纺织品功能整理.docx

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纺织品功能整理

纺织品功能整理

1、功能整理的含义

凡是能赋予纺织品某种特殊实用功能的整理加工统称为功能整理。

它包括：

抗皱、防缩、防水、防油、阻燃、抗菌防臭、防霉防蛀、防静电、防紫外线、防辐射、香味整理、陶瓷（保健）整理等等。

2、服装功能的发展历史

第一阶段：

遮体、保暖。

第二阶段：

织物延伸的穿着功能（易保养功能）

抗皱、防缩；防水、防油、防污、阻燃。

第三阶段：

具有医疗、保健和防护等功能

抗菌防臭、防霉、防蛀、防静电、防紫外线、防辐射、止血、香味整理、陶瓷（保健）整理等。

3、我国功能性纺织品与国际水平的差距

●印染企业受服装企业选择面料的要求制约。

●开发的功能性面料不能做到时尚性、舒适性和功能性的有机结合。

●主要依靠印染后整理加工。

缺少从纤维原料、纺纱织造、印染、服装一条龙全方位考虑，造成产品功能性不耐久，功能性指标不高，技术含量低，易被仿冒而低价竞争。

●功能性产品缺乏统一的质量标准和检测方法。

●功能性加工的环保和安全问题尚未解决。

●我国功能性产品的开发思路主要依赖于助剂加工，不能做到多学科交叉研发，因而，产品技术含量低、档次低，缺乏技术创新和价值创新。

●缺乏市场调研投入。

4、染整加工的内容

坯布准备>前处理（练漂）>染色和印花>整理>一般整理和特殊整理>功能整理

第一章总论

一、纺织纤维概论

1、纺织纤维的涵义

一般而言直径细到几微米或几十微米，而长度比细度大许多倍的物质称为纤维。

其中长度达几十毫米以上并具有一定的强度、可挠曲性或具有一定的包缠性和其他服用性能，可以生产纺织制品的，称为纺织纤维

新型纤维：

差别化纤维：

变形丝、异形纤维、超细纤维、混纤丝、复合纤维、易染色纤维、吸水吸湿纤维

功能性纤维：

抗静电和导电纤维、防紫外线纤维、光导纤维、抗菌防臭纤维、变色纤维、纳米纤维、智能纤维

高性能纤维：

芳纶1414、芳纶1313聚苯并恶唑PBO、聚四氟乙烯PTFE、碳纤维

二、功能纤维及功能纺织品

1、涵义

功能纤维及功能纺织品指除一般纤维及纺织品所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维及纺织品，如卫生保健纺织品，防护功能纺织品、舒适功能纺织品、医疗和环保功能纺织品等。

2、分类

功能性纤维：

物理性功能纤维：

导电性、抗静电性、光电性、记忆性、耐高温性、阻燃性、热敏性、蓄热性、蓄光性、光导性、光折射性、光干涉性以及异型截面纤维、超细纤维、表面处理纤维等

化学性功能纤维：

光降解性、光交联性、催化活性等

物质分离性功能纤维：

中空分离性、微孔分离性、反渗透性、离子交换性、高吸水性、高吸油性及选择吸附性等

生物适应性功能纤维：

抗菌性、芳香性、生物适应性和人工透析性、生物吸收性和生物相容性等

3、功能性纤维制品的生产方法

共混纺丝法：

在纺丝液中添加具有特殊功能的物质，然后纺丝，这种方法得到的产品性能稳定，效果持久

复合纺丝:

将含有功能性物质的溶液与一般纺丝溶液从同一纺丝口喷出，形成长丝，其结构有多种，如并列形、皮芯形、海岛形等；

纤维改性:

将原有纤维进行改性，使其带有功能性物质基团

特殊后整理:

在后整理过程中对织物进行涂层、浸轧或喷洒功能性物质，这种加工方法所得到的产品耐久性不强

使用新型纤维:

如甲壳素纤维、牛奶蛋白接枝纤维、大豆蛋白接枝纤维、竹纤维等。

三、化学纤维制造概述

化学纤维的制造必须经过高聚物的聚合或提纯、纺丝液的制备、纺丝和后加工四个步骤。

（一）高聚物的聚合或提纯

再生纤维的原料是天然高聚物，需经提纯除去杂质。

合成纤维则是以煤、石油、天然气及一些农副产品等低分子物为原料制成单体后，经过化学聚合或缩聚成高聚物，然后再制成纤维。

（二）纺丝流体的制备

纺丝流体的制备主要有熔体纺丝法和溶液纺丝法两种方法。

凡高聚物的熔点低于其分解温度的，采用熔体纺丝法；对于熔点高于分解温度的采用溶液纺丝法。

（三）纺丝

将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出，呈细流状，再在适当的介质中固化成为细丝，这一过程称为纺丝。

常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类。

1、熔体纺丝是将熔融的成纤高聚熔体从喷丝头的喷丝孔中压出，在周围空气（或水）中冷却凝固成丝的方法。

此方法优点是流程短、纺丝速度高、成本低。

合成纤维中的涤纶、锦纶、丙纶等都条用此法纺丝。

2、溶液纺丝根据凝固方法的不同分为湿法纺丝和干法纺丝

（1）湿法纺丝：

将高聚物溶解所制得的纺丝液从喷丝孔中压出，在凝固液中固化成丝的方法。

湿法纺丝的纺丝速度较慢，但喷丝孔数较多。

所纺的丝截面大多不呈圆形，且有较明显的皮芯结构。

腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维采用湿法纺丝。

（2）干法纺丝：

将用溶液法所制得的纺丝液从喷丝孔中压出，形成细流，在空气中溶剂迅速挥发而凝固成丝的方法。

干法纺丝质量好，喷丝孔数少，但成本较高，对环境的污染较为严重。

醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶等采用干法纺丝。

3、其他纺丝方法

为了改善纤维的某些性能和纺制出具有某些特殊性质的新品种纤维，在上述纺丝法的基础上，又有一些新的纺丝方法。

（1）复合纤维纺丝法此法是将两种（或两种以上）不同化学组成或不同浓度的纺丝流体分别由同一喷丝头中压出，在喷丝孔的适当部位相遇后，形成具有两种（或两种以上）不同组分的复合纤维。

（2）异形纤维纺丝法用非圆形喷丝孔纺丝，根据喷丝孔的开头可纺得各种不同截面的纤维，如三角形，Y形，星形和中空纤维等。

（3）着色纤维纺丝法此方法是在化学纤维生产过程中掺入适当的颜料或染料，直接制成有色纤维。

（4）超细纤维纺丝法此法是在熔体纺丝或干法纺丝的成形时，用高速气流喷吹，并进行高倍拉伸，从而纺得直径细达5μm以下的超细纤维。

（四）后加工

初生纤维强度很低，伸长很大，沸水收缩率很高。

为了完善纤维的结构和性能，得到性能优良的纺织用纤维，还必须经过一系列的后加工。

化学纤维的后加工工序根据可纺纤维的品种和纺织加工的要求而有所不同。

1、短纤维的后加工其加工流程如下：

集束>集束>拉伸>水洗>上油>卷曲>干燥>热定型>切断>打包

2、长丝的后加工长丝的后加工比短纤维复杂。

粘胶长丝的后加工包括：

水洗>脱硫>漂白>酸洗>上油>脱水>烘干>络筒

3、涤纶和锦纶6长丝的后加工包括

拉伸加捻>后加捻>压洗（涤纶不经压洗干燥）>热定型>平衡>倒筒>包装>检验分等

第二章阻燃纤维及纺织品

一、引言

（一）有关纺织品引起火灾的调查

1.1989年通过法律强制实施在英国国内市场销售阻燃装潢型家具。

美国、日本推出法规，要求儿童、老人的睡衣有阻燃性；

我国法规规定，在交通工具（飞机、火车、轮船等）、影剧院

等场所使用阻燃纺织品。

2.日本的一项火灾调查显示：

起始着火物为纺织品的占37%。

3、美国20世纪90年代平均每年死于火灾的人数是4600多人；平均每10万人口的火灾死亡数美国是1.77人，日本是1.66人；

4.我国火灾调查显示：

平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人/年，火灾损失折合人民币2—3亿。

起始着火物纺织品占有很大比例.

（二）研发阻燃纺织品的重要性：

消防难度增加；

特殊作业环境要求阻燃防护纺织品；

强制性法规要求特殊场所使用阻燃纺织品。

（三）阻燃纺织品的开发途径

1、采用阻燃纤维织制阻燃纺织品

2、采用后整理手段制备阻燃纺织品

（四）阻燃纺织品的应用领域

1、军事上

2、产业上

3、家居生活

二、阻燃纺织品发展概况

1753年美国首先取得了应用于纺织品的阻燃混合物――胆矾、硫酸铁和硼砂的专利。

1821年法国取得了用硼砂（NH4）3PO4和氯化物对蚕丝、亚麻进行阻燃整理的专利。

1912年Perkin在纤维内沉积SnO2，得到了耐久的防火

效果。

当今，欧、美、日本等国，把纺织品的阻燃整理集中于下列织物：

产业用布、装饰用布，劳保用布，床单布，家具布，老人、儿童睡衣。

三、有关阻燃纺织品的术语

1、防火纺织品（Fireresistancetextile）：

纺织品被置于温度为600℃的火源时，仍能保持原状而不被点燃，纺织品不失其原有性能。

2、阻燃纺织品（Flameresistancetextile）：

纺织品被置于火源时，它可被点燃或不被点燃。

一旦点燃后移去火源，即能停止燃烧，或焖烧（smoulder—无焰燃烧—阴燃）一会儿，再自熄（self--extinguish）。

3、可燃纺织品（Flamenabletextile）：

纺织品被置于火源时，即被点燃。

并发生燃烧至烧尽。

4.极限氧指数（limitingoxygenindex）：

在规定的实验条件下，使材料恰好能保持燃烧状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度，用LOI表示。

LOI=O2/O2+N2*100%

5.续燃时间：

当移去火焰后，试样继续燃烧至有焰燃烧停止的时间。

阻燃纤维:

不燃纤维LOI≥35%;难燃纤维LOI27－34%。

非阻燃纤维:

可燃纤维20－26；易燃纤维LOI≤20。

属于阻燃纤维的有：

（1）无机纤维：

石棉（Asbestos）、玻纤（Glassfiber）

（2）碳纤维（Carbonfiber）

（3）耐高温纤维：

芳香聚酰胺NomexLOI28.5－30；KevlarLOI28－32

（4）加入阻燃剂（flameretardants）以达到阻燃的目的

阻燃整理纺织品的要求：

（1）燃烧性

a.maxcharlength：

（┸条法）<7in（17.8cm）。

炭长指试样在点燃后一定时间，试样原长与燃烧后未燃着长度之差

b.OxygenIndex：

LOI大于27（26）。

在一定试验条件下使纺织品维持燃烧所需的最少含氧量（％）

c.低烟、低毒性物质（smokelevelandlowtoxicitylevelofcombustionproducts），阻燃剂本身及燃烧时产生的烟雾无毒或低毒

d.耐久的阻燃性

（2）阻燃整理后纺织品性能保持不变——物理机械性能，织物外观等3）阻燃剂耐碱水解，耐水洗及干洗（4）加工方便、污染少、价格低、无需特殊设备

第二节纺织品燃烧机理

纺织品的热裂解及燃烧

燃烧包括：

裂解和燃烧两个过程。

纺织品无蒸气压，在燃烧前，必然先发生分解，生成挥发性的可燃性气体（volatilecombustible）,再与氧反应发生燃烧。

纺织品的燃烧一般分为四个阶段：

（1）加热（heating）――热量从火源传递到织物

（2）热裂解（pyrolysis）――织物受热开始分解

（3）挥发（volatiligation）――热分解化合物的扩散及对流

（4）氧化（oxidigation）――热分解产物与大气中的氧发生反应（产生光和热）

因此材料热分解的难易程度，即热分解发生的最低温度、气体化合物的特性和质量都决定了材料的燃烧性。

棉纤维的热裂解反应

棉纤维是以1.4苷键相连的右旋葡萄糖所组成的大分子，每个葡萄糖上有两个仲羟基和一个伯羟基，其热裂解反应一般为：

纤维素高分子→降解成纤维素低分子→分解为左旋葡萄糖→分解小分子有机化合物（包括可燃性气体）纤维素分解成可燃气体的必由之路是先生成左旋葡萄糖

Madorsky及其合作者提出：

“热裂解和脱水同时发生”机理，解释纤维素的热裂解反应，认为：

（1）C—O键C—C键不稳定，纤维素受热时，C5－C－，C1－O和C4－O键发生断裂，使一部分纤维素完全破坏生成H2O,CO,CO2和C；

（2）纤维素分子中的配醇键任意裂解，生成左旋葡萄糖，左旋葡萄糖进一步分解为易挥发物质，引起火焰。

可燃气体是通过两条途径生成的。

上海纺科院利用TGA（热重分析）和PY—GC—MS（裂解－气相色谱－质谱）法对纤维素的