周明華 (上海新聯(lián)紡進(jìn)出口有限公司，上海，200050)

芳砜綸色織面料研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化*

周明華 (上海新聯(lián)紡進(jìn)出口有限公司，上海，200050)

闡述了芳砜綸色織面料研發(fā)和生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，已制定出芳砜綸紗合適的染色、織造生產(chǎn)工藝和技術(shù)參數(shù)，芳砜綸色織面料質(zhì)量穩(wěn)定，具備了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件。

芳砜綸，色織面料，染色，織造，關(guān)鍵技術(shù)

0 前言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及人民生活水平的進(jìn)一步提高，使得阻燃、隔熱類(lèi)防護(hù)產(chǎn)品的需求不斷增加。由上海紡織控股(集團(tuán))公司自主研發(fā)的高性能芳砜綸具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，耐熱性能優(yōu)良，在250℃條件下長(zhǎng)期使用尺寸穩(wěn)定性好，收縮小，強(qiáng)度保持率高;具有卓越的阻燃性，限氧指數(shù)LOI值高達(dá)33%;其面料具有棉一樣的舒適感，是一種具有永久熱防護(hù)功能的理想材料。與其他高性能纖維相比，芳砜綸的加工性能良好，可用普通設(shè)備加工成紗線、面料、服裝和防護(hù)制品等，可廣泛應(yīng)用于國(guó)防、軍工和現(xiàn)代化工業(yè)中的特種作業(yè)環(huán)境及家居裝飾等，市場(chǎng)需求大，科技含量高，與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品相比較，其性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用前景看好。

上海新聯(lián)紡進(jìn)出口有限公司(隸屬于上海紡織控股(集團(tuán))公司)在做好芳砜綸貿(mào)易接單的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)芳砜綸織物新產(chǎn)品，組織產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，掌握了芳砜綸色織面料研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具備了大批量生產(chǎn)的條件。

1 工藝流程和工藝參數(shù)

芳砜綸色織面料生產(chǎn)中制定合適的染色工藝十分重要的，我公司采用陽(yáng)離子染料和加載體助劑在高溫高壓染色機(jī)上染紗，其目的是確保染料滲透到纖維內(nèi)部，其中的倒松筒車(chē)速需嚴(yán)格掌握，筒子應(yīng)軟硬適中，張力均衡。

通過(guò)準(zhǔn)備、織造工藝技術(shù)措施的逐一落實(shí)，用LL－680型劍桿織機(jī)(車(chē)速310 r/min)和GA747型(車(chē)速180 r/min)都可織制芳砜綸色織面料。相比較而言，以GA747織制的織物下機(jī)質(zhì)量更好，織造效率更高(達(dá)到92%)。

1.1 染色部分

1.1.1 染色工藝流程

本色芳砜綸筒紗→倒松筒→前處理→染色→水洗→皂洗→烘干→倒緊筒→染色芳砜綸筒紗

1.1.2 工藝參數(shù)

(1)絡(luò)筒車(chē)速為600～650 r/min; (2)前處理加1～2 g/L的除油劑; (3)染色溫度130℃，壓力196 kPa。

1.2 準(zhǔn)備、織造部分

1.2.1 織造工藝流程

(1)經(jīng)紗→整經(jīng)→漿紗→穿綜

(2)經(jīng)紗+緯紗→織造→坯布檢驗(yàn)

1.2.2 工藝參數(shù)

(1)整經(jīng)車(chē)速控制在280 r/min;

(2)漿紗車(chē)速控制在40～50 m/min，漿槽溫度98℃，上漿率為8%～9%，回潮率6%～6.5%;

(3)織造工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 LL-680和GA747型劍桿織機(jī)織造工藝參數(shù)

1.3 后整理部分

1.3.1 后整理工藝流程

坯布→退漿→定型→預(yù)縮→成品檢驗(yàn)→卷筒

1.3.2 工藝參數(shù)

(1)退漿車(chē)速控制在30～40 m/min(按織物厚薄而異)，堆置40 min以上，80℃熱水洗;

(2)定型車(chē)速35 m/min，定型溫度180℃; (3)預(yù)縮車(chē)速35 m/min，預(yù)縮率1%～1.5%。

2 產(chǎn)品規(guī)格

按上述工藝流程加工而成的耐高溫阻燃色織面料常用織物規(guī)格如表2所示。

表2 耐高溫阻燃色織面料常用織物規(guī)格

3 主要關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

針對(duì)芳砜綸纖維及其紗線的特性，我們通過(guò)不斷摸索，逐步優(yōu)化，在染色和織造工藝過(guò)程開(kāi)創(chuàng)性地采取了相應(yīng)的技術(shù)措施與對(duì)策。

3.1 染色部分

(1)因芳砜綸紗線斷裂伸長(zhǎng)率較大，有一定的彈性，染紗前的倒松筒至關(guān)重要。通過(guò)多次的摸索和小樣試染，確定選擇絡(luò)筒速度為600～650 r/min，筒子松緊適宜，染后的顏色均勻無(wú)色差;如絡(luò)筒車(chē)速超過(guò)800 r/min，則筒子卷繞太緊發(fā)硬，染色后會(huì)發(fā)生色花起圈現(xiàn)象［［1］。

(2)絡(luò)筒時(shí)張力圈要調(diào)整一致，并用張力儀進(jìn)行測(cè)試，保持張力均衡，采用金屬槽筒更有利于減少靜電和毛羽產(chǎn)生［［2］。絡(luò)松筒工作做好做細(xì)，可以確保布面色澤均勻一致無(wú)條花，這是必須重視的一個(gè)環(huán)節(jié)。

(3)為避免染色缸差，控制一個(gè)訂單染一缸紗，即使5 000 m以上的訂單也可采用經(jīng)緯紗各染一缸的方法而使面料無(wú)色差，這是布面色澤一致的重要保證［［1］。

(4)芳砜綸采用陽(yáng)離子染料和加載體助劑，在常用的高溫高壓條件下即可染色，80℃之前以1℃/min速度升溫，至80℃時(shí)加化好的染料和助劑，之后以0.5℃/min速度升溫至130℃，壓力196 kPa，然后保溫1 h，以達(dá)到勻染的效果。

(5)芳砜綸紗線剛性大，毛羽多，染色后處理時(shí)需加1～2 g/L的柔軟劑，以利于筒子紗線順利退繞。

3.2 準(zhǔn)備、織造部分

(1)以14.8 tex×2紗為例，斷裂強(qiáng)力100次測(cè)定均值4.88 N，斷裂伸長(zhǎng)率均值為19.57%。在準(zhǔn)備工序中采取減少預(yù)伸長(zhǎng)，控制張力，貼伏毛羽，增強(qiáng)耐磨性的措施。

(2)為實(shí)現(xiàn)布面勻整必須做到片紗均勻，整經(jīng)時(shí)宜采用小張力、中車(chē)速，遵循“張力均勻，排列均勻，卷繞均勻”的三均勻原則，盡可能保持紗線的彈性，并做好機(jī)臺(tái)的清潔工作，保持通道光滑，以避免毛羽集束成結(jié)的現(xiàn)象。

(3)在制定整經(jīng)工藝時(shí)，盡可能多做經(jīng)軸，可達(dá)到12只經(jīng)軸以上，利于漿紗并軸中避免經(jīng)向條花次布，形成布面色澤均勻一致。

(4)漿紗時(shí)宜采用注重披覆、貼伏毛羽、適當(dāng)增強(qiáng)的原則，達(dá)到張力小、伸長(zhǎng)小、卷繞均勻、保持漿膜完整的上漿工藝，使上漿后的經(jīng)紗具有光滑、耐磨、增強(qiáng)保伸等良好的性能，為順利織造創(chuàng)造條件。

(5)在開(kāi)清織口及引緯時(shí)間合理配置的前提下，上機(jī)張力偏小為宜，并適當(dāng)減小開(kāi)口高度，以降低經(jīng)紗的摩擦和伸長(zhǎng)度。

(6)織造投緯時(shí)必須用兩只或以上筒子，以減少原紗和染色質(zhì)量上的問(wèn)題及換筒子產(chǎn)生的橫檔。

(7)劍桿織機(jī)的儲(chǔ)緯器張力要調(diào)整適當(dāng)，否則易產(chǎn)生布邊跳沉紗疵。要求緯紗有足夠的、均勻的張力，使之處于伸直狀態(tài)，避免緯縮起圈，送接緯劍應(yīng)具有較高的握持力。

3.3 后整理部分

經(jīng)整理后布面光潔，色澤鮮艷，縮水率低。根據(jù)客戶的不同要求，如需要手感柔軟，則定型時(shí)加柔軟劑;如需要布身挺括，則定型時(shí)加硬挺劑;需要透氣舒適可做吸濕排汗整理。另外，可按要求做“三防”功能整理等。

3.4 攻關(guān)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)

(1)采用色織工藝方法織制經(jīng)緯同色的面料，其優(yōu)點(diǎn)為染色符樣率達(dá)到客戶來(lái)樣要求，幾乎能染出所有色系的顏色，損耗很小;產(chǎn)品色澤均勻，色彩鮮艷，質(zhì)量?jī)?yōu)良。色織面料不會(huì)產(chǎn)生匹染面料存在的深色染不深和色差、折痕等質(zhì)量問(wèn)題，適于工業(yè)化的生產(chǎn)。

(2)針對(duì)芳砜綸紗線斷裂伸長(zhǎng)率大的特點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化控制絡(luò)筒車(chē)速，使筒子成形良好，軟硬適中，解決了筒子染色中易產(chǎn)生色花起圈的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

(3)由于芳砜綸本色紗線白度偏黃(因纖維生產(chǎn)時(shí)加油劑所致)，在染中、淺色時(shí)會(huì)發(fā)生顏色萎暗、缺少光澤的情況，在染色前處理中需加1～2 g/L的除油劑(其化學(xué)成分為烷基磺酸鈉)，經(jīng)100℃，30 min的洗滌，可增加染色鮮艷程度，使筒子染色后光澤亮麗。

(4)芳砜綸屬于芳香族聚砜酰胺纖維，具有該類(lèi)纖維吸收紫外線特強(qiáng)的共性，在國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品中耐光色牢度一般都較低。通過(guò)染色時(shí)優(yōu)選染料和進(jìn)口助劑，芳砜綸色織面料的耐光色牢度從原2級(jí)提高到3～4級(jí)。

(5)完成了芳砜綸14.8 tex×2紗線染色后的縮率比值的測(cè)算，得到了一個(gè)染色縮率為4.6%的結(jié)論，這對(duì)訂單生產(chǎn)中工藝設(shè)計(jì)和用紗量計(jì)算意義重大。

(6)我公司申請(qǐng)了一項(xiàng)“芳砜綸筒子染色方法”的發(fā)明專(zhuān)利，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局已下達(dá)《專(zhuān)利申請(qǐng)受理通知書(shū)》，申請(qǐng)?zhí)?200910047809.9。

(7)我公司申請(qǐng)了一項(xiàng)“一種(芳砜綸)阻燃床單”的實(shí)用新型專(zhuān)利，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局已下達(dá)《專(zhuān)利申請(qǐng)受理通知書(shū)》，申請(qǐng)?zhí)?201020221130.5。

4 產(chǎn)品水平

(1)通過(guò)歐盟標(biāo)準(zhǔn)的BS EN531、EN533的阻燃性測(cè)試。

(2)通過(guò)歐盟標(biāo)準(zhǔn)的(REACH)法規(guī)的測(cè)試。

(3)通過(guò)英國(guó)BTTG公司ISO16112、ISO14116兩個(gè)項(xiàng)目的國(guó)際產(chǎn)品認(rèn)證。

(4)制定了Q/WFHN 01—2009《芳砜綸色織布》上海市企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并已發(fā)布實(shí)施。

(5)在2008年召開(kāi)的全國(guó)棉紡織、色織、印染產(chǎn)品年會(huì)上，我公司開(kāi)發(fā)的芳砜綸色織面料榮獲優(yōu)秀創(chuàng)新獎(jiǎng)，在2009年召開(kāi)的全國(guó)色織產(chǎn)品年會(huì)上我公司開(kāi)發(fā)的芳砜綸色織阻燃床單榮獲創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

(6)經(jīng)中國(guó)科學(xué)院上?？萍疾樾伦稍冎行奈墨I(xiàn)檢索，認(rèn)定我公司研制的高性能芳砜綸色織面料具有新穎性和良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值，綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

(7)通過(guò)由中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專(zhuān)家小組的項(xiàng)目鑒定。

(8)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量?jī)?yōu)良，客戶反映良好。

5 發(fā)展方向

研發(fā)芳砜綸新產(chǎn)品，形成芳砜綸產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，拓展芳砜綸應(yīng)用領(lǐng)域，還需從多方面努力。

(1)拓展芳砜綸貿(mào)易市場(chǎng)，擴(kuò)大芳砜綸客戶渠道，形成芳砜綸產(chǎn)業(yè)化規(guī)模是今后的工作重點(diǎn)。

(2)繼續(xù)開(kāi)發(fā)各類(lèi)新品種，拓展芳砜綸防護(hù)產(chǎn)品的市場(chǎng)領(lǐng)域，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)汽車(chē)流水線上的焊槍防護(hù)罩，煉鋼、煉鋁行業(yè)的防護(hù)工作服，學(xué)校和養(yǎng)老院等場(chǎng)所使用的阻燃床單和消防、軍警的面料、服裝等。

(3)運(yùn)用純芳砜綸或芳砜綸與其他阻燃纖維的混紡、交織，各種紗支、不同經(jīng)緯密度和織物結(jié)構(gòu)的變化以及與阻燃涂層、阻燃鍍膜結(jié)合等等，形成芳砜綸防護(hù)產(chǎn)品的系列化和配套化的應(yīng)用前景。

(4)做好芳砜綸產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)兩年來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈攻關(guān)實(shí)踐，我公司在芳砜綸色織面料的關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性的進(jìn)展，已形成了一套成熟的染色、織造的生產(chǎn)工藝和技術(shù)參數(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，適于產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。

［1］ 周明華.芳砜綸防護(hù)面料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)［J］.上海紡織科技，2009(4):29-30.

［2］ 倪重光，尤鴻明.芳砜綸織物的織造實(shí)踐［C］//耐高溫芳砜綸纖維開(kāi)發(fā)應(yīng)用研討會(huì)論文集.上海:上海市紡織科學(xué)研究院，2009:51-52.

Key technology and industrialize of aromatic polysulphene yarn dyed fabric

Zhou Minghua (Shanghai New Union Textra Import＆Export Co.，Ltd.)

The article demonstrates the key technologies and innovative points in respect of production research and development of aromatic polysulphene yarn dyed fabric.After the continous practice，we have stipulated the suitable production processes and technical parameters for dyeing and weaving of aromatic polysulphene yarn，the aromatic polysulphene yarn dyed fabric quality steady and qualifying for the industry application.

aromatic polysulphene fiber，key technology，dyeing，weaving，yarn dyed fabric

TS156

A

1004－7093(2010)08－0018－04

*中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目(2009161)

2010－04－20

周明華，男，1956年生，工程師。主要從事新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。