（CEH）高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维的工艺探索

石红星，沈 局

（南通永盛汇维仕纤维新材料有限公司，江苏南通 226000）

随着经济的发展、人民生活水平的不断提高，在涤纶纤维的生产应用上，人们越来越重视织物面料的视觉效果及舒适度。本研究探讨的高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维是由不同特点的原料进行复合生产，利用多组分的不同收缩形成永久的弹力卷曲结构。该纤维没有加工之前和普通涤纶丝差不多，没有弹力及仿毛效果，但经过高温染色和水洗处理后，就产生了永久卷曲，面料产生弹力及仿毛效果，具有优秀的弹性伸长和弹性回复率，并且弹力稳定，回复性好，不会像氨纶那样容易老化。该纤维是针对氨纶在纺织品应用中受到一定的限制而研制成的一种新型仿毛弹性纤维。该产品织造而成的面料具优异的弹性和弹力回复性，具有独特的手感和光泽，抗污蓬松、耐日晒耐氯、吸湿快干，性能良好。加工成面料后，布面平整滑爽、悬垂性好、抗皱免烫、尺寸稳定、吸湿快干、弹性适度、服用性舒适，是一种新的功能性的纺织用材料。[1-4]该产品的问世，解决了原来氨纶弹力织物的弱点和不足，例如后整理怕氯漂、不好定型、弹性不稳定、不好打理、容易起泡、弹性过剩、穿着较闷热等。该高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维还可以与其他纤维交织，获得更多风格的新型面料，进一步提高服装面料的品质和性能。经反复实验，这种新型仿毛弹性纤维生产运行及质量指标正常，染色达到织造要求。

1 实验

1.1 原料

1.1.1 原料A

采用南通永盛汇维仕198dtex/24f（SSH 高保性弹性双组分纤维）POY 产品，指标见表1。

表1 198dtex/24f（SSH 高保性弹性双组分纤维）POY 产品参数

1.1.2 原料B

采用南通永盛汇维仕86dtex/72f（全消光涤纶）POY 产品，指标见表2。

表2 86dtex/72f（全消光涤纶）POY 产品参数

1.2 主要生产设备与测试仪器

生产设备：牵伸卷绕机KV888（山西同丰）；测试仪器：全自动强伸仪MODEL、缕纱测长仪YG086、标准光源箱D56（莱州电子仪器），染色实验编织机KU483T（无锡天翔）。

1.3 牵伸工艺

牵伸工艺路线如图1。

图1 牵伸工艺路线

牵伸主要工艺参数见表3。

表3 牵伸工艺参数

2 结果与讨论

2.1 加工速度

在试制高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维180D/96F的牵伸DT 时，由于采用多组分不同性能的原料，其中全消光POY 由于丝束中有较高质量分数TiO2，丝条拉伸性能和内部结构均匀性均较半消光纤维差，故选择速度稍低、控制张力在15 cN，保证在较低张力下就能得到稳定的牵伸状态，并减少因高质量分数的TiO2所导致的导丝器和丝条之间的磨损，减少毛丝产生的可能性，增加设备使用寿命，且另一种SSH高保性弹性双组分纤维，由于原料自带弹性，加工速度过高，会导致生产断头增加。

表4 是不同加工速度下的生产情况。可见在KV888 牵伸机上，加工速度控制在600 m/min 是比较合适的，牵伸张力和导丝器状况较好。实际生产中，选用600 m/min 的速度，经过近3 个月的运行，情况良好。

表4 不同加工速度的影响

2.2 预牵伸

预牵伸的主要目的是确保丝束在热盘加热牵伸的稳定性，预牵伸倍数过大会导致POY 原料冷牵伸，导致产品伸长量下降，毛丝增加；预牵伸倍数过小会导致POY 原料在生产过程中出现抖动，造成丝束在热盘牵伸过程中异常抖动，丝条内部结晶不完全，染色效果差。不同预牵伸倍率下的丝条加工效果见表5。

表5 不同预牵伸倍率下的丝条加工效果

由表5 可以看出，断裂强度随着预牵伸倍率上升而上升，但到强度在1.015 时反而下降，说明此时已经有单丝发生断裂，导致强度下降。因此，为了满足强度要求，预牵伸倍率不能太高。这主要是为避免预牵伸过程中冷牵伸，造成poy 伸长率下降，单丝开始发生断裂变形，预牵伸倍数过小会导致POY 原料在生产过程中出现抖动，造成丝束在热盘牵伸过程中异常抖动，丝条内部结晶不完全，染色袜带出现小段竹节，影响布面效果。考虑到以上因素，在实际生产中，预牵伸倍率定在1.005 比较合适。目前，在这种牵伸倍率下生产稳定。

2.3 主牵伸

不同主牵伸倍率下的丝条加工效果见表6。充分考虑到两种原料的差异，且另一种SSH 高保性弹性双组分纤维如果牵伸不充分，无法达到卷曲效果及弹性，且无机粒子增塑及诱导结晶的双重效应对牵伸倍率的影响，故选择较正常DT 牵伸丝稍高的牵伸倍率，有助于丝条内结晶完，形成良好的结晶结构和充分的取向，获得良好的染色效果及卷曲率，提高产品印染后处理的毛感，同时，尽量减少毛丝，保证纤维的强度。

表6 不同主牵伸倍率下的丝条加工效果

由表6 可以看出，断裂强度随着主牵伸倍率的上升而上升，但强度在2.02 时反而下降，说明此时已经有单丝开始发生断裂，导致强度下降。为了满足强度要求，主牵伸倍率不能太高。主牵伸倍数过小会导致POY 原料在生产过程中出现抖动，造成丝束在牵伸过程中异常抖动，丝条内部结晶不完全，染色袜带出现小段竹节，影响布面效果。卷曲率随着牵伸倍数的增加而上升，但在牵伸倍率1.92 时，开始出现毛丝的情况，考虑到以上多方面的因素，在实际生产中，主牵伸倍率定在1.82 比较合适。目前，在这种牵伸倍率下生产稳定。

2.4 热盘温度H1

合适的温度条件有利于丝条形成良好的大分子结构，提高高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维的染色性能。因原料中含有全消光产品，由于二氧化碳的加入形成晶核，在同等温度下，较半消光产品结晶度更高，结构排列更有序，拉伸性能有所减小，因此温度不宜过高。不同热盘温度H1 下的丝条质量效果不同，实验结果见表7。

表7 不同热盘温度H1 下的丝条质量效果

由表7 可知，随着热盘温度H1 的变化，强度、伸长变化并不大。但从卷曲率的变化来看，随着热盘温度H1 的升高，卷曲率也不断升高，为了兼顾毛丝及袜带手感，把热盘温度H1 设置在95℃最为合适。实验中，对染色进行跟踪，发现温度高，丝条上染率低，面料颜色变浅。同时，袜带变得很薄很透，不饱满，无蓬松感，丝条较亮。而温度在95℃时，袜带手感、外观风格都更好。因此，实际生产上热盘温度H1应该在（95±2）℃。

2.5 定型热板温度H2

适当降低定型热板温度H2 可得到更好的染色和蓬松效果。因本产品在后道织造染色中，对布面的门幅收缩及布面的平整性有较特殊的要求，沸水率直接影响后处理的起毛效果，故实验中分别对定型温度H2 做对比，结果见表8。

表8 不同定型热板温度H2 下的丝条质量效果

由表8 可见，定型热板温度H2 低温的情况下，染色和蓬松性较好，丝条有卷曲、沸水收缩的趋势，可以达到布面的门幅收缩，实现对布面平整性的要求。在生产中，温度不能太高，一般定在140℃。

2.6 其它

全消光原料相对半消光而言，TiO2粒子使退绕性能稍差，因此，在选择网络压空、卷装硬度、卷绕交叉角、防凸参数、油剂质量和用量等相关参数的时候必须仔细观察，尽可能改善退绕性能。另外，该产品对沸水收缩率、卷曲收缩率有较高的要求，因此，对两种原料的生产指标进行抽检，按日期批号上机生产，对生产的机台应缩短检修周期，满负荷生产一个月必须对皮辊、止捻器瓷件等部件进行检查，择差更换。特别是，热板清洗更应及时。实际生产中，热板使用超过一个月，染色质量就会有较大幅度的下降，出现色差。同时，在日常生产中应加强巡查，发现异常尽快分析解决。

2.7 产品质量

通过工艺改进，高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维品质量已能满足用户需求，染色及生产运行良好，主要物理指标见表9。

表9 主要物理指标

从试制的高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维可以看出，各项指标正常，能满足服用要求。试生产两个月后，该产品A 级品率达99.40%以上,染色一等品99%以上，外观无毛丝、蛛网，效果好，产品质量基本达到客户要求。

3 结语

（1）通过加工工艺的调整，在山西同丰牵伸卷绕机上开发产品高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维是可行的。

（2）由于采用多组分原料，在生产工艺上应充分考虑其影响，特别是加工速度、预牵伸倍率、主牵伸倍率、HI 及H2 的选用，都对保证产品质量十分重要。

（3）合理选用卷绕参数，保证高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维产品的退绕性能。

（4）高舒适光亮柔软仿毛弹性纤维产品，生产上较常规产品磨损大，应适当缩短设备维修周期，保证产品质量稳定。