新纤维面料染色技术：柯梦丝（Coolmax）面料的染色整理研究

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<font color="#FF1493"><font size="6"><p align="Center"><b>柯梦丝（Coolmax）面料的染色整理研究</b></p></font></font><br /><br />华纺股份有限公司技术开发中心（256617） <br /><br />　　[摘要]： 本文论述了Coolmax功能面料的染色整理工艺研究，分析和探讨了影响Coolmax功能面料染色和整理的因素，形成了一套完整的生产工艺，对生产实践具有较好的指导意义。 <br /><br />　　[叙词]：Coolmax，吸湿排汗，异截面纤维，中空聚酯纤维 <br /><br />　　随着当今社会飞速发展和科学技术的进步，以及人们生活水平的提高和社会物质的不断丰富，人们从单纯的追求外观、审美要求向穿着舒适性转化，原来的普通合成纤维已经不适应人们穿着舒适的要求。因此，新型合成纤维应运而生，以三异（即异截面、异纤度、异收缩）为代表的差别化纤维更是蓬勃发展。杜邦公司发明的具有吸湿排汗功能的异型、中空聚酯纤维Dacron就是这些新合纤的一种。而由这种纤维制成的一种高功能面料称为柯梦丝（Coolmax）。Coolmax功能面料具有良好的吸湿排汗和透气性，衣物可以很快干爽，穿着舒适，容易打理。 <br /><br /><b>1、&nbsp;&nbsp;Coolmax面料的性能 </b> <br /><br />　　Coolmax功能性纤维面料是由杜邦公司的Dacron纤维制造而得，Dacron纤维是中空涤纶纤维，它不仅截面形状独特是四管状，而且又是中空纤维，并且纤维的管壁还透气。这样就在面料内形成了很好的毛细网络，正是由于这种纤维的独特物理结构，导致了它的吸湿、排汗、透气特性，也就是面料可随时将皮肤上的汗湿抽离皮肤，传输到面料表面，从而迅速蒸发，使皮肤保持干爽和舒适。由Dacron纤维制成的Coolmax功能性面料，赋予了衣物有吸湿、透气、排汗性，这给衣物带来一场全新。<br /><br /><p align="Center"><img src="http://www.ctei.gov.cn/htmlib/zhuanjia/i04090101.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(this.src);}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /></p><p align="Center">图1是Coolmax与其他纤维面料的干燥率比较　</p><br /><br />　　由图1可见，Coolmax功能性纤维面料的干燥率差不多是棉的2倍。正因为如此，Coolmax面料用在大运动量的场合，可以使皮肤表面的蒸发加速。如果用于运动服，可以使皮肤保持持续干爽，减少体能消耗，以增强运动员的表现及耐力。<br /><br /><img src="http://www.ctei.gov.cn/htmlib/zhuanjia/i04090102.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(this.src);}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /><br /><br />图2. Coolmax面料的吸湿排汗工作原理<br /><br />　　图2是Coolmax面料的吸湿排汗的工作原理。由此图可见，由于纤维独特的结构，从而产生了它的独特的吸湿排汗性能。 <br /><br /><b>2、小样染色和整理试验 <br /><br />2.1、坯布规格 </b> <br /><br />C65/Coolmax35&nbsp;&nbsp;C60×Coolmax75D&nbsp; &nbsp;124×96&nbsp; &nbsp;63″ <br /><br />2.2、工艺流程：翻缝→烧毛→退浆→漂白→染色→后整理 <br /><br /><b>2.3、工艺条件的确定 <br /><br />2.3.1、烧毛 </b> <br /><br />　　Coolmax织物同T/C纤维织物一样，在织造时有不同程度的茸毛存在，需要进行烧毛处理。我公司采用德国燃气烧毛机进行一反一正，车速120-130米/分，烧毛等级可达4级以上。 <br /><br />　<br /><br />　　Coolmax与棉交织物中，由于棉纤维的含杂程度较高，如果去除不净，则织物的毛效低、手感差，直接影响织物的上染率、匀染性，且成品色光萎暗。因此织物必须进行退浆、煮练处理，以去除杂质。由于Coolmax纤维是四管道中空纤维，在纤维的化学结构中酯键有一定的化学反应能力，对碱剂的水解比较敏感。因此，我们研究了碱的浓度、温度和时间对退浆、煮练的影响。 <br /><br />2.3.3、NaOH用量对煮练效果的影响 <br /><br />表1. NaOH用量对煮练效果的影响 <br /><br />NaOH(g/L)温度（℃）时间（min） 白度去杂毛效（cm/min）手感强力损失（%）<br /> 2 95 40 67.3一般　　　　　　　　　　经 7.6纬11.8较好 经 0.1纬 2.4<br /> 4 95 40 72.6 较好　　　　　　　　　　　 8.2　11.4好 0.3 5.3<br /> 6 95 40 74 好　　　　　　　　　　　　　10.4　10.5 好 0.5 8.9<br /> 8 95 40 78.2好　　　　　　　　　　　　　10.6　10.1好 0.510.7<br />10 95 40 80.9 好　　　　　　　　　　　11.0　9.6好 0.614.6<br />12 95 40 85.8 好 　　　　　　　　　　　1１&nbsp;&nbsp;8.9好 1.0319.5<br /><br />　　以上表1中的试验结果表明，随着NaOH用量的增加，织物去杂、白度均趋上升，而织物强力有所下降，其中经向强力即棉纤维强力下降不多，但织物的纬向强力即Coolmax功能性纤维，当NaOH用量达到4g/L以上时，强力损失明显。另外，试验结果还证实，随着NaOH用量的增加，使得纬向Coolmax功能性纤维的毛效有所下降。综合各项指标，我们认为用NaOH来处理Coolmax功能性纤维织物必须在生产实际中严格控制其用量才能保证质量。 <br /><br />　　传统的煮练工艺，都是在接近100℃的长时间处理，显然这会导致Coolmax功能纤维的降解，从而影响其强力等其他性能，这在生产中应足够重视。 <br /><br /><b>2.3.4、漂白 </b> <br /><br />　　低浓度碱虽然能使织物的毛效达到要求，但由于棉纤维煮练不够，布面仍有棉籽壳与泛黄现象，故我们采取氧漂工艺，根据本公司的情况，经过反复试验，在不损伤强力的情况下选择的氧漂工艺如下： <br /><br /><b>工艺处方 </b> <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; H2O2&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;4-5g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;稳定剂&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;8g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;精练渗透剂&nbsp;&nbsp;4g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; PH&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;9.5-10 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 温度&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;98℃ <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;时间&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;40min <br /><br /><b>&nbsp;&nbsp;<br /><br />2.3.5、热定型</b> <br /><br />　　Coolmax与棉纤维混纺后，在染色前要进行预定型，这是整个染整工艺中关键的一道工序，选择好定型工艺，直接关系到成品的表观质量、物理形态稳定以及色泽均匀等问题。 <br /><br />　　定型机：门富士5000 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;温度：185-190℃ <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;车速：60米/分 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;超喂：3-5% <br /><br />　　考虑到Coolmax纤维本身具有良好的吸湿排汗性能，所以定型工艺温度不易太高。我们经试验发现，温度太高，布面手感粗糙，悬垂性差。所以，生产Coolmax织物时，应根据织物的特点适当调整超喂量和控制温度与时间。 <br /><b><br />2.3.6、染色 </b> <br /><br />　　Coolmax纤维作为改性的聚酯纤维，可以采用分散染料进行染色。并且，无论是溢流还是长车热熔法染色，都与通常的涤纶纤维染色工艺相近。在此不做赘述。 <br /><br /><b>2.3.7、整理 </b> <br /><br />　　Coolmax纤维织物由于其特有的吸湿排汗功能，因此在选择柔软剂时，应选择亲水性柔软剂，从而不损害他的吸湿排汗功能。 <br /><br /><b>3、&nbsp; &nbsp;生产实践 </b> <br /><br />　　根据小样试验结果，采用平幅前处理、溢流喷射染色机染色进行大样生产。 <br /><br /><b>3.1、前处理 </b> <br /><br />　　织物规格：C65/Coolmax35&nbsp;&nbsp;C60×Colmax75D&nbsp; &nbsp;124×96 <br /><br /><b>3.1.1、烧毛 </b> <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;一反一正，烧毛等级：4级以上 <br /><br /><b>3.1.2、退浆 </b> <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;NaOH&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;4g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;精练剂&nbsp; &nbsp; 8g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;络合剂&nbsp; &nbsp; 2g/L <br /><br />　　　轧余率100%，轧槽温度75℃，化料温度90℃，汽蒸时间40min。 <br /><br /><b>3.1.3、漂白</b> <br /><br />　　　　工艺处方：&nbsp; &nbsp;H2O2&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;4-5g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 稳定剂&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;8g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 精练剂&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;4g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; Na2SiO3&nbsp; &nbsp; 4g/L <br /><br />　　　　络合剂&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;2g/L <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;汽蒸温度&nbsp;&nbsp;98-100℃ <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 时间&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;40min <br /><b><br />3.1.4、定型 </b> <br /><br />工艺处方：&nbsp;&nbsp;温度&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;185-190℃ <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;时间&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;30秒 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;车速&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;60米/分 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;超喂&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;3-5% <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;落布幅宽&nbsp; &nbsp; 148cm <br /><br />3.2、染色 <br /><br />工艺曲线： <br /><img src="http://www.ctei.gov.cn/htmlib/zhuanjia/i04090103.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(this.src);}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;<br /><br />（1）、分散染料&nbsp;&nbsp;%（owf）&nbsp; &nbsp;X <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 分散剂g/L&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;1 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 醋酸钠g/L&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;1.5 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; PH（用醋酸调节）&nbsp;&nbsp;4-4.5 <br /><br />（2）、活性染料%（owf）&nbsp; &nbsp;X <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 元明粉g/L&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 40 <br /><br />&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;纯碱g/L&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;15 <br /><br />3.3、后整理 <br /><br />加入亲水性柔软剂并经松式烘干后在拉幅机上进行后整理，即烘干后由定型机进行拉幅定型，定型温度185℃左右，定型后的织物经预缩机预缩，使成品缩水率在3%以内。 <br /><br />成品织物的物理指标和染色牢度见表2。 <br /><br />表2. 成品织物的物理指标 <br />缩水率（T/W）%密度T/W&nbsp;&nbsp;强力 N（T/W） 毛效（cm） 克重（g/m2） 水洗牢度&nbsp;&nbsp;摩擦牢度<br /> <br /> -1.7/-0.2&nbsp;&nbsp;492/388&nbsp;&nbsp;419/477&nbsp;&nbsp;8.9/10.2&nbsp;&nbsp;86.3&nbsp;&nbsp;4&nbsp;&nbsp;4&nbsp;&nbsp;4-5&nbsp;&nbsp;4-5<br /><b><br />　4、&nbsp; &nbsp;结论 </b> <br /><br />　　　经我们多次研究、试验和生产，我们认为对Coolmax面料的染色整理可以得出如下结论： <br /><br />　　（1）、Coolmax织物不能用强碱处理，否则将会导致纤维的猛烈降解，影响其诸多性能。 <br /><br />　　（2）、织物的定型温度不能过高，一般控制在185-190℃。 <br /><br />　　（3）、为了保证Coolmax&reg;具有吸湿排汗性能，后整理必须用亲水性柔软剂。 <br /><br />　　（4）、染色温度控制在120℃，不能过高，过高会使纤维结构中的类似多孔道产生变形膨胀、扭曲，冷却后这些形变固定下来，就使孔道产生堵塞而影响到织物的透湿功能。 <br /><br />　　经过我们一年多的努力，可以说Coolmax功能面料在我司已经能够稳定批量生产。我司的Coolmax系列产品已通过山东省科委组织的鉴定。

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