1、涤纶双组分纤维原料开发技术进展与问题探讨 【作者：良友】 一、前言 目前，国际市场上采用各种涤纶双组分纤维原料开发的各种下游纺织新产品已经有很多了，涤纶 PET 和聚酯 PTT 等双组分产品技术也很成熟，特别是下游用户采用了这种纤维原料生产的面料非常受终端用户所喜欢，市场前景也是非常看好的。 二、双组分纤维的类别与技术探讨 1.涤纶长丝类双组分产品的开发与技术问题探讨 1.1 国内地区涤纶长丝类双组分产品的开发 国内企业采用两根涤纶预取向涤纶长丝 POY 原丝，其中一根在国产牵伸加捻机上进行牵伸，形成高结晶低收缩的牵伸丝，再与同步喂人的另一根预取向 POY 丝复合网络加工，从而产生一种抱合紧密
2、、风格独特的新结构纤维，由这种复合纤维制成涤纶双组分长丝面料，其布面绒感强、无极光，兼有毛、麻风格。 具体而言，选用两组不同纤度不同孔数的涤纶长丝 POY 原丝，其中一种经拉伸后纤维取向结晶充分，结构较稳定，沸水收缩率在 2050之间；另一种丝不经拉伸其沸水收缩率为 4070。两组分纤维经喷嘴网络后，开松紊乱均匀、充分，形成一种相对稳定的新复合结构纤维。前者经拉伸后收缩率较低，包裹在纤束表面，形成低收缩皮丝；后者未经拉伸收缩率较高，被包裹在丝束中芯，形成高收缩芯丝。由此丝束经特定的织造染色整理后，织物无极光，手感、悬垂感极好，弹性优良、光泽自然，表面犹如一层轻薄的白霜，风格俊美。但如果在纤维的
3、生成过程中或在染整过程中发生偏差，就会在涤纶双组分长丝面料中出现染色疵点，从而降低面料的品质，给企业带来损失。所以，探讨涤纶双组分长丝面料染色疵点产生的成因并加以预防，对企业而言就显得十分重要。 1.2 涤纶 POY 原丝条干不匀形成染色疵点 涤纶长丝 POY 原丝条干不匀易于引起染色疵点的原因，在于当条干不匀的 POY 原丝经受稳定拉伸时，粗节取向结晶差，剩余拉伸比大，沸水收缩率大，染色吸色深；反之，细节吸色浅，从而使得其复合丝织物布面呈现出散布状的染色疵点。如果低收缩皮丝条干偏差大，牵伸时受热不均匀，就会造成过度牵伸或牵伸不足，从而在纤维中产生若干个强度缺陷点或盈余点，沸水收缩率波动大，造
4、成吸色不均，染色后其布面容易形成呈散布状分布的深浅不匀的色段斑。同样，当 POY 原丝中低收缩皮丝和高收缩芯丝两组分抱合效果差、开松不充分、紊乱不完全时，也就不能形成稳定均匀的复合丝纤维新结构，两组分相对分散，其复合丝性能就会倾向于单组分纤维性能，经织造染整后，其布面容易形成较连续的深或浅色条(带)现象。具体而言，随着低收缩皮丝纤度增加，复合丝的性能趋向皮丝，沸水收缩率小，染色均匀性差。此时如果低收缩皮丝条干不匀偏差大，其布面呈现的染色段斑较明显。随着高收缩芯丝纤度增加，该复合丝的性能倾向于芯丝，结晶不充分，吸色多且均匀，布面染色疵点少。另一方面，当皮丝与芯丝的纤度相当时，如果皮丝的单纤维孔数
5、多于芯丝时，该复合丝的染色性能就取决于皮丝的染色性能。由于皮丝经牵伸加工后，取向结晶度高，沸水收缩率小，不易吸色，因此布面呈现的染色段斑较为严重。而如果芯丝的单纤维孔数较多时，该复合丝的染色性能就取决于芯丝的染色性能。因芯丝结晶不充分，沸水收缩率大，吸色多，其布面染色疵点较少。 1.3 涤纶牵伸工艺波动形成染色疵点 低收缩皮丝经过恒定温度下的均匀牵伸，并通过性能良好的喷嘴稳压网络后，各根单纤维完全开松、充分紊乱交错而形成的一种抱合性能优良的新纤维结构，织物经染色后，可获得均匀的染色效果。但如果牵伸工艺发生波动，比如牵伸温度不稳时，在这种非均匀拉伸过程中，不仅容易造成拉伸断头，也会产生粗细不匀的
6、断裂强度盈余点或缺陷点，从而造成染色不匀现象。因而严格控制好适宜而稳定的牵伸温度，不仅是为了避免染色疵点的形成，而且也是为了避免织物沸水收缩差波动大，易起皱褶，从而影响布面外观平整度。 在生产过程中，当热盘温度失控或绕丝圈数不确定时，其上下范围内的波动常会造成纤维拉伸点的不规则移动，形成不均匀牵伸，从而产生拉伸粗细节。当这种双组分纤维织物经织造染整后，就会在布面形成深浅不一的染色疵点，这也是要尽量加以避免的。 在网络过程中，如果网络压空压力波动、喷嘴阻塞或脱落时，都会造成双组分纤维网络效果明显下降或损失，从而在染整过程中易于形成染色疵点。一般而言，随着压空压力的增大，气流作用加强，开松紊乱充分
7、，皮丝和芯丝抱合效果相应要好。同时，丝条网络节点多且牢，亦有利于沸水收缩率的下降，增加了织物的尺寸稳定性。但也要防止压空压力过大而造成毛丝、毛羽等现象，以避免造成双组分纤维的强力下降。此外，如果压空压力过低，纤维开松紊乱弱、网络效果差，在染整和织造过程中，容易发生节点松、大网络、丝束分散等现象，使得这种双组分纤维的染色性能倾向于单组分皮丝和芯丝的染色性能，其织物表面就会形成较为连续的深或浅色的染色疵点。一般而言，如果皮丝的纤度较大，双组分纤维的性能趋向低收缩皮丝，表现为织物的沸水收缩率小、吸色浅，并在布面形成浅色条(带)形状的染色疵点。反之，如果芯丝的纤度较大，该双组分纤维的性能倾向于芯丝，由
8、于结晶不充分，造成织物沸水收缩率大、吸色深，并在布面形成深色条(带)形状的染色疵点。 1.4 涤纶面料染色疵点的快速测定 面料上的染色疵点是影响织物外观的重要因素，一旦形成疵布，必将给纺织厂带来损失，因此减少染色疵点、降低疵布出现的几率是每一个纺织厂在质量管理工作中的重中之重。疵布的成因是由疵点造成的，对纺织厂来讲，绝对地消灭染色疵点是办不到的，只能做到预防、减少染色疵点的发生。而预防、减少染色疵点的发生，有一个前提就是快速准确地对染色疵点进行预报。一些企业结合实际情况，利用疵点分布图，进行快速反馈疵布状态，通过制定疵点的预报、分析制度，经过较长时间运作，效果明显，值得借鉴。 这种利用疵点分布
9、图的方法，是确定疵点临界线法则，也就是将主要染色疵点形成的数量确立一条临界线(平行于 X 轴的一条直线)，临界线具体值的依据是：(1)客户对该面料染色疵点能够容忍的最大极限；(2)结合纺织厂自身各工序加工过程中的实际情况而规定一个上限。在确定疵点临界线后，那么需要控制的染色疵点数量就有了一个最高限值(即疵点临界值)，一旦超出了临界值，就表明该染色疵点量已经影响到了该面料的外观质量。各个工序过程中采取各种措施的目的就是要将染色疵点量控制在临界值以下。 具体而言，纺丝、牵伸、染整等车间及各生产工序依据各批品种每班染色疵点数量，标出各染色疵点的走势线(一条不规则的曲线，染色疵点数量是指每米疵点的个数
10、)。染色疵点走势线告诉我们的是：某种染色疵点在一段时间内的数量变动情况及将来的可能走势方向。在实际生产过程中要更多关注的是走势线趋势，最佳状况是永远位于临界线下方波动，但事实上是很难做到的，只要不是连续上升趋势，就可以认为该染色疵点是可控的，一旦越过临界线，就意味着该染色疵点是失控的。生成过程中，利用疵点分布图进行染色疵点控制，关键是预报分析，在该系统的建立上，也会有从不完善到逐渐完善的过程，有的企业在车间内开辟了染色疵点专栏，进行统计、分析、原因排查，持之以恒，收到了不错的效果。 1.5 计算机识别系统在织物疵点检测中的应用 随着计算机的普及，国内外织物疵点识别方法与自动检测系统已成功推向市
11、场，其中计算机图像处理与识别技术应用于纺织行业，已有许多年了。其在纺织品检验中的应用主要有织物疵点检验，纱线匀度、洁净、清洁度检验，混纺纱中各种纤维的识别、棉网棉结检验等，其中织物疵点检验是最重要的检验项目之一。 近 20 多年来，国内外学者在此方面进行了大量研究，已有不少研究成果推向市场。如瑞士 Zellweger Uster 公司推出的用神经网络识别技术开发的Fabriscan 检布系统，比利时 BARC0 公司的验布系统，德国 0bdix 光电子技术公司开发的在线织物检验系统；以色列 EVS 公司的 I-TEX 机型自动检布系统等。但真正适用于实际生产并被市场接纳的并不多，市场主要占有者
12、为以色列的 EVS 公司。 以色列 EVS 公司的坯布自动检测系统其核心装置 I-TEX 是一套观察检测系统，该系统基于独立图象理解算法，而其算法则模仿人类的视觉机制，可自动控制探测、保存、定位，并进一步对布面上的疵点进行评估分析。能检测出小至 0.5mm 的可见疵点，检测门幅达 330 cm。该公司已向欧洲、美洲、亚洲和非洲的纺织印染企业出售了 200 多套 I-TEX 系统，其数量占现有整个织物疵点自动检验系统市场份额的 9O%以上，在我国仅有少数厂家引进了该系统。 2.涤纶 PET 与聚酯 PTT 复合产品的开发 2.1 聚酯 PTT 复合与性能测试情况 采用的双组分长丝的聚合物原料由桥
13、牌公司提供，并由海宁新高化纤有限公司纺丝，它是由两种聚酯 PTT 和 PET 按照 50/50 并列复合纺丝而成。 由于在同一纤维中具有不同热性能的高聚物组分，当受热时，这些不同的聚合物收缩程度会不同，从而产生永久的螺旋卷曲，这种立体的螺旋卷曲使该纤维具有良好的弹性伸长，由于卷曲是由其自身性质所决定，而不是由机械作用产生，其弹性和回复性更好、更耐久，使得织成的织物具有良好的保形性。同时由于该原料含有聚酯 PTT，使其织物易染色，具有好的手感和耐污抗静电等其他优良性能。 从下游用户性能测试分析，可以说，相同细度下，PTT/PET 双组分丝与锦纶包芯纱相比较，双组分长丝的断裂强力高，但断裂伸长小。
14、这表明同细度的双组分长丝弹性不及锦纶包芯纱，因此所织织物的弹性范围相对要小，之所以说在一些要求高弹的美体内衣上的应用受到一定限制。另外，以 PTT为面纱的织物透气量接近以锦纶为面纱织物的两倍，这说明相同规格下，含有 PTT 织物的透气量明显要好于含锦纶的织物。再通过透湿及干燥性能测试：随着密度的增大，透湿量成减小的趋势，双组分丝加锦纶包芯纱的织物透湿性最小，这与织物的空隙有明显的关系；当结构密度相差不大时，含有锦纶织物的透湿性要比含聚酯 PTT 的织物差一些。水分蒸发剩余率测试蒸发 90min后的水分剩余率，剩余越少，表明蒸发得越快，干燥性好，人体穿着相对舒适。当蒸馏水滴到布面上时，在表纱为锦
15、纶的织物上基本不发生扩散，整个过程基本成水珠状态，浸润很少，部分透过织物。由此可得：穿着这种锦纶内衣，汗液在人体与服装之间不容易排出，人体会有不舒服的湿冷感觉。含聚酯 PTT 织物水分蒸发剩余率要低一些，干燥性好。 2.2 涤纶双组分长丝与聚酯 PTT 优缺点和部分使用领域分析 PTT 在无缝内衣的热湿性能及保形性上均优于锦纶织物，可以开发以 PTT为原料的无缝内衣市场。涤纶双组分长丝代替包芯纱作地纱在无缝内衣中应用的优势是：在一定的弹性范围内，其热湿性能优于锦纶包芯纱，织物轻薄，染色性好，保形性好，同时在价格上比氨纶有更大的竞争优势。涤纶双组分长丝弹性要逊于锦纶包芯纱，使其应用受到一定限制，
16、可以通过调节送纱量及后整理方法来进一步提高其弹性。双组分丝织物布面不平，分析原因可能是长丝的收缩不匀造成，在纺丝过程中需要进一步改善。涤纶双组分长丝作为地纱、PTT 为面纱的织物较适合于春夏轻薄无缝内衣面料。 三、CM800 双组分纤维弹力面料开发 PTT 是近年来国内外研究的一种热门纺织材料，它具有天然的弹性、尺寸稳定性、染色性和抗污性，可以用于服装、地毯、非织造布等多种领域。目前，在对 PTT 原料研究的基础上，采用并列复合纺丝方法又开发出一种具有特殊弹性的双组分纤维材料CM800 双组分纤维。 1、PTT/PET 双组分纤维的发展 目前市场上有各种加工性能改良的涤纶纱线，号称具有“高弹性
17、”，但实际上其弹性将随着穿着时间及洗涤次数逐渐削减。氨纶包芯纱弹力织物的问世，给服装面料开辟了一个崭新的领域。氨纶弹力纤维面料具有诸多优点，但同时还存在一些不足之处，比如织物在织造和印染加工中不易处理，易造成织物卷边、褶皱，同时，织物也很难做到既有良好的弹性，又具备较好的尺寸稳定性等。 目前，将 PTT 和 PET 两种原料利用并列复合纺丝的方法生产出一种新型聚酯 CM800，它克服了氨纶包芯纱弹力织物的缺点，使织物不仅具有很好的弹性和尺寸稳定性，衣物穿着舒适、易打理，而且加工过程中比较容易控制。 2、CM800 双组分纤维弹力麂皮绒的生产 原料采用 105D/36F 海岛丝+50D/32FP
18、TT 复合丝，面料采用双层复合组织，内层采用海岛丝超细纤维，外层采用 PTT 复合丝交替进行。采用 2/4 型双面机，转速在每分钟 20 转左右，合理控制织针在织造过程中的动程，减少三角角度和纱线张力，在无漏针的情况下，成圈区域张力为 23 克。降低织针、沉降片磨损。该面料采用 2 个纱长，按要求分好送纱条带，上盘三角奇数路全部成圈编织，压针深度调节为 33.2，偶数路全部不起针、不压针，下针、下针筒偶数数+奇数路交替成圈，压针浓度为 3.53.9mm。通过控制以上织造工艺，减少纱的张力波动，最大限度地保护纤维的弹性，达到最佳的横纵向弹力要求。 碱量过程采用定缸溢流进行，以达到一定的工艺降解失
19、重要求。PTT 复合纤维在染整加工中必须保证弹力的形态结构不受破坏，否则就会影响产品的弹性与弹性恢复。由于 PTT 复合纤维的耐碱性能好于氨纶，故在碱量过程中保持了弹性与纤维的断裂强度，又对海岛丝开纤以后的工艺做了准备。 PTT 复合纤维可以采用分散染料进行染色，分散染料染色时由于 PTT 上染较快，因此与涤纶细丝吃色不同，特别要注意染色处方的合理性。选用高温高压染色剂进行染色，染色温度控制在 125以下，不宜过高。温度降至80时一定要溢流水洗 5 分钟，去除升温吃色不同时产生的深色，防止布面褶皱，保证 PTT 的收缩均匀性。定型时要特别注意温度，在满足缩水率的前提下，尽可能降低定型的温度，定
20、型温度应在 160170。 起毛设备采用国产 24 辊变频装置起毛机，磨毛采用国产立式磨毛机，生产的 CM800 双组分纤维弹力麂皮绒面料手感柔软丰满，尺寸稳定，具有优良的抗皱性，得到市场的认可。 四、国际市场上双组分涤纶的开发 美国杜邦公司生产的 T-400 是一种网络式双组分涤纶，属于多异多重复合变形长丝的一种，是由涤纶长丝经变形加工而成。变形后纤维束外松内紧、外曲内直，具有蓬松立体结构，与普通涤纶长丝相比，保持了涤纶纤维原有的强力高、耐磨等优良性能，获得了接近短纤维纱的结构和形态，特别是具有了优良的弹性，但比短纤维纱毛羽少，抗起球性能好，牢度高。可与棉、毛、丝等纯天然纤维混和使用，优势互
21、补、加强，形成织物具高弹、耐磨，强力好，穿着舒适，易洗快干，洗后尺寸稳定性好等优良的服用性能。T-400双组分涤纶为简装产品，每筒大约 6 kg 重。T 一 400 网络式双组分涤纶是一种应用广泛的新型纺织原料，其优良弹性接近莱卡、氨纶，但成本较低。在使用中，完善加工工艺值得进一步研究和探讨。 五、彩色棉涤纶双组分复合纱的开发 为了提高彩色棉的可纺性，使纺纱顺利进行，并改善彩色棉织物的服用性能，采用涤纶长丝作芯纱，外包彩棉纤维进行复合纺纱，既能满足消费者对产品舒适性的要求，又提高了纱线的强度、弹性等服用性能。由于天然彩色棉色彩是自然生成，色彩受产地、光照等因素的影响，因此对所购进的彩棉要按量、
22、按批进行统一搭配，并且在开清棉工序要加强混合作用，做到“多包细抓，多仓混和”的工艺原则，以免造成色泽不匀，给后道工序的使用带来困难。另外，适当提高打手速度，降低车间的相对湿度，加强开松除杂效果，使棉束尽量小，棉卷定量控制在 270g/m 左右，棉卷不匀率控制在1.1左右。 据悉，细纱工序是纺制彩色棉涤纶复合纱的关键，由于采用彩色棉与涤纶长丝进行复合纺纱，所以需对传统的细纱机进行改造，增加芯纱喂人装置。主要包括增加纱架，安装导丝轮、导丝钩及张力调节装置。并且要正确安装涤纶长丝的喂入装置，确保涤纶长丝喂入在彩色棉须条的中间位置，避免长丝发生跳动。另外，为了使彩色棉包覆涤纶长丝，形成较好的服用效果，
23、在细纱机上进行复合纺纱时，要合理选择涤纶长丝与彩色棉须条的张力，确保涤纶长丝的张力比彩色棉须条的张力略大，并尽量保持张力恒定，经反复试验，确定长丝张力为 l0cN，彩色棉须条张力为 8cN。再者，牵伸机构中罗拉及胶辊的配合对成纱质量有重要的影响。确保罗拉的安装质量，避免罗拉偏心、弯曲等现象，采用软胶辊，使罗拉钳口动态握持力相对稳定，定期检查更换钢丝圈，保证纱线张力稳定，加强设备维修，确保机械正常运转。另外，采用一定量的涤纶长丝与彩色棉进行复合纺纱，可以较大程度改善纱线的各项物理性能指标，纱线的断裂强度明显提高，而条干不匀率、强度不匀率、棉结及粗、细节都有明显的降低。而且，随着涤纶长丝细度的增加
24、，涤纶在复合纱中含量增加，纱线的各项物理性能越好。但在纺纱时，涤纶含量也不宜过高，否则彩棉含量减少，涤纶长丝容易外露，织物的舒适性能下降。因此，彩色棉产品由于具有舒适兼环保的特点，深受消费者的喜爱，具有广阔的发展前景。天然彩色棉纤维在性能上还存在一定的缺陷，通过与涤纶长丝进行复合纺纱，起到了取长补短的效果，既满足了消费者对产品健康舒适的需求，改善了产品的服用性能，而且降低了成本，提高了产品的附加值，具有较高的经济效益。在采用涤纶长丝作为芯纱进行复合纺纱时，芯纱的细度对所纺复合纱的性能具有一定的影响，所以应根据纱线性能和服用的需要，合理选择芯纱细度。 六、结束语 对于纺织面料和服装产品的生产者、
25、经营者和使用者来讲，双组分纤维生产出的面料疵点的发生，直接造成产品价值的降低。经常可以听到这样的话，对于同样等级的疵点，有时被认为是容许的，有时被认为是完全不容许的，疵点的判定标准不是一成不变的，即使我们按照国际基准或国外贸易商社基准，它也还与许多其他因素有关。详细观察疵点的特征是很重要的，经验的确非常宝贵，但是，太过于依赖经验也是危险的，为了不造成误解，应以全新的、可靠的方法分析并正确掌握疵点分析的顺序。在国外服装制造领域中，据说不良品率超出 3时公司就会倒闭，不良品的多少决定了服装制品生产业绩的事实，至今仍未改变。在以流行为导向的差别化时代里，领导流行潮流的高品质服装制品，除了面料的多样化、款式的不断变化和多品种小批量外，降低面料和服装制品疵点的发生、提高面料和服装制品加工品质越来越受到企业的重视。
