低溫等離子體對羊毛織物防氈縮性能的影響

李 亮

（鹽城紡織職業技術學院,江蘇鹽城 224005）

低溫等離子體對羊毛織物防氈縮性能的影響

李 亮

（鹽城紡織職業技術學院,江蘇鹽城 224005）

文章討論了低溫等離子體對羊毛織物防氈縮性能的影響,分析了低溫等離子體處理時間和功率對羊毛織物的氈縮率及斷裂強力的影響,比較了樹脂整理與低溫等離子對羊毛織物防氈縮性能的影響,得出了最佳工藝：處理時間：3 min,壓強：1 M Pa,處理功率100 W,樹脂用量：40 g/L。

等離子體處理;羊毛織物;防氈縮;整理

1 前言

羊毛是一種天然蛋白質纖維材料,具有良好的吸濕性、保暖性、透氣性、強伸性、回彈性等特點,是寶貴的紡織原料,在許多方面都有非常優越的性能。羊毛氈縮性使毛織物具有獨特的風格,但也使織物在穿著時易發生尺寸收縮變形,影響穿用的舒適性及美觀。羊毛的防氈縮整理極為重要,一直是人們關注的重要課題。目前,90%以上的防氈縮羊毛是用氯或氯化劑處理,還有的用蛋白酶減量法及等離子處理法,其中等離子體處理的毛織物不但有可能提高防氈縮性能,而且由于處理后賦予織物表面的親水性能,還可以提高織物染色、印花性能以及與其他整理劑反應的能力,處理時不產生污水,無排放。本文采用低溫等離子法對羊毛織物進行防氈縮處理。

2 實驗部分

2.1 實驗材料及試劑

織物：羊毛單面華達呢（紗線密度 17.24 tex,單位重245 g/m2）,經生修→燒毛→洗呢 →開幅→雙煮→浸壓→烘干下機

樹脂：W PU水溶性樹脂（自制）交聯劑：DE（宜興榮華化工）

2.2 實驗儀器和設備

JN-DB型常壓等離子實驗儀;Y089A型全自動縮水率試驗機;HDH 026N+電子織物強力儀。

2.3 實驗的方法

2.3.1 等離子體處理

將樣品放入JN-DB型常壓等離子實驗儀內,抽真空,待抽到氣壓低于反應所需壓強后,通入氧氣重復進行洗氣。調節壓強穩定在所需值開始放電,將功率調節到所需值并開始計時。處理一定時間后,停止放電,取出樣品。

2.3.2 WPU水溶性樹脂處理

2.4 測試方法

2.4.1 氈縮率測試方法

為了測試等離子體處理對羊毛織物氈縮率的影響,參照國際羊毛局進行織物氈縮率的測定。首先,在織物上標記面積為20 cm ×20 cm大小區域,然后按照如下配方和工藝進行織物的洗滌：皂粒5 g/L,浴比1∶20,陪襯織物1 kg,洗滌時間1 h,洗滌后甩干,于40℃下烘干。

測量標記間的實際尺寸,以面積變化的百分率來表示收縮率：

收縮率（%）=（氈化前面積-氈化后面積）/氈化前面積×100%

2.4.2 斷裂強力的測試方法

采用扯邊紗條樣法,按 GB-T-39231-1997規定的方法測定織物的斷裂強力。

3 結果和討論

3.1 時間對氧等離子體處理羊毛織物各性能的影響

在羊毛進行等離子體處理時,不同的處理時間會對羊毛的防氈縮性能及強力產生不同的影響。因此我們測試了經氧等離子體處理不同時間后羊毛織物氈縮率的改變和強力的變化,見表1。

表1 處理時間對氧等離子體處理羊毛織物氈縮率及強力的影響

從表1可以看出,3 min之內毛織物氈縮率隨處理時間增長而下降,進一步增加處理時間,氈縮率反而呈上升趨勢。實驗結果表明,單獨用氧等離子體處理羊毛,對氈縮率的改善有所幫助,短時間處理的羊毛氈縮率會下降,但處理時間過長反而將導致氈縮率的回彈上升。織物的斷裂強力也是先有明顯增加然后再呈下降趨勢,在2 min左右達到最大值,隨后強力隨著時間的延長而下降。這種變化是因為在短時間內,低溫等離子對織物表面進行轟擊,在羊毛纖維表層形成許多凹槽,使得纖維之間相互抱合力增大,織物強力也隨之增大。隨著時間的延長,纖維表層鱗片被逐漸剝除,纖維主干部受到傷害,因此強力呈下降趨勢。

3.2 功率對氧等離子處理羊毛織物各性能的影響

處理時的功率直接影響了等離子體氣氛中活性粒子的能量大小與能量分布。因此,我們還考察了功率因素對氧等離子體處理的影響,表2給出了未處理和50 W、100 W、200 W 處理時織物的氈縮情況及強力變化情況。

從表2可以看出,功率小于50 W時,等離子體處理作用不大;在功率從50 W增加到100 W時,氈縮率隨功率的增加迅速減小,但當功率大于100W后則處理效果又呈下降趨勢,氈縮率上升。實驗表明,在200 W以后織物都有不同程度的烤焦,故比較而言,100W左右在織物強力不受損傷的情況下織物獲得較好的防氈縮效果。

表2 功率對氧氣等離子體處理羊毛織物的氈縮率及強力的影響

3.3 氧等離子體和WPU水溶性樹脂處理對羊毛防氈縮性影響的比較

由于單純等離子體處理的效果尚不能完全達到羊毛機織物氈縮率＜4%的要求,因此我們把等離子和樹脂結合對羊毛織物進行處理。首先我們對等離子體處理和樹脂處理進行了比較,對比結果如表3所示：

表3 等離子體和樹脂單獨使用對羊毛織物氈縮率的對比

從表3中的結果可以發現,單獨使用等離子體對羊毛織物進行處理后,氈縮率有明顯變化,顯示出良好的防縮效果。并且,等離子體處理羊毛纖維有著化學防縮加工無法比擬的無污染及節省能源等優點。同時,在功率100 W,氣體壓強在1 M Pa,處理時間3 min的低溫等離子體條件下,羊毛纖維表面幾乎無損傷,處理后纖維表面的鱗片與未處理者相差無幾,因此在達到良好防縮效果的情況下并不影響羊毛纖維的強力。但單純等離子體處理的效果尚不能完全達到羊毛機織物氈縮率＜4%的要求。而單純使用樹脂液處理后的羊毛織物其氈縮率為3.56%,完全可以達到“機可洗”的標準。同時在整理劑工作液中加入的交聯劑能與羊毛纖維大分子和樹脂形成化學鍵交聯,從而將樹脂與羊毛纖維大分子連接起來,在纖維表面形成高分子彈性膜,將羊毛的鱗片層包覆起來,減小定向摩擦效應,達到防氈縮的目的。但是,樹脂整理法一般不單獨使用,因為樹脂用量多,成本增加,也影響手感和織物風格,所以往往和其他處理方法結合使用。因此,我們又將等離子體和樹脂結合使用對羊毛織物進行了處理,探究了其氈縮率的變化情況,對比結果如表4所示。

表4 等離子體和SU-2樹脂結合處理對羊毛織物氈縮率的影響

經等離子體處理后再施加樹脂,可進一步降低氈縮率,提高防氈縮的效果,達到“機可洗”的要求,考慮到不影響羊毛織物的手感,樹脂整理劑用量不宜過高。

4 結論

4.1 羊毛織物經低溫等離子體處理后,具有一定的防氈縮性能,在一定的處理條件下（1M Pa,3 min,100W）處理后,其氈縮率從未處理的7.33%降到5.15%。

4.2 由于等離子體處理只是對纖維進行表面改性,在帶來新的功能的同時,對纖維本體并不會造成損傷。

4.3 經等離子體處理后再施加樹脂,可進一步降低氈縮率,可達到機可洗標準。

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Effect of Low Temperature Plasma to Felting Properties of Wool Fabrics

L IL iang
（Yancheng Textile Vocational Technology College,Yancheng 224005,China）

The effect of low temperature p lasma to felting p ropertiesof wool fabricswas discussed.The influence of treatment time and treatment pow er on breaking strength and shrinkage rate wasalso investigated.In addition,the anti-felting p roperties of wool finished by resin and low temperature p lasma w as compared,and the op tim um p rocess was obtained,that is,treatment time：3 min,treatment p ressure ：1Mpa,treatment power：100W,the dosage of resin ：40g/L.

low temperature p lasma;wool;anti-felting;finish

TS101.3+2

A

1009-3028（2010）06-0008-03

2010-09-25

李 亮（1984—）,男,江蘇淮安人,助教。