汉麻/天丝等多组分功能性针织面料的开发

王圣杰（江苏悦达纺织集团有限公司，江苏盐城 224005）



汉麻/天丝等多组分功能性针织面料的开发

王圣杰
（江苏悦达纺织集团有限公司，江苏盐城 224005）

摘 要采用汉麻原生纤维、汉麻粘胶纤维、天丝LF纤维和长绒棉纤维开发了汉麻/天丝等多组分功能性针织面料。文中介绍了4种纤维的性能，详细介绍汉麻原生纤维的结构特点及性能；阐述了纱线的纺纱工序和针织面料的编织、染整工序中的技术改进；并对面料的服用性能和功能性进行了测试。结果表明：采用4种纤维混纺，可以有效地提高纱线的可纺性，改善面料的手感；采用蒸纱、上蜡技术可以减轻织造难度，提高面料的制成率；采用纤维素酶抛光处理技术能够有效地改善面料的手感。本文中所开发的针织面料，不仅其各项服用性能指标符合要求，还具有很好地抑菌抗菌和抗紫外线的功能。

关键词汉麻原生纤维；针织物；抗菌；抗紫外线；纤维素酶破光处理技术

投稿日期：2016-04-07

汉麻被誉为“麻中之王”，其独特的纤维结构，使其具有优异的抗菌保健、抗紫外线，吸湿快干，吸附异味，抗静电等功能，是一种纯天然的绿色纤维。近年来，在总后军需装备研究所的推动下，汉麻已突破了选种、种植、韧皮脱胶、可纺性、染色后整理等多项技术难题，打破了汉麻纺纱的瓶颈，产业链雏形已初步形成。随着汉麻纤维制备技术的成熟和产业化的发展，汉麻纤维将广范应用于针、梭织面料中。

随着人们穿着品位的提高，对服饰的要求更注重绿色环保、健康时尚，对面料的功能性需求也日益增强。采用多种纤维混纺，能够在性能上取长补短，充分体现各种纤维的优良性能，赋予纺织产品多功能性。因此，多组分汉麻系列针织产品将具有广阔的市场前景。

1 原料性能分析及选择

1.1 汉麻原生纤维的结构及性能

汉麻原生纤维是一种经特殊的高科技脱胶工艺处理制取的天然韧皮纤维，汉麻原生纤维特殊的结构决定它的特点和性能。

1.1.1 抗菌保健

汉麻原生纤维为中空结构，含有大量的缝隙和孔洞，且孔洞之间相互交叉。该微孔结构可吸附大量氧气，使厌氧细菌难以生存，因此具有抑制厌氧菌的作用。此外，汉麻纤维中含有多种金属元素，酚类物质及其衍生物、有机酸和无机盐，能够破坏菌体的结构［1］。

1.1.2 抗紫外线

汉麻纤维的横截面为不规则的三角形、多边形或椭圆形等，中腔与外形不一，其分子结构为多棱形，较松散，有螺旋纹。因此汉麻纤维对光波有良好的消散作用，无需特别整理可阻挡强紫外光的辐射。

1.1.3 吸湿排汗

汉麻纤维纵向分布着许多竖纹和小孔洞，形成优异的毛细效应，因此排汗吸湿性好。

1.1.4 防静电

暴露在空气中的汉麻纤维一般含水率在12%左右，因此能轻易避免静电聚集及摩擦引起的放电和起球。

1.2 汉麻粘胶纤维

汉麻粘胶纤维是由汉麻杆芯通过粘胶纺丝工艺加工而成，其同样具有抗菌功能，且柔软舒适。汉麻粘胶纤维为皮芯结构，纵向为带有平直纵条纹的柱体；横截面更加不规则。其具有良好的染色性能，回潮率在10%左右。

1.3 天丝（LF）纤维

天丝（LF）纤维是以天然原木为原料，采用溶剂纺丝法，添加交联剂，生产的一种绿色环保纤维。该纤维无原纤化，具有良好的悬垂性、丝绸般的光泽、水洗稳定性、染色性能和丰满柔软的手感。

1.4 长绒棉

长绒棉纤维，选用137新疆长绒棉。

鉴于汉麻原生纤维刚度大、纤维粗短、可纺性差的缺点，而汉麻粘胶纤维在同样具有功能性的同时，又易于纺纱，为确保开发产品的功能性，我们选用了汉麻原生纤维和汉麻粘胶纤维。为增强纱线强力，提高面料的品质，使该面料具有柔软舒适的手感、良好的悬垂性和光泽，吸湿透气的性能，我们选用天丝LF和长绒棉纤维。上述4种纤维的规格如下：汉麻原生纤维选用长度55mm、细度2500Nm左右的汉麻短纤维，其超长纤维率为9.13%，硬条率为10.5%，麻粒为35粒/g，回潮率为9.02%；汉麻粘胶纤维选用1.6dtex x 38mm细旦纤维；天丝（LF）纤维选用1.4dtex×38mm；长绒棉纤维选用137新疆长绒棉。

2 纺纱工艺

为了确保面料的抗菌性能和柔软舒适，提高纱线的可纺性能，通过反复试验，我们最终选用的混纺比为汉麻原生纤维占20%，汉麻粘胶纤维占35%，天丝（LF）纤维占25%，长绒棉纤维占20%。采用紧密纺纺纱技术纺制18.4tex 针织用纱。

在纺纱过程中，由于汉麻纤维刚度大且比较脆硬，无天然卷曲，纤维抱合力及长度整齐度差，含有较多麻粒，因此为提高其可纺性能，首先在汉麻原生纤维上喷洒软化抗静电油剂进行养生预处理。

汉麻原生纤维、汉麻粘胶纤维、天丝（LF）和长绒棉纤维的性能及所含杂质和棉结不同，不宜在清梳工序混合加工，为保证混合充分及均匀，汉麻原生纤维需经过两道梳棉工序.首先，汉麻原生纤维需经过清花-梳棉，长绒棉纤维需经过清梳联-精梳准备-精梳，然后汉麻原生纤维网与长绒棉精梳条需按照汉麻62/棉38的比例混合开卷-汉麻/棉梳棉。其纺纱工艺流程见图1。

3 编织工艺

汉麻原纤/天丝等多组分功能性针织面料所使用的纱线为紧密纺、汉麻原纤、20/汉麻粘胶、35/TEL LF 25/长绒棉20、18.4tex（32s）针织用纱，外加30D氨纶丝，选用2+1罗纹组织织造而成。

汉麻纤维弯曲刚度大，并且抱合性差，采用常规的编织工艺，极易出现断纱、漏针等疵点，严重影响了面料的制成率，所以在编织之前首先对纱线进行处理。

3.1 蒸纱

通过饱和蒸汽对汉麻/天丝等多组分纱线进行蒸纱、调湿处理，促使汉麻纤维间胶质层软化，保持纱线摩擦系数的均匀，稳定纱线捻度。

3.2 上蜡

为了进一步降低纱线的模量，贴服毛羽，增强纱线的柔韧性和强力，降低纱线与机件之间的摩擦系数，蒸纱后的汉麻纱线需要在络纱过程中上蜡，提高纱线光洁度。

在建筑施工管理过程中，管理人员对项目的管理有直接影响。如果管理人员自身的管理意识薄弱，就有可能降低工程管理的效率和质量。因此，施工单位必须注重培训管理人员的管理意识。该股的领导需要定期举办相关培训课程，以提高管理人员的管理意识。此外，施工单位定期进行相关的管理文化活动，并鼓励所有施工人员积极参与管理培训，使施工单位的管理意识进一步渗透到每个施工人员的内心。管理人员应不断提高自身方面的要求，主动学习自己的相关管理知识，以培养自己的管理意识。

3.3 加湿

由于汉麻纱线脆硬、粗短，在针织织造过程中，纱线成圈难度加大，容易折断。在纱线与机器部件之间的摩擦过程中，产生的摩擦静电极易增加纱线断头的几率。适当提高织造环境的湿度，有利于消除静电，减少纱线断头，提高面料制成率。

3.4 编织工艺

汉麻原纤/天丝等多组分功能性针织面料针织织造工艺见表1。

表1　汉麻原纤/天丝等多组分功能性针织面料的织造工艺

4 染整工艺

4.1 前处理工艺

针织物前处理的主要目的是去除坯布上的各种杂质和色素，获得洁白、柔软和良好的润湿、渗透性能，以便于染整加工的顺利进行［2］。由于汉麻纤维中含有较多的木质素、果胶等杂质，所以在不影响其它混纺纤维性能的前提下，采用较为强化的前处理工艺。

精炼中，常用精炼主剂为烧碱，配以柔软剂、表面活性剂等助剂，提高精炼效果。烧碱和助练剂与汉麻纤维上的杂质发生一系列的物理化学作用，增大杂质在炼液中的溶解度，经水洗和机械作用去除。果胶质在烧碱的作用下，生成果胶酸钠盐；蜡质会被皂化处理；不能去除的部分，也会由于机械作用而均匀分布于布面上，改善织物手感。本文中，精炼浴比为1∶15，烧碱用量为4g/L ，螯合剂SX的用量为2.5g/L，柔软剂FT用量为1g/L ，渗透剂SF用量为0.5g/L，煮炼温度为110℃，时间60min。

4.1.2 漂白工艺

漂白是在纤维不受明显损伤的前提下，去除色素，提高织物白度的过程［3］。汉麻针织物经过精炼以后，杂质明显减少，但是天热色素仍然存在，影响了后续染整的鲜艳度，因此需要进行漂白处理。本文中漂白剂采用双氧水，加入多效助漂剂，增强其漂白效果。温度为100-105℃，时间为60min。

4.1.3 纤维素酶抛光处理工艺

汉麻纱线中有许多粗短的纤维头端或毛羽突出在织物的表面，使面料具有刺痒感。采用纤维素酶处理，改善面料的光洁度和刺痒感，提高面料的舒适性。然而，汉麻纤维对纤维素酶的作用较为敏感，使用不当会促使汉麻纤维严重降解，面料强力下降。因此，在处理过程中，要把握好纤维素酶的用量，在不破坏纤维和保面料强力的前提下，适量使用纤维素酶，消除面料刺痒感，本文中选用LTF-93纤维素酶的用量为1.5%。

4.2 染色工艺

由于本文中采用的4种纤维均为纤维素纤维，故采用中高温活性染料一浴法染色，染浴中包含染液、纯碱、匀染剂和水，浴比为1：15，染色温度要比常规染棉温度高5-10℃，可有效提高染料的上染率；染色过程中适当增加纯碱用量，也可提高针织物的上染率。其染色工艺曲线见图2。

4.3 后整理工艺

4.3.1 柔软整理

由于汉麻纤维较粗硬，染色后布面手感较差，需要对面料进行柔软整理，改善其舒适性。在针织物上应用柔软剂，降低纤维与纤维之间，纱线与纱线之间的摩擦系数，获得平滑柔软的手感。本文先用表面活性剂类柔软剂，工艺采用浸渍法，柔软剂用量为2.0g/L，浴比为1：10，常温处理30min。

4.3.2 定型整理

汉麻针织面料染色过程中容易产生折痕，而且容易增大面料的缩水率，所以在面料进过脱水和烘干后，必须对其进行定型整理，确保面料的尺寸稳定性。

5 面料性能测试

5.1 服用性能

汉麻/天丝等多组分功能性针织面料经测试，各项服务性能均达到了企业标准和相关国家标准的要求。其中常规的物理指标和色牢度测试结果见表2和表3。

表2　常规物理指标测试结果

表3　色牢度测试结果

5.2 抗菌性能

本文中，参照标准AATC-100 《纺织品抗菌性能测试》，对汉麻/天丝等多组分功能性面料的抗大肠杆菌性能进行测试，测试结果如表4所示。

表4　抗菌性能测试

5.3 抗紫外性能测试

本文中，参照标准AATC183-2010 《织物的抗紫外线性能测试》，对汉麻/天丝等多组分功能性针织面料的抗紫外线性能进行测试，测试结果如表5所示。

表5　抗紫外性能测试

6 结语

汉麻纤维作为一种纯天然的绿色纤维素纤维，其独特的形态结构及成分决定了它具有抗菌抑菌、抗紫外线、抗静电等功能。江苏悦达纺织集团有限公司结合自身的优势，开发了以汉麻原生纤维、汉麻粘胶纤维、天丝LF纤维和长绒棉纤维为原料的18.4tex紧密纺针织用纱，外加30D氨纶丝，经大圆机织造、染色后整理而得到该汉麻/天丝等多组分功能性针织面料。在后整理的过程中，通过采用纤维素酶抛光处理技术和柔软整理技术，改善了面料的刺痒感。该款面料不仅表面光洁、手感柔软、舒适，还具有抑菌抗菌、抗紫外线等功能性，可广泛应用于针织服装领域。随着汉麻纤维的深入研究和汉麻加工技术的逐渐成熟，汉麻功能性针织产品将具有更广阔的发展空间。

参考文献：

［1］ 高志强，马会英.大麻纤维的性能及其应用研究［J］.北京纺织，2004，25（6）：30-31，38.

［2］ 张 华，张建春.汉麻纤维加工技术研究及其在针织行业的应用［J］.针织工业，2007（3）：20-24.

［3］ 范雪荣. 纺织品染整工艺学［M］.中国纺织出版社，2006.

Development of Hemp/Tencel multi-component functional knitted fabric

WANG Sheng -jie
（Jiangsu YDTEX Group co.，Ltd，Jiangsu Yancheng 224005，China）

AbstractHemp/Tencel multi-component functional knitted fabric was developed by using hemp fiber， hemp viscose fiber ，Tencel LF fiber and long-staple cotton fiber. The paper introduced the properties of four fibers. The special physical and chemical properties of hemp fiber were introduced in detail . Technological improvement during the spinning，knitting ，dyeing and finishing was illustrated in detail. Trough the wearing and functional properties testing，the results showed the following conclusions. The blending of four fibers was able to improve its spinnability and fabric feel. Steaming and waxing technology were used to reduce the knitting difficulty and increase the rate of finished products. Cellulases polishing treatment was applied to improve the fabric handle. Knitted fabric developed with the improvement technology meet the wearability and have antibacterial and UV resistance functions.

Key wordshemp fiber；knitted fabric；antibacterial；UV resistance；cellulases polishing treatment

中图分类号：TS182+.2

文献标识码：A

作者简介：王圣杰（1968-），1991年7月本科毕业，2010年12月获高级工程师资格，2013年获江苏省科技企业家称号，2014年获盐城市突出贡献中青年专家称号。