改善羊毛織物褶裥保持性能的紗線指標(biāo)研究

楊德明，莊偉華，符愛芬，俞金林，詹永娟，沈彧超

(江蘇丹毛紡織股份有限公司，江蘇 丹陽 212351)

隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對紡織服裝的要求越來越高，逐漸由單一的保暖、舒適等服用要求向高檔、環(huán)保、美觀等個性要求轉(zhuǎn)換[1]。為了滿足消費(fèi)者差異化、個性化要求，紡織服裝企業(yè)開發(fā)了一系列新產(chǎn)品以填補(bǔ)市場空白，多側(cè)重于花型設(shè)計(jì)及功能紡織品方面的開發(fā)[2-3]。目前，高品質(zhì)紡織品，尤其是高檔免燙紡織品的開發(fā)正成為消費(fèi)熱點(diǎn)，亟待紡織服裝企業(yè)攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)紡織品耐久褶裥保形性能且易護(hù)理[4]。

褶裥耐久保持性能作為高檔免燙紡織品重要指標(biāo)之一，是指織物經(jīng)熨燙構(gòu)成的褶裥(含軋紋、折痕)，在洗滌后經(jīng)久保形的程度[5]。實(shí)質(zhì)上是大多數(shù)合成纖維織物熱塑性的一種表現(xiàn)形式。由于大多數(shù)合成纖維是熱塑性高聚物，因而一般都可通過熱定形處理，使這類纖維或以這類纖維為主的混紡織物，取得使用上所需的各種褶裥、軋紋或折痕[6]。而羊毛纖維是天然角朊蛋白纖維，其二硫鍵在高溫、強(qiáng)酸堿條件下容易發(fā)生斷裂，出現(xiàn)強(qiáng)力銳減，甚至織物解體問題[7]。因此高溫褶裥定形工藝并不適用于羊毛織物，需要從原料、紗線、織造、整理全過程進(jìn)行工藝控制，使羊毛織物褶裥耐久保持[8-10]。

采用生物酶防縮羊毛為原料，從紡紗角度對織物褶裥耐久保持性進(jìn)行探究，通過選擇合理的紗線形式及紡紗工藝參數(shù)，建立羊毛織物紗線指標(biāo)與褶裥耐久保持性間的關(guān)系。

1 紗線規(guī)格設(shè)計(jì)

1.1 原料選配

生物防縮羊毛纖維與同規(guī)格普通羊毛纖維在強(qiáng)力、縮率等方面存在差異。為了對比生物防縮羊毛紗線與普通羊毛紗線成紗指標(biāo)差異，需要選配纖維長度、細(xì)度盡可能接近的原料，纖維性能指標(biāo)見表1。

1.2 紗線規(guī)格確定

根據(jù)原料及紗線結(jié)構(gòu)的不同，織物褶皺耐久保持性存在差異。一般來說，原料縮率的不同決定織物最終抗皺水平，而紗線的構(gòu)成形式、線密度、捻度、捻向影響纖維在紗線內(nèi)部分布狀態(tài)，會對紗線的抗彎剛度乃至織物的抗皺保形性能產(chǎn)生影響。選擇11種規(guī)格不同的經(jīng)紗與同一規(guī)格緯紗交織成布，研究紗線指標(biāo)與褶皺保持性能關(guān)系，經(jīng)紗規(guī)格設(shè)計(jì)方案見表2。緯紗是單紗密度為15 tex的雙股紗，捻向?yàn)椤癦-S”，單紗捻系數(shù)為93，合股捻系數(shù)為145。

表1 纖維性能指標(biāo)

表2 紗線規(guī)格設(shè)計(jì)方案

1.3 紡紗過程控制及成紗指標(biāo)測試

由于Z-Z同向加捻，紗線纏結(jié)、抱合程度增大，內(nèi)應(yīng)力較強(qiáng)，容易產(chǎn)生紗線縮率差異及捻縮現(xiàn)象，為了消除紡紗引起的內(nèi)應(yīng)力及捻縮，需要將紗線放置于飽和蒸汽室，以(98±2) ℃蒸紗1 h。11種羊毛紗線成紗力學(xué)指標(biāo)測試結(jié)果見表3，均滿足可紡性要求。

表3 11種羊毛紗線成紗力學(xué)指標(biāo)測試結(jié)果

紗線斷裂強(qiáng)伸度測試采用YG061 L型電子單紗強(qiáng)力儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)測試，測試按GB/T 3916—2013 《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定 條樣法》進(jìn)行測試。隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min,預(yù)加張力(0.5±0.1) cN/tex。

2 織造及過程控制

采用2/2斜紋組織，通過sm93-300-340高速劍桿織機(jī)(意大利舒美特公司)上機(jī)織造?？椢锞o度為105%，緯經(jīng)比為0.95，徑向密度為200根/(10 cm)、緯向密度為190根/(10 cm)，織物幅寬為157 cm。由于紗線規(guī)格大多為強(qiáng)捻紗，在整經(jīng)、織造過程中，在滿足正常生產(chǎn)條件下，需要格外控制織造張力及速率，盡量選用低速率、低張力生產(chǎn)配置，減少紗線與鋼筘、綜眼的摩擦，避免紗線斷紗、擦傷引起的質(zhì)量問題。

3 褶裥保持指標(biāo)測試及分析

3.1 折皺回復(fù)角

折皺回復(fù)角測試采用YG(B) 541D-II型折皺回復(fù)角測試儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，參照GB/T 3819—1997 《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》進(jìn)行測試。急彈回復(fù)角測試時(shí)間為(15°±1°)，緩彈回復(fù)角測試時(shí)間(300±5) s，壓力負(fù)荷為(10±0.05) N，測試工位10位，每組試樣測試 1次?？椢镎郯櫥貜?fù)角測試結(jié)果見表4。

表4 織物折皺回復(fù)角測試結(jié)果

從表4的實(shí)驗(yàn)方案1、2測試結(jié)果來看，生物防縮羊毛織物具有更高的折皺回復(fù)角，比同等規(guī)格的普通羊毛織物提高6.1°。這是由于生物防縮羊毛纖維表面經(jīng)生物酶分解了部分羊毛鱗片蛋白，在經(jīng)紡紗、織造過程后，纖維間抱合滑移性能比普通羊毛纖維好，因此單位時(shí)間的折皺回復(fù)效果也更佳。

由表4的方案2、3測試結(jié)果來看，同向加捻對羊毛織物折皺回復(fù)角的提高具有明顯正向影響。這是由于同向加捻可有效增加紗線密度及內(nèi)應(yīng)力，紗線的抗彎剛度等性能提升，相應(yīng)的織物抗彎折回復(fù)能力也更強(qiáng)。

由表4的方案2、4、5測試結(jié)果來看，股紗相較于單紗有較高的折皺回復(fù)角，隨合股數(shù)提高，折皺回復(fù)性變好。合股紗相較于單紗增加了紗線間的作用力，合股數(shù)越多，紗線間作用力越大，在織物被彎折后，紗線回復(fù)原狀的能力也更強(qiáng)。

由表4的方案2、6、7測試結(jié)果來看，紗線的線密度提高有助于提高折皺回復(fù)性。紗線線密度增大，紗線越粗，單根紗線抗彎折能力增強(qiáng)，織造成布后由于紗線協(xié)同效應(yīng)，折皺回復(fù)性也好。

由表4的方案7、8、9測試結(jié)果來看，單紗初始加捻捻系數(shù)越高，折皺回復(fù)性越好。單紗初始捻系數(shù)越高，內(nèi)應(yīng)力越強(qiáng)，單位長度捻回?cái)?shù)增加，在織物或者紗線彎折時(shí)更不易彎曲。

由表4的方案9、10、11測試結(jié)果來看，合股捻系數(shù)的提高有助于折皺回復(fù)性提高。合股捻系數(shù)提高使得股線內(nèi)單紗抱合作用增強(qiáng)，股紗的抗彎剛度也較大，折皺回復(fù)性好。

3.2 氈縮率

氈縮率采用Wascator FOM 71 CLS縮水率試驗(yàn)機(jī)(瑞典伊萊克斯股份有限公司)，參照IWS TM31《可機(jī)洗羊毛的防縮測試》進(jìn)行測試。按IWS TM31準(zhǔn)備樣品，將待測織物放入縮水率試驗(yàn)機(jī)(洗滌量不超過1 kg)，使水面浸沒織物；經(jīng)1×7A松弛環(huán)節(jié)及3×5A洗滌環(huán)節(jié)，記錄松弛及洗滌后尺寸測試結(jié)果，計(jì)算平均值。按IWS TM31收縮百分比及收縮面積比率公式計(jì)算氈縮率，織物氈縮率測試結(jié)果見表5。由實(shí)驗(yàn)方案2、3測試結(jié)果來看，同向加捻對羊毛織物折皺回復(fù)角的提高具有明顯效果。這是由于同向加捻可有效增加紗線密度及內(nèi)應(yīng)力，紗線的抗彎剛度等性能提升，相應(yīng)的織物抗彎折回復(fù)能力也更強(qiáng)。

表5 織物氈縮率測試結(jié)果

由表5的實(shí)驗(yàn)方案1、2測試結(jié)果來看，生物防縮羊毛織物具有更好的氈縮率，同等規(guī)格的生物防縮織物可降低3.44%。這是由于生物防縮羊毛纖維表面經(jīng)生物酶分解了部分羊毛鱗片蛋白，纖維收縮率降低，在經(jīng)紡紗、織造過程后，氈縮現(xiàn)象被大幅削弱，因此氈縮率也更低。

由表5的實(shí)驗(yàn)方案2、4、5測試結(jié)果來看，股紗相較于單紗有較低的氈縮率，且合股數(shù)越高，越不易氈縮。合股紗相較于單紗增加了紗線間的作用力，合股數(shù)越多，紗線間作用力越大，在織物濕熱條件下，收縮的趨勢被有效阻止。

由表5的實(shí)驗(yàn)方案2、6、7測試結(jié)果來看，紗線的線密度提高有助于降低氈化現(xiàn)象。紗線線密度增大，紗線越粗，織物交織點(diǎn)面積越大，排列越緊密，織造成布后由于紗線協(xié)同效應(yīng)，氈縮不明顯。

由表5的實(shí)驗(yàn)方案7、8、9測試結(jié)果來看，單紗初始加捻捻系數(shù)越高，氈化越不明顯。單紗初始捻系數(shù)越高，內(nèi)應(yīng)力越強(qiáng)，單位長度捻回?cái)?shù)增加，在織物濕熱條件下，可收縮空間很小，因此氈化較困難。

由表5的實(shí)驗(yàn)方案9、10、11測試結(jié)果來看，合股捻系數(shù)的提高有助于折皺回復(fù)性提高。合股捻系數(shù)提高使得股線內(nèi)單紗抱合作用增強(qiáng)，股線內(nèi)作用力有效阻礙氈化效應(yīng)。

4 結(jié)束語

本文在優(yōu)化紗線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對影響羊毛織物褶裥保持性的纖維種類、紗線合股數(shù)、線密度、加捻捻度等指標(biāo)進(jìn)行了研究分析，并就過程控制提出了建議。在開發(fā)高保形免燙面料的紡紗控制方面應(yīng)當(dāng)注意：①生物防縮羊毛織物比普通羊毛織物耐久褶裥保持效果好；②采用同向合股技術(shù)增加合股數(shù)可有效提升羊毛織物褶裥保持性；③增大紗線線密度，并提高紗線同向加捻程度能有效改善羊毛織物褶裥保持指標(biāo)。