薛立偉，高新，王志鵬，穆冠濤，房迪

（新鄉(xiāng)市（中國紡織科學(xué)研究院）中原分院 河南新鄉(xiāng) 453000）

引言

萊賽爾纖維是紡織行業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展方向上最重要的纖維原料之一，是行業(yè)公認(rèn)的最具發(fā)展前景的纖維品種，萊賽爾纖維產(chǎn)業(yè)也因此獲得了更多的關(guān)注和投入。目前全球萊賽爾纖維產(chǎn)業(yè)正處在蓬勃發(fā)展的快速擴(kuò)張階段，伴隨產(chǎn)能的高速增長，市場應(yīng)用空間的匹配也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。對于紡織行業(yè)的傳統(tǒng)纖維原料棉花、聚酯、粘膠等，以及近十年快速上升的錦綸纖維都已經(jīng)有了專屬應(yīng)用領(lǐng)域，反觀萊賽爾纖維下游諸多應(yīng)用領(lǐng)域還都是空白待開發(fā)狀態(tài)，究其原因主要有以下四個(gè)方面：一是供應(yīng)總量仍然相對較少；二是纖維價(jià)格長期相對較高；三是應(yīng)用開發(fā)不充分；四是相關(guān)的纖維性能與應(yīng)用缺少系統(tǒng)性數(shù)據(jù)。因此，萊賽爾纖維的產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯應(yīng)該從當(dāng)下的“產(chǎn)業(yè)工程化”調(diào)整過渡到“產(chǎn)品精細(xì)化”，這樣才更利于產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?；谝陨系亩ㄎ?，應(yīng)該重點(diǎn)開展纖維的質(zhì)量提升、品種增加、應(yīng)用開發(fā)及拓展、纖維應(yīng)用生態(tài)鏈打造，以上工作的開展一定要突出系統(tǒng)性、示范引領(lǐng)性、客觀準(zhǔn)確性。重點(diǎn)聚焦纖維的應(yīng)用評價(jià)、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用推廣，切實(shí)地評價(jià)纖維的好不好用，解決現(xiàn)階段的“怎么好用”及“怎么多用”的問題。

對于萊賽爾纖維，兼具諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在著一個(gè)特別嚴(yán)重的缺點(diǎn)，那就是原纖化問題，原纖化是指萊賽爾纖維由于紡絲工藝的特殊性，纖維聚集態(tài)結(jié)構(gòu)上存在很多微原纖，微原纖間以作用力很弱的氫鍵相連接，在濕態(tài)和剪切等機(jī)械作用下很容易出現(xiàn)微原纖在纖維主干上的分離，形成纖維主干出現(xiàn)微原纖分叉現(xiàn)象[1]，表現(xiàn)在面料上為洗滌后布面“顯舊”現(xiàn)象，造成消費(fèi)者對紡織品的不良使用體驗(yàn)?；谶@一缺陷，蘭精公司等萊賽爾纖維生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了交聯(lián)型萊賽爾纖維，通過在纖維生產(chǎn)的后道工序增加交聯(lián)環(huán)節(jié)，使微原纖間通過交聯(lián)劑的化學(xué)鍵鏈接，進(jìn)而減少或者杜絕原纖化。但是由于引入交聯(lián)工序之后會(huì)帶來纖維生產(chǎn)成本的增加，相關(guān)交聯(lián)型纖維的銷售價(jià)格相對標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維會(huì)上漲7000元/噸以上。標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維仍然是萊賽爾纖維產(chǎn)業(yè)的主流，約占目前全球萊賽爾纖維總量的90%，而未來3～5年這一比例也不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，這主要是因?yàn)椋?）萊賽爾纖維的新上項(xiàng)目大概率會(huì)以技術(shù)難度相對較低的標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維作為首推產(chǎn)品。2）從增長的角度，萊賽爾纖維的定位還是要作為棉花和粘膠纖維的替代和升級品，這需要萊賽爾纖維具備有一定的價(jià)格優(yōu)勢，低原纖化型萊賽爾纖維由于較高的生產(chǎn)成本在此方向上存在較大障礙。因此標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維的應(yīng)用開發(fā)是打開產(chǎn)業(yè)市場空間的關(guān)鍵。

針對標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維之前的主推應(yīng)用領(lǐng)域是休閑類、牛仔類面料，因?yàn)檫@些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诿媪系摹跋磁f”要求不高，甚至原纖化的效果更豐富了相關(guān)領(lǐng)域需求，而在高檔梭織、針織、高檔家紡領(lǐng)域則很少使用標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維，在這些領(lǐng)域未見到纖維生產(chǎn)企業(yè)的大力推廣和鼓勵(lì)使用，很多下游企業(yè)也規(guī)避相關(guān)開發(fā)方向，相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)文獻(xiàn)也缺少系統(tǒng)性數(shù)據(jù)參考，因此針對以上問題，文章聚焦標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維在針織領(lǐng)域的應(yīng)用，對標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維與棉混紡針織面料進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)和評價(jià)，以期得到準(zhǔn)確的應(yīng)用數(shù)據(jù)，為萊賽爾纖維在針織領(lǐng)域拓展應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗(yàn)材料及設(shè)備

1.1 試驗(yàn)材料

紗線規(guī)格：50S國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾（中紡綠纖·希賽爾）/棉混紡紗（50%希賽爾，50%棉），緊密賽絡(luò)紡、正常捻度。

面料規(guī)格：成品面料為200g/m2，36g雙面布。包括白色、淺綠色、淺粉色、淺藍(lán)色和黑色，共5種顏色。

試劑：燒堿，純堿，元明粉，雙氧水，冰醋酸，柔軟劑DM-3255（廣東德美精細(xì)化工有限公司），螯合分散劑DM-8106（廣東德美精細(xì)化工有限公司），拋光酶D400（蘇州聯(lián)勝化學(xué)有限公司），去油精煉劑A8（寧波米杰紡織材料有限公司），防皺劑C-652（蘇州聯(lián)勝化學(xué)有限公司），活性染料（浙江閏土股份有限公司），勻染劑DM-2212G（廣東德美精細(xì)化工有限公司），除氧酶DM-8695（廣東德美精細(xì)化工有限公司），皂洗劑DM-1516（廣東德美精細(xì)化工有限公司）。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

PULSAR型針織圓緯機(jī)，588A型松布機(jī)， LS-AT-30型溢流染色機(jī)，Y2088型拉幅定型機(jī)。

2染整工藝

2.1 練漂前處理

通常情況下，對于針織面料染整處理時(shí)的浴比一般在1∶5～1∶10，考慮到標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維在濕態(tài)下受到機(jī)械外力時(shí)容易產(chǎn)生原纖化，為盡量減少染整加工時(shí)出現(xiàn)的外力影響，本次工藝選取了浴比1∶10，具體工藝曲線圖見圖1。

圖1 練漂前處理工藝曲線

浴比 1∶10

燒堿 5.0% owf

雙氧水 10% owf

去油精煉劑A8 0.4% owf

防皺劑C-652 1.0% owf

2.2酶處理

采用拋光酶處理可消除染整加工中標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維劈裂出的微原纖，保證面料表面的光潔[2]。酶處理后進(jìn)一步將酶滅活，即溫度升至85℃，保溫運(yùn)行15min，酶滅活后染色。

拋光酶D400 0.5% owf

除氧酶DM-8695 0.2% owf

pH（HAc調(diào)節(jié)） 4～5

處理時(shí)間 40min

處理溫度 45℃

2.3染色

活性染料有低溫、中溫和高溫三種類型，本工藝采用中溫性活性染料進(jìn)行染色，其染色溫度為40℃，固色溫度為60℃，具體工藝曲線圖見圖2。

圖2 染色工藝曲線

元明粉 8% owf

純堿 5% owf

勻染劑DM-2212G 0.5% owf

螯合分散劑DM-8106 5% owf

防皺劑C-652 2% owf

活性染料 0.5%～2% owf

2.4 皂洗

皂洗劑DM-1516 0.1% owf

溫度 85℃

處理時(shí)間 10min

2.5 后整理

面料的后整理采用柔軟定型處理。在定型機(jī)浸布槽中加入3% owf 的柔軟劑，定型機(jī)定型速度為30m/min，定型溫度為165℃。

3 面料的服用性能評價(jià)及原纖化表征

3.1 針織面料服用性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

耐水色牢度的測定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5713-2013 《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐水色牢度》，耐汗?jié)n色牢度的測定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3922-2013 《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐汗?jié)n色牢度》，耐濕摩擦色牢度的測定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3920-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》，水洗尺寸變化率的測定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8630-2013《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定》，洗后扭曲的測定參照標(biāo)準(zhǔn)《針織成品布》的6.10條款，起毛起球性能的測定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4802.1-2008 《紡織品 織物起毛起球性能的測定 第1部分：圓軌跡法》，成品面料的評級參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22848-2009《針織成品布》。

3.2 面料的原纖化表征

目前，對萊賽爾纖維的原纖化表征有多種方法，但無論哪種表征方法都有一定的局限性，因此萊賽爾行業(yè)尚未形成統(tǒng)一的表征方法。原纖化現(xiàn)象的觀察視角可分為微觀視角和宏觀視角。微觀視角的表征是通過掃描電鏡對原纖化的纖維進(jìn)行觀察，表征方法為原纖化指數(shù)法[3]，宏觀視角的表征是對紗線或者面料的原纖化程度進(jìn)行判定，表征方法有洗舊值法[4]、燒毛等級評價(jià)法[5]。在對面料的原纖化進(jìn)行觀察和表征時(shí)，文章將不同水洗次數(shù)的面料進(jìn)行對比，采用掃描電鏡從微觀視角觀察不同水洗次數(shù)面料表面的原纖化表現(xiàn)，通過目測并參照燒毛評定法從宏觀視角表征面料的原纖化程度，見表1。

表1 燒毛等級評定法

4 面料的檢測結(jié)果與討論

4.1 面料的服用性能評價(jià)

不同顏色的針織面料服用性能檢測數(shù)據(jù)如表2所示。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《針織成品布》對纖維素材料的雙面針織成品布的要求，可將面料分為優(yōu)等品、一等品、合格品等不同等級。標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)等品的色牢度需達(dá)到3級以上，5種顏色的面料中，除黑色面料外，其他面料均達(dá)到要求，一等品的色牢度需在2級以上，黑色面料的耐濕摩擦色牢度為2-3級，黑色面料在色牢度方面滿足一等品的要求，相較于純紡萊賽爾面料不高于2級的耐濕摩擦色牢度[6]，混紡面料在耐濕摩擦色牢度性能上有明顯改善。

表2 針織面料服用性能指標(biāo)

在起毛起球、洗后扭曲和頂破強(qiáng)力等性能方面，5種顏色的面料均達(dá)到優(yōu)等品的等級。在水洗尺寸變化率方面，一等品的要求為直向變化率在-7.0%～+3.0%范圍內(nèi)，橫向變化率不超過-9.0%～+2.0%，從表中數(shù)據(jù)可以看出所有面料都可以達(dá)到一等品的要求。在對成品面料綜合性能進(jìn)行評級時(shí)，按面料最低一項(xiàng)評級，因此5種顏色的針織面料都可評為一等品。

4.2 面料的原纖化表征

4.2.1水洗后面料的原纖化等級評定

圖3為白色面料經(jīng)不同次數(shù)水洗后的起毛程度對比。水洗1次時(shí)，面料表面光潔，根據(jù)燒毛等級評定法，面料的原纖化等級為5級，在經(jīng)過5次及以上的水洗后，面料表面出現(xiàn)少許絨毛，原纖化等級變?yōu)?-5級。這是由于經(jīng)過多次水洗后，部分希賽爾纖維在濕態(tài)和剪切等機(jī)械作用下劈裂出的微纖增加了面料的絨毛感，但是面料的起毛程度輕微，未出現(xiàn)所謂的洗舊或者嚴(yán)重起毛的現(xiàn)象。

圖3 不同水洗次數(shù)的白色面料起毛程度對比

為進(jìn)一步分析不同顏色針織面料水洗后的外觀表現(xiàn)情況，分別將淺綠色面料和黑色面料進(jìn)行水洗，淺綠色面料的不同水洗次數(shù)對比效果如圖4所示，從起毛程度看，綠色面料在水洗前后沒有出現(xiàn)特別的起毛情況，按照燒毛等級評定法對面料的原纖化情況進(jìn)行評級，水洗前后淺綠色面料的原纖化等級都為5級，原纖化對綠色面料的表面光潔度等影響較小。

圖4 淺綠色面料不同水洗次數(shù)的起毛程度對比

圖5為黑色面料不同水洗次數(shù)的外觀情況，從面料起毛情況看，黑色面料經(jīng)過1次水洗后有絨毛感，其原纖化等級為4-5級，在經(jīng)5次水洗和9次水洗后，在可視范圍內(nèi)，面料的毛羽密集程度和毛羽長度沒有明顯變化，原纖化等級仍為4-5級。從顏色深度的變化情況看，與1次水洗的面料相比，經(jīng)過5次以上的水洗后，面料的顏色變淺，出現(xiàn)了輕微的洗舊現(xiàn)象，但與其它純棉面料洗舊表現(xiàn)接近（如圖6所示）。

圖5 黑色面料不同水洗次數(shù)的起毛程度對比

圖6 純棉面料不同水洗次數(shù)的起毛程度對比

因此，可初步得到結(jié)論，50/50希賽爾/棉混紡針織面料在染淺色時(shí)，原纖化對面料的外觀影響不明顯，染深色時(shí)，由于希賽爾纖維劈裂的微纖在漫反射作用下會(huì)使面料的顏色變淺，也僅出現(xiàn)輕微洗舊現(xiàn)象，且與純棉深色面料洗舊表現(xiàn)接近。

4.2.2水洗后面料的原纖化表征

圖7、圖8和圖9分別為不同水洗次數(shù)的白色、淺綠色和黑色面料的SEM照片。從圖中面料的原纖化對比效果可以看出，三種顏色的面料原纖化情況變化規(guī)律相同，即隨著水洗次數(shù)的增多，面料的原纖化現(xiàn)象越來越明顯。對比水洗面料的照片與其SEM圖可以看出，雖然希賽爾纖維的原纖化越來越嚴(yán)重，但面料的整體外觀幾乎不受影響，這是由于希賽爾纖維劈裂出的微纖尺寸通常在2微米以下[7]，這種尺寸的少量微纖對針織面料表面光潔度的影響較小。不僅如此，采用混紡紗織造的面料由于棉纖維的存在可以進(jìn)一步降低這種原纖化表現(xiàn)的影響，如圖10所示，面料經(jīng)9次水洗后，其中的希賽爾纖維、微原纖、棉纖維的狀態(tài)。

圖7 不同水洗次數(shù)的白色面料SEM（200倍）

圖8 不同水洗次數(shù)的淺綠色面料SEM（200倍）

圖9 不同水洗次數(shù)的黑色面料SEM（200倍）

圖10 水洗9次的白色面料SEM（3000倍）

4.3 小結(jié)

國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾（希賽爾）/棉/50/50混紡針織面料相關(guān)服用檢測指標(biāo)達(dá)到一等品標(biāo)準(zhǔn)及以上，其中抗起毛起球、洗后扭曲以及頂破強(qiáng)力等性能達(dá)到優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)，表明將標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維應(yīng)用于混紡針織面料有較好的服用性能。

不同水洗次數(shù)的面料起毛現(xiàn)象差異不大，經(jīng)過多次水洗后，面料未出現(xiàn)嚴(yán)重起毛現(xiàn)象。希賽爾/棉混紡面料染中淺色時(shí)，原纖化的希賽爾纖維對面料的外觀影響較小，染深色時(shí)，洗滌9次后出現(xiàn)輕微洗舊現(xiàn)象。經(jīng)過水洗后，面料中的希賽爾纖維出現(xiàn)原纖化，而原纖化所形成的微原纖直徑在1微米左右，很難被視覺感知，棉纖維的加入可以進(jìn)一步降低原纖化對面料帶來的視覺影響。

5 結(jié)論

針對國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維的針織領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)與評價(jià)，采用50s標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維（希賽爾）/棉（50/50）緊密賽絡(luò)紡混紡紗進(jìn)行針織面料產(chǎn)品的開發(fā)，介紹了面料的染整加工工藝，并對成品面料服用性能，尤其是原纖化可能造成的影響進(jìn)行了評價(jià)。

參照燒毛等級評定法對水洗面料進(jìn)行評級，不同水洗次數(shù)的面料起毛程度差異不大，水洗次數(shù)對面料的原纖化評級影響較小。但是水洗次數(shù)對深色面料的顏色有輕微的影響，白色、淺綠色、淺粉色、淺藍(lán)色等面料經(jīng)過多次水洗后顏色變化不明顯，而黑色面料經(jīng)過5次以上的水洗后出現(xiàn)輕微洗舊現(xiàn)象。因此標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維在混紡針織面料中添加比例可以達(dá)到50%，可用于淺色產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)，在染深色時(shí)需考慮標(biāo)準(zhǔn)型萊賽爾纖維的原纖化問題對面料顏色的影響。

對面料的服用性能進(jìn)行評價(jià)，面料在耐水色牢度、耐汗?jié)n色牢度、頂破強(qiáng)力、抗起毛起球以及洗后扭曲等指標(biāo)方面達(dá)到優(yōu)等品的標(biāo)準(zhǔn)，在耐濕摩擦色牢度和水洗尺寸變化率性能方面達(dá)到一等品標(biāo)準(zhǔn)，其綜合服用性能評價(jià)為一等品，混紡針織面料的服用性能較好。