熔纺氨纶混纺针织物的防脱散性能分析

张丹　陈慰来　陈梦颖

摘要：熔纺氨纶具有熔点低、黏性高的特点，因此，在一定条件下，熔纺氨纶能与其他纤维黏连，形成具有良好防脱散性能的熔纺氨纶织物。实验通过分析熔纺氨纶分别与棉、生丝和锦纶在不同热定型条件下的黏结情况及热定型条件对黏结性的影响，确定熔纺氨纶和热塑性纤维具有良好的黏结效果；通过研究最佳黏结的熔纺氨纶-锦纶针织物在不同热定型条件下的防脫散性能，为防脱散针织物开发提供参考。

关键词：熔纺氨纶；热定型；黏结；防脱散性

中图分类号：TS102.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2017）02-0025-04

Abstract：Melt spinning spandex is characterized by low melting point and high viscosity. Therefore， melt spinning spandex can cohere with other fibers under certain conditions， thus forming melt spinning spandex fabrics with good ladder proof performance. The experiment determines that melt spinning spandex and thermoplastic fiber have good viscosity by analyzing the coherence of melt spinning spandex respectively with cotton， raw silk and chinlon under different conditions of heat setting and the influence of heat setting conditions on viscosity， and provides reference for the development of ladder proof knitted fabrics by studying ladder proof performance of melt spinning spandexchinlon knitted fabrics with optimal viscosity under different heat setting conditions.

Key words：melt spinning spandex； heat setting； viscosity； ladder proof

熔纺氨纶是近年来兴起的新型弹性纤维，它以生产工艺简单、环境污染小、成本低而深受欢迎。且熔纺氨纶产品不含有毒溶剂，适合贴身穿着，充分弥补了干纺氨纶在生产过程中污染环境，使用二甲基甲酰胺有毒溶剂的缺陷，成为弹性纤维市场上新兴热门产品[1]。然而在一定条件下，可以利用熔纺氨纶熔点低，黏性高的特点，将其进行一定温度、时间的热定型处理，使熔纺氨纶与其他纱线黏结，形成具有良好防脱散性能的熔纺氨纶混纺织物[23]。

针织物在剪裁后，其剪裁边缘处极易出现脱散。而熔纺氨纶具有较低的热稳定性和较强的黏性，因此可以在交织点利用其黏性产生粘连，从而使针织物具有较好的防脱散效果[45]。实验主要对比分析棉、丝和锦纶与熔纺氨纶丝在不同干热条件下的黏结情况，以期确定熔纺氨纶和不同纤维在不同定型条件下的黏结性能，并研究最佳黏结的熔纺氨纶织物在不同热定型条件下的防脱散性能，确定黏结效果，为熔纺氨纶织物生产工艺提供参考和依据。

1实验

1.1实验原料

通过市场调查，涤纶、锦纶、棉、丝等面料应用氨纶较多，而锦纶在热性能常数上与涤纶相似，且热定型后的物理机械性能优于涤纶，因此选定棉、丝、锦纶为实验原料。由于生丝中含有丝胶，丝胶对丝素起着胶粘作用，因此生丝更适合黏结实验；锦纶66相比锦纶6具有更好的耐热性，更适合干热处理。日本日清纺公司生产的熔纺氨纶，原料配方PTMEG∶MDI约为1∶1.8，以混合胺作为扩链剂，具有较高的耐热性，适合进行热处理实验。

因此实验原料选定为：333 dtex（30D）Mobilon RL熔纺氨纶丝（日本日清纺公司），12.5 tex（80N）普梳棉（嘉兴爱研服饰有限公司），77.8 dtex（70D）锦纶66（嘉兴爱研服饰有限公司），24.4 dtex（22D）生丝（万事利集团有限公司）。

1.2实验仪器

Rapid自动定型烘干机（XIA MEN PAPID CO.， LTD），JFC1600离子溅射仪（日本电子株式会社），JSM5610LV扫描电镜（日本电子株式会社），小天鹅牌B型洗衣机（无锡小天鹅股份有限公司），DHG9203A型烘干机（杭州蓝天化验仪器厂），德国蔡司体式显微镜（卡尔·蔡司公司股份公司）。

1.3实验方法

1.3.1黏结性能测试

将熔纺氨纶分别与棉、生丝和锦纶丝手工编织成平针，放入Rapid自动定型烘干机进行热定型。本次实验选取的热定型条件均为熔纺氨纶的较佳工艺条件，具体定型条件如表1所示。

将定型后的样品置于干燥皿内静置24 h后，剪成5 mm长短，用导电胶分别粘在金属样品台上，并利用JFC1600离子溅射仪为其镀金，提高图像质量。然后将金属样品台置于JSM5610LV扫描电镜下，观察熔纺氨纶与棉和生丝、锦纶的黏结程度。

1.3.2防脱散性能测试

熔纺氨纶具有较低的热稳定性和较强的黏着性，因此熔纺氨纶针织物在经过一定条件的热处理后，交织点之间会产生黏结，从而提高针织物防脱散性能[7]。实验用洗涤法对最佳黏着的熔纺氨纶锦纶进行防脱散性能测试。

将77.8 detx锦纶和33.3 detx熔纺氨纶为原料织成的熔纺氨纶锦纶针织物进行不同条件的热定型处理（热定型条件见表1），将定型后的织物按照5 cm×5 cm的尺寸大小进行裁剪，每种温度时间定型处理的织物裁剪5个试样。

根据GB/T 8629—2001《纺织品纺织试验用家庭洗涤和干燥程序》，将样品与标准陪洗布，放入B型洗衣机内清水洗涤30次，每次洗涤时间为10 min，甩干1 min，搅拌强度中强，洗涤结束后在DHG9203A型烘干机中平摊烘干，烘箱温度为60 ℃，烘干后在蔡司体式显微镜下拍摄织物边缘情况。同时实验以未经热定型的熔纺氨纶针织物为空白对照，进行相同处理。

2结果与分析

2.1热定型对黏结性能的影响

图1分别是熔纺氨纶与棉、生丝、锦纶在150 ℃、90 s热定型后的扫描电镜图像。在该热定型条件下，熔纺氨纶内部结构分子的流动性变强，表现出较好的黏性。由图1（a）可见，棉纱热处理后开始脱水松散，只有部分单纤维与熔纺氨纶黏合；而图1（b）中，丝胶结晶度增加，呈凝胶状，与熔纺氨纶有一定的贴合黏连；图1（c）中锦纶由玻璃态转变为高弹态，分子间流动性增强，与熔纺氨纶黏合良好。

图2分别是熔纺氨纶与棉、生丝、锦纶在160 ℃、30 s熱定型后的扫描电镜图像，此时熔纺氨纶的内部位移更加明显，黏性增强。总体来说，3种原料与熔纺氨纶的黏结程度都有一定程度提高。但其中棉纱因脱水呈松散状，熔纺氨纶与棉黏结点少；生丝表面丝胶固化，单丝开始软化变形，与熔纺氨纶黏结度相对较好；锦纶66分子间流动性增强，但具有较高的软化点温度，基本未变形，与熔纺氨纶黏连程度高。

图3分别是熔纺氨纶与棉、生丝、锦纶在160 ℃、60 s热定型后的扫描电镜图像。此时熔纺氨纶丝发生明显变形，处于具有较高形变能力的高弹态，开始向黏流态转变，黏性增加，物理机械性能在一定程度上降低。棉纤维在该热处理条件下基本完全脱水，棉纤维变形松散，与熔纺氨纶的黏结点减少，黏结度不高；生丝丝胶破化，单丝开始分离，与熔纺氨纶黏连较好；锦纶产生形变，处于有较高形变能力的高弹态，与熔纺氨纶黏连度高。

图4分别是熔纺氨纶与棉、生丝、锦纶在170 ℃、30 s热定型后的扫描电镜图像。在该条件下，熔纺氨纶纤维形变程度大，柔性链段和刚性链段处于不同力学态，开始熔融破坏。棉纱完全脱水松散，开始氧化变形；生丝单丝分散，软化程度增加，产生不可逆的形变；锦纶软化变形程度增加。因此170 ℃、30 s热定型效果不理想。

根据电镜图像，熔纺氨纶黏性较佳的热定型条件为150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s。实验中的热定型条件皆为熔纺氨纶适宜的热处理条件，过低的温度和时长会导致熔纺氨纶的黏性降低。在实验中，锦纶基本处于高弹态，具有较好的物理机械性能，与熔纺氨纶黏连良好，熔纺氨纶锦纶最佳黏结的热定型条件是150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s。

棉和丝作为天然纤维无热塑性，在加热处理时，会随温度升高脱去水分，最后氧化降解，因此天然纤维不适合高温长时的热处理。棉纱在150 ℃、90 s就因脱水而松散，与熔纺氨纶黏结点较少，不适合干热定型法。生丝由于丝胶的保护作用，在150 ℃、90 s和160 ℃、30 s时，与熔纺氨纶黏连较好，而在160 ℃、60 s时丝胶破化，单丝开始变形分离。故天然纤维熔纺氨纶防脱散针织物的开发仍需不断探索，应采用不同的热定型法进行黏结性研究。

2.2热定型对防脱散性能的影响

不同热定型下熔纺氨纶锦纶针织物剪裁边缘脱散情况如图5所示，未热定型的熔纺氨纶锦纶针织物经30次洗涤后，剪裁边缘较洁净，毛羽量较少，个别线圈出现脱散；经150 ℃、90 s和160 ℃、30 s热处理的熔纺氨纶锦纶针织物经30次洗涤后，剪裁边缘洁净，毛羽量少，线圈基本无脱散情况；经160 ℃、60 s和170 ℃、30 s热定型的熔纺氨纶锦纶针织物在30次洗涤后，毛羽量增加，剪裁边缘线圈出现脱散。

因此在一定温度时间内，随着热处理温度及时间的增加，熔纺氨纶织物防脱散性能也随之加强即交织点间黏性增强，但随着热处理温度及时间的进一步加强，交织点间黏性减弱，防脱散性能反而降低。

150 ℃、90 s和160 ℃、30 s热定型后熔纺氨纶锦纶针织物防脱散性能最佳，与电镜黏结效果分析一致。故熔纺氨纶锦纶防脱散针织物最佳的热定型条件是150 ℃、90 s和160 ℃、30 s。

3结语

a） 熔纺氨纶随着热处理温度和时间的增加，黏性增加，但过高的温度和过长的时间会导致熔纺氨纶丝熔融破化。综合分析，熔纺氨纶黏性较佳的热处理条件为150 ℃、90 s，160 ℃、30 s和160 ℃、60 s，处理原则为低温长时，高温短时。

b） 不同熔纺氨纶防脱散织物的开发具有一定可行性，但需要考虑其他纤维的热性能，确定合适的热定型工艺。干热定型工艺相对适合有热塑性且耐热性能较好的合成纤维，而不适合大多数天然纤维。

c） 熔纺氨纶生丝黏结相对最佳的热定型条件为150 ℃、90 s和160 ℃、30 s，温度时长过高则丝胶破坏，过低则熔纺氨纶黏性不高；150 ℃、90 s和160 ℃、30 s热定型后熔纺氨纶锦纶针织物防脱散性能最佳。

参考文献：

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[4] 王莉.一种熔融纺防脱散氨纶丝的工艺研究[J].合成纤维，2013，42（3）：32-24.

[5] 周建军，陈厚翔，梁红军，等.低温易定形氨纶的定形机制[J].合成纤维，2013（12）：22-25.

[6] 万林焰.熔纺氨纶特征及织物防脱边性能的研究[D].杭州：浙江理工大学，2015.

[7] 龙如海.针织学[M].北京：中国纺织出版社，2008：7.

（责任编辑：唐志荣）