抗紫外线多功能服用面料的开发

抗紫外线多功能服用面料的开发

随着人们自我健康保护意识的逐渐增强，保护这种方法非常重要，并非常重视纺织品的日常发展。本文介绍了利用防紫外辐射纤维,通过科学合理的规格设计,结合目前人们对产品功能复合化的要求,对设计的产品又进行了抗静电后整理,克服了作为涤纶产品的防紫外面料夏季服用时易出现静电的缺陷,最终开发出具有双重防护功能及良好服用性能的多功能服用面料。1产品的风格特征和规格的设计1.1服用性和多功能性作为夏季女装面料,产品除要求具有凉爽、透气、柔软、挺爽、悬垂性好等服用性能外,同时要求具有良好的抗紫外线和抗静电防护性能,达到功能性和服用性的最佳组合。1.2抗紫外线性能分析通过目前对影响织物抗紫外线性能各种因素的分析研究,可知面料穿着舒适性与抗紫外线性能成反比,因此在织物规格设计上必须寻求一个平衡点,在满足夏季吸湿、透气的基本要求外,尽可能的提高抗紫外线性能。1.2.1抗紫外线纤维与普通涤纶纤维的切片对比原料选用仿真丝的抗紫外线低弹丝,细度为166.7dtex(15OD)。仿真丝面积通过碱减量处理,能更好的体现夏季织物的薄、滑、挺、爽、光泽柔和的特点,抗紫外线纤维在熔融法纺丝时加入以氧化锌陶瓷材料为主制成的混合型紫外线屏蔽剂,这种屏蔽剂颗粒细小,具有良好的分散、吸收和反射紫外线作用,屏蔽效果好,对织物外观和手感影响小;同时,还具有一定的隔热、抗菌、除臭效果,能提高产品的附加功能。图1~图4为抗紫外线涤纶低弹丝纤维和普通涤纶低弹丝纤维的切片对比:从上列图示可以看出,抗紫外线纤维中加入的氧化锌陶瓷颗粒清晰,明显区别于普通涤纶纤维。原料的性能特征如表1所示。通过对比分析可看出,两种纤维性能上的差异不大,因而若在纺织生产中合理配置工艺,注意强力、张力的控制,生产应该不会有太大难度。1.2.2两组不同的养成剂及试验过程为比较抗紫外线涤纶低弹丝的遮蔽性对产品风格的影响,同时降低成本,在品种设计时选用了两组不同的经纬组合。一组经纬丝均采用抗紫外线涤纶低弹丝;另-组经丝采用抗紫外线涤纶低弹丝,纬丝采用普通涤纶低弹丝。1.2.3仿麻织物组织设计设计中选择中强捻丝,经纬丝线捻度均为100捻/10cm,经丝为S捻,纬丝采用了2S2Z的相间捻向配置。产品组织确定为正面起绉效果,反面为光滑的缎背风格。中强捻丝线在后整理中,通过练漂工序,可充分收缩,利用捻丝的扭应力使织物产生强烈皱缩,配合泥地组织,使织物手感柔软、有弹性,绉效应明显,显示出良好的仿麻外观效果。同时,产生皱缩后的织物,在服用时与皮肤的接触面小,感觉凉爽。1.2.4织物密度和材料的确定织物的经纬密度大小,对其抗紫外线性能及外观服用性能影响很大。一般来讲,在纱线细度、织物组织不变的前提下,织物紧度越高,密度越大,织物平方米越重,则织物的透光性越差,织物的抗紫外线性能越好。但对于涤纶原料,密度过大,产品的手感变硬,织物的吸湿透气、悬垂等服用舒适性会受到较大的影响,不利于后整理中绉线的收缩、起皱,影响织物外观效应;同时产品后整理碱减量对设计密度也有影响。因此,经反复研究和小样试织,通过正交实验分析,寻找服用舒适与抗紫外线性能之间的最佳平衡点,最终将该产品的经纬密度确定为710×330根/10cm。1.2.5组织纱线的选择其他规格不变的条件下,织物组织不同,平均浮长不同,浮长较长的组织覆盖率高,孔隙度较少,抗紫外线的能力相对较强。考虑到织物组织对抗紫外线性能的影响,组织应选用孔隙较少的结构,结合当前面料组织花型的流行趋势,经分析,选择了效果较好的5/3缎纹+泥地组织。经纱排列为1根缎纹∶2根泥地组织纱线,Rj=360,Rw=120。泥地组织采用省综设计法,采用11片综,布边采用5/3缎纹组织。最终形成织物的双面效应,一面(反面)呈现缎纹效应,另一面(正面)呈现仿麻的绉效应。织物外观新颖雅致,富于层次变化,立体感强,同时手感柔软、透气,延伸性能好,服用性能优良。1.2.6抗紫外线纤维织物的防紫外线效果色彩对织物的防紫外辐射效果也有一定的影响,通过研究可知,对于添加了无机紫外线屏蔽剂的抗紫外线纤维织物,浅色织物的防紫外线效果优于深色织物。同时考虑夏季产品的色彩设计主要以浅色为主,最终选用了以浅红色为主的系列产品。1.3抗紫外线涤纶低弹丝经综合考虑及正交实验分析,确定织物规格如下。品种1:经向组合:167dtex(150D))抗紫外线涤纶低弹丝,100捻/10cm,S;成品经纬丝密度;710×330根/10cm;织物组织:5/3缎纹+泥地;布边,5/3缎纹;织物幅宽:150cm;除纬向组合为167dtex(150D))涤纶低弹丝,100捻/10cm,2S2Z与品种1不同外,其他规格不变。2准备好的编织和编织生产工艺2.1生产工艺经丝:络丝→倍捻→定形→分条整经→穿综筘→织造纬丝:络丝→倍捻→定形→倒筒→织造2.2在纺织之前，准备每个过程的主要过程设备、技术条件和技术措施2.2.1控制好张力,定形规范、黄粱梦加工的工艺过程整个工艺流程中应保证各通道光滑,尤其是穿综筘时,减少经丝与筘齿的摩擦,以免产生毛丝。络丝时要上油剂,增加对丝的滑动。另外,应注意控制车间的温湿度。各道工序中张力应均匀一致。特别是在倍捻工序中,为防止产生“绉缩”,造成织造中的经柳横档,必须严格控制丝线张力,保证张力均匀。定形是本产品准备工序中较为关键的工序。为保证丝线有良好的回弹性,定形一定要求达到“伏而不死”的效果。同时避免织造中因定形不够而产生扭圈丝并在布面上出现“纬缩”疵点,必须选择合理的定形工艺,严格控制定形的工艺参数,避免湿度过高,造成绉斑疵点。产品穿综循环复杂,注意不要错穿。2.2.2大捻度钢绞线络丝,设备:DWP-2型(韩国大元),车速:800r/min;卷绕张力:29.4cN;络丝长度:7800m。倍捻,DWTo-6(韩国大元),锭速:10000r/min;捻度及捻向:1OO捻/10cm,S/Z捻张力珠组。定形:DM471(江苏第三纺机),保温湿度95℃;保温时间90min;初始真空度O.07MPa。分条整经,YHS07(韩国永只),整经速度≤85r/min;整经张力:14.7cN;落轴速度≤90r/min;落轴张力:22.54cN;送丝量:0.89mm/r。2.3织机、机械装复为保证织造顺利进行,选择了噪音小、效率高、入纬率高、布面质量好的日本尼桑喷水织机。织造时,纬向长丝2S、2Z两种捻向配置以2×2的顺序织造。由于抗紫外线涤纶低弹丝织造时静电较严重,易产生断经、跳花、网花等织疵,织造时应合理调整后梁、综框高度,采取“早开口、迟投梭、上机张力适中”的工艺措施,同时,为避免纬纱喷射中易出现的纬扭圈丝、纬缩等疵点,可采取适当加大喷射压力的措施来解决。另外,为避免温度低造成毛丝多,开口不清,织造效率低等问题。车间的温湿度应严格的控制,适宜的温度为20~25℃,相对湿度为68%~75%。设备型号:LW551-210(日本尼桑喷水织机)织造参数:织机转速530r/min;上机张力68.6N;综平时间内经320°,右侧绞边20°,左侧绞边280°;开口动程100mm;后梁高度2格;综框高度100mm;缓冲弹簧圈数9;水压34mm;水量11;指棒角度ON:85°;夹持器角度ON:90°,OFF:320°;纬丝圈数4;选纬2×2;提综弹簧排列4。3提高织物的效应和服用性能本产品采用松式状态下的整理,使加捻的绉丝解捻,收缩起绉,加剧织物的绉效应,提高其单面仿麻的外观效应;同时,通过碱减量,可改善涤纶长丝织物的服用性能。另外,整理中对产品进行抗静电处理,使织物具有双重防护功能,提高产品的附加值。3.1工艺精练→脱水→开幅→烘干→预定形→碱减量→水洗→染色(加抗静电涂层整理)→水洗→脱水→开幅→成品定形(加柔软剂)。3.2织物碱减量加工(1)为保证经碱减量处理后的产品,其断裂强力,急、缓弹性,柔软性等都较好,产品在碱减量处理前,必须经过干热预定形。(2)碱减量工序是染整加工的重要工序之一。利用碱处理涤纶织物可提高夏季面料的服用舒适性,但处理不当,会造成织物断裂强力的下降,悬垂性较差等情况。因此,在碱减量处理中,必须定期测定碱减量加工前后织物的干重,严格控制减量率。同时对影响减量率的因素如烧碱浓度、温度、时间及促进剂用量等参数必须严格选定和控制。(3)为保证产品具有良好的抗静电效果,同时降低成本,染色、抗静电整理采取一浴法进行。通过综合分析,产品的抗静电整理剂采用了英国生产的聚醚非离子(MileaseT)永久型抗静电剂。染料采用分散染料染色,工艺采用高温高压溢流染色法。为保证染色均匀,应严格控制升温时间、温度、速率,避免形成鸡爪绉。3.3不同过程的主要过程3.3.1季胺盐染色及抗静电整理精炼(预缩),台湾昆南KN-QE-FL-2型,配方:NaOH,2kg;去油灵TF-101,400g;温度135℃;时间30s。预定形,日本京都SM926型定形机;温度190℃;车速为35m/min;风速为60Hz。碱减量,日本福神FACIS-1146型自动碱减量机;浓度55g/L;温度100℃;时间50min;减量率,10%;促进剂,季胺盐阳离子、表面活性剂1.5g/L。染色和抗静电整理,台湾昆南KN-QE-FL-2溢流染色机;染色配方:分散染料3B红0.1%(owf);SE300g;抗静电剂配方:15%MileaseT7%~10%(owf);渗透剂0.5%;醋酸调PH值为4.5左右。脱水、开幅、烘干,脱水:台湾鸿荣Z-SSH-1500;开幅:台湾鸿荣119;烘干:台湾鸿荣TF-RG-21800。成品定形,日本京都SM926;定形配方:柔软剂150,200g;柔软剂130,100g;定形工艺参数:温度180℃;车速45m/min;风速55Hz。3.3.2加入抗静电剂先将吸湿抗静电剂稀释成15%的分散液待用。调制染液,让染液逐渐升温,在60℃时加入抗静电剂,升温到85℃,接着放慢升温速率,以20℃/min升温至130℃,保温45min,然后以20℃/min降温到60℃排液,进行清洗。4产品性能试验结果4.1upf值测试仪器:美国生产的Cary50紫外分光光度计。1号试样的UPF值为226.83,2号试样UPF值为236.23。此次开发的系列产品UPF数值均在200以上,都远远的大于50,可得出结论:这一系列产品的紫外线防护性能优良。4.2表面织构检测测试仪器:YG342型感应式静电测试仪和ZC46型表面绝缘电阻测试仪。测试结果:一般认为静电压<500V,半衰期<2~3s,表面比电阻<104.3织物折排弹性测试测试仪器:YG811织物悬垂性测试仪;YG461型织物中压透气量仪;YG541型织物折皱弹性仪;YG814织物光泽仪;LLY-0113电脑控制硬挺度仪;Y522型圆盘式织物平磨仪。测试结果见表3。通过表3中的数