Proviscose/PLA交织高密斜纹面料的生产实践

周克华，沈小锋，周 剑

（南通三荣实业有限公司，江苏 南通 226001）

随着社会的发展、人类的进步和人们生活品质的提高，人们对纺织服装面料的个性化、多样化、环保性、舒适性提出了更高的要求。随着科技的快速发展，纺织材料日新月异，新型天然纤维、再生纤维素纤维、再生合成纤维不断应用于纺织产品中，多组分绿色环保纤维在服装面料中的应用越来越广泛，并成为当今的时尚潮流。

南通三荣实业有限公司按照日本客人的要求，开发生产了Proviscose/聚乳酸（Polylactic Acid，PLA）交织高密斜纹面料，具有吸湿、透气、挺括、悬垂、飘逸、抗菌等优点，是制作春秋季风衣的理想面料。但Proviscose纤维和PLA纤维的特性给织造和染整加工带来了较大的困难，经过与织厂和染厂的通力配合、多次试验，最终成功开发并小批量生产了Proviscose/PLA交织高密斜纹风衣面料。

Proviscose纤维是兰精天丝与兰精黏胶的完美结合，并按30/70比例混纺，中文名“天枢”，由兰精公司授权南通大生集团生产供应，可100%自然生物降解，生态环保，质地介于天丝与黏胶之间，综合了天丝与黏胶的优良特性，其产品柔韧、光滑、悬垂、吸湿、透气并具有卓越的染色性能[1]。

PLA纤维是一种可生物降解的聚乳酸纤维，主要是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成[2]。PLA纤维具有优异的服用性能，其产品使用后在水分和温度合适的土壤环境中会迅速分解成低分子物，最终通过微生物被完全分解为二氧化碳和水。直接烧掉不会散发毒气，其排放的二氧化碳量也较少，是一种绿色环保材料。其产品具有手感柔软、抗皱耐用、亲肤、抑菌、防霉、对人体皮肤无任何刺激性等优点，是理想的服装面料用纤维。

Proviscose/PLA交织高密斜纹面料“来自自然、回归自然”，符合当今绿色、环保、可再生的要求。

1 纤维的特性

1.1 Proviscose纤维面料的特性

Proviscose是兰精A100天丝与兰精黏胶新型再生混合纤维素纤维，Proviscose天枢面料富有丝质感，既有真丝般的手感和柔和的光泽，又有黏胶纤维良好的吸湿性，还有合成纤维般的高强度，是服装面料的良品。其织物对印染工艺的要求比较苛刻，印染加工有一定的难度。

1.2 PLA玉米纤维的性能

PLA玉米纤维是一类热塑性纤维，其分子式为HO[CH(CH3)CO]nOH，分子链中没有强极性基，存在较多的酯基，碳链上还存在等距排列的甲基，分子间作用力不强，所以其熔点（120 ℃左右）和玻璃化温度（60 ℃左右）都比较低，对温度非常敏感，尤其经湿热处理后，其织物手感会变硬、变糙。PLA玉米纤维属于脂肪族聚酯纤维，其耐碱性比较差，在高温碱性条件下，PLA纤维会发生严重的水解，造成损伤。由于PLA纤维不耐高温、不耐碱的特性，对印染加工过程中的温度、pH、烘干条件、染料的性能等有比较严格的要求。

2 面料规格

（1）坯布：63〞Proviscose60S/2×PLA 150 D/144 F 208根/英寸×102根/英寸 3/2斜纹；（2）成品：57/58〞Proviscose60S/2×PLA 150 D/144 F 226根/英寸×102根/英寸3/2斜纹；（3）成分比例：Proviscose 70.7%，PLA 29.3%。

3 主要生产工序及工艺条件

3.1 织造工序

为防止在整经过程中挂断纱线，为浆纱提供优质的经轴，经纱整经的张力需要小而匀，按前、中、后排分段控制加压的方法，配置张力圈，做到张力、排列、卷绕三均匀。

经纱浆纱是确保坯布质量、加快织造速度的重要工序。由于经纱是Proviscose天枢纤维的双股线，股线相对比较光滑，摩擦系数较小，只需要上少量的轻浆就可以满足织造的需要。

为了在温和条件下将浆料去除且不会对PLA纤维造成损伤，宜选用淀粉对Proviscose纱线进行浆纱，具体浆料配方、调浆工艺和浆纱工艺如下。

3.1.1 浆料配方、调浆工艺

变性淀粉：125 g/L，聚丙烯酰胺：25 g/L，水溶性蜡片：50 g/L，pH：6.5～7.5，温度：95 ℃。

3.1.2 浆纱工艺

车速：40 m/min，压浆方式：两浸两轧，浆辊压力：20 kg，浆槽温度：85 ℃，上浆率：3%。

3.1.3 织造

由于所开发的Proviscose/PLA交织高密斜纹总紧度比较大，织造有一定的难度，同时考虑到Proviscose和PLA的特性，只有对上机织造工艺进行合理的设计，才能保证产品的质量。

使用丰田JAT710喷气织机进行织造。首先，要根据季节及当时的温度、湿度控制好织造车间的温度、湿度。尤其是车间内的相对湿度，过低会导致纤维间的抱合力变弱，断头增加；过高会导致浆膜发生粘连，造成织造开口不清，产生跳纱等质量问题。为了防止产生断纬现象，需要调整后梁高度，合理调整主、辅喷气压和引纬参数，减小张力，减小打纬阻力，在生产过程中需要不断检查布面质量，及时调整后梁高度或者上机张力等上机工艺参数，确保下机坯布质量；在不引起经纱断头的情况下，可以根据实际情况适当加大上机张力，使梭口更加清晰，从而保证织物的风格和质量，同时提高织造效率。

此品种织机织造的主要参数：车速680 r/min；主喷气压3.0 kg/m2，辅喷气压3.3 kg/m2；引纬时间为66°～245°。

边撑疵、折印、刮伤是Proviscose/PLA交织高密斜纹织物在织造过程中极易产生的主要疵点，会直接影响印染加工质量，因此，需要将胶辊边撑调整至合适的角度，避免边撑疵的产生。此外，考虑到此品种密度比较大，在坯布检验及成件时不能码布，只能直接卷筒，否则就会产生印染加工中难以去除的折印、刮伤等问题。

3.2 印染加工

工艺流程：翻布缝头→退浆、水洗→染色→烘干、拉幅→成品。

3.2.1 翻布缝头

此品种由喷气织机织造，在喷气送纬过程中，会有轻微的退捻现象。为防止在染色加工中产生难以调整的左中右色差，需要在发卷翻布时保证上下手一致；由于经密较大，为防止针密偏大而引起缝头绉，针密以24～25针/10 cm为宜。

经纱为Proviscose股线，并且织造前进行了浆纱，而纬纱又是PLA长丝，纱和丝的表面都比较光滑，经过织造后，织物表面仍然比较光洁，一般情况下不需要进行烧毛处理。虽然此品种为3/2斜纹组织，而且正面以Proviscose纤维为主，但PLA的熔点低，即使进行快速轻烧毛，染色后布面也会产生或多或少的不可消失“熔点斑”和“条花”。

经纬总密度达到328根/英寸，此品种在后续的所有加工过程中，均需采用卷装的方式堆布，否则就会产生不易去除的压折印。

3.2.2 退浆

根据Proviscose和PLA纤维的特性，Proviscose/PLA交织高密斜纹织物不能采用常规的前处理工艺，并且需要尽可能缩短工艺流程，尽可能减小对纤维的损伤；此品种经纱Proviscose纤维本身含有的杂质极少，Proviscose纤维股线是用变性淀粉和聚丙烯酰胺及水溶性蜡片对其进行浆纱的，因此只需要在温和的工艺条件下进行退浆和清洗即可满足染色的需要。经多次实践，Proviscose/PLA交织高密斜纹织物采用α淀粉酶加适量非离子型精炼剂进行卷装温堆、中温水洗，就可以充分去除布面上的浆料及杂质，并且不会对Proviscose/PLA纤维造成损伤；卷装温堆工艺可以使Proviscose/PLA交织高密斜纹降低或避免在退浆机上产生绉条的可能。

α淀粉酶退浆时，在经纱的淀粉膜表面吸附，降解淀粉，使淀粉变成小分子或多（单）糖，这些化合物对纤维的直接性小，易溶于水而脱落；为了避免离子型表面活性剂破坏α淀粉酶的结构、使酶变性失活，使用非离子型表面活性剂既可以降低织物的表面张力，促进酶向织物表面微孔和裂缝的渗透，又可以帮助酶朝着催化作用有利的位置取向，使酶对织物上浆料的分解更彻底[3]；同时，精炼剂可以对织物表面的油剂和污迹进行乳化、清洗。

工艺处方：α淀粉酶4 g/L，精炼剂2 g/L，pH为6.5，轧液温度75～80 ℃，浸轧方式为多浸两轧，车速40～45 m/min，轧余率为90%～100%。

Proviscose/PLA交织高密斜纹经浸轧α淀粉酶溶液卷装后，用塑料薄膜包严，常温下堆置转动2 h。

Proviscose/PLA交织高密斜纹经浸轧α淀粉酶溶液温堆后，织物上的大部分浆料、油剂就已发生膨胀、降解、乳化，转变成可溶、可洗涤物质，但仍以胶体的形式附着在织物上，需要进行温水清洗。

水洗工艺：1～4格温水逆流水洗（70～80 ℃）→5～6格温水逆流蒸洗（60～70 ℃）→7～8格暖水逆流水洗（40～50 ℃）→最后两格冷水逆流水洗。

在水洗时，要合理调节张力，做到松而不绉，充分利用轧点前的弯辊，防止绉条的产生。

3.2.3 染色

到目前为止，PLA纤维织物染色加工的首选染料仍然是分散染料，考虑到PLA纤维的特性，经实践，Proviscose/PLA交织高密斜纹宜采用高温高压卷染机进行分散/活性两浴法染色。

染色工艺流程：A字架卷装→进缸→分散染料染PLA→还原清洗→活性染料染Proviscose→皂洗→柔软→出缸卷装。

3.2.3.1 分散染料染PLA纤维

（1）分散染料的选择。PLA纤维具有很高的结晶度，分子结构比较紧密，对分子中存在酯基、羟基、卤素原子和氨基等极性基团的分散染料有较高的亲和力[4]，因此，宜选择扩散性能好、分散稳定、有较好相容性和染色同步性且分子成直线型和共面性较强的中低温型分散染料，经实践、筛选，浙江闰土的低温型分散染料适合用于Proviscose/PLA交织高密斜纹中PLA纤维的染色。

（2）分散染料染色工艺条件。PLA纤维用分散染料染色不易染深。虽然在130 ℃时，分散染料在PLA纤维上的得色深度大大提高，但对纤维强力造成了很大的损伤；在高温湿热状态下，PLA纤维染色时间过长还会引起纤维结晶增长，使上染速率和最高上染率下降，所以染色保温时间不宜长，并且要严格控制升温速率，确保PLA纤维织物强力和提高染色重现性。

PLA纤维对染色温度比较敏感，在70 ℃以下几乎不上色，但在80 ℃左右时上染速率急剧上升，故在70 ℃以下升温速度可以稍快，但达到85 ℃需要减缓升温速度（0.5 ℃/min）。为了加强移染、提高匀染程度，可在85 ℃时保温10 min左右；然后以1 ℃/min的速度升温至最高温度120 ℃并保温，保温时间不宜长，以免纤维损伤。在此温度下，染料扩散速度很快，足以达到最高上染率。经多次实践发现，只需保温15 min即可，然后按2 ℃/min的速度降温，直至45 ℃左右进行排液和洗涤。

经实践，在分散染料对PLA纤维染色时，用醋酸调节染液的pH至4.5～5.5，可以得到理想的中深颜色。

以染深蓝色为例，分散染料染色处方：分散金黄0.5%，分散橙0.6%，分散深蓝2.1%，分散剂0.5%，pH为4.5～5.5，浴比为1∶10。

染色工艺曲线如图1所示。

图1 染色工艺曲线

3.2.3.2 还原清洗

Proviscose/PLA交织高密斜纹经分散染料对PLA纤维染色后，需要通过还原清洗将吸附在纤维的表面浮色去除，否则会影响面料的水洗牢度、摩擦牢度，尤其是色泣牢度；由于PLA纤维不耐强碱，在烧碱保险粉的作用下，会发生严重的水解，造成PLA纤维损伤和染料褪色、变色，故烧碱保险粉不适合用于PLA纤维织物的还原清洗；经试验、选择，由广州乾泰化工有限公司开发生产的还原清洗剂QT-111，完全可以替代烧碱保险粉，对染色后的Proviscose/PLA交织高密斜纹进行有效的还原清洗。

还原清洗剂QT-111是一种粉状、易溶于水的特殊界面活性剂与还原剂混合物，在pH=4.5～5.5的弱酸性和70～80 ℃温度条件下，可以很好地剥离在染色过程中沾污于纤维上的分散染料浮色，从而提高染色牢度，并且不影响PLA纤维织物的强力和色光。

具体步骤和工艺如下：过温水1～2次（深色）→边加水边升温至70～80 ℃→用醋酸调节pH=4.5～5.5→加入QT-111还原清洗剂3 g/L→在70～80 ℃温度条件下运转20 min→温水洗→冷水洗→出缸卷装。

3.2.3.3 活性染料套染Proviscose天枢

（1）活性染料的选择。Proviscose纤维上的羟基比较多，对活性染料的亲和力较强，上染速度比较快。为了防止染色不匀、染花等现象，需要对染料进行选择：第一，选择三原色进行拼色；第二，选择配伍性和匀染性较高的染料；第三，选择弱碱可以促染的染料。

（2）活性染料染色工艺条件。深蓝色（Proviscose/PLA交织高密斜纹两相套平）；活性染料染色处方：活性深蓝2.8%，活性黄0.8%，活性红0.6%，元明粉3.0%，纯碱2.0%，浴比为1∶10。

套染工艺曲线如图2所示。

图2 套染工艺曲线

3.2.3.4 皂洗

深蓝色Proviscose/PLA交织高密斜纹套染活性染料后，少量未上染或未固着的染料以及水解染料还附着在其织物上，这些浮色必须皂洗去除，否则会影响织物的染色牢度。为了将附着在织物上的浮色皂洗掉，其皂洗温度需要大于60 ℃的套染温度；经实践，使用广东传化富联精细化工有限公司生产的低温皂洗剂TF-2318，在70～80 ℃和pH=6～7的条件下进行皂洗，可以有效去除浮色，皂洗后的洗涤牢度和摩擦牢度分别可以达到JIS L 0844和JIS L 0849的基准要求，色泣牢度（大丸法）可以达到4～5级。

3.2.3.5 柔软

由于Proviscose/PLA交织高密斜纹的密度比较大，同时经前道各工序加工后布面较硬挺，为了防止缝制过程中“爆针”，确保风衣成品的平滑、飘逸、挺括和时尚，需要在缸中对面料用氨基硅柔软剂进行柔软整理。

在柔软处理结束后的出缸卷装过程中，需要调整好A字架，并充分利用弯辊，避免卷装绉的产生，否则在烘干拉幅过程中很难去除。

3.2.4 烘干、超喂拉幅

由于PLA纤维的耐湿热性很差，若直接接触式高温烘干，手感会产生不可逆转的硬挺现象，Proviscose/PLA交织高密斜纹适宜从定型机（跳过轧车和夕林）针板上直接用热风烘干，并且烘干温度必须严格控制在110 ℃以下，车速以下机面料烘干为准，这样可以防止接触式烘干时局部受高温，造成面料的局部板结、手感变硬等现象[5]。

经前道工序加工后，织物幅宽参差不齐，在热风烘干过程中一并将门幅拉伸至规定门幅；为了保证经向缩水率达到要求且基本一致，需要利用毛刷进行超喂，并视具体缩水率数值，合理调整其超喂大小；为了防止下机面料温度偏高，面料出针板后需要经过冷却辊冷却，避免卷装中的面料温度过高。

3.3 结论

（1）Proviscose是兰精A100天丝与兰精黏胶混合新型再生纤维素纤维，PLA纤维是一种可生物降解的聚乳酸纤维，其织物符合绿色、低碳、环保的时代要求。由于Proviscose纤维和PLA纤维各自的特性，织造和染整加工有较大的难度，需要科学合理地制定工艺流程和工艺条件。

（2）为了保证Proviscose/PLA交织高密斜纹在温和条件下通过前处理就能将浆料去除，满足染色需求并避免退浆工艺对PLA纤维造成的损失，采用变性淀粉浆对Proviscose纱线进行浆纱。由于此品种紧度比较大，织造有一定的难度，需要对上机织造工艺进行合理的设计，否则会产生较多织造质量问题。

（3）Proviscose/PLA交织高密斜纹的密度比较大，为避免产生不易去除的压折印，在整个印染加工过程中，每一道工序均需采用卷装的方式堆布。

（4）为防止常规退浆工艺对PLA纤维造成的损伤，采用α淀粉酶加适量非离子型精炼剂对Proviscose/PLA交织高密斜纹进行卷装温堆退浆。

（5）采用高温高压卷染对Proviscose/PLA交织高密斜纹进行分散/活性两浴法染色，需要根据PLA纤维和Proviscose纤维的特性，对相应的分散染料和活性染料进行选择，并制定合理的工艺流程和工艺条件。

（6）为了减少对Proviscose/PLA交织高密斜纹中PLA纤维造成的损失，用还原清洗剂QT-111替代烧碱保险粉进行还原清洗，用低温皂洗剂TF-2318在弱酸性条件下进行皂洗。

（7）考虑到Proviscose/PLA交织高密斜纹中PLA纤维耐湿热性比较差，避免直接接触式高温烘干造成不可逆转的面料硬挺现象，此品种适宜从定型机针板上直接用110 ℃以下的热风烘干。