羊毛織物的聯(lián)合法抗起毛起球整理

孫建敏，郭曉卿，王曉茹，李美真

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特 010080）

羊毛纖維柔軟且富有彈性，制成的紡織品具有吸濕性好、光澤柔和自然、手感蓬松豐滿、穿戴舒適且保暖等優(yōu)點(diǎn)［1-2］，因此備受消費(fèi)者喜愛。但是因?yàn)楠?dú)特的結(jié)構(gòu)，羊毛織物在服用過程中易發(fā)生起毛起球現(xiàn)象，不僅影響服飾的美觀度，還會對服用性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。單獨(dú)使用蛋白酶對羊毛織物進(jìn)行減法整理，對織物的抗起毛起球性改善較小，還會影響織物的強(qiáng)力；單獨(dú)使用樹脂整理雖然可以提高織物的抗起毛起球性，但是會影響整體風(fēng)格以及手感等［3-4］，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常采用加減聯(lián)合法對羊毛織物進(jìn)行整理。

李發(fā)洲等［5］采用還原劑-酶聯(lián)合兩步法對羊絨織物進(jìn)行抗起毛起球整理，整理織物的抗起毛起球等級提升了2～3級，除手感有所下降外，耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度變化均不大。李珣［6］研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用蛋白酶對羊毛織物進(jìn)行抗起毛起球整理，提升效果并不明顯，而采用蛋白酶-等離子體和蛋白酶-高錳酸鉀聯(lián)合兩步法整理不僅能夠使羊毛織物的抗起毛起球性達(dá)到4級，還能夠提高羊毛織物白度。王華印、李博等［7-8］采用低溫等離子體-蛋白酶聯(lián)合兩步整理法對羊毛織物進(jìn)行整理，整理織物的抗起毛起球性可提高1.0～1.5級，手感提高兩級，但由于生產(chǎn)條件等其他因素的限制，許多抗起毛起球方法無法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

本實(shí)驗(yàn)選用蛋白酶-樹脂兩步法以及氧化-蛋白酶-樹脂三步法對羊毛衫進(jìn)行了整理，測試了織物的抗起毛起球性、手感、順逆鱗片摩擦系數(shù)和潤濕性等，優(yōu)化了抗起毛起球整理工藝。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與設(shè)備

織物：藏藍(lán)色羊毛織物（內(nèi)蒙古鹿王羊絨有限公司），織物規(guī)格如表1所示。

表1 織物規(guī)格

試劑：中紡蛋白酶CTA-B、正硅酸酯TY-G08（天源化工有限公司），過氧化氫（30%）、碳酸鈉、冰醋酸（均為分析純）。

設(shè)備：AS-12型常溫震蕩小樣染色機(jī)（佛山市亞諾精密機(jī)械制造有限公司），CM3600A型測色配色儀（北京實(shí)驗(yàn)儀器分析有限公司），GZX-9146型烘干機(jī)（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司），YG511D型織物起球/鉤絲儀（寧波紡織儀器廠），Y151纖維摩擦系數(shù)儀（常州第二紡織機(jī)械廠）。

1.2 預(yù)處理工藝

蛋白酶預(yù)處理：羊毛織物（15 cm×15 cm）→蛋白酶預(yù)處理［蛋白酶 1%～5%(omf)，浴比 1∶20，pH=7，50℃，30 min］→水洗。

氧化-蛋白酶預(yù)處理：羊毛織物（15 cm×15 cm）→雙氧水預(yù)處理（雙氧水40 mL/L，浴比1∶20，50℃，1 h）→水洗→105℃干燥→蛋白酶預(yù)處理［蛋白酶1%～5%(omf)，浴比1∶20，pH=7，50 ℃，30 min］→水洗。

1.3 樹脂整理工藝

預(yù)處理織物→樹脂整理［樹脂5%～25%(omf)，浴比1∶20，pH=4～8，45 ℃，15 min］→90 ℃預(yù)烘→焙烘（110～150 ℃，3 min）。

1.4 測試

抗起毛起球性：根據(jù)GB/T 4802.3—2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第3部分：起球箱法》，將整理織物按標(biāo)準(zhǔn)放置在載樣管上，放入起球箱內(nèi)，轉(zhuǎn)動7 200轉(zhuǎn)進(jìn)行測試，結(jié)束后在同一環(huán)境下數(shù)織物表面毛球個(gè)數(shù)。

色差：使用電腦測色配色儀測定，測試時(shí)選取3個(gè)不同的點(diǎn)，取平均值。

手感：采用5人評級法，對整理織物進(jìn)行觸摸，綜合織物柔軟、光滑程度等指標(biāo)進(jìn)行評級。將手感分為5個(gè)級別，手感越差級別越低，手感柔軟級別越高。

潤濕性：采用滴水法測定，將織物平貼在濾紙上，用標(biāo)準(zhǔn)注射器（10 mg/滴）在距離織物10 cm高度處向織物表面滴一滴去離子水，盡量控制水滴大小一致，測定水滴反光膜在織物表面完全消失所需時(shí)間，每個(gè)試樣選5個(gè)點(diǎn)測試，取平均值。當(dāng)測試時(shí)間超過60 min時(shí)不再繼續(xù)測定［9］。

摩擦系數(shù)：用JN-A型精密扭力天平測定，每個(gè)樣品測5次，取平均值，分順逆方向測量，分別讀取動靜態(tài)天平讀數(shù)。根據(jù)公式（1）計(jì)算得到摩擦系數(shù)，根據(jù)公式（2）計(jì)算得到定向摩擦效應(yīng)值（金屬棍轉(zhuǎn)速為40 r/min）。

式中，DFE為定向摩擦效應(yīng)；m0為兩個(gè)夾子的總質(zhì)量（m01=298.4 mg，m02=299.8 mg）；m為從扭力天平上所讀取的數(shù)值；μ為摩擦系數(shù)；μa為逆鱗片摩擦系數(shù)；μs為順鱗片摩擦系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 蛋白酶用量優(yōu)化

根據(jù)廠家提供的產(chǎn)品信息，優(yōu)化酶活條件為：pH=7，在50℃下處理30 min。由表2可知，整理織物的抗起毛起球性均有所改善；蛋白酶-樹脂整理法的優(yōu)化蛋白酶用量為3%；氧化-蛋白酶-樹脂整理法的優(yōu)化蛋白酶用量為2%。因?yàn)殡p氧水可以破壞二硫鍵、肽鍵等，使羊毛表面鱗片層被破壞，便于蛋白酶對鱗片的進(jìn)一步剝蝕破壞，因此蛋白酶優(yōu)化用量下降，但色差相對較大。

表2 蛋白酶用量對織物抗起毛起球性的影響

2.2 樹脂工藝優(yōu)化

2.2.1 樹脂用量

由表3可知，當(dāng)樹脂用量為10%時(shí)，兩種預(yù)處理方式的整理效果均達(dá)到最優(yōu)，毛球數(shù)量最少；繼續(xù)增加樹脂用量，毛球數(shù)量增多，因?yàn)闃渲诳椢锉砻娉赡ず袂矣玻诳椢锬Σ習(xí)r，膜容易破裂，包覆在膜內(nèi)部的絨毛露出，毛球增多，導(dǎo)致抗起毛起球性下降，而且還嚴(yán)重影響織物手感，失去了羊毛衫原有的豐滿手感與柔和光澤［10］，與原布的色差增大。因此，兩種預(yù)處理方式的樹脂用量均為10%。由于氧化-蛋白酶-樹脂預(yù)處理方式產(chǎn)生的色差較大，后續(xù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)僅討論蛋白酶-樹脂預(yù)處理方式。

表3 樹脂用量對織物抗起毛起球性的影響

2.2.2 pH

pH對織物抗起毛起球性的影響見表4。

表4 pH對織物抗起毛起球性的影響

由表4可知，當(dāng)樹脂整理液pH=5時(shí)，羊毛衫表面毛球最少，與原布色差相對較小，隨著pH的增大，羊毛衫表面毛球數(shù)量增多，色差增大。可能是因?yàn)榭蛊鹈鹎蛘韯檎杷狨ヮ愓韯?，在堿性溶液中不穩(wěn)定，易凝膠化，在織物表面涂覆不均勻，導(dǎo)致抗起毛起球性變差。因此優(yōu)化pH=5。

2.2.3 焙烘溫度

由表5可看出，當(dāng)焙烘溫度為130℃時(shí)，羊毛衫表面毛球最少，色差也相對較小，隨著焙烘溫度的升高，羊毛衫表面的色差明顯增大。這可能是因?yàn)楦邷乇汉媸箍椢锇l(fā)生黃變，色差增大，同時(shí)織物手感變差；當(dāng)焙烘溫度較低時(shí)，樹脂在織物表面沒有形成牢固的薄膜，摩擦?xí)r薄膜破裂，增加了起毛起球性。因此優(yōu)化焙烘溫度為130℃。

表5 焙烘溫度對抗起毛起球性的影響

2.3 抗起毛起球整理對織物性能的影響

由表6可知，經(jīng)氧化-蛋白酶-樹脂三步法處理后的織物色差比兩步法大，這可能是因?yàn)槿椒▽ρ蛎[片的剝蝕破壞更嚴(yán)重，在剝蝕鱗片的過程中也會剝下小部分染料，導(dǎo)致色差增大；整理織物纖維表面被樹脂覆蓋，手感粗糙、彈性差，手感等級下降；原樣的親水性為590 s，整理后羊毛表面鱗片被破壞，并且TY-G08樹脂自身具有獨(dú)特的性質(zhì)，所以兩者的親水性均得到了很大程度的改善；從纖維摩擦系數(shù)可以看到，整理羊毛的順、逆摩擦系數(shù)發(fā)生了不同的變化，但共同點(diǎn)是所有的抗起毛起球整理均降低了羊毛纖維的定向摩擦效應(yīng)。

表6 抗起毛起球整理后織物的性能

3 結(jié)論

蛋白酶-樹脂兩步法的蛋白酶優(yōu)化用量為3%(omf)；氧化-蛋白酶-樹脂三步法的蛋白酶優(yōu)化用量為2%(omf)。樹脂整理優(yōu)化條件為：樹脂10%(omf)，pH=5，溫度45℃，時(shí)間15 min，130℃焙烘3 min。兩種方式整理的羊毛織物抗起毛起球性均得到改善，毛球個(gè)數(shù)從原布的23個(gè)/63 cm2下降到10個(gè)/63 cm2以下，但三步法的色差相對較大，其余性能沒有明顯差異。