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生态性与功能性家用纺织品的设计与开发

蔡永东

1. 江苏工程职业技术学院  江苏南通  226006

2.江苏省先进纺织工程技术中心  江苏南通  226006

摘要:家用纺织品的生态性与功能性设计是当今家纺行业的一大潮流与趋势。文中解析了家用纺织品的生态性与功能性内涵,重点对家用纺织品国内外生态标准进行了解读,并对家用纺织品功能性指标进行了归类与细化。在此基础上,家用纺织品的生态性与功能性设计与生产了较为全面分析与探讨,最后得出结论:其实现途径主要有两个渠道,一是功能性纤维材料的选用,另一方面便是功能性整理技术的应用。另外家用纺织品的生态性与功能性的设计与开发时应注意将两者有机统一。

关键词:家用纺织品;生态性;功能性;产品标准;生产技术

Design and Development of the Ecological and Functional of Home Textiles

CAI Yongdong

1. Jiangsu College of Engineering and Technology, Nantong, Jiangsu 226006  

2. Jiangsu Province Advanced Textile Technology CenterNantong, Jiangsu 226006

Absrtact: Nowadays, the ecological and functional design of home textiles was a big trend and trend in the home textile industry. This paper analyzed the ecological and functional connotations of home textiles, and interprets the ecological standards at home and abroad, and classifies and refines the functional indices of textiles. On this basis, the ecological and functional design and production of household textiles was analyzed and discussed, finally, it concludes: there were two channels for its realization, one was the selection of functional fiber material, the other was the application of functional finishing technology. In addition, the design and development of the ecological and functional nature of home textiles should be integrated.

Key words: Home textiles; Ecological; functional; Product standards; Production Technology

 

前言

随着经济发展与社会进步,人们生活方式和生存环境得以改善,从而对家用纺织品的要求发生根本性改变,越来越重视健康、安全、舒适、生态环保与功能化。具体讲,当今家用纺织品行业呈现以下发展趋势:(1)生态环保性绿色化趋势,当今消费者在购买家用纺织品时较为重视健康和舒适,生态环保性绿色化家纺产品已成为国内外广大消费者的首选,带有绿色标志的家纺产品成为我国家用纺织品进入国际市场的通行证,也是我国家纺产品提高国际竞争力的主要渠道。(2)功能性保健化趋势,当今家纺产品消费群体结构与素质已发生深刻变化,对家用纺织品的保暖、装饰、耐用等传统功能,逐步向卫生、保健、安全、舒适、环保等功能性等方面发展,对于功能性家用纺织品的消费需求,成为全球性的大趋势。(3)艺术性个性化趋势,随着人们生活水平的提高,人们审美情绪趣发生剧变,对家用纺织品消费理念也随之带来变革,家纺产品艺术性、情趣性及个性化等风格设计,已成为广大家纺设计师必须重视一大主题。

诚然,家用纺织品是纺织最终产品的三大领域之一,家用纺织品门类较多较广,主要有床、帘、巾、毯、厨、艺、帕、线、袋、绒等十多个大类。其中,床品类中的面料类(如床单、被套、枕套、靠垫套、床垫套等)及芯材类(如被芯、枕芯、靠垫芯、床垫芯等)和毯垫类产品等与人们日常生活密切相关,使用量最大,并且直接与人体皮肤直接接触,故其生态性与功能性要求相当高。为此文中讨论家用纺织品的生态性与功能性时,主要就床品类家用纺织品展开。

1家用纺织品的生态性与功能性内涵剖析

1.1家用纺织品的生态性

家用纺织品的生态性应指家用纺织品使用的原材料及面料生产加工,尤其织造与后整理等环节,通过特殊技术与工艺,使家纺面料成品中的有害化学残留达到生态家纺标准。为此从事家用纺织品设计与生产的人员应对家用纺织品的生态性有足够的认识。

至于生态家纺标准,国家强制标准GB184012003《国家纺织产品基本安全技术规范》明确规定其不仅适用于服装,而且适用于家用纺织产品。其中对婴幼儿用品(A类)、直接接触皮肤的产品(B类)及非直接接触皮肤的产品(C类)在甲醛含量、pH值、耐水色牢度、耐酸碱汗渍色牢度、耐干摩擦色牢度、耐唾液色牢度、异味及可分解芳香胺染料等指标与测试方法分别作了明确规定。

国际上有OEKO-TEX Standard 100,它是1992OEKO-TEX国际环保纺织协会制定的。自从19972月以来,Oeko-Tex Standard 100将产品划分为四个类别,代替了原来的16个产品组,即婴儿用品(一类产品)、直接接触皮肤的产品(二类产品)、不接触皮肤的产品(三类产品)及装饰材料(四类产品)在pH值、甲醛、可萃取的重金属、氯化苯酚(五氯苯酚PCP / 2356-四氯苯酚TeCP)、杀虫剂/除草剂、有机锡化合物 (TBT/DBT)、禁用偶氮染料、致敏染料、氯苯和氯甲苯及色牢度等主要考核项目和有毒物质的来源作了严格规定。并且此标准一直在修订完善。Oeko-Tex Standard 100规定的标准是根据最新的科学知识,对纱线、纤维以及各类纺织品的有害物质含量规定限度。OEKO-TEX Standard 100现在是使用最为广泛的纺织品生态标志。只有按照严格检测和检查程序提供可证明质量担保的生产商才允许在他们的产品上使用Oeko-Tex 标签。

诚然,我国生态家用纺织品在国内销售,首先要通过GB184012003《国家纺织产品基本安全技术规范》标准检测,如须全球贸易,必须通过OEKO-TEX Standard 100认证。

1.2家用纺织品的功能性

当今家用纺织品的功能性指标较多,作一下归类,主要体现在以下三个方面:

1)舒适性功能,舒适性是对现代家用纺织品的一种最基本的要求。如床上用纺织品的舒适性直接关系到人们的睡眠质量,而舒适性主要包括吸湿透汽、触感及美感舒适性三个层面。吸湿透汽舒适性直接关系到人与环境间热湿传递,尤其床品面料应具有吸湿排汗、遇水速干等功能,使人体与环境热湿传递过程中起到良好的调节作用,从而使人体保持相对恒定的舒适感。触感舒适性是指人体与被套、床单、床罩、枕套等接触时皮肤末梢神经舒适感程度,如软硬、冷暖、刺痒等。美感舒适性包括床上用品的款式、纹样及色彩搭配等应和谐,并形成不同系列,以满足各类、各层次消费群体的需求。

2)保健性功能,纺织品的保健功能是指除了御寒、蔽体、装饰等基本功能外,还具有卫生、强身健体及辅助治疗某种疾病的功能。为此床上用纺织品的保健性功能应具有防臭、防霉、抗菌、防螨、远红外、负离子、磁疗及助眠等功能。无疑采用各种新原料、新技术等开发具有保健功能床单、被套等床上用产品是提升家用纺织品品位的有效途径。

3)安全防护性功能,对于家用纺织品,尤其是床单、被套、窗帘、桌布等用品应有更高安全防护功能。这些安全防护功能主要包括阻燃隔热、防静电、防电磁辐射及抗油拒水功能等。

2家用纺织品的生态性设计与实现途径

根据国内外纺织品生态性考核指标要求,家用纺织品的生态性设计必须全过程(即纺织纤维、面料生产、染色与后整理以及成品加工等)进行生态化设计与生产,并层层把关。家用纺织品生态性的实现关键在于生产面料生态性的实现,其实现途径可从以下几个方面考虑。

2.1绿色纤维的使用

在设计与生产家用纺织品,尤其床品面料时,应优先考虑各类绿色环保纤维的使用。目前可选用绿色纤维主要是天然绿色纤维类如彩棉纤维、有机棉、木棉、各类麻纤维以及绿色化学纤维类如竹浆纤维、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、Lyocell纤维、聚乳酸纤维、PTT纤维、甲壳素纤维、海藻纤维以及其他可降解的合成纤维等。

2.2 生态染料与助剂选用

生态性家用纺织品的生产并不排斥使用染化料,但选用生态环保型染料是生产生态性家用纺织品必要条件之一。由于天然染料色泽柔和、自然,与环境具有良好的相容性,目前天然染料主要有取自植物的叶花果实和根茎、动物或矿物等品种,但也存在染色牢度差、色谱不全、价格昂贵、不能完全替代合成染料等问题,这些必须引起染料研究和应用工作者的注意。其次可考虑使用新型环保合成染料,如含氧活性染料可用于纤维素类纤维家纺面料的染色加工,可以完全取代还原、直接、硫化和不溶性偶氮等不良染料。再者可选用纳米级染料用于各类纤维原料家纺面料的染色加工。

在家纺面料染色和后整理过程中离不开各类助剂的使用,生态环保型助剂必须达到以下几个要求:(1)无毒、无重金属离子、无游离甲醛、无致癌物,并可生物降解;(2)在家纺面料上的残留物必须符合生态环保要求;(3)生产废水便于处理,能达到排放要求,不对环境造成污染。

2.3生态性后整理加工技术

2.3.1 生物酶处理

采用生物酶处理技术进行家纺面料加工,可大幅度降低排出废水中的COD值,达到节能、环保、提高产品附加值等目的。目前常用的生物酶有淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等。其中淀粉酶主要应用于纤维素类纤维织物的退浆工序,以去除家纺面料上的浆料,可缩短了加工工艺流程,减少污水排放量。纤维素酶可以使加工后面料达到蓬松、厚实、柔软之效,可取代纤维素类纤维面料碱减量加工,并具有生物抛光作用。蛋白酶主要用于羊毛家纺制品后整理加工,它可其制品变得柔软、丰满,并达到抗起球、防毡缩之功效。

2.3.2超声波处理

频率为2×1042×108Hz的超声波可用于前处理中退浆、煮炼及漂白等,以去除家纺面料中的各类杂质,并能减轻纤维的破坏,提高各类家纺面料如纤维素纤维面料、羊毛织物的白度与润湿性及染色加工时的上染率,同时大幅度地减少了水与助剂的使用,真正达到节能减排之功效。

2.3.3低温染色技术

对于家纺面料进行低温染色加工技术,目前主要有煮漂一浴法、活性染料冷轧堆、分散染料助剂增溶染色、气相或升华染色及微波远红外染色技术等。其中煮漂一浴法与活性染料冷轧堆使用较为广泛。煮漂一浴法采用生态环保助剂在低温、短时间内提高织物的白度、吸湿渗透率及上染率,同时达到节能、节水,降低环境污染的目的。活性染料冷轧堆染色加工技术主要用纤维素类纤维家纺面料染色加工,其匀染性和重现性好、固色率高,同时由于加工设备简单,从而大幅度降低了能耗与成本。

2.3.4生态型印花技术

    目前家纺面料中许多产品印花产品,传统印花工艺费时费力,并且加工过程中会造成环境污染,故对于印花类家纺面料可以采用生态印花新技术与工艺,目前生态型印花技术应用较为普遍的主要有数码印花、热转移印花、激光雕刻印花等。其中数码印花是一项较为成熟的印花技术,特别适合小批量、花型复杂的家纺面料印花,其工序简单,印花过程中废料排放较少,对环境污染少。热转移印花可用于聚酯、聚酰胺纤维类等家纺面料的印花。热转移印花所用染料是升华性的分散染料、油溶性染料和碱性染料等,这种印花工艺产生污水少,对环境造成污染明显少。激光雕刻印花主要用于厚重型的纯棉或涤棉家纺面料的深加工,加工过程对环境不产生污染,同时有利于家纺面料的个性化发展。

2.3.5液氨整理

由于纤维素纤维家纺面料容易起绉、保形性较差,过去常用免烫整理多为采用2D纯树脂的N—羟甲基酞胺类化合物类免烫整理剂,其在生产和使用过程中会释放出甲醛,对健康和环境不利。要生产出生态型纤维素类纤维家纺面料可采用液氨整理技术,经过液氨整理的面料具有柔和光泽、手感光滑柔软、尺寸稳定、回弹性好、布面平整、纹路清晰、起毛减少等优点,能充分体现出面料独有的特性。

当然,要实现家纺面料的生态性,在面料坯布加工过程中应采用无PVA上浆技术,以减少对环境的污染。如是色织家纺面料,一方面纱线漂染与后整理加工过程必须绿色环保,另一方面可以考虑使用色纺纱进行加工,可减少加工工序及污染源的产生,从而家纺面料加工生态绿色。

3家用纺织品的功能性设计与实现途径

目前家纺织品的设计与生产已从过去单纯的花色与款式设计转变为款型与功能设计并重,家用纺织品应具美观性、装饰性与功能性集于一体,这对家纺设计师在新材料、新技术、新工艺的应用等方面提出了更高要求。针对上述家用纺织品的主要功能性指标,其实现途径主要有两个渠道,一是功能性纤维材料的选用,另一方面便是功能性整理技术的应用。当然家用纺织品的功能性指标较多,现就针对家纺床品面料功能性设计选取几类典型指标实现途径分述如下:

3.1吸湿透汽功能

床品面料应具有良好吸湿透汽功能,一方面可以采用各类天然纤维,如棉、麻、丝、毛及再生纤维素纤维如天丝、莫代尔等为原料进行纯纺或混纺或交织成织物,再经染色或印花等整理便可,因为这些纤维本身具有良好的吸湿透汽功能;另一方面选用吸湿排汗型纤维,如Coolmax,将其与其他纤维混纺或交织,可极大程度上改善床品用面料的吸湿透汽性能。

3.2抗菌防螨功能

家纺产品中床品面料的抗菌防螨功能非常重要,要使面料具备这功能,一方面可在原料选用与搭配方面下功夫,可选具有天然抗菌防螨的纤维,如罗布麻、竹(原)纤维或经改性处理具有此功能的化纤原料,如铜(银)离子纤维等作为原料与其他纤维混纺或交织加工成制品;另一方面使用抗菌防螨整理剂对床品面料进行后处理,最好采用纳米级无机抗菌剂,因其抗菌杀螨广谱、耐热、持续和安全。就其两种方法而言,个人认可前者效果持久、生态环保。

3.3 阻燃防燃功能

由于所有的纺织纤维材料都属有机高分子材料,绝大多数在300℃以下会发生分解,并产生可燃性气体或析出可挥发性液体,所以所有家用纺织品必须具有阻燃防燃功能。目前家纺产品获得阻燃性能的主要途径有二:一是家用纺织品用材料进行阻燃后整理,此法成本低、加工方便,但阻燃效果会因使用时间与和洗涤次数而大打折扣;二是直接采用具有阻燃功能纤维进行产品加工生产更佳,且生态环保,但会影响到家纺产品其他功能的体现。

3.4保健理疗功能

家用纺织品中的床品保健理疗功能主要有亲肤护肤、负离子、远红外、芳香、发热保温、蓄热调温及助眠等。这些功能的实现可从以下几个方面得以解决,一方面将具有保健功能纤维,如远红外纤维、负离子纤维、椰炭纤维、珍珠纤维、锗离子纤维等,将其短纤进行纯纺或与其它纤维混纺成纱线,便可用于后道保健性家纺产品的加工,还可以用长丝与其它纱线原料进行交织,也可生产出并制成各类保健性家纺产品;另一方面对普通家纺面料进行保健理疗功能性整理,如后理理时加入具有保健功能整理剂或采用微胶囊技术进行面料处理,同样可开发出系列化具有保健功能高档家纺面料。

诚然,由于功能性家纺产品的设计与生产开发在某种程度上是借助于大量化学品的应用,因此不可忽视化学品的使用会带来家纺产品生态安全性问题,故设计与生产功能性家纺产品,可将多种功能进行复合,同时应将家纺产品功能性与生态性设计有机统一起来考虑。

4 结语

家用纺织品的生态性与功能性已成为当今家纺行业产品提档升级与技术进步创新的主要潮流,故家用纺织品开发与生产时,一要认真把握好生态纺织品的指标要求与内涵及完善功能性纺织品指标测试方法,二要将家纺产品的生态性与功能性有机统一起来,使家纺产品既生态环保又具各类特殊功能,三要积极掌握国内外家纺产品市场发展动态,开发出高品位、生态化、时尚化、功能化、个性化及高附加值家用纺织品,以满足广大消费者对家纺产品的健康、安全、舒适、环保的消费需求,这无疑将成为我国家纺产业新的增长点。

 

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作者简介

蔡永东(1967-),男,江苏南通人,江苏工程职业技术学院教授,主要从事现代纺织技术教学与科研。

基金项目:2014年江苏省先进纺织工程技术中心资助项目(苏政办[2014]-22-3-4),江苏高校品牌专业建设工程项目(PPZY2015A093

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