中空涤纶保暖面料的生产

张显华 冯向伟 周 蓉 刘 凡 何 闯

（1.河南工程学院，河南郑州，450007；2.中原工学院，河南郑州，450007）

中空纤维中中空涤纶占比最大，在保暖服装行业的应用也最为广泛［1］。从填充材料、保暖衣、保暖裤到特殊防护服以及航空航天服，中空涤纶在未来与其他学科的交叉发展前景值得期待［2］。中空涤纶是对传统涤纶改进得到的差异化产品，理论上中空度可达50%以上，但是中空度大于50%会影响整体纤维的服用性能［3］。保暖性的大小与织物中静止空气的含有量呈正相关关系，由于中空涤纶的特殊结构，使得中空涤纶织制的织物所含有的静止空气含有量比传统涤纶织制的织物高，保暖性也相应地好于传统的涤纶织物［4］。在保暖性测试试验中，中空涤纶制品的保暖性比传统涤纶制品的保暖性高1.8倍［5］。棉制品柔软舒适，具有良好的吸湿透气性能［6］。本文采用中空度40%的中空涤纶与棉纱交织，产品定位为男士衬衣保暖面料。

1 产品设计

产品定位为男士衬衣保暖面料，经纱为中空涤纶纱线，纬纱为棉纱，表里换层组织，采用几何图形，经纬纱线采用深色，织制保暖且舒适的面料。

1.1 原料选择

织物的保暖性除了与织物的厚度有关外，还与织物中所持有的静止空气量有关［7］。我们以中空度40%的涤纶长丝为原料。为了保证保暖面料的舒适性，纬纱采用棉纤维，其主体长度29 mm。经纱采用长丝利于织物柔软，纯棉纬纱利于织物布面光洁平整并具有良好的吸湿透气性能。

1.2 经纬纱及捻度

线密度影响着织物的纹路清晰程度及人的触觉感受。由于设计织物为男士衬衫保暖面料，采用线密度16.5 tex/144 F的涤纶长丝，纬纱为C 16 tex纱，保证织物布面平整细腻。

为确保织物柔软厚实，经纱捻系数取100，纬纱捻系数取200；经、纬纱捻度分别调整为整数值，即250捻/m、50捻/10 cm。纱线的捻向不仅影响着织物的反光程度，而且会影响织物的结合牢度［8］。织物较松厚，经纱用Z捻，纬纱用S捻。

织物紧度对织物外观和性能有重要影响［9］。双层织物紧度大约是单层织物紧度的两倍，经向紧度取90%，纬向紧度取80%。

1.3 产品规格

织物组织为表里换层双层组织。表、里组织都是平纹组织，布边采用二上二下经重平组织。织物组织图如图1所示。经密596根/10 cm，纬密540根/10 cm。幅宽150 cm，布边宽0.8 cm。表里经纱为中空涤纶（1蓝1黑）×64；表里纬纱为纯棉纱（1蓝1黑）×64，边纱共48根，布身经纱共8 844根。

图1 织物组织图

2 主要生产工艺和技术要点

2.1 络松筒

采用HC001型高速松式络筒机，速度900 m/min，卷 绕 密 度 0.38 g/cm3，卷 绕 张 力12 cN。

2.2 中空涤纶的前处理

练漂工艺去除中空涤纶表面的油剂，采用适合的练漂剂，既不损伤纱线原有的物理性能，同时使练漂工艺顺利进行。保护剂H 1 g/L，稳定剂2 g/L，30%NaOH 4 g/L，ECL精炼剂1 g/L，浴比 1∶20。练漂温度 130℃，p H值控制在10～11［10］。

2.3 中空涤纶染色

采用DB211型筒子纱染色机。分散染料与涤纶的结合较好，染色均匀鲜艳。采用分散染料2%，染涤爽HK 1.5 g/L，H2O22 g/L～4 g/L，时间30 min，染色温度130℃。在制定染色工艺过程中，尽量减少繁琐的工艺流程，以提高染色效率；同时在染色配方的选择上，要选择染色均匀度高的染料。通过添加固色剂，增加染色牢度，保证在生产使用中不脱色，满足织物色彩要求。

2.4 络筒

络筒能提高纱线强力均匀性，保证织造要求。选用GA 015型络筒机，络筒速度和张力不宜过大，防止涤纶长丝意外伸长导致的纱线物理性能下降。筒子的卷绕密度要合理，采用0.4 g/cm3，速度 742 m/min，张力 12 cN。

2.5 整经

采用ZDA⁃1800型整经机。整经速度600 m/min，卷 绕 密 度 0.47 g/cm3，工 作 幅宽 1 200 mm～2 000 mm，纱线整经张力10 cN，整经轴12个，织轴直径815 mm，压辊压力200 N～300 N。

2.6 劈花排花

黑色纱线排列在第1至第6轴，每轴均为737根；蓝色纱线排列在第7至第12轴，每轴纱线均为737根。边纱48根平均分配到12个轴上，每个轴4根。

2.7 浆纱

采用KS⁃200型浆丝机。PVA浆料与涤纶结合效果好；同时，在浆料中加入一定量的复合助剂，以提高PVA的包覆效果。浆料配方:PVA⁃1799 50 kg，PVA⁃205 25 kg，柔软剂 12 kg，变性淀粉12.5 kg，聚丙烯酸25 kg。上浆工艺:速度40 m/min，温度75℃，浆液黏度15 s，压浆力22 k N，上浆率8%，浆纱回潮率0.4%。通过浆丝，增加了涤纶长丝的强度以及耐磨性能。

2.8 穿经

采用SDM 100型自动穿经机。穿综共使用10页综框，布身穿前8页综框，顺穿，布边穿最后两页综框。筘幅165 cm，布身每筘4入，布边每筘2入，筘号134齿/10 cm。

2.9 纬纱准备

前处理可以去除纬纱棉纤维中含有的色素及其他的杂色。纬纱练漂工艺配方:NaClO 1 g/L～2 g/L，Na2CO33 g/L～5 g/L，Na2S2O31 g/L～2 g/L，温度40℃～90℃。

纬纱采用一浴二步法染色效果较好，染料利用率较高。染色配方:X型活性染料5%～10%，NaCl 20 g/L～60 g/L，Na2CO310 g/L～20 g/L，Na3PO45 g/L～10 g/L。

采用SFVC1型热定捻锅，定捻温度80℃～85℃，时间40 min～45 min。

2.1 0 织造

采用P7200型片梭织机。在纱线断裂强力允许的范围内，上机张力偏大掌握，保证开口清晰。由于设计的织物为表里换层双层织物，织机的后梁高度取70 mm。织机车速不宜太高，设定为320 r/min，上机张力 2 300 N，开口时间 75°。注意调节纬纱张力，以避免纬向疵点。

2.1 1 后整理

采用德国奥斯托夫280型烧毛机。织物经纱为涤纶长丝，静电现象较严重，烧毛机的开车速度要低一些，在50 m/min～60 m/min；火焰距离0.8 cm，温度900℃～1 000℃，一正一反烧毛。

采用热碱退浆的方式。退浆过程中需要使用较多的水，色织物在退浆过程中要做到不改变原来织物的颜色，并且布面光洁，手感要好，使用长车快速退浆工艺。退浆工艺配方:H2O24 g/L～5 g/L，碱液5 g/L～10 g/L，汽蒸30 min～60 min，温度80℃，pH值7～8。

柔软整理工艺流程:一浸一轧或二浸二轧→预烘→焙烘→成品。配方:柔软剂CGF 1.2 g/L～2.2 g/L，氨基弹性体 STU⁃22 2 g/L，MgCl25 g/L。焙烘温度160℃～180℃，时间30 s～60 s。最终生产的面料实物图如图2所示。

图2 面料实物图

3 面料保暖性测试

织物的克罗值越高，保暖性越好［11］。采用平板式保温仪测试面料的保温性。一般面料克罗值在0.22～0.32。测量3次所生产面料的克罗值，平均值为0.48，为一般织物的2倍多。因此，可以认为生产的中空涤纶面料保暖性较好。

4 结语

我们设计生产的中空涤纶长丝与棉交织保暖面料，经纱为中空涤纶长丝，纬纱为棉纱。经后整理，面料柔软舒适，色泽亮丽。以纱线、织物组织为基础，结合原料及保暖面料的需求选择工艺，最终生产的面料保暖性在普通面料的2倍以上；同时，也为企业赢得了较好的经济效益。