纺织学报, 2023, 44(05): 46-53 doi: 10.13475/j.fzxb.20221106501

特约专栏：减污降耗染色新技术

涤纶针织鞋材超临界CO2无水染色性能

宋洁1,2, 蔡涛3, 郑福尔3, 郑环达,1,2, 郑来久1,2

1.大连工业大学 辽宁省超临界二氧化碳无水染色重点实验室, 辽宁 大连 116034

2.全国超临界流体无水染色技术研发中心, 辽宁 大连 116034

3.石狮市中纺学服装及配饰产业研究院, 福建 石狮 362700

Research on supercritical CO2 waterless dyeing property of polyester knitted shoe materials

SONG Jie1,2, CAI Tao3, ZHENG Fuer3, ZHENG Huanda,1,2, ZHENG Laijiu1,2

1. Liaoning Provincial Key Laboratory of Supercritical CO2 Dyeing, Dalian Polytechnic University, Dalian, Liaoning 116034, China

2. National Supercritical Fluid Dyeing Technology Research Center, Dalian, Liaoning 116034, China

3. Shishi CTES Research Institute of Apparel and Accessories Industry, Shishi, Fujian 362700, China

通讯作者: 郑环达(1987—),男,副教授,博士。主要研究方向为超临界CO2流体染整技术。E-mail:zhenghd@dlpu.edu.cn。

收稿日期: 2022-11-23   修回日期: 2023-02-24  

基金资助: 国家自然科学基金项目(21908015)
辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(J202152)
福建省第七批省引才“百人计划”团队项目(202102)
大连市科技创新基金项目(2022JJ12SN055)
大连市重点科技研发计划项目(2022YF12GX057)
大连市高层次人才创新支持计划项目(2020RQ019)

Received: 2022-11-23   Revised: 2023-02-24  

作者简介 About authors

宋洁(1997—),男,硕士生。主要研究方向为超临界CO2流体染色技术。

摘要

为解决传统染色高污染、高能耗问题,实现鞋材无水清洁化染色,研究了涤纶针织鞋材在超临界CO2体系中的染色性能,分析了染色温度、压力、时间以及CO2流量对针织鞋材染色效果的影响。在实验条件范围内,染色鞋材的K/S值随温度、压力的升高而增大,并最终趋于稳定,获得最佳染色工艺条件为:染色温度120 ℃,染色压力24 MPa,染色时间60 min,CO2流量400 kg/h。涤纶鞋材的耐摩擦和耐皂洗色牢度均达到4级以上。并进一步探究了染色温度、压力对针织鞋材力学性能的影响。结果显示:鞋材的抗弯刚度、最大抗弯力与断裂强力、顶破强力随温度、压力的上升而增大;断裂伸长率随温度、压力的上升而降低;收缩率随温度、压力的上升而增大;鞋材的表面摩擦因数无明显变化;其中温度对鞋材力学性能的影响大于压力的影响。

关键词： 超临界CO2; 针织鞋材; 涤纶; 染色性能; 力学性能

Abstract

Objective Knitted sports shoe materials have the advantages of structural integration, light weight, comfort and low cost, which attractes wide attention from the industry and consumers in recent years. However, with the increasingly prominent environmental pollution caused by conventional aqueous dyeing, how to achieve the eco-friendly dyeing of sports shoe materials has become the key development direction.

Method In order to solve the problems of serious dyeing pollution and high energy consumption in the conventional dyeing, waterless dyeing of polyester knitted shoe materials was conducted with Disperse Yellow 54 using supercritical CO2 as medium. Influences of dyeing temperature, pressure, time and CO2 flow on the K/S values and levelling property were analyzed. The mechanical properties of polyester knitted shoe materials before and after dyeing were investigated, including bending, shrinkage, friction, tensile and durable properties.

Results The results showed that supercritical CO2 displayed obvious influence on the dyeing properties of polyester knitted shoe materials. In supercritical CO2 dyeing system, the K/S values of the dyed polyester knitted shoe materials increased significantly with the rising of dyeing pressure, temperature and time. This is mainly because the increasing CO2 temperature and pressure present more and more plasticizing effect on polyester fiber. The dissolved dye molecules were more likely to approach the fiber interface, and would complete the adsorption through self-diffusion. Compared with aqueous dyeing, the dyeing process of polyester knitted shoe materials was able to completed with in 60 min in supercritical CO2 and the change of CO2 flow rate showed no significant influence on the K/S values. The deviation values of K/S data fluctuated around 0.1 at pressure ranging from 18 MPa to 26 MPa, temperature ranging from 105 ℃ to 125 ℃, time ranging from 20 min to 100 min as well as a CO2 flow from 380 kg/h to 460 kg/h, which represents good levelness. After supercritical CO2 dyeing, color fastness to rubbing and soaping of polyester shoe materials reached level 4 or above(Tab.1). The influence of CO2 temperature and pressure on the mechanical properties of shoe materials was different, and temperature had more significant influence on mechanical properties than pressure. When the CO2 temperature rose from 105 ℃ to 125 ℃, the bending rigidity increased from 9.90 mN·cm to 15.30 mN·cm(Fig.8), the maximum bending strength increased from 75.29 cN to 126.30 cN(Fig.8), the longitudinal shrinkage rate increased from 6.72% to 11.21%(Fig.9), the transverse shrinkage rate increased from 3.80% to 6.58%(Fig.9), the breaking strength increased from 1 048.23 N to 1 281.17 N(Fig.11), the elongation at break decreased from 42.05% to 36.6%(Fig.11), and the bursting strength increased from 2 235 N to 2 390 N(Fig.13). However, the test results revealed that the temperature and pressure played no remarkable influence on the tribological properties(Tab.2), and the static friction coefficient and dynamic friction coefficient of the polyester samples were almost constant.

Conclusion By using supercritical CO2 instead of water as the medium, waterless dyeing of polyester knitted shoe materials can be achieved, and the deviation of K/S values is stable at 0.1±0.05. The optimal dyeing procedure was determined by balancing the dyeing effect and resource consumption. The dyed polyester knitted shoe materials with superior properties after supercritical CO2 dyeing indicate a favorable foreground. The above investigation provides an impurtant support for the clean industrial production of supercritical CO2 dyeing.

Keywords： supercritical CO2; knitted shoe material; polyester; dyeing property; mechanical property

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本文引用格式

宋洁, 蔡涛, 郑福尔, 郑环达, 郑来久. 涤纶针织鞋材超临界CO2无水染色性能[J]. 纺织学报, 2023, 44(05): 46-53 doi:10.13475/j.fzxb.20221106501

SONG Jie, CAI Tao, ZHENG Fuer, ZHENG Huanda, ZHENG Laijiu. Research on supercritical CO2 waterless dyeing property of polyester knitted shoe materials[J]. Journal of Textile Research, 2023, 44(05): 46-53 doi:10.13475/j.fzxb.20221106501

针织鞋材具有一体成形、轻便舒适、低成本等优点[1],近年来受到业内和消费者的广泛关注,在运动品市场中占据的市场份额不断增加[2]。然而,随着鞋材样式与需求量的持续提升,传统水基染色工艺所造成的环境污染问题日益凸显,如何在满足运动鞋材美学与功能性基础上,实现其加工过程的生态性要求以契合当前“碳达峰、碳中和”的可持续发展战略,成为产业界的重点发展方向。

相较传统水基染色工艺,超临界CO2流体染色技术以临界点以上的CO2为介质,实现了水资源零消耗[3];染色无需添加各类助剂,CO2与剩余染料可回收循环利用[4];在实现染色过程中零用水、零污染[5]的同时,进一步减少了温室气体排放,符合当前绿色发展理念。目前,聚酯纤维[6]、筒纱[7]的超临界CO2无水染色技术日趋成熟,已处于产业化前期研究阶段,显示了较为明显的节水节能优势,但对于针织鞋材超临界CO2无水染色性能目前鲜见报道。特别是针织鞋面材料在穿着过程中,易受到复杂的挤压、摩擦等外力作用,相比服用织物,具有更高的物理性能要求。前期研究发现,在不同温度与压力下,超临界CO2对聚酯纤维具有各异的增塑、溶胀作用[8],易引起纤维物化性能的改变。

本文以超临界CO2为介质,利用分散黄54对涤纶针织鞋材进行染色,系统研究了不同温度、压力、时间、CO2流量对针织鞋材染色性能的影响。同时,重点探究了染色前后涤纶针织鞋材弯曲、收缩、摩擦、拉伸、耐用性能,以期为针织鞋材超临界CO2无水染色生产提供数据参考。

1 实验部分

1.1 实验材料与仪器

织物:涤纶针织鞋材,纱线线密度为12 tex,面密度为302 g/m2,信泰(福建)科技有限公司。

染料:分散黄54滤饼,相对分子质量为289.28,浙江龙盛集团股份有限公司;CO2气体(纯度为99%),中昊光明化工研究设计院有限公司。

仪器:超临界CO2流体染色设备,自制;Color-Eye7000A计算机测色仪,美国爱色丽公司;YG821L织物风格仪器,大原电子仪器公司;YG026B电子织物强力机,宁波纺织仪器厂;SW8A耐洗色牢度试验机,无锡纺织实验厂;YG571B耐摩擦色牢度试验机,温州际高检测仪器有限公司。

1.2 染色工艺

超临界CO2流体染色工艺流程如图1所示。将针织鞋材缠绕于染色经轴上,装于染色釜内,将染料放入染料釜内。利用加压泵将CO2注入系统内,开启换热器。当达到实验所需温度、压力后,关闭加压泵,打开循环泵。超临界CO2携带染料经染料釜、染色釜、循环泵、换热器,实现循环染色。染色结束后泄压回收CO2,从而实现CO2循环利用。

图1

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图1   超临界CO2流体染色工艺流程

Fig.1   Process flow of supercritical CO2 fluid dyeing


染色处方:染料用量为1%(o.w.f);染色工艺曲线见图2。

图2

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图2   针织鞋材染色工艺流程

Fig.2   Dyeing process flow of knitted shoe materials


1.3 测试方法

1.3.1 表观色深值与匀染性测试

将染色后的针织鞋材对折2次,采用计算机测色仪进行K/S值测试,根据Kubelka-Munk公式计算染料在最大吸收波长处的K/S值[9],每个试样测试3次,结果取平均值。

K/S=(1-R)22R=kq

式中:K为针织鞋材的吸收系数,L/(g·cm-1);S为针织鞋材的散射系数,L/(g·cm-1);R为最大吸收波长处针织鞋材的反射率,%;k为常数;q为染料与织物质量的比值,%。

按照下式计算染色鞋材的色深偏差值Sλ[10],色深偏差值越小,说明染色的匀染性越好。

Sλ=∑i=1n[(K/S)i,λ-(K/S¯)λ]2n-1

式中:λ为染料的最大吸收波长,nm;i为染色织物编号;n为织物测色点个数。

1.3.2 染色色牢度测试

根据GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验耐摩擦色牢度》,取50 mm×140 mm样品,采用耐摩擦色牢度试验机进行干摩擦和湿摩擦实验,测试染色针织鞋材耐摩擦色牢度。

根据GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验耐皂洗色牢度》,取100 mm×40 mm样品,采用耐洗色牢度试验机,测试染色针织鞋材耐皂洗色牢度。

1.3.3 织物弯曲性能测试

参考GB/T 18318—2009《纺织品 弯曲性能的测定》,取50 mm×55 mm样品5份,采用织物风格仪,测试染色针织鞋材弯曲性能。

1.3.4 织物收缩率测试

参考FZ/T 50050—2020《合成纤维工业长丝热收缩率试验方法》,织物横纵向各取5处比较长度变化,测试染色针织鞋材收缩率。

1.3.5 织物摩擦性能测试

参考FZ/T 01054—2012《织物表面摩擦性能的实验方法》,取210 mm×70 mm样品5份,采用织物风格仪,测试染色针织鞋材的摩擦性能,结果取平均值。

1.3.6 织物拉伸性能测试

根据GB/T 3923—2013《纺织品 织物拉伸性能 第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》,取200 mm×50 mm样品5份,采用电子织物强力机,拉伸速率为100 mm/min,测试染色针织鞋材拉伸性能,结果取平均值。

1.3.7 织物耐用性能测试

根据GB/T 19976—2005《纺织品 顶破强力的测定 钢球法》,取45 mm×45 mm样品5份,采用电子织物强力机,拉伸速率为300 mm/min,测试染色针织鞋材顶破强力,结果取平均值。

2 结果与讨论

2.1 染色性能分析

2.1.1 染色压力对针织鞋材K/S值的影响

在染色温度为120 ℃,染色时间为60 min,CO2流量为400 kg/h的条件下,改变系统压力(18~26 MPa),进行鞋材超临界CO2无水染色,测定染色后针织鞋材的K/S值,结果如图3所示。

图3

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图3   压力对针织鞋材K/S值的影响

Fig.3   Influence of pressure on K/S values of knitted shoe material


压力为18~24 MPa时,随着压力的逐渐升高,针织鞋材的K/S值明显增大。这是因为染料溶解度会随着温度、压力变化而变化[11-12],压力升高使得超临界CO2流体密度随之增大,提升了分散染料在超临界CO2流体中的溶解度[13],鞋材可吸附染料量增加。同时,CO2蒸汽压增大使其传质推动力上升,扩散效率增加,涤纶溶胀程度增大[14],染料更易进入纤维内部,上染量得到提升。但染料的上染是一个吸附与解吸动态平衡过程[15],随着压力升高,染料解吸作用也随之增强。当压力高于24 MPa时,染料吸附速率与解吸速率基本达到平衡,涤纶鞋材的K/S值趋于稳定;且色深偏差值Sλ波动皆稳定在0.1±0.05以内,可认为具有良好的匀染性。

2.1.2 染色温度对针织鞋材K/S值的影响

在染色压力为24 MPa,染色时间为60 min,CO2流量为400 kg/h的条件下,改变系统温度(105~125 ℃),进行鞋材超临界CO2无水染色,测定染色后针织鞋材的K/S值,结果如图4所示。

图4

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图4   温度对针织鞋材K/S值的影响

Fig.4   Influence of dyeing temperature on K/S values of knitted shoe material


温度在105~120 ℃之间时,随着温度的上升,染色后针织鞋材的K/S值明显增大。依据超临界CO2无水染色理论可知,分散染料上染涤纶符合自由体积扩散模型[16]。针对染料分子而言,温度影响染料分子在超临界CO2中的聚集状态,若聚集体尺寸大于纤维微孔尺寸,则会导致染料分子难以扩散入纤维内部,温度上升致使染料单分子动能增加,聚集体解聚分散,从而提升染料的溶解扩散能力[17]。针对涤纶鞋材而言,温度升高加剧了涤纶大分子链的振荡,无定形区的空隙增大,染料分子更易于向纤维内部扩散[18]。但等压条件下继续升高温度,则会降低混合体系密度,进而导致流体溶解与扩散能力下降[8]。当温度达到120 ℃时,涤纶鞋材的K/S值趋于稳定;且Sλ幅度稳定在0.1上下,具有良好的匀染性。

2.1.3 染色时间对针织鞋材K/S值的影响

在染色压力为24 MPa,染色温度为120 ℃,CO2流量为400 kg/h的条件下,改变染色时间(20~100 min),进行鞋材超临界CO2无水染色,测定染色后针织鞋材的K/S值,结果如图5所示。

图5

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图5   染色时间对针织鞋材K/S值的影响

Fig.5   Influence of dyeing time on K/S values of knitted shoe material


在20~60 min范围内,随着染色时间的延长,针织鞋材K/S值不断增大。这是由于超临界CO2对纤维具有增塑作用[19],使得染料在体系中能够快速进入纤维内部,从而大大缩短染色时间。染色时间未达到动态平衡时间,染料上染不够充分,当时间超过60 min时,涤纶上的染座逐渐饱和,纤维无法吸附更多的染料[18]。由此看出,相较于水基染色,超临界CO2流体可在较短时间内(60 min)完成对涤纶针织鞋材的染色过程[20]。

2.1.4 CO2流量对针织鞋材K/S值的影响

在染色压力为24 MPa,染色时间为60 min,染色温度为120 ℃条件下,改变CO2流量(380~460 kg/h),进行鞋材超临界CO2无水染色,测定染色后针织鞋材的K/S值,结果如图6所示。

图6

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图6   CO2流量对针织鞋材K/S值的影响

Fig.6   Influence of CO2 flow on K/S values of knitted shoe material


由图6可知,CO2流量对涤纶针织鞋材的K/S值影响不大,随着CO2流量的逐渐增加,染色针织鞋材的K/S值基本不变。一方面,超临界CO2的增塑作用使涤纶鞋材的玻璃化温度降低[19],无定形区比例增加,提升了染料在超临界CO2中的上染量。另一方面,在一定的温度和压力下,染料在超临界CO2中的溶解度是有限的,继续增加CO2流量并不会增大染料的溶解度;同时,CO2流量提高也会缩短染料与织物的接触时间[18],在一定程度上阻碍了染料分子向纤维无定形区扩散渗透,从而影响织物在超临界CO2中的染色效果。因此,在双重作用下,降低了CO2流量对涤纶鞋材K/S值的影响;且Sλ波动幅度依旧稳定在0.1上下,具有良好的匀染性。

2.1.5 色牢度分析

表1示出不同温度下染色涤纶针织鞋材的色牢度指标。可知,染色后针织鞋材的耐皂洗色牢度达到4级以上,耐摩擦色牢度达到4~5级,满足国家标准要求。

表1   不同温度下针织鞋材的色牢度

Tab.1  Color fastness of knitted shoe materials at different temperatures

温度/℃耐摩擦色牢度/级耐皂洗色牢度/级
干湿沾色褪色
1054~54~544
1104~54~544
1154~54~544~5
1204~54~544~5
1254~54~544

注:针织鞋材染色压力为24 MPa,染色时间为60 min,CO2流量为400 kg/h。

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2.2 力学性能分析

鞋材在穿着过程中,常受到复杂的作用力,对物理性能要求较高。超临界CO2染色环境多为高温高压,在上染的同时可能会对纤维结构造成一定影响,因此,对染后鞋材进行力学性能测试十分重要。

2.2.1 弯曲性能

织物的弯曲性能作为纺织品风格的一项重要指标,直接影响着织物的柔软性、抗皱性等特征[20-21]。抗弯刚度与最大抗弯力越大,说明织物手感更加挺括。在温度为120 ℃,压力为18~26 MPa,恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,对染色涤纶针织鞋材的抗弯刚度以及最大抗弯力进行测试,结果如图7所示。

图7

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图7   压力对针织鞋材弯曲性能的影响

Fig.7   Influence of pressure on bending property of knitted shoe material


由图7可知,随着压力升高,织物的抗弯刚度和最大抗弯力均呈上升趋势。这是因为CO2分子是非极性分子,超临界CO2具有较强的疏水性,依据相似相容的原理,超临界CO2以溶质形式进入疏水的纤维“溶剂”中,改变了纤维大分子间的作用力,对纤维起到增塑膨化作用[22-23]。

与压力相比,温度对染色后的鞋材弯曲性能影响更为显著。在压力为24 MPa,温度为105~125 ℃,恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,对染色涤纶针织鞋材的抗弯刚度和最大抗弯力进行测试,结果如图8所示,随着温度升高,鞋材的抗弯刚度与最大抗弯力均有显著增加。这主要是由于涤纶鞋材有良好的热塑性能,在温度较低时,只有非结晶区分子间作用力小的分子链活动,织物表现比较柔软[24-25]。随着温度逐渐升高,涤纶鞋材的结晶速度加快,结晶区比例增高,从而表现为织物手感更加刚硬。

图8

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图8   温度对针织鞋材弯曲性能的影响

Fig.8   Influence of temperature on bending property of knitted shoe material


2.2.2 收缩性能

涤纶鞋材作为一种热塑性材料,在不同条件下进行热处理,其收缩程度也不尽相同。分别在压力为24 MPa,温度为105~125 ℃(见图9);温度为120 ℃,压力为18~26 MPa(见图10),恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,对染色涤纶针织鞋材的纵向与横向收缩率进行测试。

图9

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图9   温度对针织鞋材收缩性能的影响

Fig.9   Influence of temperature on shrinkage of knitted shoe material


图10

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图10   压力对针织鞋材收缩性能的影响

Fig.10   Influence of pressure on shrinkage of knitted shoe material


如图9、10所示,随着温度、压力升高,鞋材纵向与横向收缩率皆呈现上升趋势。一方面,超临界CO2的溶胀作用使纤维的截面积增大,纤维轴向上产生收缩,从而导致鞋材整体的收缩趋势[24];另一方面,超临界CO2对纤维的增塑作用增大了纤维大分子链的活动空间,分子链发生旋转折叠,引起织物收缩[26]。

2.2.3 摩擦性能

织物的爽滑度代表着织物抵抗摩擦变形的能力,常以定压力下摩擦力大小表示[21]。运动过程中,针织鞋材四周会受到鞋面内外的摩擦力。因此,恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,分别在压力为24 MPa,温度为105~125 ℃;温度为120 ℃,压力为18~26 MPa,对染色针织鞋材的静摩擦因数、动摩擦因数进行测定,以明晰超临界CO2流体染色对涤纶针织鞋材摩擦性能的影响,结果见表2。

表2   不同温度、压力下针织鞋材的摩擦因数

Tab.2  Friction coefficient of knitted shoe materials under different temperature and pressure conditions

温度/
℃		静摩擦
因数		动摩擦
因数		压力/
MPa		静摩擦
因数		动摩擦
因数
1050.3360.233180.3160.191
1100.3220.319200.3760.218
1150.3830.311220.3710.211
1200.3550.276240.3960.175
1250.3940.224260.3760.203

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针织鞋材原样的静、动摩擦因数分别为0.312、0.217。从表2数据可以看出,在不同的染色温度与压力下,针织鞋材的静摩擦因数与动摩擦因数变化不大。一方面,随着温度、压力的升高,超临界CO2进入纤维内部,对纤维增塑作用增强,纤维内部低聚物向纤维表面转移,纤维表面低聚物增多[27],小部分低聚物溶解于超临界CO2,大部分低聚物附着于纤维表面结晶生长;另一方面,超临界CO2对纤维具有显著的清洗效果[28],可清除纤维表面的颗粒杂质,使纤维表面更加洁净。在双重作用下,降低了超临界CO2对织物爽滑度的影响。

2.2.4 拉伸性能

织物的拉伸性能主要体现在受到拉伸力作用时抵抗自身形变的能力。恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,分别在压力为24 MPa,温度为105~125 ℃(见图11);温度为120 ℃,压力为18~26 MPa(见图12),对染色涤纶针织鞋材断裂强力以及断裂伸长率进行测试。

图11

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图11   温度对针织鞋材拉伸性能的影响

Fig.11   Influence of temperature on tensile property of knitted shoe material


如图11、12所示,随着温度和压力的升高,鞋材的断裂强力增大,断裂伸长率降低。这是因为随着温度和压力升高,纤维结晶度增加[27],晶体域作为非晶体域间的物理交联,会限制大分子链间的相对运动;其次,拉力的提升导致纤维取向度增加,纤维间物理结合点增多,进一步增强了大分子链抵抗变形的能力[29],从而导致断裂强力的增加以及断裂伸长率的降低。

图12

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图12   压力对拉伸性能的影响针织鞋材

Fig.12   Influence of pressure on tensile property of knitted shoe material


2.2.5 耐用性能

针对针织物容易变形的特性,顶破测试可直观反映织物从变形到破裂的过程,体现织物耐用性。恒定CO2流量为400 kg/h,时间为60 min条件下,分别在压力为24 MPa,温度为105~125 ℃(见图13);温度为120 ℃,压力为18~26 MPa(见图14),对染色涤纶针织鞋材的顶破强力进行测试。

图13

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图13   温度对针织鞋材耐用性能的影响

Fig.13   Influence of temperature on durability of knitted shoe material


图14

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图14   压力对针织鞋材耐用性能的影响

Fig.14   Influence of pressure on durability of knitted shoe material


如图13、14所示,随着温度、压力的升高,鞋材的顶破强力随之增加。这是因为一方面温度和压力升高促进了超临界CO2的增塑作用[22];另一方面,超临界CO2对织物的表面粗糙程度影响不大,受力时纤维间不易滑移,对鞋材顶破强力的提高起到一定的促进作用[23],从而增大鞋材顶破强力。

3 结论

本文使用自制的超临界CO2流体染色设备,研究了涤纶针织鞋材无水染色性能,进一步对超临界CO2染色后鞋材的力学性能进行了探究,得到如下结论:

1)染色压力、温度、时间对涤纶针织鞋材染色效果具有显著影响。涤纶针织鞋材超临界CO2无水染色最优工艺为:染色温度120 ℃,染色压力24 MPa,染色时间60 min。

2)超临界CO2无水染色可实现针织鞋材的均匀上染,色深偏差值稳定在0.1±0.05;耐皂洗色牢度达到4级以上,耐摩擦色牢度达到4~5级。

3)染色压力与染色温度对针织鞋材弯曲性能、收缩性能、拉伸性能以及耐用性能具有较大影响,对鞋材的摩擦性能基本无影响。

参考文献

卢致文, 蒋高明, 杨茜.

横编成形鞋面的组织结构设计

[J]. 纺织学报, 2015, 36(1):55-59.

[本文引用: 1]

LU Zhiwen, JIANG Gaoming, YANG Xi.

Stitch structure design of flat knitting shaped shoe-upper

[J]. Journal of Textile Research, 2015, 36(1):55-59.

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Frictional contacts between crossing fibers consist of a true frictional component and a ratchet component that causes fiber migration. The saw-tooth shaped profile of a Merino wool fiber operates as a ratchet on the curved surface of crossing fibers up to a radius of curvature of the crossing fiber of about 50 microns: '

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