施楣梧:1957年出生,1982年东华大学纺织工程专业毕业,1987年、1993年先后获西安工程大学纺织材料专业硕士研究生学位和东华大学纺织材料专业博士研究生学位。1975年至1997年先后任浙江余姚布厂工人、浙江慈溪第二棉纺厂技术员、西安工程大学讲师、副教授、四川大学博士后、教授。1997年至今任解放军总后勤部军需装备研究所教授级高级工程师,从事纺织材料专业工作。
项目简介
面对产值达600亿元/年的工装和军警作训服面料的现状,本研究从形成致密皮层的角度出发,研发强度更高、耐磨性能更好的高性能低价位的维纶纤维;通过混比研究和纺纱、织造、染整工艺研究,提高工装面料坚牢度、防护功能和舒适性;并且赋予新型面料以其他功能,如抗油拒水、昆虫趋避、热水洗消等。
研究开发意义
使维纶回归服用纤维行列,并帮助其他低强纤维扩大应用面。提高工装面料和军警作训服面料的使用牢度、提高防护效果,使高强维纶生产技术、工装面料热水洗涤消毒技术具有推广价值。
研发思路
湿法加硼纺丝,加快凝固速率,形成致密皮层,提高纤维耐磨性能和强度,兼顾染色性能和舒适性。调整牵伸倍数,设置负牵伸,以保留较大的断裂伸长率,提高服用性能。通过交联加工,提高耐热水性能。醛化要适合企业现有设备条件。
研发难点
高性能维纶易出现硬并丝,原因是凝固速度快,易于形成致密皮层,并导致丝条沾并问题。解决方法是研制一种阻隔物质,如改性
EDTA(乙二胺四乙酸),在纺丝时分散络合在丝条表面凝结成固相;在醛化前溶于水,成为液相洗去,起到防止丝条沾并作用。
纺丝液工艺条件研究
研究结论:PVA加入硼化物后配制成PVA-H3BO3溶液,其溶液属于非牛顿流体,与PVA溶液的流变特性相似,具有较好的流变性能和可纺性。PVA-H3BO3溶液的粘度随H3BO3含量的增加略有增加。
PVA浓度为15%~17%、H3BO3含量在0.4%~1.0%、pH值在4.0~4.5的PVA-H3BO3溶液,在70~98℃的稳定性、过滤性良好,能达到纺丝基本要求。
纺纱技术研究
针对不同面料的要求,试制了40多个批次、近10种规格的纱线。因为应用于工装面料,纱线细度较粗(14S~42S)。纺纱方式:环锭纺、赛洛纺。混比:高性能维纶含量为15%~25%。
典型产品:涤/维/棉配比60/20/20,30S,用于军警夏季和冬季作训服面料。
染整工艺研究
高性能维纶织物可以经受碱高温处理,强力变化不明显;不宜进行氧漂(履带箱温度100℃)处理,会导致高性能维纶织物的强力降低和变黄。
高性能维纶可以经受短时间的高温(200℃)热风焙烘,强力变化不明显,稍有变黄,手感稍变硬。
含维纶织物手感易发硬问题的解决办法:通过染整实验得知,湿态织物直接进入高温环境后,因湿热条件下的微溶状态,导致接触烘筒等高温部件后,纤维间产生粘连,从而导致手感发硬。因此要避免湿态织物直接进入高温环境、并避免在高温下的压力。
尽量不采用调整手感的整理剂,以保持手感长期柔软。从提高抗撕裂性能、控制水洗和干热尺寸变化率的要求看,应配置较大的超喂和幅缩,以获得较松的织物结构。从提高耐磨的角度看,应有较小的超喂和较大的展幅,以获得稍紧的织物结构。因此定形工艺应兼顾两者的需要。
根据国外市场需要,以及国内军队和民用的高温洗涤消毒需要,工装面料应能耐受95℃热水洗涤同时耐皂洗色牢度达到4级以上。
推广应用现状与前景
本技术已于2007年应用于军队和武警夏季、冬季作训服面料,累计销售高性能维纶约1万吨,含高性能维纶各式纱线约5万吨,高强耐磨面料约1.3亿米。
在2009年11月法兰克福世界纺织服装展览会上受到高度赞赏。已供英国军队5万多套高强耐磨作训服。西班牙、爱尔兰、科威特、沙特阿拉伯等国也提出需求。
本项目研究成果拟进一步推广到油田抗油拒水工作服、昆虫趋避工作服、可消毒工作服等。另外还有高强耐磨袜子、篷盖布、箱包织物等。