抗菌抗皱、导湿舒适、耐漂耐晒多功能卫生防护面料yd15719
刘锁银 崔孝南 尹玉娟 江阴福斯特纺织有限公司, 江苏无锡214443
收稿日期:2012-08-31
作者简介:刘锁银(1965-),男,江苏靖江人,工程师,主要从事梭织面料研发工作。
原载:染整技术2013/1;31-36
【摘要】探讨了抗菌吸湿排汗织物的生产工艺,介绍了抗菌吸湿排汗的性能特点。针对抗菌吸湿排汗纤维的异型断面结构,对染色、浆纱、织造、后整理等关键工序进行了研究探索 采用“分散/士林一步两浴法”特殊的筒染技术和“无PVA上浆”浆纱技术,“吸湿排汗整理” 技术,检测结果表明,织物内在和外在质量均达到吸湿快干、抗菌织物国家标准要求。
【关键词】吸湿;速干;抗菌;银离子;耐漂耐晒
【中图分类号】TS 195.9 文献标识码:B 文章编号:1005-9350(2013)01-0031-06
CLEANCOOL康纶纤维是一种依靠纤维表面微细沟槽产生毛细管效应,实现快速吸水、输水、扩散和挥发作用的吸湿排汗纤维。纤维内部加入了纳米级银离子,能够迅速杀死引起汗臭味的金黄色葡萄球菌以及其他有害病菌如肺炎杆菌、大肠杆菌、N1H1猪流感超级病菌等,在保证夏季穿着舒适性的同时又具有除菌保健功效。由于其杀菌功能具有非溶出性和持久性的特点,不会刺激感染人体皮肤,保证杀菌效果持久有效。保持涤纶的易洗涤、抗褶皱、高强度等优点,CLEANCOOL产品在服装的寿命期内可以减少50%的洗涤次数,能够节约洗涤过程中的水资源以及化学洗涤剂的应用,具有低碳环保效果。我司结合市场需求,运用CLEANCOOL康纶纤维的特点,克服常规“分散+活性”筒子染色生产时间长、能耗大、色牢度差的弊端,使用“分散+士林一浴两步法”筒子染色工艺,实现了耐氯漂、耐日晒高色牢度;在涤纶含量达70%
的中支混纺纱品种上, 实现“无PVA浆纱”,保证纤维特有的功能不被破坏;在后整工艺中应用2次退浆充分洗涤加“吸湿排汗整理”特殊工艺,批量生产出了具有超强抗菌能力、易洗涤、抗皱性好、耐氯漂、耐日晒、色牢度高、吸湿排汗、舒适等多功能的卫生防护面料,产品通过了江苏省经信委组织的专家“高新产品”鉴定,生产技术处于国内领先水平,产品投放市场后,深受广大消费者喜爱,销量可观。
产品的风格:卫生防护面料以白色为主色调,追求纯洁素雅的色彩,简洁的条格图案,柔软顺滑的手感,兼具普通纤维的朴素自然风格。
纱线的选择:新品原料主要选用康纶70%棉30%混纺18.5 tex紧密纺纱线,原纱品质验收标准参照FZ/T 1 2016-2006《涤棉混纺纱标准》中18.5 tex涤棉65/35优等品纱线标准(见表1)。由于采用紧密纺纺纱技术,acomc 18.5 tex纱线指标优于环锭纺精梳纱标准要求。
1 产品开发设计
表1 原纱性能测试结果
面料花型规格:采用平纹组织,经纬密度354X275根/10 cm 18.5 tex×18.5 tex布幅144~147 cm,粉紫嵌线白底小格子,清爽自然,经向紧度56.3%,纬向紧度43.8%,总紧度75.4%,第5结构紧度适中,织物结构稳定。
品质功能要求:产品基本安全技术指标符合GB18401.2003《国家纺织产品基本安全技术规范》标准要求,内在及外观质量指标符合GB/T 20039.2005《涤与棉混纺色织布》标准要求,吸湿排汗功能符合GB/T21655.1 2008《纺织品吸湿速干的评定》技术要求,
抗菌性功能符合ISO 20743.2007《纺织品抗菌性能检测》技术要求,耐氯漂性能能够通过GB/T 7069—1997《耐次氯酸盐漂白色牢度》要求。
工艺流程:原纱→松筒→染色① →络筒→整经→浆纱② →穿综→织造→坯布检验→整理③ →成品检验→包装。该工艺流程中,① 、② 、③为关键工序,为生产产品的关键质控点。
2 产品生产关键工序
2.1 染色
所用纱线为异形断面聚酯纤维与棉纤维混纺纱线,所以染色工艺要考虑到2种纤维的不同特性,针对一种纤维的工艺不能对另一种纤维产生损伤。由于康纶纤维比表面积大且表面有沟槽微孔,上染性比一般涤纶要好。考虑到卫生防护面料在使用中多要经过
高温杀菌或消毒剂杀菌,耐漂、耐日晒色牢度要好。根据我厂多年来的生产经验以及多次试验结果,采用“分散/士林一浴两步法”染色工艺可以完全满足对该混纺纱线的上染要求,同时士林染色的耐漂、耐晒色牢度也能满足设计要求。
2.1.1 染色工艺
对于染深色和染浅色分别有2套工艺路线:(1)涤棉高温高压浅色染色工艺(分散/士林一浴两步法)。
说明:①所有染化料均为内流时一次性加入;② 染色、氧化、水洗、皂洗阶段采用正4反6交替循环;③染色、皂洗阶段设置90%或100%的泵速,氧化、水洗阶段泵速降低至70%。
(2)染色示例
筒染工艺:分散+士林法,订单号FS1111319
Acomc 18.5tex浅紫和粉紫,浴比1:19,染色配方见表2、
分散/士林一浴两步染色法生产周期短,能耗少,能同时兼顾涤纶和棉的染色,流程简单易操作。
2.1.2 氯漂色牢度
对色纱进行氯漂色牢度测试,测试方法按GB/T7069-1997《耐次氯酸盐漂白色牢度》标准要求,评定结果见表3.
由表3知,色纱耐氯漂色牢度符合要求。
2.1.3 色纱毛效
由表4知,康纶色纱的毛效是普通纱所无法比拟的。
2.2 浆纱
选用了紧密纺混纺纱,纱线毛羽(H)值为3.26略长,相比环锭纺纱要好,但含涤量高达70%,浆纱的重点要减少毛羽、静电。吸湿快干纤维是通过纤维表面微细沟槽的芯吸原理实现吸湿快干的,保持所有沟槽畅通是实现纤维吸湿快干功能的必要条件。沟槽结构对吸浆有一定的帮助,也给退浆带来了一定困难,产成品要求沟槽内没有残留的浆料,否则会影响纱线的导湿作用。因此,工艺要求浆液:粘附性好,浆膜不易脱落;能伏贴毛羽,纱体光洁;浆膜完整度好,耐摩擦;减少静电且易退浆。此外,应尽可能少用或不用蜡或有机硅油,因为它们都会影响纤维的功能。
2.2.1 工艺原则
因CLEANCOOL纱线强力可以满足织造的要求,增强渗透便不再是上浆的主要目的。提高被覆的比例有利于贴服毛羽,提高纱线耐磨性能,可以更好地保持浆膜的完整性。采用“高浓度、低粘度、中压浆力、重被覆、轻渗透”的工艺原则。
2.2.2 浆料的选择
高比例涤棉纱的上浆配方通常采用PVA与酯类浆料,但为了防止浆膜残留物堵塞纤维表面的细微通道,决定不用PVA浆料上浆。为了使无PVA上浆效果达到工艺要求,我们进行了多次试验,经分析研究,选择如下:
浆料配方:PR-SU(德国ES)50 kg,变性淀粉(宜兴军达)75 kg,963-抗静电剂(上海立明助剂)2 kg,含固率13%左右,调浆体积850 L。
浆纱工艺:机型为德国SUCKER(祖克)型双浆槽浆纱机,压浆力:前压10kN,后压18 kN,浆液粘度7~8 s,上浆率13%,回潮率5%,浆纱伸长率0.7%~ 0.9%,浆槽温度93℃,浆纱车速65 m/min。
2.3 织造
织造过程要求禁止上蜡,纬纱断头较严重,生产效率不高。织造上机参数为: 日本津田驹ZAX型喷气织机,后梁高度10 cm,前后6刻,停经架高低3刻,前后3刻,综平时间300度,综框高度l1.2 em,开机效率87.8%,车速720 r/min,张力2 600 N。
2.4 后整理
采取二次退浆+吸湿快干整理、中低温定型工艺,各道工序做好清洁,不使用剩料,尽量少添加化学助剂,以保证面料环保、自然、健康。
整理工艺流程:烧毛→退浆(2次)→吸湿快干整理→预缩。
(1)烧毛:采用德国OSTHOFF(奥斯多夫)烧毛机,提高布面光洁度,烧毛效果达4级。
车速:90 m/min,火口方式:一正一反,火口位置:2,火焰强度:14 mbar,落布:湿。
(2)退浆:日本TSUDAKOMA(津田驹)退浆机为确保纤维吸湿快干功能不被破坏,必须将渗透到纤维内部和被覆在纤维表面的浆料去除,采取连续二次退浆, 强化水洗操作, 因为前织使用的是淀粉浆,加强对退浆效果的检查,生产现场用I2+KI试验液随机检测,呈淡兰色和无色为基本退尽,呈棕红色反应为浆未退尽。轮班同时进行毛效测试,要求达到8 cm/30 min。
①一次退浆
车速:50 m/min,堆置温度:60℃,堆置时间:45 min,水洗温度:90 ℃,非离子渗透剂(烟台润青):5 g/L,OPT-280退浆酶(联邦柯特):4 g/L,pH 5-6。
②二次退浆
车速:50 m/min,堆置温度:60℃,堆置时间:45 min,水洗温度:90℃ 。
(3)吸湿快干整理:采用德国MONFORTS(门富士)定型机。由于织物在染色、浆纱过程中可能会导致康纶纤维的沟槽堵塞,可经过二次退浆实现沟槽的畅通,再通过吸湿快干整理可改善康纶纤维表面的亲水性能,使织物的芯吸、扩散、传输更加迅速,进一步提高织物吸湿速干性能。严格控制轧液的pH、预烘温度、焙烘温度、焙烘时间。
车速:70 m/min,轧力:30 N/mm,预烘温度:80 ℃,焙烘温度:120 oC,风量:上90%,下80%,湿度:8%,落幅:148 cm,吸湿快干助剂HV(科莱恩):20 g/L,柠檬酸:0.8 g/L,pH=5~6。
(4)预缩:采用德国MONFORTS(门富士)预缩机。认真做好产品缩前水洗尺寸稳定性测试,做好过程监控,确保缩水合格率达100%。
车速:40 m/min,落幅:145 cm。
3 产品质量检测
通过测试,面料技术要求符合GB 18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》B类要求, 内在及外观质量指标符合GB/T 20039.2005《涤与棉混纺色织布》一等品要求。
(1) 织物安全技术及内外在质量标准测试报告见表5。
(2)织物抗皱性能测试报告见表6。面料的含涤量达到75%,所以面料无需做免烫整理,抗皱性符合《涤棉混纺色织布》抗皱要求。
(3)织物染色牢度测试报告见表7。面料的耐光色牢度、耐漂色牢度均测试合格,说明采用的“分散/士林一浴两步法” 能够很好地完成对纱线的染色要求。
(4)吸湿排汗功能测试见表8。芯吸高度、吸水 21655.卜2008《纺织品吸湿速干的评定》技术要求。
率、滴水扩散时间、透湿量和蒸发速率均达到GB/T
(5)抗菌功能测试见表9
4总结
(1)CLEANC00L康纶纤维是一种表面有细微沟槽并且在纺丝过程中加入了纳米级银的涤纶纤维,具有优异的调温调湿功能与抗菌功能,是制作新型卫生保健功能面料的理想材料。
(2)“分散+士林一浴两步法”上染棉/康纶混纺纱线染色效果好,耐氯漂、耐日晒色牢度高,工艺流程短,操作管理方便。
(3)新浆料配方可实现高比例涤棉纱无PVA上浆,满足织造要求,防止PVA浆膜退不净堵塞纤维表面的细小沟槽影响其吸湿排汗性能。
(4)抗菌+吸湿快干自然清新整理技术,克服了纤维高温变形的缺陷,进一步提高了面料的吸湿排汗性能。