丙纶化纤织物应用于户外休闲产业的发展现状及展望

2021-12-20彭志

纺织报告 2021年12期

彭志

（嘉兴墨虹纺织科技有限公司，浙江嘉兴 200043）

20世纪50年代，丙纶开始了工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。传统的丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化。但是，经过几十年的发展，丙纶化纤织物的缺点得到了极大的改善，在户外休闲用纺织品行业得到了极大的发展，已经形成了系列化、多样化的产品格局。常见的如户外家具、户外遮阳防护设施（如篷伞类产品）等行业，这类丙纶化纤织物得到了普遍应用，主要包括空气变形纱（Air Textured Yarn，ATY）类、拉伸变形丝（Draw Texturing Yarn，DTY）类、全拉伸丝（Fully Drawn Yarn，FDY）类、丙纶（Polypropylene，PP）短纤维纱类。在绿色环保产品已经成为发展主流的大环境下，因为丙纶化纤具有天然的环保特性，因此在国内外受到了极大的重视，在户外用织物领域得以更加快速地发展。例如在化纤加工及织物加工的过程中，由于普遍产业原液/色母粒的色纺加工，基本不会产生水污染；在废物处理过程中，由于丙纶天然的特性，废物处理没有有毒废气废液废渣，极其符合绿色环保的发展理念。目前，研发热点集中于耐候性的提高以及各类不同手感、厚度、防水、耐水压技术的发展等[1-2]。

本研究对获得丙纶化纤织物的工艺路径进行了研究和总结，对目前化工市场上几种成熟的、最新开发出的丙纶化纤的发展前景作出了展望。

1 丙纶化纤织物的发展现状

1.1 ATY类

ATY类织物最早出现在欧洲，典型代表为西班牙红龙公司开发的应用于户外家居用面料，由于采用了丙纶改性工艺，极大地克服了传统丙纶耐光性较差的缺点，并且获得了比普通色织涤纶更好的耐光/耐候色牢度，同时具有手感厚重、有较强的毛绒手感的优点，在市场上大获成功。21世纪初期，这种纺织品经过中国台湾、马来西亚各纺织品公司的改进，在国际上形成了一系列较为著名的户外用面料品牌，国内一般称此类产品为奥利芬面料。国内目前也有很多丙纶化纤及纺织企业仿制了这类产品，进一步降低了产品成本并在一定程度上提高了产品的性能。

1.2 DTY类

在ATY面料获得成功后，户外产业用市场对丙纶织物提出了更高的要求。由于ATY面料结构比较松散，在用于制作户外遮光类产品时，遮光率不达标，同时，尽管丙纶织物的耐候性得到了较大提高，但是较户外产业常用的改性腈纶类产品，耐候性仍然较差。因此，国内的一些企业有针对性地开发了DTY类丙纶化纤织物。此类织物的特点是结构紧密，具有较高的遮光度，布面光滑平整，布料柔软且具有一定的挺括性，相比ATY类产品，更适合制作户外遮阳伞用、篷用类产品。

此类产品由国内企业率先研发并推向市场，在国际市场上已经获得了一定的认可，在中高端市场上份额增长较快。但是受DTY类化纤生产成本的限制，DTY类丙纶化纤织物的价格较为昂贵，目前主要应用于高端市场。

1.3 FDY类

FDY类织物相比ATY和DTY，是最早实现产业化的丙纶化纤织物，在织带、手套、土工布等领域已经成熟应用了多年。但是，FDY类织物在户外产业中的应用较晚且发展缓慢，主要是因为FDY类织物强度较高，面料普遍较为粗糙，手感发硬，无法满足手感柔顺或者织物结构紧密的要求。

近年来，随着对织物环保性的日益重视以及FDY类丙纶化纤技术的发展，国内逐渐开发出高孔低旦FDY化纤。此类化纤单丝较细，因此手感柔软，而且织造结构紧密，逐渐应用于户外篷用类产品。

1.4 PP短纤维纱类

PP短纤维在无纺布等领域应用非常广泛，虽然将丙纶短纤维经过梳棉、并条等加工成纱线的工艺开发在 20世纪初期经历过一段时间的热潮，但是由于丙纶在加工过程中静电太大，染色较为困难。国内仅有屈指可数的企业能做出适合机织的丙纶短纤维纱线。丙纶短纤维织物手感柔软且厚重，织物结构非常紧密，在使用性能上超过了任何一种丙纶长丝织物，甚至和户外产业中耐候性最好的腈纶织物不相上下，具有较大的发展潜力。但是，产品生产成本较高，在市场推广上遇到了较大阻力。

2 丙纶织物存在的技术挑战

2.1 耐候性需要进一步提高

经过长时间的发展，目前，丙纶的耐候性指标在市场上已经超过了涤纶、氨纶甚至锦纶类等织物，仅次于腈纶类产品。例如，采用国际标准AATCC 16进行耐光色牢度测试，结果如表1所示。

表1 AATCC 16 耐光测试

从产品的耐光性看，改性丙纶产品的耐光色牢度已经超过了常见的一些织物，但是和腈纶类产品相比，仍有差距。从经济角度考虑，丙纶织物的成本较腈纶织物有较大的优势，因此，丙纶耐候性的持续提升将是目前产业的重点研发方向[3]。

2.2 防水性、耐水压、抗菌防霉、阻燃性能需持续提高

丙纶织物不耐高温，理论软化温度在160 ℃，但是实际应用温度不能超过130 ℃，否则就会出现明显的硬化现象，这就对织物后整理技术提出了挑战。传统的浸轧、烘干、防泼水及抗菌防霉整理技术，PA（聚丙烯酸酯类织物涂层）或者PU（聚氨酯涂层）都无法应用于丙纶织物。

为了克服这一技术难关，国内企业开发出低温浸轧后整理技术，较好地解决了丙纶面料防泼水后整理难题[4]。同时，低温后整理获得的抗菌防霉技术也有较显著的发展，可以较好地满足丙纶面料的需求。

但是，耐水压涂层技术仍然处于发展瓶颈阶段。这一技术在户外产业常用的改性腈纶类产品上也是存在的。虽然国内企业可以采用其他非涂层技术获得产品的耐水压功能，但如果这一技术可以获得突破，将为户外产业用织物领域带来巨大的变化。

在阻燃领域，目前有两种技术方案：（1）通过织物浸轧后整理获得阻燃性能。此类技术较为成熟，可以较好地应用于丙纶织物，但是缺点是防水性较差，不太适合户外产业用织物，其通常需要适应较多自然雨水冲淋的环境。（2）通过在丙纶化纤生产过程中添加阻燃改性材料来获得阻燃改性化纤及织物。这一技术是目前发展的热点，主要问题是高性能阻燃改性剂往往不环保甚至含有毒性，而环保的阻燃剂难以满足较高要求。同时，在化纤生产过程中添加的阻燃改性剂，往往对化纤的耐候性及强度等其他性能有影响，因此，此类技术应用受限，仍需进一步开发。