近代國(guó)外合成纖維仿真絲綢的研究

近代國(guó)外合成纖維仿真絲綢的研究

1仿真絲面料的應(yīng)用現(xiàn)狀中國(guó)古代蠶絲制造技術(shù)的具體年份尚不能確定，但根據(jù)已確定的考古資料，蠶絲及其材料的開發(fā)和使用已有5000多年的歷史。作為天然纖維的典型代表，真絲面料具備光澤的柔和、柔軟的手感，同時(shí)透氣性和吸濕性優(yōu)良，但是成本高、色牢度差、老化發(fā)黃等一直是真絲面料無法逾越的障礙，這就使得仿真絲面料越來越受到人們關(guān)注。因此，以仿生蠶絲性能并結(jié)合化纖優(yōu)勢(shì)的研究及產(chǎn)業(yè)化，自上世紀(jì)六十年代后取得了飛速發(fā)展。2傳統(tǒng)纖維材料紡織品仿真絲近代，國(guó)外關(guān)于合成纖維仿真絲綢（以下簡(jiǎn)稱“仿真絲”）的研究大概開始于1960年左右，最初是美國(guó)杜邦公司以當(dāng)時(shí)世界產(chǎn)量最大的錦綸為基礎(chǔ)，將其截面制成三角形的絲，使其在反射、透射等綜合作用下具有光澤，進(jìn)而用來織造西服面料。但錦綸的滑溜感難以消除，其楊氏模量又低于蠶絲，無法凸顯蠶絲風(fēng)格。因此以當(dāng)時(shí)世界第二大產(chǎn)量滌綸為主的仿真絲研究開始興起。滌綸的楊氏模量大概在10780-19600N/mm在滌綸仿真絲研究方面，近幾十年日本一直走在世界前面，因此本文關(guān)于仿真絲的國(guó)外發(fā)展情況梳理，主要以日本為主線，并佐以他國(guó)技術(shù)發(fā)展論述。日本關(guān)于仿真絲方面的研究，目前基本可認(rèn)為大概經(jīng)歷了五個(gè)階段第一階段，時(shí)間是1962-1968年期間，大多數(shù)仿真絲產(chǎn)品重點(diǎn)從研究仿制蠶絲的外觀開始。蠶絲的橫截面（如下圖1所示）為三角形，雖然桑蠶絲和柞蠶絲的橫截面三角形角度大小及形狀有所差別第二階段，是從1969-1973年，著力于追求蠶絲的風(fēng)格。由于前期對(duì)蠶絲研究工作的突破，日本弄清楚了真絲織物的決定性因素是懸垂性、豐滿度、天然無規(guī)則性和亮度第三階段，是從1974-1979年，致力于更深一層次地仿蠶絲的外觀和美觀性。該階段以石油危機(jī)為契機(jī)，通過物理改性開發(fā)了高復(fù)絲和超復(fù)絲等產(chǎn)品第四階段，是從1980-1995年，致力于接近蠶絲的本質(zhì)。該時(shí)期發(fā)展的著力點(diǎn)為之前三個(gè)階段技術(shù)積累的綜合，通過將纖維超細(xì)旦、異形化、混纖化等技術(shù)，使滌綸仿真絲不僅能保持織物張力、身骨，更能表現(xiàn)出織物的柔軟和細(xì)膩，且并具備絲鳴和染深性。紡絲方面，變形絲的加工方法已經(jīng)有錠子假捻、填塞箱熱處理、道口卷曲熱處理、壓縮空氣噴射法、摩擦錠子加捻法、齒輪卷曲法、拉伸假捻法等十種之多；70年代中期生產(chǎn)仿真絲面料的原料在橫截面接上得到了很大發(fā)展，出現(xiàn)了三角形、T字形、五角形和扁平形等多種形狀，；80年代中期，日本的K株式會(huì)社，一家專門生產(chǎn)紡絲噴頭的企業(yè)，，已經(jīng)將五葉形、水字形、弧環(huán)形等24種異形纖維截面噴頭問世，在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了很大影響?；炖w方面，該時(shí)期由于化纖技術(shù)的突破，組合類型也開始越來越多，如常規(guī)的異纖度、異收縮、異截面相混（三異纖維），發(fā)展到和耐堿性相混、親染性相混、紡絲前加入導(dǎo)電、阻燃等物質(zhì)等復(fù)合絲相混等。70年代的“紡絲后混合”改性為主，該時(shí)期也逐漸開始偏向于能自主設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在“紡絲前混合改性”。效果方面，通過對(duì)纖維進(jìn)行改性，調(diào)整織物結(jié)構(gòu)，搭配后道堿減量柔軟處理等方法，使仿真絲效果更加明顯?；w企業(yè)對(duì)纖維的的研究不僅僅停留在仿真絲領(lǐng)域，在滌綸仿棉、仿麻、仿毛、仿麂皮等領(lǐng)域也進(jìn)行了深入研究。。1991-1992年，由東麗公司研發(fā)的“SilkjoyChatelaine”，加工方法是將化纖長(zhǎng)絲進(jìn)行多道收縮處理，這樣處理后，每根化纖長(zhǎng)絲表面上就會(huì)留有許多大小密度不同的微孔，通過微孔間的相互摩擦，給人手感干爽的感覺，同時(shí)由于微孔的凹凸性，使織物的光澤更接近真絲，同時(shí)由于采取多根長(zhǎng)絲的相互組合的方式，也使織物自身產(chǎn)生了蓬松性和回彈性。帝人公司通過深入研究后發(fā)現(xiàn)，天然蠶絲的每根單絲都有或多或少的差別，且單絲粗細(xì)不勻，根據(jù)這個(gè)原理開發(fā)的“Sildoll”滌綸長(zhǎng)絲，使每根單絲都不同，產(chǎn)生隨機(jī)定向結(jié)構(gòu)，因此利用這一特點(diǎn)，在印染后整理加工過程，充分體現(xiàn)長(zhǎng)絲本身結(jié)構(gòu)中的隨機(jī)性能，可以織成平縐、雙縐、羅緞等產(chǎn)品。除以上提到的東麗和帝人，90年代中期，即仿真絲第四階段末期，日本其他六家化纖公司的仿真絲技術(shù)特色和產(chǎn)品主要如下表1所示：第五階段，是從1995-至今，致力于超真絲。該階段日本化纖發(fā)展也進(jìn)入“新合纖”期3仿真絲在紡織中的應(yīng)用國(guó)內(nèi)由于時(shí)代發(fā)展原因，對(duì)滌綸仿真絲的研究起步較晚。我國(guó)于1979年開始著手研究滌綸仿真絲項(xiàng)目；1984年底，上?？梢陨a(chǎn)仿真絲產(chǎn)品20余種共207萬米，部分產(chǎn)品出口創(chuàng)匯。我國(guó)第一個(gè)滌綸仿真絲綢堿減量后整理車間由蘇州絲綢研究所投資40萬元?jiǎng)?chuàng)建而成，年產(chǎn)量高達(dá)25萬米。后來全國(guó)各地都開始關(guān)注仿真絲的研究，相繼引進(jìn)大批仿真絲生產(chǎn)設(shè)備，有倍捻機(jī)、假捻機(jī)和雙噴頭噴水織機(jī)等，這些企業(yè)大部分集中在江蘇、浙江等地，后來很多企業(yè)還引進(jìn)了生產(chǎn)仿真絲的后道配套設(shè)備，連續(xù)堿減量機(jī)，使仿真絲的發(fā)展初顯成績(jī)。仿真絲的發(fā)展離不開上有的原料及后道的染整后整理技術(shù)，這一時(shí)期由于技術(shù)和原料的限制，產(chǎn)品檔次還比較低，但是1986年以后，由于天然纖維真絲原料供應(yīng)緊缺緊缺，紡織行業(yè)都在尋找替代品，這時(shí)攻克仿真絲的研究又啟程了最近十幾年，我國(guó)對(duì)仿真絲的研究取得了較大的進(jìn)展，纖維差別化率也在逐年提高。紡絲方面，有企業(yè)研究出了20D/144f的超細(xì)纖維，單絲纖度達(dá)0.139D，接近發(fā)絲的1/40織造方面，新中天開發(fā)的超薄型高捻度仿真絲面料，經(jīng)絲采用33dtex異形超細(xì)旦滌綸絲，2400捻/m,S、Z向；緯絲用33dtex異形超細(xì)旦滌綸絲，3600捻/m,Z向；經(jīng)緯密度為592*344根/10cm印染方面，亞太特幅寬利用錫拔工藝在滌綸仿真絲產(chǎn)品上進(jìn)行防拔染精細(xì)印花，與直接印花產(chǎn)品比具有顯著特點(diǎn)，精細(xì)度高、層次豐富、有主體感、表現(xiàn)力較強(qiáng)隨著纖維超細(xì)化及三異等技術(shù)的應(yīng)用，近年來仿真絲產(chǎn)品還暴露出不易染深的問題，對(duì)此國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了相關(guān)研究。同濟(jì)大學(xué)陳家奎認(rèn)為解決方法可考慮使用超細(xì)纖維專用染料、選擇合理助劑、染色工藝并對(duì)表面進(jìn)行處理及改變表面的折射率等在印染工序，除了關(guān)鍵的印染環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了其他方面的相關(guān)研究，曹機(jī)良的研究集中在低溫低堿前處理方面，通過在溶液中加入苯甲醇，起到降低NaOH濃度的作用，可在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行堿減量處理仿真絲印染廢水方面，嘉興市環(huán)境研究院利用物化-兼氧水解-好氧-絮凝沉淀的方式處理堿減量廢水，可有效減少堿性廢水，起到削減污染物排放的效果在新合纖仿真絲方面，國(guó)內(nèi)也取得了較多的成果。魏賽男研究開發(fā)了利用殼聚糖對(duì)細(xì)旦滌綸仿真絲織物進(jìn)行處理，結(jié)果表明減量率為15-25%，殼聚糖附著率為2%-4%，織物手感和整體仿真絲效果比較理想，吸濕性、透氣性、抗折皺性都有了顯著提高4完善化學(xué)纖維目前發(fā)達(dá)國(guó)家的常規(guī)纖維產(chǎn)量占比正在逐年減少，差別化率的迅速則在提高，差別化纖維的品種越來越多，開發(fā)差別化纖維的工藝技術(shù)水平也越來越復(fù)雜，形成了從聚合改性、紡絲、織造、染整全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合技術(shù)開發(fā)，我國(guó)“十三五”也提出了要將化學(xué)纖維的差別化率達(dá)到65%的要求(1）重視產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品由原材料，到聚合、紡絲、織造、染整等產(chǎn)業(yè)鏈級(jí)別共同體研發(fā)，而不是某環(huán)節(jié)有較強(qiáng)發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展從原材料到產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。各公司之間產(chǎn)品應(yīng)具備差異化能力，而不是同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)。(2）應(yīng)增加對(duì)超細(xì)旦、三異等國(guó)外