耿琴玉 蔡永東
(1. 江蘇工程職業技術學院 江蘇南通 226007
2.江蘇省先進紡織工程技術中心 江蘇南通 226007 )
[摘要]:家紡產品要成為綠色紡織品,首先原料必須是綠色環保纖維。文中分析了家紡床品的要求和綠色纖維的現狀,介紹了幾種綠色纖維品種及其特點,提出了合理選用綠色纖維是開發綠色家紡床品的首要途徑的觀點,以供廣大紡織同仁在綠色家紡產品開發時參考與借鑒。
[關鍵詞]:綠色纖維;床品;應用
The Application of Ecological fibers on Bedding Textiles
Geng Qingyu Cai Yongdong 1,2
(1. Jiangsu College of Engineering and Technology, Nantong, Jiangsu 226006
(2.Jiangsu Province Advanced Textile Technology Center,Nantong, Jiangsu 226006)
Abstract: Home textile products to become green textiles, the first raw materials must be green fiber. Requirements of bedding textiles and present situation were analysed. Some kinds of ecological fiber were introducsed. The opinion was suggested that reasonable choice of elogical fiber is the primary way to develop green bed textiles.For the majority of textile colleagues in the green home textile product development reference and learn from.
Keywords: Ecological fibers;Bedding Textiles;Application
《家用紡織品行業“十三五”發展指導意見》提出了構建綠色產業體系,加快使用新型纖維開發綠色家紡產品,促進綠色生產和綠色消費的發展方向。床上用品(以下簡稱床品)是家用紡織品的主要品類,是人們的生活必需品。隨著科技發展和生活水平的提高,消費者對床品的要求不再僅僅局限于美觀性和舒適性,越來越青睞綠色環保、具有保健理療功能的床品。品牌商們紛紛推出具有綠色環保概念的床品來吸引消費者購買,令人遺憾的是筆者通過對床品市場的調研發現大多數綠色床品從纖維原料選用這個源頭就達不到綠色要求。有關資料對綠色纖維的定義是資源不會枯竭、可再生、不會破壞生態平衡,生產過程綠色環保,使用安全健康舒適,廢棄后和回收可降解、對環境無害[1-4]。對照定義發現,目前市面上真正意義上的綠色纖維并不多。本文重點介紹適用于床品的綠色纖維及其性能。
1 床品及其要求
床品主要包括面料類(如床單、被套、枕套、靠墊套、床墊套等)、芯材類(如被芯、枕芯、靠墊芯、床墊芯等)和毯墊類產品。由于產品的特殊性,對于床品的要求歸納起來有以下幾方面:
1.1美觀(裝飾)性要求
在一個臥室內,床占據著較大的空間,床品在整個家居裝飾中的作用是顯而易見的。床品的色彩、花紋、款式應該與臥室空間的整體風格匹配,其品質也應該符合整體裝修檔次,才能構成美觀和諧的臥室空間。纖維材料的合理選用對床品美觀性的表達和品質的體現至關重要。如天然蠶絲以其優雅的光澤、絢麗的色彩和柔軟光滑細膩的表面,能表達雍容華貴、富麗堂皇之美,是高品質的象征;苧麻或亞麻以其粗獷質樸,代表著自然、奔放。因此,需要選擇不同的纖維原料才能達到設計主題的完美體現。
1.2 舒適性要求
紡織品的舒適性包括熱濕舒適、接觸舒適、壓力舒適、心理舒適和生理舒適等方面,它們之間相互重疊又相輔相存,前三者對后兩方面的影響非常大。床品的舒適性是確保人們睡眠質量的關鍵。主要體現在熱濕舒適、接觸舒適和壓力舒適方面。就床品的使用環境而言,秋冬季床品應具有良好的保暖性、吸濕排汽性和優良的保暖性,還要有視覺和觸覺上的溫暖感,蓬松質輕;夏季床品應具有良好的透氣、吸濕吸水、導濕性和涼爽性,有視覺和觸覺上涼爽感,滑爽柔軟。選對纖維原料、采用正確的加工技術才能達到舒適要求。
1.3 安全與生態性要求
由于床品直接與皮膚長時間接觸,因此,對床品的安全與生態性要求越來越高,即要求床品殘留的有毒有害物質必須控制在相關標準范圍內,使用過程中對消費者自身和使用環境無傷害,生產過程和使用廢棄后對生態環境無破壞。開發安全生態床品,是產品升級的一條重要途徑。選用綠色纖維,進行綠色生產才能確保床品的安全與生態性。
1.4保健理療功能要求
保健理療功能性床品是指具有如芳香、除異味、抗菌、殺螨、負離子、遠紅外、發熱保溫、蓄熱調溫等特殊功能的產品,這些床品的開發能促進床品的消費升級,提高消費者的睡眠質量。通過選用功能纖維或進行功能整理來獲得。
2綠色天然纖維
棉、麻、毛、絲一直被認為是用來制成床品的天然纖維原料,深得消費者喜歡。但是,雖然它們是天然纖維,但并不是綠色無公害的。如棉花生長過程中會大量施化肥、用劇毒殺蟲劑,使棉纖維中殘留對人體有害的物質;麻、毛、絲在纖維預處理和生產中常常用化學試劑進行脫膠、洗滌、退漿、染色、整理等。真正意義的綠色天然纖維主要有以下幾種:
2.1有機棉
有機棉是指在種植時以有機肥和物理或生物防治病蟲害,不許使用化肥農藥,自然耕作管理,棉花中農藥、重金屬、硝酸鹽、有害生物等有毒有害物質含量控制在標準規定的限量范圍內,并獲得認證的商品棉花[5]。有機棉產量低(白棉產量的30%-50%)、價格高(白棉價格的2-3倍),與普通白棉相比,有機長度偏短、馬克隆值偏大、短絨含量高、色澤偏暗、含雜偏高,總的來說紡紗性能要差些,成紗質量也不如白棉。在床品開發中,一般選用有機棉與白棉或其他纖維混紡的紗線織成機織物或針織物,采用生物酶處理和天然的植物染料染色等綠色加工制成床品面料。產品必須進行OE100標準和GOTS標準認證。
2.2 天然彩色纖維
天然彩色纖維是指直接從自然界的植物和動物中取得的有色纖維,主要有天然彩色棉、各種有色毛絨纖維和天然彩色絲纖維。由于自身呈現色彩,其產品加工工程中無需染色,低碳環保,對人體無害。
現有彩棉顏色有黃、紅、紫、灰、橙等色彩,其中以駝色、綠色、棕色為主。它是利用現代生物工程技術培育出來的一種在棉花吐絮時就具有天然色彩的新型紡織原料。其特點是色澤自然柔和、古樸典雅,質地比普通棉更柔軟,手感好,富有彈性,用它制成的家紡產品使用自然、舒適。由于不需要化學印染加工,保護了環境,更對人體無害,因而是高科技的“綠色”產品?,F在,科學家通過基因技術,把彩色基因移植到原棉DNA中,從而使棉從一開始就具有色彩鮮艷的顏色。由于彩棉纖維短,短絨率高,強度低,所以比白色棉加工難度大,紗線質量差,須對有關家紡面料的生產技術進行攻關,方可保證其產品產、質量。因此,彩棉必須與其他纖維混紡才能成紗。機織采用低張力、低速度、環保漿料上漿,最好用織成針織床品面料。不染色,前處理用生物酶退漿,后整理采用低溫松式整理。
彩色毛絨纖維主要有羊駝毛、牦牛毛(絨)、駱駝毛(絨)等有色毛絨動物毛。據資料顯示,澳大利亞、俄羅斯科學家利用基因技術研究出了天然彩色綿羊毛目前主要有淺紅色、淺藍色、金黃色和淺灰色等顏色。彩色毛絨纖維是秋冬季床品的理想原料。
天然彩色蠶絲主要有柞蠶絲和利用生物技術培育出來的天然彩色桑蠶絲。柞蠶絲具有天然的棕色,彩色桑蠶絲目前有金黃色和粉色,據資料顯示彩色桑蠶絲保暖性、抗紫外性和抗菌性均優于白蠶絲。
2.3木棉
一株成年期的木棉樹年產木棉纖維約5-8kg,全球木棉年產量在20萬噸左右;木棉纖維是天然生態纖維中最細、最輕、中空度最高、最保暖的纖維,具有光潔蓬松、輕柔保暖、吸濕拒水保暖、抗菌抑菌等特點[6]。木棉纖維最適合做保暖的芯類產品。
2.4 麻纖維
麻纖維是從各種麻類植物中取得的纖維的統稱,包括一年生或多年生草本雙子葉植物的韌皮(莖)纖維和單子葉植物的葉脈纖維。紡織品加工中采用較多、經濟價值較大的有苧麻、亞麻、大(漢)麻和羅布麻等。麻類纖維的吸濕、透氣性好,具有較好的抗菌性能,是理想的夏季床品原料。其中,苧麻和亞麻早已用于“涼席”制作,并且在夏季床品套件開發中也得到了很好的應用。
大(漢)麻纖維來自于大麻莖的韌皮部位,單纖維長度較短,平均長度約為20mm,單纖維平均線密度約為0.344tex(2900公支),可紡性差,不宜單纖維紡紗,必須用工藝纖維紡紗。工藝纖維的長度和細度由加工工藝決定。研究表明,大麻纖維除具有強度高、吸濕性好、放濕快等麻類纖維的優良特性外,還具有醫療保健作用。近年來,大麻床品的開發越來越受到重視。
羅布麻是唯一的一種野生植物纖維,除了具有吸濕性好、透氣、透濕性好、強力高等麻類纖維所具有的共同性外,其纖維的品質優良,單纖維長度為20~80mm,單纖維細度為3.58dtex。可采用單纖維紡紗。具有絲一般的光澤和良好的手感。據有關研究,羅布麻織物對降低穿著者的血壓有顯著效果。
2.5竹(原)纖維
竹纖維是指采用機械、物理的方法從竹材中直接提取的天然纖維。是真正意義上的綠色環保型纖維。竹纖維的縱向有橫節,粗細分布很不均勻,纖維表面有無數微細凹槽,橫截面上布滿了大大小小的空隙,且邊緣有裂紋??梢栽谒查g吸收和蒸發水分,被譽為“會呼吸的纖維”。竹纖維具有較強的抗菌、殺菌和除臭作用。用這種純天然竹纖維紡織成面料吸濕性強,透氣性好,有清涼感,是夏季床品的理想原料。
2.6 牛角瓜纖維
牛角瓜是近年來發現的有利用潛力的能源植物之一,主要分布在我國廣東、廣西、海南、四川、云南等地及東南亞、非洲等干旱、半干旱及鹽堿地區,資源豐富易種植,具有抗菌、消炎、驅蟲、化痰、解毒等藥用價值。牛角瓜纖維[7]是從牛角瓜的種子上生長出來的,與木棉纖維同屬天然植物種子纖維。纖維截面為圓形或橢圓形的大中空管壁,中空的程度達80%以上,直徑、20-28μm,平均長度約30~34mm,縱向外觀呈圓柱型,表面光滑,梢端較細,頂端封閉?;爻甭拭蘩w維的略高,斷裂伸長2.6%,比棉纖維低,斷裂強度3.42cN/dtex,與棉纖維基本相同,具有較好的化學性能,耐酸性好,常溫下稀酸對其沒有影響。纖維有絲綢般柔和亮麗的光澤,手感柔軟滑糯,具有優異的保暖性,、對大腸桿菌和金黃色葡萄球均有一定的抑制作用,可用于開發對抗菌性要求較高的床品。
3 綠色化學纖維
化學纖維是以天然的或合成的高分子聚合物為原料,經過機械和化學加工制成的紡織纖維。目前普遍認為生物質化學纖維具有綠色環保特點,但許多纖維并非真正綠色,如一些再生纖維素纖維,雖然原料來自天然,但加工過程仍然高污染高能耗。目前真正符合綠色纖維特點的主要有如下品種:
3.1 Lyocell纖維
由于Lyocell纖維是以樹木為原料,采用有機溶劑進行紡絲而生產的再生纖維素纖維。其纖維生產綠色環保。Lyocell纖維集合了滌綸、黏膠、蠶絲的優點。其強度和模量接近滌綸,吸濕能力與黏膠接近,光澤可以與蠶絲媲美。被譽為21世紀最有前途的綠色環保纖維。適宜作為夏季套件床品原料和軟席。
3.2聚乳酸(PLA)纖維
聚乳酸(PLA)纖維在國內被稱為玉米纖維,是以玉米或小麥淀粉為原料經發酵制得乳酸,再經過聚合紡絲而成的合成纖維。其原料為再生的植物資源,具有生物降解性,對地球環境不會造成污染,被譽為"21世紀的環境循環材料"。PLA纖維具有滌綸的高強度和錦綸的輕盈柔軟性,染色性好,回潮率雖然與滌綸接近,但具有芯吸效應。由PLA制成的產品有絲綢般的光澤及舒適的肌膚觸感和手感,懸垂性好。適合制作床品面料和芯類產品。
3.3 PTT纖維
PTT纖維是聚對苯二甲酸1.3丙二醇酯,是利用美國杜邦的Sorona聚合物開發的生物質彈性纖維。從對環境無害的可再生植物中提取淀粉糖,采用生物發酵技術制成關鍵原料PDO,再將PDO與PTA聚合成Sorona聚合物后經紡絲而成。減少了對石油資源的消耗,減少了碳排放。PTT纖維兼有滌綸、錦綸、腈綸的特性,防污性能好、染色性好、手感柔軟、彈性好,適合做秋冬季保暖型床品面料和芯類產品。
3.4大豆蛋白纖維
大豆蛋白纖維的生產是從大豆粕中提取蛋白高聚物(球蛋白),然后改性成線性蛋白,與氰基共聚,配制成一定濃度的紡絲液(蛋白質含量約為50%),用濕法紡絲工藝紡而成。由于所使用的輔料、助劑均無毒,且大部分纖維可回收再使用,提純蛋白后留下的殘渣還可以作為飼料,因此其生產過程完全符合環保要求。大豆蛋白纖維可稱為新世紀的“綠色纖維”。大豆蛋白纖維含18種氨基酸,沸水收縮率為2.5%,干強4.2cN/dtex,濕強3.9cN/dtex,初始模量與蠶絲接近,密度1.29左右。該纖維既具有天然蠶絲的優良特性,又具有合成纖維的機械性能,它的出現滿足了人們對穿著舒適性、美觀性的追求,符合服裝免燙、洗可穿的潮流。采用大豆蛋白纖維生產的織物具有外觀華貴、舒適性好、視覺效果優異、染色性好等優點,用來生產各種高檔床品面料,也可以作為芯材。
3.5牛奶蛋白纖維
牛奶蛋白纖維是將液態牛奶去水、脫脂,加上揉合劑制成牛奶漿,再與丙烯腈接枝共聚,經濕紡工藝和高科技手段處理而成。牛奶絲的強度比棉、絲高,防霉、防蛀性能優于羊毛,故耐穿、耐洗,易貯藏。牛奶纖維含17種氨基酸,通過保濕因子作用,對皮膚的保養與改進皮膚的肌理有著神奇的效果。具有天然持久的抑菌功能,對桿菌、球菌、霉菌都有效(經上海市衛生防疫站測定,廣譜抑菌率在80%以上)。牛奶絲集美麗、舒適、方便和功能于一體。采用100%牛奶絲織造的面料,質地輕盈、柔軟、滑爽、飄逸、懸垂、穿著透氣、導濕、爽身,光澤優雅、華貴,色彩艷麗。
3.6 甲殼素纖維
甲殼素纖維是利用蝦皮、蟹殼等甲殼類動物外殼加工成天然生物質高分子——甲殼素而制成,其分子結構與纖維素非常相似。甲殼素纖維對人體無害、無刺激,具有天然的生理活性,同時,因其分子內含有氨基,具有較強的吸附和螯合作用。用甲殼素纖維制成的床品,可以防治皮膚病,并能殺菌、防臭、吸汗保濕,穿著也十分舒適。一般用甲殼素纖維與棉、毛、化纖混紡而織成的面料。甲殼素纖維的廢棄物可自然降解,對環境不會造成污染,屬綠色環保型纖維。用甲殼素纖維制成的家紡產品可以防止皮膚病,并能抗菌、防臭、吸汗保濕。
3.7 海藻纖維
海藻纖維是指含有海藻成分的纖維的總稱。由天然海藻(紅藻和褐藻)中所提取的海藻多糖紡絲加工而成。纖維具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能。海藻成分在纖維中可以通過與皮膚的接觸發揮吸濕性能,使用者的皮膚能吸收海藻釋放的維生素和礦物質。海藻纖維能反射遠紅外線,產生負離子保暖和保健作用的特性。用海藻纖維與其他纖維混紡成紗制成的床品面料,不僅親膚舒適保暖,更有除臭抑菌作用,是理想的保健床品材料。[8]
4功能性環保纖維
隨著生活水平的提高,人們對化學纖維材料的性能要求越來越高,而且更加注重化學纖維材料的功能性與環保性,伴隨著納米技術的發展,功能性環保纖維在家紡產品中應用將越來越廣泛。目前在家紡面料開發中應用較多的有以下幾種。
4.1銅(銀)離子纖維
銅(銀)離子纖維是將抗菌銅(銀)材料經高科技加工處理,使其粒徑達到納米級后,添加交聯劑、偶聯劑等紡絲助劑,與特殊處理后的聚酯切片熔體紡絲加工而制成的一種功能性環??咕w維。其抗菌、殺菌、抑菌效果持久,另有防螨、消臭功能,對人體安全無害。銅離子滌綸纖維可以純紡,或與天然纖維和化纖混紡,可應用于功能性家紡床品開發
4.2椰炭纖維
椰炭纖維是環保保健類纖維家庭的新成員,它是將椰子殼中的纖維質高溫加熱至1200℃以上制成活性炭,將聚酯切片粉碎后按一定比例混入椰炭粉,并加入其他高聚物加工成椰炭滌母粒原料,采用類似生產滌綸的紡絲方法進行加工手段,制成椰炭滌長纖及短纖后,便可用于各類高檔紡織面料的生產。由于椰炭滌纖維具有抗紫外線、產生負離子、遠紅外線保暖、以及調濕除味等功能,可將其短纖進行純紡或與其它纖維混紡成紗線,便可用后道紡織產品的加工,還可以用長絲與其它紗線原料進行交織,可生產出并制成各類家紡產品,同時椰炭滌纖維填充料的上好材料。
4.3珍珠粉竹漿纖維
由于珍珠粉竹漿纖維表面均勻分布著珍珠微粒,既有珍珠粉親膚護膚等特點,又有竹纖維抗菌、抗紫外線等功效。纖維表面光滑涼爽,有珍珠般光澤,無疑是一種新型理想保健型功能性纖維。由于此纖維采用了原漿注入技術,其抗菌潤膚作用具有明顯的耐久性,完全可以用珍珠粉竹漿纖維來開發高檔功能性家紡床品面料來滿足廣大消費者的需求。
4.4鍺離子纖維
鍺離子纖維加工原理與銅(銀)離子纖維相似。鍺離子纖維內含無機鍺,鍺是一種半導體元素,不含毒性,具有改善循環、促進代謝的功效。常溫攝氏32度即可釋放出有益健康負離子(達2400個/cm3)和遠紅外線(約90%法向發射率),有利于改善人體血液循環,可以提高體溫,緩解疲勞,無疑是一種健康機能性能量纖維。完全可以將其與莫代爾、天竹纖維、蘭精木漿纖維等多種纖維素類纖維進行合理的組合搭配設計,生產出多品種的鍺纖維系列功能性助眠類高檔家紡面料。
5 結語
床品的優劣關系到消費者的生活質量和身體健康,綠色安全、具有保健理療功能的床品是企業和消費者共同追求的目標,綠色環保纖維的開發和合理應用定是床品開發的一項最重要的工作。由于筆者知識有限,綠色環保纖維有可能未能全部介紹。但伴隨著科學的進步,纖維生產技術創新,會有更多類型新型環保綠色纖維進入床品開發與生產中來??梢灶A見,在不久的未來,我們生活中的各種各樣的床品將會是集多種功能為一體的,給我們帶來越來越舒適的生活。
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作者簡介
耿琴玉(1964-),女,江蘇南通人,江蘇工程職業技術學院副教授,主要從事現代紡織技術教學與科研。
基金項目:江蘇先進紡織工程中心建設項目(項目號:蘇政辦發[2014]22號);
江蘇高校品牌專業建設工程項目(項目號:PPZY2015A093);
南通市新型纖維材料重點實驗室建設項目(項目號:CP12014003)
聯系人地址: 江蘇省南通市青年中路87號 江蘇工程職業技術學院 紡染工程學院
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