不同防縮處理對(duì)精紡毛織物手感的影響

陳菡冰，占镠祥，王高軍，趙先麗，王 妮

(1.東華大學(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620；2.東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201620；3.江蘇陽光股份有限公司，江蘇 江陰 214426)

羊毛纖維在服用紡織品上的應(yīng)用歷史悠久，因其良好的保暖性、天然豐滿的手感而經(jīng)久不衰。手感也稱織物觸覺風(fēng)格，是織物與人的手指接觸時(shí)產(chǎn)生的感覺效果[1]。KES-FB手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)將織物的物理量和力學(xué)量與織物風(fēng)格聯(lián)系，被廣泛用于客觀評(píng)價(jià)毛織物手感。Brojeswari Das等[2]采用KES系統(tǒng)探究蓖麻絲和羊毛混紡比例對(duì)手感的影響。周玲等[3]采用KES-F織物風(fēng)格測試系統(tǒng)得到原液著色滌綸/棉/竹漿纖維混色混紡織物風(fēng)格以評(píng)判其仿毛效果。姚琴[4]用KES測試儀測試經(jīng)不同的蛋白酶處理工藝后織物的力學(xué)性能，判斷羊毛機(jī)織精紡面料接觸舒適性能的改善。王玉嶺[5]通過對(duì)輕薄精紡毛織物在黏襯前后進(jìn)行KES力學(xué)性能分析，得出黏襯后手感有所降低的結(jié)論。

羊毛織物在下機(jī)后要進(jìn)行多重整理，這些整理影響毛織物的力學(xué)性能和織物風(fēng)格。蘇兆偉等[6]發(fā)現(xiàn)剪切、烘干、平壓、汽蒸后整理等過程對(duì)毛織物手感有改善作用。單苗苗等[7]發(fā)現(xiàn)羊毛針織物的抗起毛起球整理對(duì)手感影響不大；陳天聰?shù)萚8]得出煮呢、熱定形、蒸呢3道工序處理?xiàng)l件對(duì)羊毛混紡織物強(qiáng)力有影響。

羊毛的氈縮現(xiàn)象主要與羊毛的定向摩擦效應(yīng)有關(guān)，氈縮現(xiàn)象會(huì)令織物彈性降低、手感發(fā)硬，而且厚度增加、尺寸縮小[9]。為提高毛織物服用性能，可在散纖維、毛條或織物等階段進(jìn)行防氈縮處理。Martín等[10]對(duì)毛條進(jìn)行生物表面活性劑預(yù)處理和蛋白酶剝鱗處理，得到了防氈縮效果最佳的使用量，并且發(fā)現(xiàn)此方法不會(huì)損傷纖維拉伸強(qiáng)力。孟沙沙等[11]利用掃描電鏡對(duì)普通、防縮和絲光羊毛纖維表面形態(tài)進(jìn)行了表征，得到不同剝鱗程度對(duì)纖維親水性和吸、放濕性能有影響。占镠祥等[12]發(fā)現(xiàn)氯化樹脂防縮使羊毛纖維表面鱗片高度降低且邊緣棱角鈍化，羊毛纖維結(jié)晶度及光澤度也有一定提高，但是處理后纖維斷裂強(qiáng)力呈下降趨勢。防縮處理使羊毛表面鱗片層發(fā)生改變，并對(duì)纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而改變羊毛織物的手感。周愛暉[13]發(fā)現(xiàn)氧化、氯化結(jié)合預(yù)處理后進(jìn)行防氈縮處理對(duì)織物柔軟感的改善效果比單獨(dú)使用氧化、氯化預(yù)處理更好，而對(duì)彈性回復(fù)力和蓬松感下降程度更大。黃旭[14]將次氯酸鈉和雙氧水聯(lián)合抗氈縮整理與二氯異氰尿酸法、過一硫酸鉀法和等離子體法的特征力學(xué)量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)通過次氯酸鈉和雙氧水聯(lián)合整理后羊毛織物手感最佳。目前，應(yīng)用最成熟最廣泛的防縮整理方法為氯化-樹脂法，但對(duì)其整理后織物手感的研究尚少。

本文探究了液氯處理、樹脂整理以及液氯—樹脂整理3種不同防縮處理工藝對(duì)羊毛織物手感的影響，利用KES織物風(fēng)格儀進(jìn)行手感的客觀評(píng)價(jià)。主要通過對(duì)比3種防縮處理下的精紡毛織物拉伸、剪切、彎曲、壓縮以及摩擦性能，同時(shí)采用男士冬季西服面料的系統(tǒng)計(jì)算得到基本風(fēng)格和綜合風(fēng)格值以評(píng)價(jià)其手感好壞。研究結(jié)果為防縮毛條的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用提供參考，促進(jìn)羊毛織物的生產(chǎn)往高品質(zhì)方向發(fā)展。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為江蘇陽光股份有限公司生產(chǎn)的3種精紡羊毛織物，其基本規(guī)格見表1。防縮整理工藝如下：采用5槽復(fù)洗機(jī)對(duì)毛條進(jìn)行樹脂整理后制得織物試樣1#?？椢镌嚇?#平鋪喂入KROY毛制品處理機(jī)進(jìn)行織物液氯剝鱗整理。毛條進(jìn)行KROY液氯剝鱗處理后，對(duì)織物進(jìn)行樹脂整理得到織物試樣3#。

表1 精紡毛織物基本規(guī)格

1.2 織物風(fēng)格測試方法

參照GB/T 6529—2008《紡織品的調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》，將試樣在標(biāo)準(zhǔn)大氣下進(jìn)行預(yù)調(diào)濕。參照FZ/T 01054.1—1999《織物風(fēng)格試驗(yàn)方法總則》,采用KES-FB1-A型拉伸剪切試驗(yàn)儀測試織物拉伸、剪切性能，KES-FB2型半自動(dòng)彎曲試驗(yàn)儀測試織物彎曲性能，KES-G型小型壓縮試驗(yàn)儀測試織物壓縮性能，KES-FB4-A型表面試驗(yàn)儀測試織物表面摩擦性能，以上儀器均由Japan Kato Tech有限公司生產(chǎn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 拉伸性能

各試樣的拉伸性能測試結(jié)果如表2所示。拉伸線性度表征織物拉伸變形的難易程度，代表織物的柔軟感；拉伸比功代表織物抵抗變形的能力；拉伸回復(fù)率反映織物拉伸變形回復(fù)能力[13,15-16]。可以得出：3#試樣拉伸比功最小而拉伸回復(fù)率最大，說明經(jīng)樹脂整理的織物不容易變形，且變形后容易回復(fù)，手感最挺括。2#試樣的拉伸線性度最大且拉伸回復(fù)率最小，說明經(jīng)液氯剝鱗后，織物手感最柔軟，拉伸變形不易回復(fù)。

表2 拉伸特性測試結(jié)果

2.2 剪切性能

各試樣的剪切性能測試結(jié)果如表3所示。剪切剛度表示織物抵抗變形的能力；剪切滯后量表示受到剪切變形時(shí)的黏性大小[13,15-16]。可以得出：3種織物的剪切滯后量差距較大，說明不同防縮處理對(duì)織物的剪切回復(fù)能力產(chǎn)生較大影響。試樣1#的剪切剛度最小，5°剪切滯后量最小，說明經(jīng)毛條樹脂整理后織物容易發(fā)生剪切形變，且受到大的剪切變形時(shí)回復(fù)性好，手感活絡(luò)。試樣2#的剪切滯后量最大，說明氯化剝鱗處理嚴(yán)重影響織物的剪切回彈性，原因是液氯浸入了羊毛纖維內(nèi)部，導(dǎo)致大分子鏈的力學(xué)性能受到影響。試樣3#的剪切剛度最大，0.5°剪切滯后量最小，說明經(jīng)液氯—樹脂整理結(jié)合處理的織物不易變形，受到小變形時(shí)回復(fù)性好，手感硬挺度好。

表3 剪切性能測試結(jié)果

2.3 彎曲性能

各試樣的彎曲性能測試結(jié)果如表4所示。彎曲剛度代表織物的剛?cè)嵝?，值越大，織物越難發(fā)生彎曲變形。彎曲滯后矩越大，彎曲變形越難恢復(fù)，織物的手感彈性越差[13,15-16]?？梢钥闯觯涸嚇?#的彎曲滯后矩最大，說明經(jīng)液氯剝鱗處理后的精紡毛織物手感呆滯、彎曲后回復(fù)性差。3#試樣的彎曲剛度最大，彎曲滯后矩最小，說明經(jīng)液氯—樹脂整理的織物難以發(fā)生彎曲形變，彎曲后易回彈，手感剛硬且活絡(luò)，保形性最好，這是因?yàn)闃渲趩胃w維表面交聯(lián)的同時(shí)也在纖維之間產(chǎn)生交聯(lián)。

表4 彎曲性能測試結(jié)果

2.4 壓縮性能

各試樣的壓縮性能測試結(jié)果如表5所示。壓縮線性度代表了織物的柔軟感，織物被壓縮變形的難易程度，壓縮比功體現(xiàn)織物蓬松感，壓縮功回復(fù)率體現(xiàn)織物豐滿感，即受到壓縮變形時(shí)的彈性[13,15-16]?？梢钥闯觯涸嚇?#和試樣3#的壓縮功回復(fù)率值大，說明經(jīng)過樹脂整理的織物受到壓縮時(shí)回彈性好。試樣2#的壓縮線性度與壓縮功回復(fù)率都是最小，說明織物手感柔軟但相對(duì)軟塌，主要原因是表面鱗片的去除讓單根纖維變得纖細(xì)柔軟。

表5 壓縮性能測試結(jié)果

2.5 表面性能

各試樣的表面性能測試結(jié)果如表6所示。動(dòng)摩擦平均因數(shù)體現(xiàn)織物的光滑感。摩擦因數(shù)平均偏差體現(xiàn)織物的爽脆、平整性。表面粗糙度體現(xiàn)織物表面平整度[13,15-16]。可以看出：試樣1#、2#、3#的3項(xiàng)指標(biāo)均遞減，說明經(jīng)液氯—樹脂整理的試樣表面摩擦性能最好，僅經(jīng)樹脂整理的精紡毛織物表面黏澀不平整。樹脂整理將聚合物沉積于纖維表面，在纖維之間形成交聯(lián)，故而破壞了羊毛的天然手感。

表6 表面摩擦性能測試結(jié)果

通過對(duì)3種不同防縮處理后的羊毛織物的力學(xué)性能分析，樹脂防縮整理后的精紡羊毛織物壓縮性能好但摩擦性能最差，手感豐滿但是較澀，其主要原因是聚合物沉積在纖維表面，令其截面積增加進(jìn)而增加豐滿感，但這破壞了羊毛天然的柔軟感。摩擦性能較差由樹脂沉積不均勻造成。液氯剝鱗處理的織物在經(jīng)過拉伸、剪切、彎曲和壓縮變形后回復(fù)性差，織物彈性較差，是由于剝鱗處理后纖維結(jié)晶度下降，非結(jié)晶區(qū)增多，大分子鏈在變形時(shí)相互滑移并形成了新的結(jié)合鍵，彈性回復(fù)減少。經(jīng)毛條液氯剝鱗后織物樹脂整理的精紡毛織物摩擦性能最好，手感滑爽，除了壓縮變形外，其他變形均容易回復(fù)；抵抗剪切和彎曲能力強(qiáng)，手感挺括，原因是纖維表面的沉積樹脂薄膜彌補(bǔ)了液氯剝鱗過程對(duì)纖維主體造成的損傷[17]。

3 織物風(fēng)格計(jì)算與討論

日本風(fēng)格計(jì)量與標(biāo)準(zhǔn)化研究委員會(huì)對(duì)同類用途的織物，同時(shí)進(jìn)行大量客觀儀器測試和檢驗(yàn)師主觀評(píng)價(jià)，通過非線性回歸方法得到不同用途織物的基本風(fēng)格值和綜合風(fēng)格值與單個(gè)力學(xué)性能的關(guān)系?；撅L(fēng)格劃分為0～10共11個(gè)等級(jí)，綜合風(fēng)格值劃分為0～5共6個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高代表織物越適用于該種用途[1]。經(jīng)對(duì)比基本性能指標(biāo)，選擇使用冬季男士西服面料用風(fēng)格值回歸常數(shù)[18]，將試驗(yàn)測試得到的標(biāo)準(zhǔn)化處理的物理量代入公式得出基本風(fēng)格和綜合風(fēng)格值，結(jié)果如表7所示。

表7 基本風(fēng)格與綜合風(fēng)格值

結(jié)果顯示：試樣1#手感較豐滿但是不夠挺括。試樣2#豐滿度最好，其他2項(xiàng)基本風(fēng)格良好，故而綜合風(fēng)格值最高，表明作為男士冬季西服面料的服用性能最好。試樣3#硬挺度和滑糯度最高，綜合風(fēng)格值居中，比較適用于男士冬季西服面料。

對(duì)比試樣2#和試樣3#，發(fā)現(xiàn)液氯剝鱗后再經(jīng)過樹脂整理的織物，織物綜合風(fēng)格值降低。但由于樹脂在織物表面纖維上的沉積改善了氯化不均勻的現(xiàn)象，使得織物平整度有所提升。同理，相比僅經(jīng)過樹脂整理的試樣1#，試樣3#先用含氯氧化劑破壞鱗片層，再進(jìn)行樹脂整理，纖維表面的鱗片剝?nèi)ズ笞兊霉饣?，形成的樹脂薄膜更加均勻平整，故而滑糯度和綜合手感更加優(yōu)越。

4 結(jié)束語

本文利用KES織物風(fēng)格儀測試經(jīng)不同防縮整理羊毛織物的基本力學(xué)量，采用男士冬季西服面料的系統(tǒng)計(jì)算得到試樣的基本風(fēng)格和綜合風(fēng)格值。得到以下結(jié)論：經(jīng)液氯剝鱗處理后的精紡毛織物彈性較差，而綜合手感在3種織物中最佳。毛條樹脂防縮整理后，沉積在纖維表面的聚合物令織物手感豐滿，但羊毛天然的柔軟手感被破壞，表面較澀；采用氯化—樹脂防縮法處理的織物手感最挺括滑爽，變形后容易回復(fù)。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)綜合考慮防縮整理給羊毛織物風(fēng)格帶來的影響與產(chǎn)品性能的實(shí)際需求，選擇合適的防縮整理方式。