吸湿排汗三防易去污针织牛仔面料的开发

牛仔服装是一种大众流行服装，象征自由、时尚，同时给人带来动感、潇洒、活力和朝气的感觉。牛仔服装的原材料采用植物靛蓝染料染色，产品天然环保、舒适、易打理，因此深受消费者追捧。

由于梭织牛仔面料的透气性、柔软性和弹性相对较差，无法满足服装舒适性需求， 因此针织牛仔面料应运而生， 其优良的弹力和柔软性得到市场认可。针织牛仔面料利用针织色纱织造，纱线经靛蓝染料染色后， 在大圆机上可生产出具有水洗效果的服装面料。

1 设计思路

牛仔服装已成为四季消费品，但在炎炎夏日，人们对服装吸湿透气性要求越来越高，而传统牛仔面料由于其特殊工艺，使穿着舒适度远低于其他面料；另一方面作为休闲服装常见类型，牛仔服装常用于轻松、自由的休闲环境，易与外界环境接触而被污染，清洁难度和频度较高。

针对以上情况，本文设计一款吸湿排汗易去污针织牛仔面料，既能将人体活动时产生的汗水迅速排至服装表层并蒸发，保持肌肤清爽，使活动倍感舒适，又可以防止衣服被外部环境污染。

为使产品具有优良的吸湿排汗易去污性能， 本产品采用Coolmax R与棉交织的双面组织结构， 织物内层为Coolmax R纱线，外层为棉纱，该纤维天然吸湿排汗，不需要化学整理就能达到理想效果。面层采用亨斯迈纺织染化公司的Teflon R进行三防易去污整理， 赋予织物防油、防水及易去污特性，同时具有手感舒适、滑爽等特性。

此产品适合做针织牛仔裤、针织休闲服等。针织牛仔布通常在纬编大圆机上色纱织造，经特殊水洗工艺整理，生产出具有水洗褪色效果的面料， 其生产工艺为： 染色纱→络筒→织布→水洗→功能整理→脱水→烘干→成品检验→包装。

2 染色纱工艺

本面料生产工艺并不复杂，但面纱染色是工艺中的重点，该面纱采用靛蓝染料染色。

2．1 靛蓝染色原理靛蓝染料不同于其他染料，必须在碱性条件下充分溶解，依靠保险粉等还原剂将其还原成可溶性隐色体盐化物，利用隐色体盐对棉纤维的亲和性实现上染效果，再经氧化成为不溶性的靛蓝色颗粒黏附固着在纤维上， 从而完成靛蓝染色工艺。

2．2 靛蓝染色注意事项靛蓝染色注意事项如下。

a．靛蓝染料本身不溶于水，也不易溶于稀酸或弱碱中，对棉织物无亲和能力，但在强还原剂和碱性条件下， 靛蓝染料被还原后，可吸附在棉纤维上，经氧化进而上染棉纤维，工业生产通常采用保险粉作为强还原剂。

b．pH 值对靛蓝染色具有一定的影响，当pH 值为10．5～11．5 时，靛蓝染料以单离子状态存在，单离子形式的靛蓝隐色体在纤维表面的亲和力较好、上染率较高，使表层纱线具有良好的上染率。

c．靛蓝染料产品的耐摩擦色牢度差， 若在水洗槽加3～5 g/L 的靛蓝专用固色剂，可以使摩擦牢度提高0．5 级。

d．柔软处理是否得当直接影响成品质量，由于要进行圆机织造，因此，柔软处理不仅要保证分经工序顺利完成，还要使纱线足够柔软。

2．3 靛蓝染色工艺

染色工艺处方如下：

靛蓝染料 20 g/L

耐碱渗透剂 5g/L

烧碱 5g/L

保险粉 5g/L

分散剂 5g/L

元明粉 10g/L

水洗工艺处方及条件如下：

冰醋酸 3g/L

温度 30 ℃

时间 10 min

皂洗工艺处方及条件如下：

皂洗剂 2％

温度 40 ℃

时间 10min

皂洗后 30 ℃常温水洗10min，并循环水洗两次，然后完成染色。

纱线染色工艺曲线见图1，其浴比为1∶8， 并且从加元明粉到出缸氧化过程循环5 次。

图1 纱线染色工艺曲线

3 织造工艺

3．1 原料及织物组织选择依据开发面料的吸湿、排汗、易去污功能要求， 在进行原料选择时， 织物内层采用具有4 沟槽的16．67 tex/72 f（150 D/72 f）Coolmax R纤维，该纤维是杜邦公司开发的一

种具有吸湿排汗功能的涤纶异型纤维，其纤维截面呈十字形，且表面有微细沟槽，水汽可利用纤维的

毛细效应排出及导出，能将人体活动时产生的汗水迅速排至服装表层并蒸发；织物外层采用20．20 tex（28S）棉纱编织小提花斜纹组织；两种纱线产织比为55∶45， 产品具有牛仔面料风格。

3．2 设备及工艺参数

机器德乐I3P372 双面大圆机

机号24 针/25．4 mm

筒径863．6 mm（34"）

使用路数84 F

转速22 r/min

总针数2 562 枚

线圈长度

棉纱22.0 cm/100 个线圈

Coolmax R 22．5 cm/100 个线圈

3．3 编织图

针织牛仔面料编织图见图2。

图2 编织图

3．4 三角排列

双面斜纹组织三角排列图见

图3。

图3 三角排列图

3．5 织针排列

织针排列见图4。

图4 织针排列图

3．6 纱线排列

第2、4、6、8 F 穿棉纱； 第1、3、5、7 F 穿Coolmax R纱。

3．7 织造工艺要点

使用德乐双面机生产该斜纹组织面料，通过三角变化，使正面由棉纱编织， 反面由Coolmax R纱编织， 再调节纱线的成圈张力，使正反面纱线达到平衡，拉伸后织物两面表层不会出现露底现象，满足外观设计需求。

织造工艺要点如下。

a．本面料组织结构为双面提花斜纹组织，内层为Coolmax R，贴近皮肤，利用纤维天然的吸湿排汗特性， 不需做后整理及染色，天然环保；外层棉纱经三防易去污整理， 赋予织物防水、防油、防污功效。

b．本面料使用德乐双面机生产，针盘、针筒高低踵针采用棉毛对针方式， 调机下布时要注意织物风格；第2、4、6、8 F 压针张力保持3 g 左右， 第1、3、5、7 F 压针张力保持4～5 g； 该产品在织造过程中易产生横条，工艺员需特别关注织物外观效果，预防横条产生。

c． 本面料组织结构为滞后成圈编织。

d． 落布卷布架张力要大，要拉紧织物，边中受力均匀，防止产生掉布、漏针等疵点。

e． 本面料采用2 个纱长送纱，需调整送纱条带速度，保持纱线张力均匀平稳。

f． 保持车间良好的温湿度，防止纱线起毛，面料产生破洞。

g． 面料编织过程中， 在织物上经常会出现有规律的横条，经水洗后也不会消除，直接影响织物效

果，给后加工带来很大不便，因此在织造时， 要从以下几点严格管理：对原料要认真筛选，防止纱线

由于色光深浅不匀产生横条，对于已上机织造的原料， 一旦发现，应立即更换；准确调节纱线喂入织针的角度， 调节每一路三角上的压针，确保每一路三角上纱线张力的一致性；应合理调节卷布架的卷布张力，不要使卷布张力太大，同时要注意卷布辊是否压到布边，影响布面效果。

4 水洗工艺

牛仔服装因具有坚牢、耐磨、挺括、穿着舒适等特点而深受消费者喜爱，特别是其青春洒脱的形象吸引着众多年轻消费者。靛蓝染色牛仔面料经水洗后可获得色泽明亮的特殊效果，因而深受消费者喜爱。时兴的牛仔服装其本身没有崭新感， 而返旧外观突显牛仔本质，为得到返旧外观， 必须通过石磨、雪花磨或生物酶磨洗对牛仔服装进行洗旧处理。牛仔的附加值，通常是通过水洗效果体现，通过洗染使牛仔服装增添了各种花式品种，以及不同风格的牛仔服装系列。通过各种物理、化学方法，让新牛仔裤做出穿旧的感觉。因此，水洗是牛仔服装改变颜色的关键， 水洗工艺主要有：酵素、石磨、喷沙、猫须、硅油、漂色、套色、雪花洗、压皱、涂层。

酵素是一种纤维素酶，可以在一定pH 值和温度下， 对纤维结构产生降解作用，使布面可以较温和地褪色、褪毛（产生“桃皮”效果），并得到持久的柔软效果。本文采用牛仔酵素洗工艺，处方及条件如下：

酵素3％

温度60 ℃

时间40 min

烘干70 ℃

喷马骝（高锰酸钾＋磷酸） 1∶1

草酸水洗40 ℃

5 三防易去污整理

三防易去污（防水、防油、防污）是依据双亲双疏理论和仿生学原理，研究荷叶“出淤泥而不染”、“滴水成珠、拒水防污”的表面微观结构，综合利用物理、化学、生物、材料的科研成果和高新技术，对纺织纤维表面进行聚合和改性，利用面层材料的疏水、疏油特性，阻断其毛细作用，使滴落在表面的水和油无法渗透进织物里，使其表现出优异特性。

拒油性好对织物有保护作用，使油性污渍和水性污渍不能轻易地渗入纤维内部； 污迹易清除，使织物能长时间保持清洁，从而减少洗烫次数。

本面料三防整理工艺为：对水洗缸中的成衣添加亨斯迈纺织染化公司的Teflon R三防易去污整理剂及其配套助剂， 赋予织物防油、防水及易去污的性能，同时使其具有手感舒适，滑爽的特性。

三防易去污整理处方及条件如下：

成衣洗涤温度40 ℃

成衣洗涤时间30 min

OLEOPHOBOL 7713 阳离子20 g/L

PHOBOTEX R阳离子10 g/L

PHOBOL R XAN 阳离子5 g/L

烘干温度120 ℃

6 织物性能测试及分析

6．1 成品规格

横密60 纵行/5 mm

纵密105 横行/5 mm

下机克质量229 g/m2

下机幅宽162 cm

6．2 吸湿速干性能

对洗前、洗后的Coolmax R+棉针织牛仔斜纹面料，进行滴水扩散时间、芯吸高度、蒸发速率、织物透湿量的测定，从而评估面料的吸湿速干性能。

6．2．1 扩散时间

参照GB/T 21655．1—2008《纺织品吸湿速干性的评定第1 部分：单项组合试验法》测试滴水扩散时间，常温下用滴定管在织物正上方约1 cm 高度向垂直于滴定管的织物滴下一滴水（约0．2 mL），测

5 次数据取平均值。经测试， 该面料洗前扩散时间为1．4 s，洗后扩散时间为1．6 s。

6．2．2 芯吸高度

参照FZ/T 01071—2008《纺织品毛细效应试验方法》， 横向、纵向各取3 块面料进行测试，分别计算洗前、洗后试样的芯吸高度，并计算平均值如图5 所示。

6．2．3 水分蒸发量

参照GB/T 21655.1—2008 测试水分蒸发量见式（1）。

Δmi＝m－mi （1）

图5 织物芯吸高度

式中：Δmi 为水分蒸发量，g；m 为试样滴水润湿后的质量，g；mi 为试样滴水润湿后某一时刻的质，g。在温度为20 ℃， 相对湿为63．7％ 的条件下，测得Coolmax R+棉针织牛仔斜纹面料洗前和洗后

水分蒸发量如图6 所示。

图6 织物水分蒸发量

6．2．4 透湿量

参照GB/T 12704.1—2009《纺织品织物透湿性试验方法第1 部分：吸湿法》，测得Coolmax R+棉针织牛仔斜纹面料洗前透湿量11 100g/（m2·24 h）， 洗后透湿量10 800g/（m2·24 h）。综合以上测试结果可知，本产品达到吸湿速干产品质量要求。

6．3 防水、防油、易去污性

6．3．1 防油性

参照GB/T 19977—2014《纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》，洗前测试为6 级。

参照GB/T 19977—2005《纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》，GB/T 8629 5A《纺织品试验用家庭

洗涤和干燥程序》， 连续水洗10次，翻滚烘干，洗后测试为4 级。

依据GB/T 19977—2014 标准评定，该产品具有较好的拒油拒水洗性。

6．3．2 防水性

参照GB/T 4745—2012 《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》，洗前测试为4~5 级。

参照标准GB/T 4745—2012，GB/T 8629 4A《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》， 连续水洗3 次，

翻滚烘干，洗后测试为3~4 级。

依据GB/T 4745—2012 评定，该产品具有较好的抗黏湿性能。

6．3．3 易去污性

采用行业标准FZ/T 14021—2011《防水、防油、易去污、免烫印染布》的附录A 炭黑＋机油，洗前测

试为4~5 级。

采用国家标准FZ/T 14021—2011，GB/T 8629 5A ，连续水洗10次，翻滚烘干，洗后测试为3~4 级。

依据FZ/T 14021—2011 评定，面料易去污性能达到一等品指标。

7 结束语

本文所开发的Coolmax R+棉双面斜纹牛仔面料，具有异型涤纶纤维和棉纤维的优点，利用纤维特性和后整理工艺，使织物具有良好的服用功能效果，如优异的吸湿排汗、易去污功能和舒适的穿着性，适合休闲穿着用，并具有广阔的市场前景。