咖啡炭改性涤纶纤维与吸湿发热纤维混纺毛精纺面料的开发

咖啡炭改性涤纶纤维与吸湿发热纤维混纺毛精纺面料的开发

通过混合来自复合织物和纤维的材料而成的多孔结构。具有蓄热、保温、抗菌、离心分离、负辐射、抗紫外等特殊功能。咖啡炭纤维在生产过程中一直注意绿色环保,利用废弃的咖啡渣,经过1000℃以上的煅烧处理,使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态,运用最新的纳米技术,进行微粉化,研磨成100-300nm纳米级粉体,加入到涤纶纤维中,生产出一种功能性涤纶短纤——咖啡炭涤纶纤维。吸湿发热纤维是由丙烯酸、丙烯酸钠和丙烯酰胺组成的机能纤维,具有吸湿发热、消臭、防静电、阻燃等性能。咖啡炭涤纶和吸湿发热纤维具有特殊的功能,但是,这两种纤维与羊毛的混纺实践,混纺的关键点以及混纺面料是否还具有两种纤维的功能性,都是非常值得进一步深入研究和探讨的。1咖啡炭涤纶、吸湿发热纤维羊毛原料采用90s澳毛毛条(17.2um),咖啡炭涤纶采用华懋科技股份有限公司提供的咖啡炭涤纶条2.0D×85mm,吸湿发热纤维采用吸湿发热纤维条。2产品规格和工艺2.1纱线捻度为5.62tex50%羊毛/40%咖啡炭涤纶/10%吸湿发热纤维;经纱15.6×2tex,捻度726/764捻/米,捻向Z/S;纬纱20.8tex,捻度1126捻/米,捻向Z;织物幅宽152±2cm,平方米重148g/m2.2咖啡炭涤纶的生产条染复精梳:松球→染色(毛条、咖啡炭涤纶条分别染色、吸湿发热纤维不染色)→脱水→复洗→混条(毛条、咖啡炭涤纶条、吸湿发热纤维条混合)→B412→B423→B304→B304→精梳→B305→B412(两次)→B306(两次)→毛球存放。纺纱:混条→头针→二针→三针→四针→粗纱→细纱→络筒→倍捻→蒸纱。织造:整经→穿综、插筘、插片→织造→坯检→生修。后整理:烧毛→单煮→MAT洗缩联合机→柔软处理→热定型→中检→烫蒸→给湿→KD罐蒸→成品。由于咖啡炭涤纶单纤维强度低,抗起毛、起球性能好。因此,在保证织物断裂强力、撕破强力等指标符合要求的情况下,可适当降低纱线捻度,以提高织物的柔软性。由于咖啡炭涤纶本身为浅灰色,织物色泽以深色为主。3生产的关键技术开发咖啡炭涤纶、吸湿发热纤维与羊毛混纺面料的关键点是三种纤维的混纺工艺、咖啡炭涤纶的染色工艺和面料后整理工艺。3.1精梳条的加工对羊毛、咖啡炭涤纶、吸湿发热纤维混和条进行复精梳,其工艺质量要求同一般混纺品种也有所区别。通过对国产设备与进口复精梳设备的对比试验,总结出一套比较合理的工艺流程与工艺调节参数。复精梳生产时需注意:(1)适当增加精梳前的混合次数,保证原料混合均匀,一般安排精梳前应经过4-5次混合。(2)因这一类混梳条同一般品种相比较,纤维总的细度CV值和长度CV值较大,针梳时产生的毛粒等疵点较多。生产前应对各道针板、精梳机圆梳、顶梳进行检查清洁,防止有断针、弯针。(3)重视温湿度和回潮率对加工毛条质量的影响,保证车间温湿度以免在加工中对毛条质量产生不良影响,保证车间湿度在75%-80%之间。精梳条的质量和效益指标主要是毛粒、落毛率、纤维的平均长度和产量等。根据日常生产的工艺管理并通过上述分析:主要在拔取隔距、喂入牙、圆梳和顶梳针号进行优选。3.2咖啡炭涤纶条的染色常规阳离子可染涤纶的染色温度为100℃。咖啡炭涤纶是阳离子可染涤纶纤维,并由于炭粉的存在,其玻璃化温度为78-82℃,比常规涤纶低,再加上其具有微细孔隙结构,对染料具有更强的吸附性能,因此,咖啡炭纤维适合在较低温度下采用阳离子染料染色。我们选用Dystar公司的阿斯屈拉崇(Astrazon)系列新型阳离子染料,分别采用90℃、100℃对咖啡炭涤纶条进行染色试验,所用染色程序见图1。由于阳离子染料在染浴中带正电荷,而咖啡炭纤维带负电荷,因此,阳离子染料容易与咖啡炭纤维的阴离子结合,吸附在纤维表面,进而扩散到纤维内部,容易产生染色不匀现象。另外,阳离子染料在咖啡炭纤维上的移染性能低,一旦发生上染不匀,延长染色时间也难以改善。因此,为保证咖啡炭纤维的匀染性,在染浴中先加入醋酸(0.40g/L)、元明粉(2g/L),以延缓染料的上染过程,并严格控制升温速率(1℃/min),染浴的pH值保持在4.5。当染色温度高于玻璃化温度82℃时,由于咖啡炭涤纶纤维的大分子链段的解冻,运动加剧,染料分子很容易从纤维表面向内部扩散,上染速率增加很快。因此,采取分段升温的染色过程,升温至80℃保温10min,然后再次以1℃/min的升温速率升温至90℃或100℃,保温60min后降温,并注入清水、209净洗剂(2g/L),升温至90℃清洗20min。咖啡炭涤纶条分别进行90℃、100℃温度下染色,比较染色牢度,咖啡炭涤纶纤维采用100℃染色牢度较好。3.3咖啡炭纤维的烧干在后整理工艺中,关键是要保护咖啡炭纤维的微孔结构,并避免在烧毛过程中咖啡炭纤维因熔融而影响呢面。经采用熔点仪测试,咖啡炭纤维的熔点为248.6℃,而常规涤纶纤维为265℃,咖啡炭纤维的熔点比常规涤纶低17℃,因此,烧毛温度不能高,采用中温烧毛。在洗缩前,对织物进行单煮(90℃×30分钟,上机加压)预定形。为避免咖啡炭纤维表面的微孔结构被有机硅柔软剂形成的硅膜覆盖、导致微孔不通而影响其功能,柔软处理时采用亲水性柔软剂,轧液浓度1%,轧液率70%;控制热定型温度150-160℃,时间30秒,进一步避免咖啡炭纤维的微孔结构受损伤。4产品质量标准经检测,所开发的咖啡炭涤纶/吸湿发热纤维/毛混纺精纺面料产品内在质量达到FZ/T24002-2006《精梳毛织品》优等品标准,吸湿发热升温达4℃、消臭率达94%、远红外发射率达88%以上,该产品的蓄热值与对照样比较达8℃以上。5咖啡炭涤纶产品的性能在开发咖啡炭涤纶、吸湿发热纤维与羊毛混纺精纺面料时