李汶玥,彭孟娜,王安拓,2,曹 意,初 旭,馬建國,陳韶娟
(1.青島大學 紡織服裝學院,山東 青島 266000; 2.浙江理工大學 紡織服裝學院,浙江 杭州 310018;3.山東如意舒祺毛紡織有限公司,山東 萊蕪 271100)
羊絨纖維屬于高檔纖維,其吸濕性強、輕盈、保暖、手感柔軟、滑糯、光澤自然、穿著舒適。然而,羊絨纖維的定向摩擦效應和其氈縮性,導致了織物尺寸穩定性差;另外,羊絨纖維具有的二硫鍵,使其服裝褶裥保形性差,水洗之后需要重新熨燙才能恢復,使得消費者在使用過程中需花費較長時間來進行護理[1-2]。目前,羊絨及羊毛織物的抗皺性能的獲得主要是采用一些化學整理的方式。氯化法使得織物殘留氯含量過高,對羊絨本身破壞比較大[3]。樹脂法使羊絨表面的鱗片被包覆,并且使得纖維之間相互黏合,從而使其具有防縮性,然而樹脂法殘留物較多,對環境污染嚴重[4]。低溫等離子體法會破壞織物的性能、產生刺癢感[5]。酶防縮整理對羊絨本身破壞較大,使其失去自身的優勢,強力降低[6]。
亞麻纖維具有調節溫度、保護肌體、抑菌等天然功能。亞麻面料具有外觀自然、手感挺括、易于洗滌、穿著不貼身、不沾灰塵等優良性能,是公認的舒適衛生型面料之一。但是,亞麻纖維剛性大,脆性高,手感粗硬,與皮膚接觸時有嚴重的刺癢感,影響服用性能,也制約了亞麻產品向高檔化的發展[7-8]。
形狀記憶聚酯纖維(MEM-PET)是一種可以在特定的外界條件(如熱、機械、光、磁或電等)下快速形變或回復到初始形狀和特性的纖維[9-10]。本文所用形狀記憶纖維能在外界因素的作用下發生快速形變,且能在外界應力的作用下能發揮作用使形變穩定,其細度細,強度高,具有較好的可紡性。
將多種纖維混紡,能夠達到優勢互補的效果,具有純紡產品不具備的多種優勢[11-13]。為此,本文開發了輕薄化的夏季羊絨襯衣產品,使其具有麻、羊絨產品的優良特性,并相應提高了可紡性和折皺回復角,降低織物縮水率,且成本較低。
羊絨:51 mm,斷裂強力7.4 cN,斷裂伸長率36%(山東如意舒祺毛紡織有限公司);MEM-PET:0.089 tex,38 mm,斷裂強力4.3 cN,斷裂伸長率31%(江蘇儀征化纖紡織有限公司);亞麻:36 mm,斷裂強力15 cN,斷裂伸長率2.3%(山東愉悅家紡有限公司);滌綸網絡絲:16.7 tex(山東愉悅家紡有限公司)。
亞麻混紡織物的紡紗及織造均在愉悅家紡現有生產線上完成。其中,羊絨/亞麻/MEM-PET混紡紗(以下簡稱羊絨混紡紗)采用緊密紡的工藝路線。將羊絨、亞麻、MEM-PET按照質量比32/30/38均勻放置于自動喂棉機中,并利用梳棉機的梳理作用將3種原料充分梳理、混合成生條,條重為12.3 g/(5 m)。在并條工序中,經過3道并條工序得到混合條,條重為10.8 g/(5 m)。通過粗紗、細紗工序,成功紡制出14.6 tex羊絨混紡紗。在織造環節中與滌綸網絡絲進行交織,根據不同種類的經、緯紗和紗支細度選擇經緯密和織物組織類型,其后,經過機織工序,共得到2種類型的坯布,此試驗樣品參數見表1。
在坯布后加工工序中,織物的前處理環節包括:退漿→漂白→熱水洗→中和→脫水烘干。其中,退漿是將織物置于100 ℃的沸水鍋中加熱10 min;漂白是將織物置于一定配比的NaOH、Na2CO3、H2O2、五合一助劑(青島奧洛思新材料有限公司)、580氧漂穩定劑(青島奧洛思新材料有限公司)混合溶液中,在95 ℃條件下浸泡40 min;其后,采用80 ℃熱水將織物上的漂白液清洗干凈后,采用醋酸溶液中和堿濃度。
織物的后整理環節包括:柔軟處理→軋壓→烘干→熨平→熱處理定形。織物熨平后,將織物一分為二,一部分進行160 ℃的高溫熱定形處理3 min,另一部分不經過熱定形處理,分別得到A、B 2個樣品。2種試驗樣品參數如表1所示,其織物組織圖如圖1所示。

表1 試驗樣品參數

圖1 織物組織圖
采用掃描電鏡(SEM, Phenom Pro,荷蘭)對熱定形前后的織物形態進行分析。將經過熱定形處理的織物進行溶去羊絨的處理,并對其進行90 s的噴金處理,觀察時放大倍數為200倍。
按照標準GB/T 8630—2013《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定》,采用YG701 N型全自動縮水率試驗機進行洗滌測試。將樣品分別裁剪成尺寸為250 mm×250 mm大小,并在經緯向各做3對200 mm的標記,通過式(1)計算織物的縮水率:
(1)
式中:D為水洗尺寸變化率,%;X0為試樣初始尺寸,mm;Xt為試樣洗滌后的尺寸,mm。
按照標準GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復性的測定 回復角法》,依照水平法測試方法,采用LFY-210B型電子式織物折痕恢復性測定儀進行折皺回復角測試,樣品尺寸40 mm×15 mm,經向、緯向各取6塊。
采用Phabr Ometer織物風格儀對織物風格進行測試,將試樣分別裁剪成6塊直徑(113±2) mm的圓形,并分別對其正、反面進行測試。
2#樣品溶去羊絨纖維所得織物的SEM照片如圖2所示。

圖2 2#樣品溶去羊絨纖維織物的SEM照片(×200)
由圖2可知,經向紗線的滌綸網絡絲呈松散狀,幾乎不存在相互糾纏的現象;而緯向羊絨混紡紗線中亞麻纖維和MEM-PET纏繞緊密,相互糾纏,形成網絡框架狀結構,可以有效限制羊絨纖維的移動,從而預測織物具有較好的縮水率等性能指標。

表4 試樣織物風格測試
縮水率是表示織物在洗滌干燥或浸水后,織物尺寸發生變化的指標,是織物重要的服用性能之一。試樣尺寸變化率見表2。
由表2可知,經過熱定形后羊絨混紡織物的經向和緯向平均收縮率較未熱定形織物均有所下降。說明經過熱定形處理,MEM-PET產生的形態記憶作用,形成的三維網絡框架結構限制了麻纖維及羊絨纖維的移動,從而穩定了織物尺寸。當織物經紗為滌綸網絡絲時,經過熱定形的織物在經向和緯向的縮水率明顯減小。說明適當加入一定量的滌綸網絡絲,具有限制羊絨纖維移動、穩定尺寸的作用。

表2 試樣尺寸變化率 %
織物的抗皺性是指織物在使用中抗皺和折皺復原的性能,角度的大小可以直觀地反映出織物的折皺回復能力。對于外衣面料,特別是襯衣面料,抗皺性尤為重要。試樣的折皺回復角參數如表3所示。

表3 試樣折皺回復角參數 (°)
注:正面指將織物的正面折入內側進行測試,反面指將織物的反面折入內側進行測試。
由表3可知,同一種織物,織物抗皺能力有一定程度的增加,說明熱處理對MEM-PET具有影響,能夠提高織物的抗皺性能。而當經紗采用滌綸網絡絲,且織物組織為緯二重時,此時織物的折皺回復角較大,總折皺回復角高達290°,抗皺性較好。
織物風格作為一種感覺效應,是織物固有的物理機械性能作用于人的感覺器官所產生的綜合效應。從本質上講,織物風格是織物客觀物理性質與人的主觀意識交互作用而產生的復雜的心理、生理方面的綜合反映。表4為試樣織物風格測試數據。
由表4可知,同一種織物,經過熱定形處理的織物在折皺回復率、柔軟度、平滑度3方面表現出較優的性能,而在剛韌度方面表現稍差,但是總體差異不大。說明熱處理并未使織物的風格受到破壞,且織物柔軟、平滑,其折皺回復率也與上述測試結果相一致。而當經紗為采用滌綸網絡絲的緯二重織物時,雖然織物在折皺回復率上表現出優異的性質,但是織物在拉伸性能、彈性、柔軟性、光滑程度上均較貢緞織物稍差。
本文實驗從纖維原料、混紡工藝出發,通過對比不同織造工藝產品的差別性以及相同產品在熱定形處理前后性能的變化,得出以下結論:
①就多組分纖維混紡而言,經過3種纖維的混紡,將羊絨的蓬松柔和感、亞麻的涼爽舒適感、MEM-PET的形態記憶功能結合在一起,明顯提高了纖維的可紡性,且節省了羊絨的使用,大大降低了產品的生產成本。同時,多種纖維混紡而成的織物有著更好的折皺回復性能及織物風格。
②就防縮免燙性能而言,通過對比分析經過熱定形處理以及未經過熱定形處理的2種類型織物的性能數據發現,熱定形處理使MEM-PET發生形狀記憶作用,其形成的網絡狀框架結構可有效的限制羊絨纖維及亞麻纖維的移動,從而使縮水率明顯減小,折皺回復角增大。
③就織物風格而言,經過熱定形的織物具有較好的折皺回復性,且織物柔軟、平滑。