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柞蚕丝在棉纺织领域的系列产品开发创新

柞蚕丝在棉纺织领域的系列产品开发创新吕治家;胡元元;丁吉利【摘要】文章探讨了柞蚕丝在棉纺织领域的产品创新思路及措施.以柞蚕丝纤维材质性能分析为基础,结合市场需求调研,策划柞蚕丝在棉纺织领域的应用开发方案,创新设计开发了多款风格新颖的产品,介绍了各开发环节的技术措施及工序质量控制要点.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】4页(P42-45)【关键词】柞蚕丝;创新型设计;开发;棉纺织;新风格【作者】吕治家;胡元元;丁吉利【作者单位】魏桥纺织股份有限公司;魏桥纺织股份有限公司;魏桥纺织股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TS106.5;TS111.8随着国内消费需求升级,柞蚕丝的综合利用实现迅速开发。

柞蚕丝纤维一般采用绢纺加工,魏桥纺织股份有限公司根据柞蚕丝纤维特性,结合市场需求趋势分析,依托现有棉纺织印染装备,创新应用多种面料设计手法,形成了系列化的独特产品风格。

柞蚕丝纤维应用开发是2018年中国流行面料技术创新联盟重点项目。

在国家纺织产品开发中心指导下,各参与企业通过上下游技术合作、协同创新和共同推广,实现技术价值向商品价值的转变,打造新的市场亮点。

1 柞蚕丝纤维特性柞蚕丝是野生蚕类,特性与桑蚕丝截然不同,柞蚕丝呈自然淡黄色或咖啡色,是世界上唯一的野生多孔性结构动物蛋白质纤维,其主要特性如下:一是抑菌护肤;二是保暖透气;三是抗静电、阻燃。

柞蚕丝面料具有优良的抗静电功能,其织物不吸附灰尘,穿着舒适无黏着感;丝素中氮含量高,碳含量低,燃点为300~460℃,不易燃烧,燃烧后马上碳化,无熔滴现象。

柞蚕丝纤维具有亲肤、抑菌、保暖、透气、阻燃等多种复合功能特性,所制得的纺织品光泽柔和、手感蓬松柔软,其特有的多孔性结构赋予面料良好的保暖、吸湿和放湿性能,亲肤舒适。

借助其自然色泽,部分产品无需染色,天然环保,符合当前消费需求。

在同类蚕丝蛋白材质纤维中,柞蚕丝原料性价比较高,风格独具特色。

2 产品系列策划及设计创意2.1 市场调研与开发方向定位从柞蚕丝原料特性、文化背景入手,发挥公司销售网络、客户群体分布广泛的优势,开展了多个市场领域的需求调研。

其中,针织服装品牌客户对柞蚕丝混纺针织面料有明确的需求,部分家纺和服装品牌客户对柞蚕丝机织面料也有所关注。

基于市场调研分析结果,柞蚕丝开发应用方向定位为家居服、针织服装、春夏女装、家纺床品面料等应用领域。

在系列产品的规划方面,充分利用现有设备和技术积累,将柞蚕丝优异的性能特点与纱线、面料的创意设计相融合,通过合理的设计和技术创新,打造风格新颖且符合市场需求和流行趋势的系列产品。

2.2 系列产品规划根据柞蚕丝产品开发方向定位,策划了针织服用面料、机织服用面料和家纺面料 3 个系列,采用高品质长绒棉与柞蚕丝进行混纺,或新型纤维与柞蚕丝多组分混纺,产品规划见表1(TS为柞蚕丝Tussah Silk的缩写)。

表1 柞蚕丝开发品种产品设计2.3 设计创意针织服用面料系列:1#产品氨纶棉毛面料,以精梳长绒棉搭配柞蚕丝打造高品质的面料质感,棉毛组织布面光洁、结构紧密、手感柔软,氨纶裸丝的加入赋予面料优良弹性,适用于高档POLO衫等服装面料。

2#产品三线毛圈面料,以柞蚕丝、腈纶、木代尔多组分混纺改善面料手感质感,创新采用热塑性高收缩涤纶丝与柞蚕丝混纺纱包缠处理,在通过染整加工时,高收缩涤纶丝收缩张紧,对柞蚕丝混纺材质形成挤压,从而使得面料更加厚实、蓬松。

面料正面做轻磨毛处理,厚实柔软,保暖透气。

面料色泽以柞蚕丝本质色为主,天然暖色调适宜冬季保暖系列,亦或搭配同类色色纱,可形成花灰、横条等差异化的色织风格,无需染色,天然环保。

机织服用面料系列:3#产品干爽绉布,经纬纱均采用强捻,配合绉组织形成较强的肌理感,与柞蚕丝材质干爽特性相互映衬,采用低密度设计,干爽透气,可用于女装面料。

机织家纺面料系列:4#产品华夫格夹层蓬松提花面料是针对柞蚕丝材质的保暖性能,创新开发的多层结构婴童家纺面料。

该面料上下层为平纹组织,中间夹层采用蜂巢组织,由于蜂巢组织具有边部高、中间凹的立体结构外观,作为夹层对织物的上下两层形成支撑,提高面料的立体性,从而提升保暖性能;使得该面料蓬松丰厚,柔软舒适。

该面料织物组织如图1所示,图1(a)、图1(b)分别为上下层的基础组织,图1(c)为中间夹层的蜂巢组织,图1(d)为该 3 层面料组织图局部。

该面料的上下层分别采用纯棉纱和柞蚕丝与棉混纺纱,简约中式风格,2 色花型,织物组织在花型 2 色交界处表里换层,利用柞蚕丝的天然色泽形成暗纹,无需染色,呈现柞蚕丝天然色泽,采用水洗超柔工艺,成品面料突出饱满柔软的手感,吸湿透气、亲肤舒适,用于家纺盖毯及婴童家纺用品。

图1 华夫格夹层蓬松面料组织图5#产品无捻纱夹层大提花面料的上下层材质及组织设计与4#产品相同,同样为平纹表里换层,利用柞蚕丝天然色泽形成纹路,所不同的是其中间夹层采用嵌入式无捻纱。

该无捻纱仅通过纹样表里换层处夹持,其余区域均不与经纱交织,其基础组织如图2所示。

图2(a)、图2(b)互为表里换层。

无捻纱材质及成纱形式为水溶性维纶长丝包缠中空涤纶短纤维,在染整加工时溶掉水溶性维纶,中空涤纶短纤维材质在织物上下层结构的夹层中自然松散开,发挥中空涤纶保暖功能,形成蓬松的保暖芯层。

其花型纹样如图3所示。

图3(a)为变化菱格图案,图3(b)为放大的千鸟纹图案。

将原料的天然色泽与提花结构结合,无需染色,正面做轻磨毛处理,可以直接作于春夏季家居盖毯面料。

图2 无捻纱夹层蓬松面料基础组织图图3 无捻纱夹层蓬松面料纹样图6#产品是“数码像景提花 + 定位印花”面料,该技术为魏桥纺织自主研发的新型技术,以大提花数码像景勾勒花型轮廓或表现花型的肌理,以定位印花为花型着色或具体色彩点缀,纹织提花轮廓、纹理与印花着色相结合,共同演绎花型效果,打造出与普通纹织像景和普通印花迥异的差异化风格,图案色彩表现更加灵活多样,突出了花型的立体感、层次感,能够更深刻地诠释纹样的内涵,赋予面料更强的表现力。

数码像景提花+定位印花面料效果(局部)如图4所示。

该面料采用纯棉纱与柞蚕丝混纺染色纱交织,精细的渐变像景纹织结合定位印花,中国特色柞蚕丝纤维与中国国画风格融合协调,共同演绎水墨国风。

图4 数码像景提花+定位印花面料效果(局部)以上 3 款机织家纺面料的产品设计或生产技术已经分别申请国家专利。

3 各环节技术措施及质量控制要点3.1 原料选用根据产品定位优选原料搭配,以上产品系列中所用柞蚕丝纤维线密度为 2~3 dtex、纤维长度为38 mm;所用腈纶为膨体半光腈纶短纤,纤维线密度为1.4 dtex、纤维长度为38 mm,所用木代尔纤维线密度为1.3 dtex、纤维长度为39 mm,所用长绒棉为国产新疆长绒棉。

3.2 纺纱环节柞蚕丝属于蛋白质纤维,除含有主要的丝素外,还含有丝胶、脂蜡及天然色素等,纤维强力、抗老化、耐酸碱性能均优于桑蚕丝。

但柞蚕丝纤维吸湿慢,散湿快,抱合力差,必须进行预处理。

柞蚕丝棉纺设备上生产加工的可借鉴经验较少,可纺性及成纱性能指标的稳定性需要反复试验、优化调整工艺参数。

主要技术措施及控制要点如下:一是对柞蚕丝原料进行检测和预处理,加入抗静电剂,在加湿房内加湿处理24 h后再使用,以改善其可纺性;二是柞蚕丝在棉纺设备上难以成卷、成网,故采用包混工艺,按照混纺比例将各类纤维混合后,进行打卷;三是梳棉工序加装加湿器提高棉卷抱合力,同时提高龙头压辊速度和圈条速度,保障生产状态;四是粗纱工序提高捻系数以改善纤维抱合力差的影响。

主要成纱指标如表2所示。

表2 柞蚕丝混纺纱主要成纱指标柞蚕丝与腈纶、木代尔混纺纱线强力较好,与精梳棉混纺的纱线强力相对略低。

各工序技术攻关措施发挥了较好效果,为后道工序的生产加工及最终产品的品质呈现提供了保障。

3.3 织造环节机织方面,考虑柞蚕丝较粗,纤维光滑刚性大无扭曲,相比棉纤维抱合差,同时其蛋白质材质上浆特性与棉纤维不同,因此浆纱工艺考虑兼顾两者的上浆特性,以“中渗透、小张力、低牵伸、适度上浆”为工艺路线,采用较低的浆液黏度加强渗透,各区张力偏小控制,减少纱线拉伸,使各区纱线张力始终在低张力状态运行。

针织方面,1#产品重点突出面料质感,针织布采用34寸26G针织大圆机,力求纹理清晰,结构紧密,通过增加氨纶含量提高面料的密实度和弹性。

2#产品毛圈长度调到200 mm/100针,采用30寸20G针织大圆机织造,坯布结构尽量松散,后期加工体现出蓬松效果。

3.4 染整环节该系列产品的染色工艺主要采用两大类型:一是应用材质天然色泽,以提花工艺形成纹路,省去染色加工,例如4#、5#产品;二是采用环保染料染色,形成双面双色效果例如1#、2#产品,或单染一种纤维强化颗粒感纹理,例如3#产品,亦或采用大提花纹织像景与定位印花相结合的如6#产品。

染整加工针对纤维特性,合理设计工艺流程。

由于柞蚕丝结晶度较低,受外力作用分子链易发生相对滑移,外力去除形变不能回复,在生产过程中易起皱。

此外耐酸性相对好于耐碱性,不耐高温,对此染整加工省去丝光环节,前处理采用酶煮漂,后整理低温拉幅整理。

加工温度不超过120 ℃,防止水分油脂挥发、纤维收缩受损。

对于针织品种,在前处理后增加预定形工序,提升面料的尺寸稳定性,后整理工序加强对布面和收缩控制,主要通过呢毯超喂预缩轧光及平幅定形工艺,以获得高弹性、低缩水、蚕丝光泽的面料成品。

4 结语柞蚕丝纤维开发应用是基于材料特性,进行深入的市场调研,结合创意设计、技术创新开展的产品开发项目。

开发的产品具有亲肤、抑菌、保暖、透气、阻燃等多种复合功能特性,设计风格新颖,体现了产品风格创新和技术创新的结合。

柞蚕丝纤维因刚性大、较粗,在棉纺领域的开发应用需要不断优化调整,总结经验。

从目前的开发应用情况来看,混纺纱包混工艺制成率低、损耗大,魏桥纺织正在进行条混工艺实验,以提高制成率。

针对柞蚕丝纤维染色深度较差等问题,后续染整加工环节要继续进行工艺摸索,积累生产经验,共同推动该纤维的市场化应用。

参考文献【相关文献】[1]章友鹤,赵连英,赵树超,等.创新开发新型纱线,推动产业转型升级[J].纺织导报,2016(8):60-64.[2]潘梁,寿弘毅,章友鹤,等.加快纺纱设备技术进步与产业升级提高企业竞争力[J].现代纺织技术, 2017,25(3):58-64.[3]吕治家.仪纶家纺系列产品的开发与研究[J].纺织导报,2016(3):32-35.[4]蔡陛霞,荆妙蕾.织物结构与设计[M].第 4 版.北京:中国纺织出版社,2008:59-63.[5]吕治家,胡元元.生态环保机织一次织造成型家纺套件产品开发[J].纺织导报,2018 (8):38-41.。

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