降压作用)和抑制血小板凝集作用等：用光量子改善血栓症状.在医学上被称为光量子血疗或量子血疗 随着对抗生素局限性及缺陷的不断认识.光量子血疗法正得到广泛的应用

1.3.2  显著的抑菌、抗菌作用

铂金纤维中的微量元素组成物可吸收环境中的光能、电能和热能.释放出如同光触媒的能量。能够杀灭人体血液内的病原微生物.提高机体抗感染能力.具有极强的抑菌和抗菌作用 经日本东京食品卫生协会及食品技术研究所检测,铂金纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.99％ 、99.94％ 。其抑菌效果十分明显。

1.3.3 保健理疗功能

人体吸收4～14um波长的光量子后.能够引起细胞、血液中的C-H、C-O、C-C、C-N 等化学键振动加剧，从而引发一系列有益的生理现象，可显著改善人体微循环，促进人体新陈代谢.加快体内毒素的排出。

2  铂金混纺纱

2.1  原料的选定

铂金纤维的主体是纤维素纤维。从表1所给出的纤维的力学性能可看出.棉纤维的湿态比干态断裂强度高，而铂金纤维、黏胶短纤、莫代尔的湿态比干态断裂强度低因而确定将铂金纤维与湿模量相对较高的棉和莫代尔混纺.在突出面料功能性的同时.提高纱线湿态强力，实现优势互补。棉和莫代尔纤维均属纤维素纤维.它们的加入，不会影响铂金内衣的亲肤性能。

2.2  配比的选定

综合考虑面料的功能性、强力和原料的性价比.对不同配比的混纺纱进行筛选性试验.最终选定14.5 tex(40s)抗血栓黏胶纤维、精梳长绒棉(70:30)混纺纱作为铂金面料开发用纱。

3  铂金针织面料织造工艺

3.1  织造可行性的探讨

通过不同纱支、不同比例、不同组分、不同组织的大量试织工作，证明铂金纤维在针织上的应用是可行的，面料的织造类似于黏棉混纺织物的加工工艺，由于铂金纤维的湿强偏低，所以在织造中要特别注意车间湿度的控制.以提高产品正品率。

3.2  面料编织工艺

通过市场调研。了解中高档功能内衣面料的需求趋势.在前期试验的基础上进行优选，最终选定平针组织为铂金产品的主要组织喂纱方式：每路喂进铂金纤维、长绒棉(70:30)混纺纱和2.2 tex(20 D)氨纶

机器规格：28针／25.4 mm单面大圆机

4  铂金针织面料染色工艺

铂金纤维结晶区较少.无定形区比例较大，耐碱性、湿强差。而在铂金混纺纱组分中.长绒棉必须经过练漂才能达到去杂清洁的目的因此染色前漂白工艺对开发高品质的铂金功能内衣面料至关重要。

4.1  练漂试验

根据铂金纤维耐碱性差的特点，选用环保型无烧碱氧漂助剂来代替常规漂白工艺中的NaOH，并对氧漂助剂的品种及用量进行了筛选性试验。

工艺配方：

H202                    3％

染浴宝HK-208           1.5％

氧漂助剂C-MS2000       x％

或氧漂助剂JL-906        y％

常规烧碱空白样烧碱      1.5％

工艺曲线如图2所示.。

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图2 练漂的工艺

不同氧漂助剂处理后的试验结果如表2和表3所示 （“+”号越多，说明面料含杂越少)。从表2和表3可以看出.氧漂助剂JL-906的最佳使用量为3％，氧漂助剂C-MS2000的最佳使用量为2％。用量过大，纤维强力损失严重；用量过小，起不到清除布面杂质、提高毛效的目的。上述两种氧漂助剂处理结果的最佳加工水平相当，从二者的用量和性价比上综合比较，在保证织物漂白效果的前提下，遵照少用助剂少排放的原则，最终选用氧漂助剂C-MS2000进行漂白试验。

4.2  活性染料的同色性试验

表1 纤维力学性能对比表

检测项目

铂金纤维

棉纤维

黏胶短纤维

莫代尔

干断裂强度／(cN/dtex )

>2.1

2.2～4.3

2.2～2.7

34～3.8

湿断裂强度／(cN/dtex )

≥1.2

2.6～3.0

1.0~1.5

1.9～2.1

干断裂伸长率／％

>17

I 7～9 l

20～25

14～l6

5％湿态模量／(c N/dtex )

>55

100

50

70

 

表2  JL-906处理结果

用量／％

毛细／cm

白度／％

强力／N

布面含杂情况

0.5

5.4

53.48

227

+

1.0

5.8

58.54

211

+

1.5

5.2

62.85

203

++

2.0

6.0

71.00

l95

++

3.0

6.3

76.95

200

+++

4.0

6.7

78.21

182

+++

表3 C—MS2000处理结果

用量／％

毛细／cm

白度／％

强力/N

布面含杂情况

0.5

5.0

58.67

223

+

1.0

5.9

69.04

2l7

+

1.5

6.7

75.15

218

++

2.O

7.1

78.02

21O

+++

2.5

7.O

77.96

203

+++

3.O

73

79.11

199

+++

由于铂金纤维无定形区较棉大，所以它在湿状态下能够充分膨胀，因而对染料的吸附力高于棉纤维在铂金针织物深色品种的染色中.往往会出现因染料对两种纤维的同色性差，造成面料深色麻点疵病，严重影响铂金产品的品质。选择两类双活性基活性染料进行了同色性试验，结果见表4。

表4 同色性试验结果

评定

60℃

80℃

项目

3BS红

3RS黄

HE-3B红

HE -GN黄

HE-4R蓝

K／S值

22.13

23.24

19.34

21.05

19.11

同色性／级

3～4

3-4

4~5

4

4

注：同色性的评级方法类似色牢度.级数越高。同色性越好。

试验设备：染色小样机。

试验用布：铂金纤维、棉(5O:50)平针织物。

试验用助剂：

染料D                 4％

元明粉                70％

纯碱(碳酸钠)           20％

工艺曲线如图3所示:

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图3 活性染料染色工艺

由表4可以看出。3BS、3RS虽比HE型活性染料得色量略高，但同色性不如后者，所以，选用HE型活性染料为铂金面料的染色用料。

4-3  染色工艺升温曲线的改进

为了进一步改进铂金面料二组分染色同色性，采用盐碱梯度较小的温和加工形式，对染色工艺升温曲线进行改进(见图4)。以解决竞染问题。

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图4 升温曲线改进后的染色工艺

同时，由于铂金纤维的软化点低，在高温条件下会因湿热定形造成形态固定，所以在染色结束后的浮色处理工序中延长降温过程。降低面料内外温差，减少死褶的出现

4.4  代用碱新工艺的探讨

为了减少染料的“竞染”，碱剂必须分批次由慢到快缓慢加入，工艺时间长且生产操作不便 因而选择具有强碱性、易溶性和易清洗性的染色代用碱(一种特殊有机复合碱剂)代替纯碱固色，与常规纯碱工艺相比，其用量少(只有纯碱用量的1／6)、节能、工艺时间短；另外，它具有相当的pH缓冲能力，固色作用稳定，染色同色性好。选用几种代用碱做对比试验，根据代用碱在染浴中pH值的变化、上染率(值)以及染色牢度等性能的变化，最终选定HK-J218固色碱作为铂金莱卡深色面料染色的代用碱。

5  铂金面料性能测试分析

5.1  基本物理性能

铂金面料的基本物理性能指标见表5.各项指标均达到相关标准要求。

表5 铂金面料的基本物理性能

指标

面料1

面料2

面料3

自然克质量／(g/m2)

176.0

174.5

178.8

干克质量／(g/m2)

174.3

172.4

175.1

缩水率

％

横向

1

0.8

1.5

纵向

4.2

3.2

4.0

强力／N

215

211

233

摩擦

牢度

干摩

4.5

3.5

4.5

湿摩

4

3

4

皂洗

牢度

变色

4

4

4.5

沾色

4

3.5

4.5

5.2 抗血栓性能

中国中医科学院针灸研究所出具的检验报告表明.样本组前后测量指标组内比较具有统计学差异，检验样本组具有较显著的改善微循环的作用。

5-3  抗菌性能

面料抗菌性能测试结果见表6

表6 面料抗菌性能指标

检测项目

抑菌率／％

金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)

95

大肠杆菌(8099)

99

备注：当抑菌率≥9O％ ，样品具有抗菌效果；当抑菌率>99％ ，样品具有良好的抗菌效果。

6  结论

1、从纤维性能的研究人手，阐述了铂金纤维针织面料染整工艺及技术难点

2、铂金针织面料表面光洁，保形性好，品质高雅，具有抗血栓、抗菌的功能 目前，已开发出铜牛铂金内衣系列产品

3、铂金内衣产品为功能针织产品的开发开辟了一条新途径，突出了针织产品的舒适性，同时也顺应了消费者追求高品质、健康生活的潮流，具有广阔的市场前景。