黄雪红，邵改芹，刘义勤，齐广森，林卫良，徐国耀

（1.江苏工程职业技术学院，江苏 南通 226000；2.苏州宏洋纺织染整有限公司，江苏 苏州 215000）

羊毛属于天然蛋白质纤维，具有手感柔软、质地坚牢、弹性及保暖性优良、光泽自然柔和的特点，是制作高档面料的首选。聚酰亚胺纤维具有高强、高模和耐高温特性，是一种高性能纤维，具有优异的耐高温、阻燃、保暖、力学、耐化学等性能，已成为制取隔热、消防等安全防护产品的热点材料之一，受到市场的青睐。这两种原料混纺后织成的面料强力高、透气性好、保暖、柔软、耐高温，而且防缩效果明显。

1 实验部分

1.1 实验材料

（1）织物：原料25 tex毛/聚酰亚胺（80/20）混纺纱，经编平纹组织。

（2）染料：毛用活染料兰纳素黑CE（亨斯迈）。

（3）其他药剂：纯碱、精练剂SA60（江苏新瑞贝科技）、LDW630CE促染剂、米勒兰LTD羊毛保护剂（亨斯迈）。

1.2 仪器与设备

恒温振荡器（AS-24-B，广州泛科仪器有限公司），水洗牢度仪（SW）、摩擦色牢度仪（YIS6B）、[电子顶破强力机（YG031D）、尺寸稳定性测试仪（FFZ261）、织物起毛起球仪（YG502）、透气性测试仪（YG461）、织物阻燃性能测试仪（YG815A），温州方圆]，电脑测色配色仪（SF600，Datacolor），纺织品热阻测试仪[YG（B）606N型，温州市大荣纺织仪器有限公司]，分光测试仪（YS3060，深圳市三恩时科学仪器有限公司）。

1.3 工艺

1.3.1 工艺流程

织造（经编机型号KS-28）→预定型（150 ℃×1 min）→前处理（精练剂SA60 3.0 g/L，80 ℃×20 min）→染色（85 ℃×50 min）→后整理定型（柔软剂30 g/L，160 ℃×1 min）。

1.3.2 染色配方及条件

常温加兰纳素黑CE 2.7%（omf）循环5 min→加促染剂LDW630CE 3%（omf）、羊毛保护剂米勒兰Q 0.9%（omf）、冰醋酸5 g/L循环5 min→织物进机循环5 min→以速率1 ℃/min升温到85 ℃，保温50 min→降温到80 ℃，加纯碱2 g/L，保温20 min→降温到60 ℃，热水洗→常温水洗出缸。

1.4 性能测试

1.4.1 表观色泽K/S值

表观色深度K/S值在SF600电脑测色配色仪上测定。

1.4.2 上染率、固着率

上染率E表示上染纤维上的染料占染浴中染料总量的百分数。

式中，A0代表染色前染液的吸光度；A1代表染色残液的吸光度。

固着率F表示与纤维键合的染料占染浴中染料总量的百分数。

式中，A0代表染色前染液的吸光度；A2代表染色加皂洗残液的吸光度。

1.4.3 色牢度

根据国标GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》和GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

1.4.4 透气性

根据国标GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》和国标GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能》测试。

1.4.5 起毛起球

根据国标GB/T 4802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定》。

1.4.6 保暖性能

根据国标GB/T 11048—2018《纺织品 生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》完成。

1.4.7 阻燃性能

根据国标GB/T 5455—2014《纺织品 织物阻燃检测垂直燃烧法》测试。

1.4.8 松弛及毡化收缩

根据纺织行业标准FZ/T 70009—1999《毛纺织产品经机洗后松弛及毡化收缩试验方法》完成。

2 结果与讨论

2.1 原料的影响

纺纱方法对比如图1所示。

图1 纺纱方法对比

由图1可知，紧密纺与其他纺纱方法相比，毛羽减少16%～20%，特别是长绒毛的改善更为明显。因为长绒毛的减少，纱线的耐摩擦性增强，织造时断头和织机上的落毛变少，上浆率可减少28%～48%，还可以省掉烧毛工序。在保持同等强度的情况下，纱线捻度可减少8%～10%，织造效率可提高8%～10%，断头率可下降50%左右，织物的光泽更佳、手感更柔软。

2.2 织造密度与张力的影响

经编织造时，上机密度、经向密度、纬向密度和张力对面料质量的影响如表1所示。

表1 织造密度和张力对织物的影响

由表1可知，经纱张力变大时，断头率变高，经纱张力不宜太高；上机密度变大时，纱线断头率也变高，织物毛丝严重，上机密度不宜太高。

2.3 预定型的影响

溢流染色织物湿热膨胀的加剧会导致羊毛织物的毡缩，为了保持织物的尺寸稳定，必须对织物进行预定型。预定型温度、时间对面料质量的影响如表2所示。

表2 预定型温度、时间对织物的影响

由表2可知，既要保持羊毛织物的尺寸稳定，又要保持较好的手感，选择150 ℃×1 min的预定型工艺。

2.4 染料的影响

目前，国内外羊毛染色选用两类染料染色，一类是毛用活性染料，一类是酸性染料，酸性染料染色温度为100 ℃，毛用活性染料与羊毛纤维既有共价键结合，也有离子键结合，键合牢度好，在低温促染剂LDW630CE的作用下，可以采用85 ℃染色[1]，降低羊毛织物的毡缩。因为聚酰亚胺纤维自带金黄色，对普通染料没有亲和力，毛用活性染料只上染羊毛，面料的主色为黑色，聚酰亚胺金黄色作为点缀，产生双色效果。

2.5 染色工艺的影响

（1）化料要充分，防止形成色点、色斑。

（2）助剂要分开缓慢地加入。

（3）织物要在染浴中低温运转5 min，达到均匀上染的目的。

（4）染浴pH一定要恒定保持在4～5。

（5）升温速度不要快，因为羊毛与染料离子键结合，吸附速度快，易染花。染色时，升温速度小于1 ℃/min较好。

（6）为了使织物有较好手感，降温速度一般为1 ℃/min。

2.5.1 染色温度

羊毛染色的温度对羊毛面料染色的影响较大。考虑高温对羊毛织物尺寸稳定性和手感的影响，不考虑用100 ℃以上的温度做实验。染色时，温度对染色质量的影响如表3所示。

表3 染色温度对染色效果的影响

由表3可知，将染色温度为85 ℃与90 ℃时的各项指标进行对比，上染率由85%提高到86%；K/S值由14.843提高到14.897，耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度不变；手感变硬。综合各因素，选择染色温度85 ℃。

2.5.2 保温时间

染色温度恒定时，保温时间的长短对染色固着率、染色牢度的影响较大。同时，考虑到长时间高温对羊毛造成的破坏，保温时间不宜太长，染色时，保温时间对染色质量的影响如表4所示。

表4 保温时间对染色效果的影响

由表4可知，保温时间由50 min变为60 min，固色率不变；色牢度保持不变；织物手感变硬；综合固色率、色牢度和手感的评价，选择在85 ℃保温50 min。

2.5.3 助剂的影响

LDW630CE低温促染剂能提高羊毛混纺织物的上染率、色深值、鲜艳度和色牢度等，使羊毛染色温度由100 ℃降低到85 ℃[1]，助剂本身性能很稳定，易溶于水、无异味、无污染。LDW630CE低温促染剂对染色效果的影响如表5所示。

表5 LDW630CE低温促染剂对染色效果的影响

由表5可知，在染色温度为85 ℃、保温时间为50 min的染色条件下，LDW630CE低温促染剂用量由3%变为4%，上染率和固色率变化很小，色牢度不变。LDW630CE低温促染剂价格提高，综合上染率、固色率、色牢度和成本的变化，选择LDW630CE低温促染剂用量为3%。

2.6 相关性能测试

2.6.1 基本性能

对聚酰亚胺羊毛混纺经编针织面料成品进行物理指标测试，结果如表6所示。

表6 混纺羊毛经编织物物理指标

2.6.2 其他性能

混纺羊毛经编织物性能测试结果如表7所示。

表7 混纺羊毛经编织物性能测试

由表7可知，聚酰亚胺羊毛混纺经编针织面料，透气性好；顶破强力大，顶破高度小，顶破时面积增加幅度小，强度高；摩擦300次，面料轻微起毛不起球，抗起毛起球；面料松弛及毡化收缩率小，尺寸稳定性好；面料的热阻大，克罗值在0～1，传热系数小，保暖性能好；面料续燃、阴燃时间短于5 s，损毁长度小于标准150 mm，阻燃性能好。

3 结语

（1）采用紧密纺混纺羊毛纱经编织造时，上机密度不能高、送经张力不能大，防止织造断头。

（2）预定型温度为150 ℃×1 min时，既可以提高织物的尺寸稳定性，又不会损伤羊毛纤维。

（3）聚酰亚胺自带金黄色、兰纳素黑CE 2.7%（omf）染羊毛产生黑黄双色效果，采用LDW630CE低温促染剂3%、染色温度为85 ℃、保温50 min，具有较好的染色效果。

（4）经测试，混纺羊毛经编织物透气性好、强力高、抗起毛起球、防毡缩、保暖性好、阻燃性好，是高档安防服装的优选面料。