不同防縮處理對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 紡織學院，上海 201620；2.東華大學 紡織面料技術教育部重點實驗室，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用歷史悠久，因其良好的保暖性、天然豐滿的手感而經久不衰。手感也稱織物觸覺風格，是織物與人的手指接觸時產生的感覺效果[1]。KES-FB手感評價系統將織物的物理量和力學量與織物風格聯系，被廣泛用于客觀評價毛織物手感。Brojeswari Das等[2]采用KES系統探究蓖麻絲和羊毛混紡比例對手感的影響。周玲等[3]采用KES-F織物風格測試系統得到原液著色滌綸/棉/竹漿纖維混色混紡織物風格以評判其仿毛效果。姚琴[4]用KES測試儀測試經不同的蛋白酶處理工藝后織物的力學性能，判斷羊毛機織精紡面料接觸舒適性能的改善。王玉嶺[5]通過對輕薄精紡毛織物在黏襯前后進行KES力學性能分析，得出黏襯后手感有所降低的結論。

羊毛織物在下機后要進行多重整理，這些整理影響毛織物的力學性能和織物風格。蘇兆偉等[6]發現剪切、烘干、平壓、汽蒸后整理等過程對毛織物手感有改善作用。單苗苗等[7]發現羊毛針織物的抗起毛起球整理對手感影響不大；陳天聰等[8]得出煮呢、熱定形、蒸呢3道工序處理條件對羊毛混紡織物強力有影響。

羊毛的氈縮現象主要與羊毛的定向摩擦效應有關，氈縮現象會令織物彈性降低、手感發硬，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行防氈縮處理。Martín等[10]對毛條進行生物表面活性劑預處理和蛋白酶剝鱗處理，得到了防氈縮效果最佳的使用量，并且發現此方法不會損傷纖維拉伸強力。孟沙沙等[11]利用掃描電鏡對普通、防縮和絲光羊毛纖維表面形態進行了表征，得到不同剝鱗程度對纖維親水性和吸、放濕性能有影響。占镠祥等[12]發現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，羊毛纖維結晶度及光澤度也有一定提高，但是處理后纖維斷裂強力呈下降趨勢。防縮處理使羊毛表面鱗片層發生改變，并對纖維內部結構產生影響，從而改變羊毛織物的手感。周愛暉[13]發現氧化、氯化結合預處理后進行防氈縮處理對織物柔軟感的改善效果比單獨使用氧化、氯化預處理更好，而對彈性回復力和蓬松感下降程度更大。黃旭[14]將次氯酸鈉和雙氧水聯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量進行比較，發現通過次氯酸鈉和雙氧水聯合整理后羊毛織物手感最佳。目前，應用最成熟最廣泛的防縮整理方法為氯化-樹脂法，但對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羊毛織物手感的影響，利用KES織物風格儀進行手感的客觀評價。主要通過對比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，同時采用男士冬季西服面料的系統計算得到基本風格和綜合風格值以評價其手感好壞。研究結果為防縮毛條的實際生產和應用提供參考，促進羊毛織物的生產往高品質方向發展。

1 試 驗

1.1 試驗材料

試驗材料為江蘇陽光股份有限公司生產的3種精紡羊毛織物，其基本規格見表1。防縮整理工藝如下：采用5槽復洗機對毛條進行樹脂整理后制得織物試樣1#。織物試樣2#平鋪喂入KROY毛制品處理機進行織物液氯剝鱗整理。毛條進行KROY液氯剝鱗處理后，對織物進行樹脂整理得到織物試樣3#。

表1 精紡毛織物基本規格

1.2 織物風格測試方法

參照GB/T 6529—2008《紡織品的調濕和試驗用標準大氣》，將試樣在標準大氣下進行預調濕。參照FZ/T 01054.1—1999《織物風格試驗方法總則》,采用KES-FB1-A型拉伸剪切試驗儀測試織物拉伸、剪切性能，KES-FB2型半自動彎曲試驗儀測試織物彎曲性能，KES-G型小型壓縮試驗儀測試織物壓縮性能，KES-FB4-A型表面試驗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。

2 結果與討論

2.1 拉伸性能

各試樣的拉伸性能測試結果如表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；拉伸回復率反映織物拉伸變形回復能力[13,15-16]。可以得出：3#試樣拉伸比功最小而拉伸回復率最大，說明經樹脂整理的織物不容易變形，且變形后容易回復，手感最挺括。2#試樣的拉伸線性度最大且拉伸回復率最小，說明經液氯剝鱗后，織物手感最柔軟，拉伸變形不易回復。

表2 拉伸特性測試結果

2.2 剪切性能

各試樣的剪切性能測試結果如表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織物的剪切回復能力產生較大影響。試樣1#的剪切剛度最小，5°剪切滯后量最小，說明經毛條樹脂整理后織物容易發生剪切形變，且受到大的剪切變形時回復性好，手感活絡。試樣2#的剪切滯后量最大，說明氯化剝鱗處理嚴重影響織物的剪切回彈性，原因是液氯浸入了羊毛纖維內部，導致大分子鏈的力學性能受到影響。試樣3#的剪切剛度最大，0.5°剪切滯后量最小，說明經液氯—樹脂整理結合處理的織物不易變形，受到小變形時回復性好，手感硬挺度好。

表3 剪切性能測試結果

2.3 彎曲性能

各試樣的彎曲性能測試結果如表4所示。彎曲剛度代表織物的剛柔性，值越大，織物越難發生彎曲變形。彎曲滯后矩越大，彎曲變形越難恢復，織物的手感彈性越差[13,15-16]。可以看出：試樣2#的彎曲滯后矩最大，說明經液氯剝鱗處理后的精紡毛織物手感呆滯、彎曲后回復性差。3#試樣的彎曲剛度最大，彎曲滯后矩最小，說明經液氯—樹脂整理的織物難以發生彎曲形變，彎曲后易回彈，手感剛硬且活絡，保形性最好，這是因為樹脂在單根纖維表面交聯的同時也在纖維之間產生交聯。

表4 彎曲性能測試結果

2.4 壓縮性能

各試樣的壓縮性能測試結果如表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，壓縮比功體現織物蓬松感，壓縮功回復率體現織物豐滿感，即受到壓縮變形時的彈性[13,15-16]。可以看出：試樣1#和試樣3#的壓縮功回復率值大，說明經過樹脂整理的織物受到壓縮時回彈性好。試樣2#的壓縮線性度與壓縮功回復率都是最小，說明織物手感柔軟但相對軟塌，主要原因是表面鱗片的去除讓單根纖維變得纖細柔軟。

表5 壓縮性能測試結果

2.5 表面性能

各試樣的表面性能測試結果如表6所示。動摩擦平均因數體現織物的光滑感。摩擦因數平均偏差體現織物的爽脆、平整性。表面粗糙度體現織物表面平整度[13,15-16]。可以看出：試樣1#、2#、3#的3項指標均遞減，說明經液氯—樹脂整理的試樣表面摩擦性能最好，僅經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，故而破壞了羊毛的天然手感。

表6 表面摩擦性能測試結果

通過對3種不同防縮處理后的羊毛織物的力學性能分析，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過拉伸、剪切、彎曲和壓縮變形后回復性差，織物彈性較差，是由于剝鱗處理后纖維結晶度下降，非結晶區增多，大分子鏈在變形時相互滑移并形成了新的結合鍵，彈性回復減少。經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；抵抗剪切和彎曲能力強，手感挺括，原因是纖維表面的沉積樹脂薄膜彌補了液氯剝鱗過程對纖維主體造成的損傷[17]。

3 織物風格計算與討論

日本風格計量與標準化研究委員會對同類用途的織物，同時進行大量客觀儀器測試和檢驗師主觀評價，通過非線性回歸方法得到不同用途織物的基本風格值和綜合風格值與單個力學性能的關系。基本風格劃分為0～10共11個等級，綜合風格值劃分為0～5共6個等級，等級越高代表織物越適用于該種用途[1]。經對比基本性能指標，選擇使用冬季男士西服面料用風格值回歸常數[18]，將試驗測試得到的標準化處理的物理量代入公式得出基本風格和綜合風格值，結果如表7所示。

表7 基本風格與綜合風格值

結果顯示：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項基本風格良好，故而綜合風格值最高，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，綜合風格值居中，比較適用于男士冬季西服面料。

對比試樣2#和試樣3#，發現液氯剝鱗后再經過樹脂整理的織物，織物綜合風格值降低。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象，使得織物平整度有所提升。同理，相比僅經過樹脂整理的試樣1#，試樣3#先用含氯氧化劑破壞鱗片層，再進行樹脂整理，纖維表面的鱗片剝去后變得光滑，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越。

4 結束語

本文利用KES織物風格儀測試經不同防縮整理羊毛織物的基本力學量，采用男士冬季西服面料的系統計算得到試樣的基本風格和綜合風格值。得到以下結論：經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。在生產過程中，應綜合考慮防縮整理給羊毛織物風格帶來的影響與產品性能的實際需求，選擇合適的防縮整理方式。