【集萃网观察】【引言】将纤维粉末（由废纤维通过磨碎或切断得到的短纤维，长度一般为0.03~0.5厘米）垂直固定于涂有胶粘剂的物体或基材上（如塑料、木材、橡胶、皮革、纸张、布匹等），这种将短纤维固定的方法称为植绒。工业上采用的主要有机械、静电二种，目前以静电植绒为主。静电植绒是棒状的短纤维绒毛在电场中的一个电极上由于静电效应得到一个电荷后，会移动到相对应的极上，由于偶极特性，绒毛会按照电力线的方向排列成行，并且垂直于相对应的基材表面，借助于胶粘剂而粘接并固定。植绒产品工艺简单、立体感强、成本低，因此广泛应用在橡胶、塑料、人造革、装饰产品上，特别是对于小批量的旅游产品更显示出它无比的优越性。在鞋帽、童装、商标、服饰上采用植绒图案装饰，会使其风貌别具一格……

    a、植绒印花当家花旦：静电植绒

    植绒印花是把称作纤维短绒的纤维绒毛按照特定的图案粘着到织物表面的印花方式。该工艺分两个阶段，首先，用粘合剂而不是染料或涂料，在织物上印制图案，然后把纤维短绒结合到织物上，纤维短绒只会固定在曾施加过粘合剂的部位。

    把纤维短绒粘附到织物表面有两种方法：机械植绒和静电植绒。在机械植绒中，当织物以平幅状通过植绒室时，纤维短绒被筛到织物上。机器搅拌时会使织物振动，纤维短绒被随机置入织物。在静电植绒时，给纤维短绒施加静电，结果粘到织物上时几乎所有纤维都直立定向排列。比起机械植绒，静电植绒的速度较慢，成本更高，但可产生更均匀、更密实的植绒效果。

    用于静电植绒的纤维包括实际生产中应用的所有纤维，其中粘胶纤维和耐纶两种最普遍。大多数情况下，短绒纤维在移植到织物上前先要染色。静电植绒在纺织行业也称为静电纺织，和传统中的老法立体效应织物生产相比，具有生产工艺简单、速度快、生产成本低、花色品种多、适应性广等优点，为植绒产品展现出无限广阔的前途和很好的经济效益。

    静电植绒的原理是利用静电效应进行植绒。由于经过一定电着处理的绒毛在静电场作用下产生极化和驻极而带电 , 带电绒毛经转动、振动、平动等复杂运动 , 最后 , 作直立定向运动 , 依靠电场力而植入涂有粘合剂的基材表面。尽管目前植绒产品繁多 , 设备也各不相同 , 植绒工艺流程大体如下 :

    进料→涂刮粘合剂→静电植绒→焙烘→刷毛→后整理→成品。

    绒毛的植入一般有自上而下的植毛方式 ( 下降法 ) 和自下而上的植毛方式 ( 上升法 ) 以及侧飞式等。虽然植入方式不同 , 但绒毛在电场中的运动情况却是相似的。

    如图所示，上极板 ( 位于料斗下 ) 是一块板型金属网框，下级板是一块金属平板托架，上面铺着涂有粘合剂待植绒基布，上、下 2 块极板分别用导线连接在高压静电发生器上的正、负输出端。料斗中的绒毛，随供毛轴的旋转，落到金属网负极上。因绒毛在降落过程中与负极接触而带电，导致部分绒毛按电场方向排列，同时绒毛在电场中发生极化，与负极极性相同的电荷，集中在远离负极的一端，而正电荷却集中在靠近负极的一端，当绒毛与负极接触时，由于电极的电导率比绒毛高，在纤维中产生一定的导电电流，绒毛会产生净负电荷，使绒毛在电场中具有很大的伸直度和飞翔性，以较高的速度垂直下落到涂有粘合剂的基布上，形成精美的绒面图纹。植绒完毕后进行烘燥处理，使绒毛、粘全剂和基布牢固结合。在植绒后虽吸去浮绒，但在间隙中还有残余绒毛，一般采用毛刷逆基布运动走向的方式，进行一次刷毛清洗。采用机械拍打、吹风等方相结合进行处理 , 效果更佳。如不需后整理加工，则刷毛后即可得到成品。后整理的目的是锦上添花和提高产品附加值。

    静电植绒工艺，早在中世纪时代就有人进行了试验，开始时是将纤维粉末靠自然缓慢地自行降落在涂有粘性的树脂的基材上，结果绒毛并没有直立，只能“躺”在基材表面上，试验没有成功无法进行生产。

    在美国，从1926年起，在Behr-Manning公司制造砂纸时，为了使磨粒的尖端向上以提高磨擦的研磨效果的试验中发现了电沉积栽植的作用，进而一步一步地发展演变而成为今天的静电植绒。

    1929年，由法国人雷纲.拉欧苏瓦在英国提出了制造天鹅绒类制品的专利，这可能是有关植绒最早的文献了。在上个世纪三十年代在德国出现静电植绒技术，到了六十年代取得了突破性的进展。在七十年代中期，一度停滞不前，但伴随着植绒技术向衣着面料应用方向开拓时，植绒工业又有了新的突破。

    据说，在国外市场上，植绒产品是相当高档的。已故的英国王妃戴安娜结婚时穿的晚礼服，就是用植绒产品制作的。当前在德国、意大利、日本、美国等都处于领先地位。我国目前也有百余家企业从事静电植绒生产，其中大、中型企业有五十多个。较大的厂家如常州市新绅植绒有限公司、广州健业植绒公司等，他们的产品不仅销往国内市场，还把自己的植绒新品推向了国外，在国际上争得一席之地。此外，哈尔滨东方照相器材厂是一家以丝网印刷和静电植绒相结合的，专门生产摄影棚中背景布的专业厂，背景布可达3m×3m，可谓国内之首。

    植绒织物耐干洗和／或耐水洗的能力取决于粘合剂的性质。应用于织物加工工序中的许多高质量的粘合剂，具有优异的耐水洗、耐干洗牢度，或者两项牢度都好。因为不是所有的粘合剂都经得住任何方式的清洗，所以必须验证任何一种特定的植绒织物适合哪一种清洗方法。

    除了植绒印花或用短绒印制图案外，植绒工艺也被广泛用于可覆盖整个织物表面的整体植绒工艺。根据所用的纤维和植绒工艺，植绒织物的外观可以是仿麂皮或是立绒，甚至是仿长毛绒。这些织物被用于制鞋、衣着、仿长毛绒织物、船甲板上和游泳场所的防滑贴附织物、手提包和皮带、床单、家具布、汽车座椅以及大量其他用途的织物。所用纤维和粘合剂必须适合产品的最终用途。整体植绒织物上粘合剂的透汽(气)性是一个重要因素。一些总体上符合要求的粘合剂从另一方面讲可能几乎是完全不透汽(气)的(这是布满在整个织物表面以吸住短绒的粘合剂薄膜的原因)。对于某些产品，如鞋子、内衣、衬衫和上衣等，穿着这些织物是十分不舒服的。要判断织物的相对透汽(气)性，可以拿一块足够大的织物紧紧地贴在你的嘴前，向它呼气。如果透汽(气)性好，你只要稍用力，就能把气吹过织物。

    b、彩色静电植绒印花原理及工艺要点

    生活中，人们对静电的危害都有一定的了解，比如服装的静电会让人时时被“电击”，因此人们对如何预防静电的危害非常重视。但通过合理的技术，静电也能给人带来不少好处。比如静电除尘，静电复印、静电纺纱，静电植绒等，都是利用静电造福人类的良好例证。特别是静电植绒技术，具有工艺简单、生产效率高，立体感强，生产成本低，无环境污染，产品应用范围广，经济效益好等优点，成为纺织工业中引人注目的亮点。 

　　静电植绒的原理就是利用静电效应来达到植绒目的。它是将具有一定导电性的绒毛，放在具有一定电场强度的高压电场中，它作为带电载体沿着电位差之间运动，在涂了粘合剂的材料层面上作为地电位，绒毛会垂直植入粘合剂涂层的表面，而在其上形成一层竖立的绒毛的载体印刷产品，即为静电植绒印刷技术。静电植绒印花技术在我国已经广泛应用于服装，鞋帽和各种商标标贴，近年来在床上用品、室内装饰、工艺摆饰等方面也开始试用，取得了非常好的装饰效果，远远高于电脑绣花产品。国外，在奔驰、宝马等名牌高级轿车中，许多地方可以见到植绒产品，所以，有人说植绒就像化妆，可以让难看的东西变得漂亮了。静电植绒技术真可谓是装饰表南的惊人技术。总之，静电植绒技术的开发前景非常广阔，为此下边介绍几种彩色植绒丝网印花工艺，会得到和传统印花完全不同的效果，得到别具一格的新鲜感。 

    一． 热升华染色法 

    热升华染色法是依靠热升华染料受热变成气态对绒毛纤维具有扩散和亲和力的作用，来完成着色的一种染色工艺。其方法是将升华染料加在植绒粘合剂中，在植绒上胶时，染料也随胶涂布在基材上，待植绒后焙烘时，固化与染色同时完成。染料从粘合剂中升华为气态而逸出，转移至绒毛上。 

    工艺流程为： 

　　对基布进行套色刷胶——植绒——烘干——焙烘——染色 

    工艺要点： 

    （1） 选择在高温下，升华性能好的染料，拼色时，各色染料应具备近似的升华性能。 

    （2） 染料对绒毛的新和力应大于对基布、粘合剂等的亲和力。 

    （3） 选用无色绒毛，经焙烘、染料正常发色后，纤维色泽鲜艳。 

    （4） 若采用有色绒毛可根据拼色原理进行拼色植绒，如基布底浆为蓝色染料，绒毛为黄色则焙烘后最终可得到绿色绒毛。 

    （5） 对基布选择也很重要，若为棉布，升华染料对棉布不染色只是沾色，染料大部分上染绒毛上，绒毛得色较深且浓艳；若基布为涤纶织物，染料对绒毛和基布均都上染，因此，绒毛得色量减少，得色相对较浅。 

    （6） 大多数丝网印刷企业的设备都可使用，减少资金投入。 

    二． 热转印法  

    此法是采用全面积植入无色绒毛，然后用分散染料进行热转印。转移印花的基本生产方法是先将适用的染料制成色墨，然后印制成花纸，再将花纸与植好的绒毛重叠在一起加热加压或减压，纸上的图形内所含的染料就会升华成气相状态转移到绒毛上。所需转印纸可从市场购买也可自行印制。 

    工艺流程： 

　　对基布全面积植入无色绒毛——烘干——印制转移印花纸——带绒毛基布与印花纸重叠——加热加压——揭去印花纸——印花完成 

    工艺要点： 

    （1） 此方法要选用尼龙或涤纶绒毛，涤纶绒毛效果最佳。 

    （2）转移印花用散染料选择分子量一般不宜超过350，250-270之间较为合适。另一方面各种染料的升华点，转移和扩散性能接近，才符合生产要求。 

    （3） 对转移印花用纸的要求：具有足够强度，能耐220℃高温，时间要在30秒以上，表面光洁，不沾灰尘。气相染料对纸片的新和力要低。一般可用胶板纸，邮票纸或专用转移印花纸，其规格为55-80g/m2。

    c、五种不一样的植绒方法

    一、平面物体的机械植绒

    在预先涂刷静电植绒胶的基材安放机械拍打机上，在基材的上方装有绒毛加料器，绒毛依靠自身的重力从加料器中加到已涂胶的基材表面上，拍打机的拍打杆在四面拉紧的拍打机的毯子下面转动，由此带动基材做上下的振动。这种振动有利于绒毛的固定（植入），并使之做更直立的定向排列。这种方法可以免除购置静电植绒设备。

    二、平面物体的电力植绒

    电力植绒分为交流电静电植绒和直流静电植绒。

    1、交流电的静电植绒如图2所示：植绒毛从加料器中下落并经过设置在基材上方的髙压电极时接受了电荷，使其绒毛的运动产生了冲力，高压电的作用可使绒毛排列整齐。由于电源所供电流的频率是在两个方向皆有变化，所以，在涂胶基材方向，交流电所给予的动能却是较小的。因此，绒毛植入胶层的能量还是需要拍打机拍打杆给予的，这同上述的机械植绒类同。

    2、在内部装有加料的的辊筒和防止绒毛“架桥”的装置的上方，安装贮料器放在夹层的楼板上，贮料器的这些装置用非导体和绒毛加料器的轮轴相连接，可以人工手动来操纵，它的上面装有计时器或光电池来控制绒毛堆积的高度，用两个装置串联在一起。加料器设置在可用电动机来调节高度的支架之中，其中含有两个可转动毛布轮子，它们可用调速装置来驱动快慢，在加料器轮子下方装有兼作带有高压电的平板电极的筛框构成，加料器轮子上装有桨形或圆形的刷子在其上方不断进行拂扫。筛框中配备各种不同网目的筛网，根据绒毛的不同分别选用，穿过筛网扫下的绒毛都会均匀带电，并向着涂有胶层的基材方向移动，如果绒毛植入质量合格，设置的拍打杆可以备而不用。若是质量不理想，可以开动拍打杆使其基材振荡，使绒毛排列植入合格。基材和设备的机架都要一起接地，由于两平板电极间产生理想状态的均匀电场，其中一个在非常低电场下操作。

    三、立体物件的静电植绒

    手提式静电植绒机具有小巧、灵活、轻便等特点，故可对立体物品进行立体植绒，可根据植绒图案的位置作随意移动。如儿童玩具用模具制作完成塑料小狗、小猫等，要想给它们穿上毛绒绒的外衣，即可在塑料狗表涂胶后，即可进行立体植绒了。手动植绒机的贮绒器内装有绒毛，用一根软管与电源相连，因为采用了新型的电子元件，可调至高电压（如最高高压可为100kV，允许小电流通过）装在手柄中，手柄处设有电源开关。被加工件可固定在一个支架上或可旋转的工件台上，这种转台装置可适应于旋转对称制件、不规则制件和空心制件等进行静电植绒。

    四、静电-风动植绒

    这是一种利用电力和风力相结合的静电植绒方法，绒毛被均匀地送入管道空气流中，并沿着风筒软管输送至喷口处，在喷口处设置了静电发生器，在此处绒毛即被带上电荷。带有电荷的绒毛被空气流送到形态复杂的加工件表面，而被植入胶层。此法适用于不规则形状的制件和空心制件。如图6所示。

    五、水平电极-机械加料植绒

    此方法是采用机械方法加入绒毛，在加工件身旁设置了水平电极，加工前制件要固定在可旋转的垂直支架上，并在制件旁边要预先安装水平电极的有两个、三个或者多个不等，根据制件具体情况设定。在制件通电旋转的同时通过植绒区，依靠电极即可完成植绒，植绒的距离和角度皆可调布。该法特别适用于园筒形等旋转对称制件、不规则表面的制件等的静电植绒。

    由于平行板状电极容易产生桥络现象，而且绒毛通过板状电极上时，绒毛供给困难，因此，只在单面加工时装置在加工物里面以外,很少采用。通常采用网状或栅状电极，由于网状或栅状电极可以使绒毛自由通过，所以，当加工物上用手动印花台及白动网版印花机等涂布静电植绒胶并使绒毛从上部落下的时候，这种电极是不可缺少的。另外，不论在哪一段上加入这种栅状电极时，都能使绒毛均匀分布并防止桥络现象产生。该种电极还有使绒毛飞行方向集中，而具有提高植绒密度的作用。

    除了上述介绍的各式各样植绒方式之外，现代静电植绒已经不只是单一的植绒工艺了，而是与其它各种生产工艺手段相融合，在开发手段上，运用了复合技术及综合技巧，突破了传统思维模式，借鉴和移植一些其它行业的工艺方法，全方位、多角度的地进行，如植绒工艺和喷花、磨花、压花、印花、滴塑、转移印花、雕印、发泡植绒等十几种不同工艺相结合，使植绒产品变得琳琅满目，风格各异、花型枪眼，在国内、国际市场上很受欢迎。是增加经济效益的重要途径之一。

    d、植绒面料及植绒布印花

    （本节特别鸣谢上海科苑静电研究所  钱灏先生）

    一．植绒面料分析

    要在植绒布上进行各种印花，则必须对植绒布的结构和性能有一个较全面的了解。

    植绒布是利用高压静电场在坯布上面栽植短纤维的一种产品，即在承印物表面印上粘合剂，再利用一定电压的静电场使短纤维垂直加速植到涂有粘合剂的坯布上。它的加工过程虽然简单，但也涉及到电化学、纤维和机械等方面技术的合理配合才能保证植绒产品的最佳风格，而植绒布要进行再印花，其中绒毛、粘合剂和绒毛染色的染料的选择至关重要。

    1．绒毛

    从植绒的角度说，最常用的绒毛是粘胶和锦纶纤维。粘胶纤维是由木材为原料经一定的化学加工制造而成，其中纤维的结晶区为30~40%，而聚合度在250~500左右。由于粘胶纤维的结晶区较高，所以染料不易渗透，一般染黑色时较难得到良好的乌黑度，必须用特殊的染料和染色方法。同时又由于其聚合度较低，故纤维强度远不及锦纶。一般适合粘胶纤维的染料有直接、活性、硫化等，纳夫妥也行，但少用。粘胶在高温下不软化，不熔融，在260-300℃时开始变色分解。

    锦纶纤维是有机二酸和二胺氨基酸或丙酰胺为原料通过酰胺键连接起来的高分子材料，锦纶纤维的弹性好、强度高、耐磨、耐用，是一种热塑性纤维，常用的有锦纶6、锦纶66。锦纶纤维具有良好的弹性和光泽，但锦纶66在150℃时会发黄，在230℃发粘软化，250℃时熔融；而锦纶6则在180℃软化，215℃熔融。所以在染毛、植绒以及印花过程中都要先弄清是何种纤维，才能根据其性能来正确选择染料和工艺，不致在加工过程中造成不必要的损失。

    2．粘合剂

    植绒所选用的粘合剂对印染后加工业起着重要作用。常用粘合剂分为外交联型粘合剂和自交联型粘合剂。外交联型粘合剂在其分子中含有羧基（-C00H）或酰胺基（-C-NH2）、氨基（-NH3）等能与外加交联剂的官能团发生交联反应的基团。成膜时可与外胶联剂反应形成网状皮膜，从而把绒毛固定在基布上。

    自交联型粘合剂是分子中含有使分子链自相交联的基团，例羟甲基（-CH2-OH）、环氧基（-CH-CH2），同时还具备一个可参与共聚的羟甲基丙烯酰胺（CH2=CH-CONHCH2OH）或甲基丙烯酸环氧丙酯（CH2=C-COOCH2-CH-CH2）在与其他单体共聚时打开双健参与反应。

    目前，这两种粘合剂在植绒上均有应用，外交联粘合剂在使用时先加入一定量的交联剂、催化剂，但调制后必须马上使用，特别是加入催化剂后不能放置过长时间，否则在常温下也会发生交联而影响使用，这是在操作中要引起注意的。而自交联粘合剂有效放置时间就比较长，如使用时加入少量交联剂，增加交联深度则更利于提高植绒牢度。

    那么粘合剂及植绒工艺与印花又有和关系呢？不少致力于植绒印花的工厂由于前后工艺不配套，出现部分掉毛现象，除了粘合剂的牢度外，植绒的焙烘温度和时间相当重要，即必须使粘合剂全部交联，但又不致损坏绒毛。一般来说，对植绒粘合剂的选择有一下几点要求：

    1)粘合剂对坯布及绒毛的粘结力要大，手感要软。

    2)粘度适中，其化学稳定性良好，适合于圆网刮浆，不会堵网。

    3)耐水洗，及符合各种服装用布的牢度指标。

    4)操作方便，对人体无害，系绿色环保产品。

    3．染色

    染色绒毛，在植绒布中是很重要的一个环节，绒毛染色后的色光及物理、化学指标都必须符合一定的要求。

    从植绒来说，绒毛染色首先是满足对准色光，及在植绒后的培烘过程中不复色等。而植绒后如果要再进行印花加工，则染色的绒毛必须能经受住整个印花过程每道工序的处理，在气蒸、热水洗或皂洗以及酸碱中植绒布具有良好的稳定性。如果是做拔染印花，则染色的绒毛中的染料必须不耐还原剂，这对染色时染料的挑选非常重要，否则会使每次的拔白度不一样，即使统一的印花工艺也会得到不同的产品，这样就只能生产一些自销产品，而无法接做订单。这在植绒拔印中是一种失败。一般来说，对染色染料的选择要符合以下几点要求：

    1)拚色染料的相容性要好，有相似的上染曲线。

    2)染料的各种色牢度指标符合客户要求。

    3)在拔染印花中，染绒毛的染料必须不耐还原剂，拔白度要好，一般不能用半拔染料。

    二．植绒布印花

    关于植绒布再印花，特种印花例涂料印花、发泡印花、烫金印花、珠光印花等已比较广泛，这里不再详述。本文主要简述一下植绒布的染料直接印花及拔花。

   印花是一个漫长的工艺过程，大约经历以下流程：

    植绒布印花工艺流程图

    印花植绒布会接触化学助剂、高温蒸化、还原水洗等一系列的过程。在这个过程中植绒布应不会遭到破坏，这是对植绒布的要求。

    1．直接印花：

    根据花稿的要求选色不同的印花方式，一般说能用直印解决的，一般不做拔染印花，因为拔染印花相对直接印花工艺较复杂，成本也相对高一点。植绒布的直印一般在平网或圆网印花机上进行。

    2．染料的选择：

    粘胶绒毛可用直接染料和活性染料进行印花。直接染料工艺简单，色谱齐全，但色光相对不够鲜艳，色牢度较差，目前也有一些直接染料色牢度较好，但价格偏高，活性染料色谱齐全，色泽鲜艳度好，色牢度好，只是活性染料一般在碱性条件下发色，故而工艺或操作不当会引起掉毛。只有少数活性染料适合印花。

    锦纶绒毛对许多染料都有亲和性，直接、酸性、分散、活性都能上染。但一般选择酸性染料和中性染料以及少量直接染料。也有工厂做浅色时用分散染料。

    因此，每个工厂根据自身不同的生产条件及客户的要求进行选择。

    3．工艺处方：   

    4.拔染印花：

    植绒布的拔染印花分为拔白和色拔，拔白是用还原剂把植绒布上花型部分染料的发色基团破坏，还绒毛于本来面目；色拔是在拔白浆中加入耐还原剂的染料，使还原剂在破坏染色绒毛上的染料结构的同时把需要的颜色再印上去，达到拔染印花的目的。这里只谈对锦纶毛的拔染印花。

    1）染料选择

    色拔染料必须是耐还原剂的酸性染料或中性染料。

    2）工艺处方：

    三．植绒印花布的后整理

    植绒印花经蒸化、水洗后（如水洗退浆不净，也会出现手感差的现象，即使再上柔软剂也无济于事）必须上柔软剂，这样能使织物得到更好的手感和垂性。柔软剂从大类分，目前市场上有许多种，而从生产厂家分，更是不计其数。选择一个好的柔软剂的确很重要。目前使用较多的是有机硅柔软剂，也有称硅油。对粘胶和锦纶都比较合适。

    总之，植绒印花在我国还刚刚起步，使素色植绒布变得更为绚丽多彩，夺目耀眼，如何提高印花植绒布的产量质量还需进一步探讨。一种良好的加工手段为植绒布的运用开辟了一个新的领域。

    目前，植绒工艺已从面料为基布植绒扩展到羊毛、塑料、木板、制版、钢板、无纺布等各种基材上的植绒，故而其用途也就越来越广，装饰、汽车、宾馆、会堂墙板、服装、服饰等各个领域都有绒布的足迹。

    随着高新技术的发展，新纤维的不断开发，绒毛品种来源日趋广泛。例Modal纤维是近年开发的绿色纤维，它有较强的湿强力，又有粘胶的服用性能，成本也较接近粘胶纤维。如果此种纤维绒毛应用到植绒上，其耐磨指标则大大提高。又如Tencel纤维的A100纤维，既有粘胶纤维的吸水性，又有近似涤纶的强力。还有一些混纺的新合纤展露头脚。这些新的纤维将有可能成为植绒行业中绒毛的新成员。随着绒毛、粘合剂、植绒工艺和印染后整理工艺的不断发展，植绒布将出现非常广阔的前景和深远的社会效益。

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