Lyocell纖維家紡面料的原纖化控制方法及評價標準

毛 軍，陳紅霞

（江蘇金太陽紡織科技股份有限公司，江蘇 南通 226314）

萊賽爾（Lyocell）纖維是以漿粕為原料，以N-甲基嗎啉-N-氧化物（NMMO）為溶劑，用干-濕法紡制的再生纖維素纖維；纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗小、工藝簡單、流程短、廢棄物可自然降解，生產(chǎn)過程中的溶劑回收率高達99.5%，且毒性極低，幾乎不會造成環(huán)境污染，所以Lyocell 纖維被譽為21 世紀的新型綠色纖維［1］。Lyocell 纖維具有良好的吸水吸濕性能、優(yōu)異的染色性能，非常適合作為貼身紡織品的原料；同時，Lyocell 纖維制成的織物光澤好、手感滑爽，有較好的涼感，因此在家紡領(lǐng)域的應用非常廣泛，深受廣大消費者的喜愛［2-3］。家紡床品面料需要經(jīng)常洗滌，而Lyocell 纖維織物在潮濕狀態(tài)下受到外在的機械作用時，極易產(chǎn)生原纖化，導致面料容易起球、掉毛，影響面料的手感和光澤，嚴重降低消費者的使用體驗，也影響了Lyocell 纖維的推廣前景［4-6］。本實驗針對Lyocell 家紡面料存在的原纖化問題進行研究，開發(fā)出一款具有較好洗后外觀的Lyocell 家紡面料，提升消費者的使用體驗。

1 實驗

1.1 材料與儀器

織物：天絲緞紋面料，TS9.84 tex×TS9.84 tex/787.4根/10 cm×374.0根/10 cm。

試劑：活性染料、滲透劑、精練劑、柔軟劑、氫氧化鈉、碳酸鈉、檸檬酸（工業(yè)級），柔軟劑960A（遼寧恒星精細化工有限公司），樹脂KNITTEX?7636、樹脂KNITTEX?FFRC［亨斯邁化工貿(mào)易（上海）有限公司］，樹脂服絲平?F-AP［昂高化工（中國）有限公司］，樹脂PM-30（蘇州聯(lián)勝化學有限公司）。

儀器：YG（B）401T 馬丁代爾耐磨儀、Y（B）089T全自動縮水率試驗機、YG（B）026HC-250 電子織物強力機（溫州市大榮紡織儀器有限公司），HD903C 紡織品甲醛含量測試儀，超聲波清洗機（廣東固特超聲股份有限公司），電子顯微鏡［麥克奧迪（廈門）醫(yī)療診斷系統(tǒng)有限公司］。

1.2 工藝流程

翻布縫頭→燒毛→冷堆→水洗、氧漂→烘干→活性染色→柔軟定形→預縮→壓光。

柔軟定形整理液配方：柔軟劑960A 10～40 g/L，樹 脂KNITTEX?7636 30～50 g/L，KNITTEX?FFRC 30～50 g/L，服絲平?F-AP 30～50 g/L，PM-30 30～50 g/L，尿素5～10 g/L。

柔軟定形工藝：焙烘溫度160～170 ℃，車速30～40 m/min，定形時間60 s。

織物的洗滌方法按照GB/T 8628—2013《紡織品測定尺寸變化的試驗中織物試樣的準備、標記及測量》中的5N4A 洗滌程序，取1 m 全門幅樣布，在洗滌1次、5次、10次后取樣測試。

1.3 測試

1.3.1 起毛起球性能

按照GB/T 4802.2—2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第2部分：改型馬丁代爾法》測試并評級。

1.3.2 斷裂強力

按照GB/T 3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1 部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》測試。

1.3.3 接縫滑移

按照GB/T 13772.2—2018《紡織品 機織物接縫處紗線抗滑移的測定第2部分：定負荷法》測試。

1.3.4 掉毛

取1 m 全門幅樣布，按照GB/T 8628—2013《紡織品測定尺寸變化的試驗中織物試樣的準備、標記及測量》中的5N4A 洗滌程序，采用烘干方式，收集洗后毛羽，并稱重。

1.3.5 原纖化程度

取2 cm 長的紗線放入容積為30 mL 的試樣瓶中，加入10 mL 去離子水，然后將試樣瓶放入冰水浴中，采用超聲波壓電振子超聲波儀500 W 處理30 min，取出纖維樣品，在濕態(tài)下用顯微鏡觀察纖維的原纖化程度［7-8］。

2 結(jié)果與討論

2.1 樹脂整理對天絲織物內(nèi)在指標的影響

萊賽爾纖維原纖化不僅影響織物外觀、手感等指標，也會對織物的起毛起球性能、縮水率等內(nèi)在指標產(chǎn)生影響，而利用樹脂整理技術(shù)同樣會對上述各項指標產(chǎn)生影響。

2.1.1 不同廠家樹脂整理對織物指標的影響

當樹脂用量為50 g/L，尿素用量為10 g/L，焙烘溫度為170 ℃時，用不同廠家的免燙樹脂對萊賽爾織物進行樹脂整理后，對成品進行測試，結(jié)果見表1。

表1 不同廠家樹脂對織物常規(guī)指標的影響

由表1 可以看出，經(jīng)過樹脂整理后，天絲織物的縮水率、接縫滑移和起毛起球性能都能得到一定程度的改善。原因是樹脂在織物的纖維之間、紗線之間產(chǎn)生了交聯(lián)作用，從而減少了織物紗線之間的移動，改善了織物的縮水率和接縫滑移；起毛起球性能的改善不僅是紗線和纖維之間的交聯(lián)起作用，纖維原纖化的改善也會提高織物的起毛起球性能。而織物的拉伸斷裂強力有所降低，因為織物紗線之間的交聯(lián)作用阻止了紗線之間的移動，因此容易發(fā)生斷裂［9］。綜合考慮織物的縮水率、接縫滑移、起毛起球性能和甲醛指標，選擇亨斯邁的樹脂KNITTEX?7636，整理后的萊賽爾纖維織物具有較好的縮水率和起毛起球性能，同時還具有較低的游離甲醛釋放量。

2.1.2 樹脂用量對織物指標的影響

在焙烘溫度為170 ℃，尿素用量為10 g/L 時，樹脂選用KNITTEX?7636，不同用量的樹脂對萊賽爾織物進行處理后，對成品進行測試，結(jié)果見表2。

表2 樹脂用量對織物常規(guī)指標的影響

由表2 可以看出，經(jīng)過樹脂整理后，天絲織物的縮水率、接縫滑移和起毛起球性能都得到一定程度的改善，當樹脂用量低于20 g/L 時，織物斷裂強力較好，損傷較小，但是織物的縮水率和接縫滑移指標不達標，起毛起球性能只達到3 級，無法達到國標一等品的要求；而樹脂用量高于60 g/L 時，雖然織物具有較好的縮水率、接縫滑移和起毛起球性能，但織物斷裂強力損傷較大，無法滿足使用需求。綜合考慮成本及整理效果，樹脂用量選擇30～50 g/L。

2.1.3 焙烘溫度對織物指標的影響

樹脂為KNITTEX?7636，用量為50 g/L，尿素用量為10 g/L 時，在不同焙烘溫度下對萊賽爾織物進行免燙處理，對成品進行測試，結(jié)果見表3。由表3 可以看出，焙烘溫度對樹脂整理效果的影響較大，在相同的條件下，溫度越高交聯(lián)反應越充分，樹脂整理效果越好。溫度較低時，交聯(lián)反應不足，會導致織物的縮水率、接縫滑移和起毛起球性能等指標較差；溫度較高時，交聯(lián)過度，會對織物的機械強力造成較大的損傷。綜合考慮，焙烘溫度選擇165～170 ℃。

2.1.4 尿素用量對織物甲醛質(zhì)量分數(shù)的影響

當交聯(lián)反應不充分時，殘留在織物上的樹脂會導致織物釋放甲醛，用尿素作為甲醛捕捉劑可有效控制織物上的甲醛釋放。當樹脂為KNITTEX?7636，用量為50 g/L，焙烘溫度為170 ℃時，用不同用量的尿素整理織物，測試成品面料上的游離甲醛質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果如表4 所示。由表4 可以看出，隨著尿素用量的不斷增加，免燙織物上游離甲醛的釋放量呈逐漸減小的趨勢，當尿素用量高于10 g/L 時，織物上的游離甲醛釋放量已接近最低，且尿素用量過大有可能給織物帶來黃變和異味等問題。綜合考慮，尿素用量選擇5～10 g/L。

表4 織物中甲醛質(zhì)量分數(shù)的測試

2.2 樹脂整理對萊賽爾織物洗后指標的影響

近年來，床上用品的洗后外觀以及掉毛等問題越來越多地受到消費者的關(guān)注。萊賽爾織物容易原纖化，多次洗滌后容易發(fā)生嚴重的起毛起球和掉毛問題，受到消費者的詬病。樹脂整理是目前解決萊賽爾織物原纖化問題最簡單、有效的方法，能夠有效解決萊賽爾織物洗后的質(zhì)量問題。

2.2.1 樹脂整理對萊賽爾織物洗后起毛起球和掉毛的影響

研究組患者的良中率顯著的高于對照組,經(jīng)過數(shù)據(jù)的分析可得,差異均存在一定的統(tǒng)計學的意義,即P<0.05。

采用樹脂KNITTEX?7636 對萊賽爾織物進行整理，整理工藝為：樹脂采用不同用量，尿素用量為10 g/L，焙烘溫度為170 ℃。對整理后的萊賽爾織物進行水洗，采用生活常見的兩種烘干方式，測試洗后面料的起毛起球性能及掉毛評級，結(jié)果見表5。

表5 織物洗后起毛起球性能及掉毛評級

由表5 可以看出，樹脂整理對萊賽爾織物洗后的起毛起球性能有較好的改善效果，交聯(lián)作用不僅能夠使纖維之間發(fā)生作用，增加纖維之間的抱合度，在一定程度上改善了織物的起毛起球性能；還改善了萊賽爾纖維的原纖化問題，纖維的原纖化程度降低，也能夠改善萊賽爾織物的起毛起球性能。同時還發(fā)現(xiàn)，洗后織物的干燥方式也會對萊賽爾織物的掉毛和起毛起球性能帶來一定的影響，原因是織物采用機洗烘干的方式，織物會在濕態(tài)下發(fā)生更多的機械摩擦作用，纖維更容易產(chǎn)生原纖化，纖維上的原纖在相互摩擦時，容易發(fā)生斷裂而脫落，因此不容易產(chǎn)生起毛起球現(xiàn)象［10］。

在焙烘溫度為170 ℃，尿素用量為10 g/L 時，樹脂選用KNITTEX?7636，不同用量的樹脂對萊賽爾織物進行處理，測試整理前后萊賽爾織物的掉毛量，結(jié)果如表6所示。

表6 樹脂用量對織物掉毛的影響

由表6 可以看出，經(jīng)過樹脂交聯(lián)后的萊賽爾織物洗后掉毛量明顯低于未處理的織物，且隨著樹脂用量的不斷增加，萊賽爾織物的掉毛量逐漸降低，當樹脂用量超過50 g/L 時，織物的掉毛接近最低值。原因是未經(jīng)交聯(lián)的萊賽爾纖維在織物烘干過程中更容易發(fā)生原纖化現(xiàn)象，且產(chǎn)生的原纖在外在機械力作用下容易發(fā)生脫落；但隨著樹脂用量的增加，交聯(lián)反應接近飽和，織物的洗后掉毛也接近最低值，不再減少；同時，樹脂用量過大會導致織物手感變差。因此，樹脂用量選擇40～50 g/L。

2.2.2 樹脂整理對萊賽爾織物洗后手感的影響

利用豐寶儀分別對經(jīng)樹脂交聯(lián)和未交聯(lián)的萊賽爾織物洗滌前后的手感進行測試，結(jié)果如表7所示。

表7 萊賽爾織物洗滌前后的手感

由表7 可以看出，樹脂整理后的織物回彈性和滑爽性變好，而柔軟性變差；且洗滌前后織物呈現(xiàn)相同的趨勢。原因是織物經(jīng)過樹脂整理后，樹脂大分子在織物表面形成均勻、光滑的膜，導致織物回彈性和滑爽性得到提升，但降低了織物的柔軟性。

2.3 樹脂整理對萊賽爾織物原纖化的影響

利用接觸角測試儀測試經(jīng)樹脂交聯(lián)和未交聯(lián)的萊賽爾織物表面毛羽情況，具體效果如圖1 所示。由圖1 可以看出，織物經(jīng)過樹脂交聯(lián)后，織物表面的毛羽明顯要少于未交聯(lián)的織物，原因是織物經(jīng)過樹脂整理后，樹脂大分子在織物表面形成了一層膜，起到了貼伏毛羽的作用，使得織物表面更加光潔。

由圖2 可以看出，織物經(jīng)過洗滌后，未交聯(lián)的萊賽爾織物表面產(chǎn)生較多的毛羽，而經(jīng)過樹脂整理的織物明顯少。這說明經(jīng)過樹脂整理后，交聯(lián)作用抑制了萊賽爾纖維原纖化現(xiàn)象的產(chǎn)生；而未交聯(lián)的織物在洗滌過程中更容易發(fā)生原纖化，導致更多的纖維發(fā)生斷裂，從而在織物表面產(chǎn)生更多的毛羽［11-12］。

由圖3 可以看出，織物經(jīng)過洗滌后，利用顯微鏡測試纖維的原纖化狀況，經(jīng)過交聯(lián)后的纖維表面毛羽明顯要少于未交聯(lián)的纖維。同樣說明經(jīng)過樹脂整理后，交聯(lián)作用抑制了萊賽爾纖維原纖化現(xiàn)象的產(chǎn)生；而未交聯(lián)的織物在洗滌過程中更容易發(fā)生原纖化，導致更多纖維斷裂，因此纖維表面產(chǎn)生較多的微纖毛羽。

3 結(jié)論

（1）不同生產(chǎn)廠家提供的免燙樹脂整理給織物帶來的效果不盡相同，在相同的應用條件下，亨斯邁KNITTEX?7636 樹脂整理后的萊賽爾面料各項性能最佳。當樹脂用量為50 g/L，尿素用量為10 g/L，焙烘溫度為170 ℃時，織物的縮水率、接縫滑移、起毛起球性能和甲醛質(zhì)量分數(shù)等指標最佳。

（2）樹脂整理對萊賽爾織物洗后的起毛起球性能有較好的改善效果，可以提升1 級左右；同時樹脂整理還能有效改善織物洗后掉毛的問題，降低萊賽爾織物的洗后掉毛。

（3）經(jīng)過樹脂整理后，由于纖維和紗線間發(fā)生了交聯(lián)作用，可使萊賽爾織物的抗原纖化性能得到有效提升。