涤纶羊毛

背景

涤纶摇粒绒是一种柔软的毛绒面料，用于毛衣、运动衫、夹克、连指手套、帽子、毯子，以及任何其他需要温暖的类羊毛材料的应用。它是一种双面绒毛材料，意思是织物的正反面都长出一层切割纤维，类似于灯芯绒或天鹅绒。涤纶摇粒绒是一种极其耐用的面料，不仅保暖，而且防潮且干得快。与许多其他合成羊毛纺织品不同，涤纶羊毛在长时间使用后不会结团成小球。它在 1990 年代初期开始流行用于户外装备，因为背包客和徒步旅行者发现它比羊毛更轻、更保暖。它作为一种时尚面料越来越受欢迎，并发现了许多更专业的用途。涤纶羊毛已被用于制作宇航员内衣、深海潜水服以及冬天出生的小牛的耳罩。

合成纤维的历史可以追溯到 19 世纪，当时英国和德国的科学家开发了通过细孔挤出某些化学物质的液态的方法，以获得线状的绳子。玻璃纤维和各种其他最终不能用作纺织品的化学纤维都是用这种方法制成的。 1880 年代，法国人希莱尔·德·夏多内伯爵 (Count Hilaire de Chardonnet) 发明了一种人造丝，使用的是用硝酸处理过的木质纤维素，并通过喷嘴挤出。霞多丽丝是第一种商业上可行的合成织物。 1920 年代，美国杜邦实验室的化学家开发了尼龙，这是一种由巨大的线状分子制成的人造纤维。英国科学家在 1940 年代扩展了杜邦的研究，并提出了另一种由线状分子制成的聚合物，称为聚酯。

聚酯是由石油衍生物对苯二甲酸与另一种石油衍生物乙二醇（通常称为防冻剂）反应制成的。当这两种化学物质在非常高的温度下结合时，它们会形成一种新的化学物质，称为聚合物。 （聚酯是许多被称为聚合物的化合物之一。）随着聚合物冷却，它会变成浓稠的糖浆。这种糖浆被迫通过称为喷丝头的金属盘上的小孔。与空气接触时，液态聚合物流干燥并硬化。聚合物的晶体结构是一连串互锁的分子，基本上形成巨大的弦。在英国，这种聚合物被称为涤纶。杜邦公司于 1946 年获得了该聚合物的美国独家权利，称其为聚酯，品牌名称为 Dacron。

形成聚酯的聚合物的化学名称是聚对苯二甲酸乙二醇酯或 PET。如果 PET 不挤压成纤维，它可以成型为通常用于汽水瓶的塑料。 1980 年代对回收塑料的兴趣导致开发了由用过的汽水瓶制成的聚酯纤维。当今市场上的许多涤纶抓绒服装均由再生涤纶和原生涤纶混合制成。

马萨诸塞州劳伦斯的一家大型制造商 Malden Mills 的纺织品研究人员开发了涤纶羊毛。 Malden Mills 在 1970 年代一直是人造毛皮面料的领先生产商，但随着该市场在 20 世纪末走软，它面临破产。在 1980 年代，Malden 的研发部门试验了一种由涤纶制成的毛皮面料，随着涤纶羊毛的问世。 Maiden 开始生产以 PolarTec 和 Polar Fleece 为商标的涤纶羊毛。 Maiden 的品牌包含当今市场上的大部分涤纶羊毛。

涤纶摇粒绒因其结构而非常保暖。绒头表面为线之间的气泡提供了空间，这适用于织物的两侧。由于它具有防潮性，即使在极端天气条件下，它也能让佩戴者保持温暖。在美国，这种面料首先由户外服装和设备的领先制造商巴塔哥尼亚流行。该公司向登山者销售涤纶抓绒夹克，热心的客户在许多山峰上下测试了这种新材料。其他户外服装制造商也纷纷推出自己的涤纶羊毛服装系列。逐渐地，这种织物从其作为高科技、高性能纺织品的利基市场过渡到一般用途。

原材料

涤纶摇粒绒的原料是涤纶，由对苯二甲酸和乙二醇两种石油产品制成。部分或全部聚酯纱线可以从汽水瓶中回收。各种染料也构成原材料，以及特氟龙或其他防水化学品等整理物质。

制造
过程

生产纯涤纶

• 1 原生聚酯纤维——由化学反应制成的纤维，而不是由重复使用的 PET 容器制成的纤维——是通过加热对苯二甲酸和乙二醇来生产的。工人将化学品计量放入桶中（或在连续过程中，化学品可能会自动泵入）。大桶下的加热元件将溶液的温度升高到 302-410" F (150-210° C) 之间。第一个反应生成对苯二甲酸二羟基二乙酯。然后将其泵入高压釜中，这是一个密封的大桶，很像高压锅。高压釜中的化学物质在压力下加热到大约 536° F (280° C)。在这个温度下，化学物质转化为 PET。当它冷却时，它会形成一种粘性液体。然后这种液体通过喷头挤出-像喷嘴一样，干燥并碎成碎片。

Lewis 针织公司在 1800 年代后期发布的 Lewis 工会西装广告。 （来自密歇根州迪尔伯恩亨利福特博物馆和格林菲尔德村的藏品。）

直到 1800 年代后期，女性都穿着贴身衬衣或一件式连衣裙。通常由亚麻制成，这些转变并不总是有效地去除当时穿着的多层衣服上形成的汗水。然而，到了 1860 年代，有人担心穿着这些衬衣的女性会持续潮湿，因此，在寒冷的天气中，这些衬衣穿着者可能会被汗水浸湿，更容易着凉。

伊丽莎白·卡迪·斯坦顿 (Elizabeth Cady Stanton) 等著名的女权倡导者敦促女性穿“工会套装”。这些西装，本质上是一件长内衣上衣和在腰部相连的紧身裤，穿着最接近皮肤，从而取代了衬裙。他们偏爱工会套装，因为针织套装会吸收皮肤上的水分，防止发冷。特别受欢迎的是羊毛连体服——即使在炎热的天气里——因为羊毛可能最能吸收身体的水分。不过，短腿短袖棉麻套装也可以在夏天穿，有条件的可以买丝质连体服。

南希 EV 布赖克

熔纺

• 2 接下来将 PET 切片在另一个缸中加热至 500-518° F (260-270° C)。热液体通过非常细的挤压 成捆的瓶子被清空到移动的皮带上。工人们首先按颜色对瓶子进行分类，将绿色的和透明的分开。然后工人目视检查每一件，以便最终的结果是严格的 PET 瓶。分类后的塑料然后进入消毒浴。将干净的容器干燥并压碎成细小的碎片。 称为喷丝头的金属盘上的孔。当液体从喷丝头喷出时，它会硬化成纤维形式。纤维缠绕在加热的线轴上。此时，纤维形成像粗绳一样的东西，称为丝束。

用回收的 PET 容器生产聚酯

• 3 当聚酯由回收的 PET 制成时，第一步是收集用过的 PET 容器。纱线制造商从供应商或市政回收项目中购买成捆的回收瓶。

  大包的瓶子被清空到一个移动的皮带上。工人们首先按颜色对瓶子进行分类，将绿色的和透明的分开。然后工作人员对每一件进行目视检查，并去除任何东西，例如非 PET 瓶盖或底座，或任何异物，以便最终得到严格的 PET 瓶。分类后的塑料然后进入消毒浴。将干净的容器干燥并压碎成细小的碎片。再次洗涤芯片，并漂白浅色批次。来自绿色瓶子的碎片保持绿色，并变成将被染成深色的纱线。

  当木片完全干燥后，将它们倒入大桶中并加热，然后强制通过喷丝板，与原始聚酯相同。

  整理步骤——拉伸、卷曲、切割、打包——与原生涤纶的过程相同。

拉丝和压接

• 4 来自线轴的丝束接下来通过拉伸机的加热辊被拉至其原始长度的三到四倍。拉伸增加了纤维的强度，并有助于将 PET 分子的晶体结构设置成光滑的线。然后，丝束通过压接机，压紧丝束并使其具有褶皱状的手风琴状质地。这也增加了力量。卷曲的丝束经过烘干机，然后被切成几英寸的长度并打包。在这一点上，短的、蓬松的、毛茸茸的纤维看起来很像羊毛。

纺纱

• 5 聚酯打包后，检查每个包中的样品。测试纤维的强度和厚度均匀性。如果捆包通过检查，则切割后的丝束会被送到梳理机，将纤维排列成粗的绳状股线。股线从机器中流出并被卷入桶中或打开的容器中。然后将粗绳送入纺纱机。纺纱机捻线 芯片被倒空到桶中并加热，然后强制通过喷丝板。股线从机器中流出并被卷入桶中或打开的容器中。纺纱机将股线捻成更细的直径，并将成品纱线收集到巨大的线轴上。 股成更细的直径，并将成品纱线收集到巨大的线轴上。

染色

• 6 纺织品制造商从这些线轴上的纱线制造商那里购买涤纶。接下来将纱线浸入工厂称为染房的部分中的加热染缸中。对于由绿色回收 PET 瓶制成的纱线，染料必须是深色调。其他纱线到达漂白白色，这些可以染成任何所需的颜色。染色后，工人将纱线送入烘干机。

针织

• 7 干燥后的纱线接下来被送入一种特殊的机械针织机，称为圆机针织机。针织机将纱线捆扎成连续的布管。该管可能大约 58 英寸（1.47 m）宽和数百码长。

起毛和剪毛

• 8 为了获得羊毛的特殊毛绒质地，接下来将针织材料送入绒布。绒毛沿着布料运行机械刷毛，提升纺织品的表面。接下来，布料被送到剪毛机，剪毛机使用精密刀片切割因绒毛作用而凸起的纤维。同样的过程也用于制作天鹅绒、灯芯绒和其他有纹理的绒头织物。

整理

• 9 接下来可能会在织物上喷涂防水材料，或使用其他一些化学整理剂来设置材料的质地。根据客户的需要，接下来将材料切成一定长度。布的长度包裹在木板或硬纸板上。这些缠绕长度称为螺栓。此时，螺栓已准备好发送给服装制造商。制造商将根据图案裁剪面料，然后将布料缝制成服装。

副产品/废物

用回收的 PET 瓶制造聚酯羊毛是减少垃圾填埋场塑料数量的重要手段。一家制造商估计，对于由 80% 回收 PET 制成的每米聚酯织物，就有 8 个塑料饮料瓶避免进入垃圾填埋场。 Patagonia 是再生涤纶摇粒绒服装的领先制造商，估计每件由该面料制成的夹克中装有 25 个汽水瓶。据称，与种植有机棉相比，将 PET 回收成聚酯对环境的破坏也更小，因为棉花会从土壤中浸出养分，并且需要很大的开放空间才能生长。用回收的 PET 瓶制造聚酯所需的能量也明显低于加热原始聚酯化学品所需的能量。

未来

涤纶摇粒绒是一种非常舒适且适应性强的面料，无疑会发现许多新用途。回收 PET 聚酯的未来似乎在于使回收过程更加经济高效，并生产直径更细的纱线。用过的饮料瓶非常轻，因此运输成本很高，因为它们需要很大的体积才能制成一吨。纱线制造商必须在纺纱厂附近找到用过的瓶子来源，以便在经济上实现回收利用。较粗的纱线现在主要用于地毯和轮胎，制造起来更容易，但售价也低于更细的服装质量纱线。制造商将继续改进回收过程以获得成本优势。其他发展侧重于不依赖于清洁汽水瓶的不同回收过程。从 PET 瓶中回收的纱线制造商从经销商处购买打包瓶。然而，许多市政回收计划并没有将 PET 瓶与其他可回收物分开，这种混合产品更难处理。几家欧洲制造商正在开发新技术，以有效去除回收 PET 中多余的染料、金属和非 PET 塑料。这意味着在回收瓶子之前不需要那么细致的手工分类。随着工艺的完善，这将意味着 PET 和非 PET 塑料可以一起回收。