萊賽爾織物染整工藝現況及展望

一、萊賽爾的產業化與染整

萊賽爾的染整目前是影響國產萊賽爾產業化進程的一個重要問題。

從染整產能上看，如果今年萊賽爾纖維產能是60萬噸的話，這些產能能否全部落地變成產量，有個很重要的因素就是下游的染廠能否配套。簡單計算一下，假設60萬噸的萊賽爾三分之一去做了非織造用紡織品，三分之二即40萬噸用在了機針織紡織領域。按平均一米布用萊賽爾250克算，那么這些纖維會織成16億米布。按平均一個染廠染2000萬米萊賽爾織物算，16億米布下游要配套80個染廠，目前具有這樣工藝水平并穩定量產的染廠不超過20個，因此染廠缺口是60個。后續如果萊賽爾產能擴張到100萬噸，那么染廠缺口將會是114個。

從染費價格來看，目前蕭紹地區主流的萊賽爾缸染+砂洗路線對訂單染費的價格大概在5-8元/米左右，這個價格會依據市場行情的上漲而上漲，而現在平方克重120-200克的純國產萊賽爾坯布也就7-9元/米左右，染費價格在整個面料成本中占比很大，而同等克重的棉布染費價格基本在3-4元/米左右。這個也就是萊賽爾纖維比棉便宜，但在面料銷售價格上卻高出棉布一大截的原因之一。

從染整生產的穩定性來看，當下的主流染整工藝的穩定性與棉染整工藝相比穩定性還比較差，存在損耗高壞布率高的問題。而由于染整產能的稀缺，導致訂單客戶在于染整發生品質爭議時缺乏足夠話語權進行索賠，因而只有提高終端面料的銷售的利潤率來規避染整風險，這個是萊賽爾面料銷售價格通常比同規格棉布要高出一大截的另一個重要原因。

從染整工藝塑造的面料風格來看，目前的風格還相對單一，主流仍然是表面有一層微絨的高懸垂性的，這種單一的風格限制了萊賽爾在服裝甚至家紡端應用的拓展，減少了萊賽爾面料的應用場景。

以上四個問題是染整端對萊賽爾產業化影響的主要四個方面。染整產能一直無法得以大規模的快速擴增，除了萊賽爾的染整本身存在一定的難度外，還與主流的萊賽爾染整工藝路線包含的隱性知識含量較大，導致難以把工藝進行標準化，以實現交流傳遞。蘭精公司從零幾年對各個缸染廠進行輔導，十幾年下來，能穩定量產的缸染廠不超過二十家，這些染廠其實有一個共同特征，就是高度技術集權以及由高度技術集權所帶來高執行力的試錯體制，正是通過大量的不斷試錯，使萊賽爾的缸染工藝成為一種高度經驗性的老師傅技藝，這種老師傅技藝難以書面表達而且需要常年的試錯培育才能獲得，因而它就很難被其他兄弟工廠所抄襲。這種老師傅技藝被波蘭尼稱之為默會知識或隱性知識（tacit knowledge),以區別于我們通常所關注的顯性知識（explicitknowledge）——后者是可以通過書面文字、圖表、數學公式表達并可以經現代學院教育模式而習得的。而染費價格的高企一方面來自染整工藝本身成本較高的原因，另一方面也是由于染整產能一直不高，萊賽爾的染整資源一直存在一定的稀缺性導致的。萊賽爾染整工藝的穩定性不高，除了萊賽爾本身的特性（易擦傷，有原纖化問題）有關外，也和前述的主流染整工藝中含有大比例的難以標準化的隱性知識有關。萊賽爾面料風格相對單一的原因，既有技術層面的原因，即當下可塑造萊賽爾面料新風格的工藝路線還稀少或不太成熟，也有觀念層面的原因，比如主流缸染廠做慣了染費6-8元/米的砂洗風格，就會覺得染費要便宜好幾塊的長車工藝的光潔爽滑風格根本不是萊賽爾的正統，手感即沒有絨感也不夠懸垂，對其嗤之以鼻，一旦這種觀念形成一種行業認知，并傳導到下游應用領域，那么將對萊賽爾在后端應用產業不利影響，只有全行業對萊賽爾織物的風格保持足夠的開放性，才會對萊賽爾在后端的應用留下足夠的可能性，對行業的發展最為有利。

以上四個問題，不管是那個層面的，最后都指向了技術問題，都需要有技術解決方案才可能得以解決，這里的技術，更確切的講，其實就是染整工藝。

二、萊賽爾織物染整工藝現況

與棉和粘膠這兩種相近的纖維素纖維相比，萊賽爾纖維有兩個與之不同的特性導致了萊賽爾織物與棉或粘膠織物在染整工藝的差異。

一個是它的橫向濕溶脹大，在水中它的直徑的溶脹增大有40%，而粘膠是31%，棉是8%。這個大的橫向溶脹導致萊賽爾織物遇水后，紗線會變粗很多，由此導致織物的緊度變得很大，造成了萊賽爾織物下水變得很硬的特性。如果此時采用染整工藝是繩狀的，會讓萊賽爾織物比較容易形成擦傷。如果這個時候采用染整工藝是平幅的，則會比較容易產生溶脹褶皺，具體產生的機理如下圖所示：

萊賽爾織物染整工藝現況及展望(圖1)

在平幅染整狀態下，織物在經向張力和導布棍、軋車的擠壓作用，門幅很難向外擴張，如果此時經紗直徑發生大的溶脹增大，那么有可能在既有的門幅寬度下，無法整齊排列下原有的經紗，有一部分經紗會并擠出原來的排列平面，凸出于織物結構外，形成了溶脹褶皺。一般這種褶皺可以通過預先拉幅或濕進布規避，但在00年代的天絲時期，很多開發天絲織物的長車染廠，對這種溶脹褶皺的形成機理還不甚了解，也沒有好的措施去規避這種褶皺，并由此放棄了天絲的長車染整開發。

當下，對溶脹褶皺的產生機理已經清晰，解決方案也很有效，因此，掌握了萊賽爾的平幅染整工藝工廠，基本上不再會出現此類問題。而對于繩狀染整工藝的擦傷問題，雖還未得到徹底解決，但從最早的溢流染色機到現在氣流染色機，擦傷問題也得以部分改善。有工廠還開發了缸長結合的工藝路線，即繩狀狀態下前處理，完成預原纖化和去原纖化，然后在長車（或平缸）染色，在客觀上減少缸內運轉時間，降低了擦傷概率。另外，擦傷布面還可以通過砂洗的方式修復，缸染+砂洗也是目前最主流的繩狀染整工藝。

萊賽爾另一個纖維特性是它有原纖化現象。原纖化是指織物在濕態下，經機械摩擦（比如家庭洗滌），纖維沿軸向劈裂，最終劈裂成納米級的原纖，而這種納米原纖幾乎透明（比表面積增大導致），使得織物呈現出白霜的外觀，如果原纖化持續發展，將可能使得原纖纏結，使之形成令人厭惡的白絮狀物（球），使織物表面發生戲劇性變化，嚴重的會讓織物失去服用價值。如下圖

萊賽爾織物染整工藝現況及展望(圖2)

針對萊賽爾的原纖化問題，解決思路有四種，分別是：

加法思路，是指用交聯手段在萊賽爾纖維的巨原纖、微原纖、基原纖層面產生交聯，使其在后面消費者穿著洗滌的過程，不容易發生沿纖維軸向的劈叉而原纖化。而這種交聯可分為前交聯和后交聯，前交聯就是纖維制成階段就添加交聯劑使之發生交聯，如A天絲、LF。后交聯就是指在布匹染整過程中施加交聯劑讓其產生交聯。

減法思路，是指用比日常穿著洗滌更強烈的物理或化學手段，破壞那些容易劈叉的纖維，使其預先原纖化，然后再用纖維素酶洗等手段將這些原纖毛羽去除。這里物理手段有氣流機的高速沖刷以及砂洗缸的砂洗工藝，是目前解決萊賽爾原纖化工藝最主流的手段。化學手段就是通過氯化鎂等酸性物質的作用，使原纖劈叉，這個工藝只有極少長車工廠試用過。減法思路的另一個拓展是控制利用思路，即通過減法控制毛羽實現更細膩的絨感和霜感，以達到獨特的手感。

物理壓制法思路，是通過控制紗體外層萊賽爾的裸露比例，以及控制裸露萊賽爾的兩個浮線長度——纖維裸露紗體外部的纖維長度以及織造組織的浮線長度來達到抑制原纖化后果的目的。巨原纖大概是1mm長度，棉型萊賽爾纖維38mm，原纖化的發生有一部分是從紗線端毛羽開始的，還有另一部分是從巨原纖單體的發生與纖維的斷裂分離開始的；因此，如果在這個尺寸框架內有混紡紗的纏繞和紗體捻度的束縛，以及織造組織交織點壓制，壓制巨原纖的斷裂分離，必然對織物原纖化后果有積極的抑制作用。具體的做法是通過混紡纖維的引入，對其紗支、比例、捻度、紡紗方式與參數、徑向分布控制、織物結構設計、起毛起球性能等等工藝條件的研究，達到一個抗原纖化結果。

低（無）原纖化萊賽爾纖維的制備思路，萊賽爾諸多與棉、粘膠不同的特性，其實都和它的高取向度密切相關，包括它的高強力、橫向高溶脹以及原纖化問題。同樣是再生纖維素纖維，萊賽爾和粘膠的纖維性能有很大的差距，除了聚合度的差異外，最主要的原因是它們超分子結構的不同。從理論推算可以得出，纖維的斷裂不可能是由結晶區拉斷導致的，其實際強力取決于其無定形的縛結分子的取向度，高取向度帶來高強力。但高取向度帶來問題是，不同的晶區之間縛結分子提供的側向聯結較少，而且在縛結的纖維素大分子在無定形區的折疊和彎曲也較低取向度的少（這一點可以從萊賽爾的斷裂延伸度較粘膠小而得到驗證）。因此，高取向帶來兩個問題，一個是遇水溶脹只能往側向即直徑方向溶脹，纖維軸向因高取向帶來的低彎曲低折疊沒有溶脹空間；另一個是側向作用力弱帶來的原纖化問題，能提供側向作用力縛結分子太少導致晶區容易沿軸向劈叉而發生原纖化。而且，溶脹狀態下，側向的膨大讓原本彎曲和折疊都比較小的提供側向聯結的縛結分子處于被拉緊的緊張狀態，更易在摩擦外力的作用下發生斷裂而導致原纖化。因此，如果能夠在紡絲階段適當降低萊賽爾的取向度或破壞其超分子結構的規整性，將對改善萊賽爾的原纖化有所助益。例如，德國Zimmer和Alceru-schwarza聯合開發了一個在萊賽爾紡絲液中加入海藻粉末的萊賽爾，稱之為Seacell，中文譯為海絲，海藻粉末的加入不但使seacell具備了海藻的益膚性能，也因此破壞了萊賽爾超分子結構的規整性，改善了其原纖化性能。

以上四個原纖化解決思路，加法和減法思路可歸為染整端，物理壓制法思路可歸為紡紗織造端，降低纖維取向度思路可歸為萊賽爾紡絲端。下面我重點介紹一下前兩種思路下染整工藝應用情況。

加法思路目前有三類應用，一類是纖維交聯，第二類是多官能團活性染料交聯，第三類是織物染整交聯。

纖維交聯所使用的交聯劑大多采用三嗪類的交聯劑，就抗原纖化效果來講，A100優于LF,國產廠商前段時間也有推出和蘭精A100使用相同交聯劑的交聯型萊賽爾，從其公布的纖維濕磨損值來看，其效果與蘭精A100已經很接近。蘭精的A100和LF因交聯劑的不同導致了其染整性能的差異,A100的交聯劑不耐強堿，因此一般不要和粗支棉紗交織混紡，因粗支棉常要用強堿絲光改善死棉的上染性；LF相反，不耐高溫下的酸性環境，因此不宜和滌綸混紡交織，否則其交聯劑會在滌綸高溫酸性染色條件下被破壞，導致發生原纖化。

多官能團的染料交聯在工藝上是比較簡單，只要選好染料，就按正常的染色工藝進行，不增加任何工序也不添加其他助劑。但這個方法也存在它的問題，一是交聯效果好活性染料很難找到，如下圖，幾只濕磨損值接近1000的染料據說已經停產，即使找到了，它們配伍性能是否適合成為一個三原色組合也是一個問題。

萊賽爾織物染整工藝現況及展望(圖3)

另外，染料的交聯效果取決于染料施加的量，而染料用量取決于顏色，因此，即使使用交聯效果不錯的染料，某些中性色如咖啡、軍綠，他們的抗原纖化效果也是不太好的，一個是染料用量少，交聯差，另一個這類顏色又具備很強顏色對比度，使得原纖化后白霜絮狀毛羽很容易在這個底色的襯托下顯現出來，而造成比較差的原纖化后果評級。比較好用的是活性黑5這只染料，價格便宜，且染黑色染料上染量也多，因此萊賽爾黑色織物都具備一定的抗原纖化性能，但一旦黑5這只染料用量降下來，其抗原纖化效果也會大幅下降。比如有些活性藏青其實也是由活性黑5這只染料組成的，在一些染料用量不多藏青色時，其抗原纖化性能也很差。

因此，多官能團的活性染料交聯目前只適用一些客戶對抗原纖化性能要求不高且是高支紗的萊賽爾織物，起一些輔助性交聯作用，在低于40的粗支紗織物領域，它的交聯還太弱，無法提供滿意的抗原纖化后果，要想取得更好的交聯效果或者在粗支紗領域接近原纖化問題，還需要使用其它交聯劑交聯的方法。

在染整階段對萊賽爾織物進行交聯，有三種方法，一種是染前交聯，一種是同染交聯，一種是染后交聯。染后交聯最常用的實際是抗皺整理，也有一些文獻上介紹用2D或改性2D樹脂對在后整理定型時對萊賽爾織物施加交聯，但實際的效果并不好。因此，需要改用了其他交聯劑進行交聯，已有一些大型的助劑公司在對此進行研發。

無論是染整便捷角度，還是色變的可控性來講，染前交聯和同染交聯都會比然后交聯更有優勢。這就要求交聯劑對染料的上染性能無影響，甚至有提升作用，而且如果是同浴交聯，還要考慮交聯條件和染色條件適配為堿性。比如說用于A100纖維交聯的那只交聯劑，均符合上述需求，而且效果其實還是不錯，唯一的問題是太貴。

減法思路目前的應用有兩條路線，一個是繩狀缸染+砂洗，一個是缸長結合路線。

繩狀缸染+砂洗作為解決織物原纖化方案還是有效的，其高懸垂性和有絨感的手感還是深受部分客戶喜愛，但其存在兩個問題，一個染費高，另一個是工藝的可標準化程度低，不適合大規模的跨廠復制，也就不能快速的實現產能提升；另外，過高的染費也限制了萊賽爾面料在終端的市場競爭力，對于當下整體纖維產能急劇增加但又深陷產銷困局的萊賽爾行業來說，并不是染整端的最優解。

缸長結合的路線的工藝可標準化會強于缸染+砂洗路線，但受染廠分類的影響，目前具備實施缸長結合路線條件的染廠有限。

三，對新的萊賽爾織物染整工藝的展望

未來在加法線路上，新的交聯劑仍是開發的主要方向，重點是可實現染前交聯或同染交聯的一些交聯劑，包括但不僅限于三嗪類、氮丙啶化合物，以及其他堿性交聯劑。

在減法線路上，平幅減法是努力的方向，需要開發出一些能夠在平幅狀態下對萊賽爾織物施加剪切力的設備，令萊賽爾織物在平幅狀態完成預原纖化，再通過纖維素酶將原纖去除。目前比較有前景的兩個設備，一個是平幅砂洗機，在平幅濕態下對織物進行空氣拍打，拍打出原纖后酶洗去除。另一個是超聲波水洗機，利用超聲波提供剪切力，讓萊賽爾發生原纖化然后酶洗去除。又或是兩者的結合，超聲波加平幅砂洗，效果可能更好。

而減法化學路線，未來是否有前景，取決于能否尋找比氯化鎂這類更優良的開纖劑，或者是一種強膨化劑，能夠使萊賽爾發生比在燒堿中的溶脹更大的溶脹，使得外界提供一個很小的剪切力就可以使其發生預原纖化，降低預原纖化的工藝難度和強度。

針對萊賽爾纖維的高橫向溶脹和原纖化問題，會有不同的解決方案，而具體的染整方案，就是這些問題的排列組合解。尋找到更多的穩定、低成本且可標準化程度強的染整工藝，是目前萊賽爾產業化進程中比較重要的一環。穩定解決品質問題，可標準化強解決產能可快速擴增問題，低成本解決萊賽爾在終端的市場競爭力問題，而更多的解決風格單一問題，這四個問題的解決，萊賽爾行業走出當下困局或許就不遠了。

附：部分萊賽爾染整路線及其染整成本區間對比

萊賽爾織物染整工藝現況及展望(圖4)