不同洗滌方式對棉針織物縮水率的影響

馮萌雨

(黎明職業大學 新材料與鞋服工程學院，福建 泉州 362007)

織物在常溫水中經洗滌、脫水、干燥后，經緯向會發生不同程度的收縮現象?？s水的主要原因是由于織物浸水后，纖維吸濕膨脹的各向異性及其滯后性，各向異性導致織物收縮，滯后性則使織物維持收縮狀態。吸濕性好的織物縮水率就大，反之縮水率就小。純棉針織物由于具有柔軟的手感和穿著舒適性，受到廣大消費者的喜愛，但洗滌后，織物都會有一定程度的收縮變形，嚴重時收縮率高達10%以上[1]，有的棉針織物經多次洗滌仍有收縮，直接影響了服裝尺寸的穩定性，從而影響織物美觀及消費者穿著使用，另外，服裝的裁剪與縫制也是根據織物的最大縮水率確定的；因此，研究棉針織物的縮水率就顯得意義重大。

近年來，研究人員從各個方面對織物的縮水性能進行了大量研究，如傅菊芬等[1]通過分析原料、織物結構參數與縮水率的關系，得到織物的縮水機制；趙云瑞[2]闡述了織物縮水的原因并提出了防范措施。謝崢[3]采用有機硅柔軟劑對棉織物進行整理，以降低纖維的溶脹，提高織物的尺寸穩定性；Onal等[4]分析了纖維含量和紗線種類對針織縮水率的影響程度；劉瓊[5]研究發現，經水性聚氨酯改性有機硅整理后的棉織物尺寸穩定性顯著提高；孫長春[6]從纖維、紗線、織物3個方面分析了棉針織物尺寸穩定性差易縮水的原因,并從設備和生產工藝2個方面提出了降低棉織物縮水率的具體措施，但在洗滌方式方面少有涉及。本文針對不同洗滌方式(洗滌時間、洗滌溫度、干燥方法)對棉針織物縮水率的影響進行了探討，為棉針織物的日常洗滌方式提供更為準確的參考，從而更好地保養純棉針織服裝，延長其取用壽命。

1 測試方法

縮水率的測試方法較多，按處理方法和操作方法的不同可分成浸漬法和機械處理法2類[7]。浸漬法與機械處理法在測試過程中織物受到的作用是不同的。采用浸漬法，織物受到的作用是靜態的，可消除織造和染整工藝中產生的變形，適用于測定各種真絲及仿蠶絲機織物和針織物潤濕后尺寸的變化。而機械處理法中織物受到的作用是動態的，處理過程比較激烈，從而會使織物產生新的變形，特別是針織物[6]。對于衣料織物，在洗滌等使用過程中，因外力作用產生變形所造成的收縮問題更多，因此其縮水率測試目前基本采用機械處理法。

影響織物縮水率測試結果的因素眾多，比如干燥方法，常用的干燥方法有懸掛晾干、滴干、攤開晾干、平板壓燙、翻滾烘燥、烘箱烘燥；另外還包括洗滌時間、洗滌溫度、試樣大小、試驗方法等都會對測試結果產生影響。本文采用機械處理法，利用全自動縮水率試驗機(A型標準洗衣機)對試樣進行家庭式洗滌，探討干燥方法、洗滌時間、洗滌溫度3個主要影響因素對縮水率的影響，并確定最優的洗滌方式。

2 試 驗

2.1 試驗原理

試樣在洗滌和干燥前，在規定的標準大氣中調濕并測量尺寸；洗滌和干燥后再次調濕，測試其尺寸并計算變化率。按照下式計算經緯向的尺寸變化率，修約到0.1[8]。

式中：R0為試樣經(緯)向尺寸變化率，%；OM為試樣洗滌前經(緯)向標記間的平均距離，mm；RM為試樣洗滌后經(緯)向標記間的平均距離，mm。

2.2 試驗儀器及試樣

試驗儀器:Y(B)089型全自動縮水率試驗機(A型標準洗衣機，上海經密儀器儀表有限公司)；A1型通風式翻轉烘干機(溫州方圓儀器有限公司)；gc1426型熨斗(荷蘭皇家飛利浦電子公司)。

織物試樣：參考GB/T 8628—2013《紡織品 測定尺寸變化的試驗中織物試樣和服裝的準備、標記及測量》取樣，在同一塊純棉緯平針織物(縮水率較大的毛坯布，禾倫織造有限公司)上裁剪尺寸為500mm×500mm的試樣9塊，試樣規格為：橫密90線圈/(5cm)，縱密85線圈/(5cm)，面密度191 g/m2。將每塊試樣放在平滑測量臺上，在試樣的經向和緯向各做3對標記。每對標記點之間的距離至少350mm，標記距離試樣邊緣應不小于50mm，標記在試樣上的分布應均勻，如圖1所示。將試樣在標準大氣下(溫度(20±2) ℃、相對濕度(65±5)%)，無張力地平放在工作臺上，靜置24 h。

單位：mm。圖1 織物試樣的標記Fig.1 Marking of the fabric specimens

陪洗物：由于織物試樣選取純棉針織物，根據GB/T 8629—2001《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》，陪洗物選取類型I棉型陪洗物，平紋織物，尺寸為92 cm×92 cm。

2.3 干燥方法的選取

GB/T 8629—2017《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》中規定了6種干燥方法：懸掛晾干、懸掛滴干、平攤晾干、平攤滴干、平板壓燙(采用熨斗進行壓燙)、翻轉干燥。不同的干燥方式對織物的縮水率影響較大。本文分別對6種常見干燥方法下針織物縮水率進行測試分析(洗滌時間15min；洗滌溫度40 ℃)，測試結果如表1所示。可看到：6種干燥方式中，翻轉干燥、懸掛滴干對針織物尺寸的影響較大；熨斗壓燙、平攤晾干對針織物尺寸的影響較??；懸掛晾干、平攤滴干居中。這可能是因為翻轉干燥和懸掛滴干針織物受到的作用力較大，造成了針織物的二次變形。為了使測試結果差異顯著，本文選取翻轉干燥、熨斗壓燙、懸掛晾干3種干燥條件進行試驗。

表1 不同干燥方式條件所得的試驗結果Tab.1 Experimental results obtained under different drying conditions

2.4 試驗方案

在縮水率測試過程中，測試方法選擇常用的機械處理法，模擬日常生活洗滌方式。其他主要測試條件，從理論上來說洗滌時間越長，針織物受到的作用力就越久，越容易產生變形；不同的干燥方式對針織物的作用力也大不相同，導致織物變形差異大；洗滌溫度過高，穩定性會越差，因為高的溫度會破壞針織物的內在結構。為體現洗滌方式對結果的顯著影響，本文試驗設計洗滌溫度、洗滌時間、干燥條件3個因素進行正交試驗，因素水平表見表3。

表2 因素水平表Tab.2 Factor level table

3 結果與分析

對試樣分別采用正交試驗L9(34)中9種不同的洗滌方式進行洗滌、干燥，測量試樣前后標記間的距離，取平均值。并計算出試樣經緯向尺寸變化率，結果如表3所示。對表3正交試驗結果進行方差分析，得到方差分析表如4所示。對于正交試驗及方差分析，本文均采用經向收縮率進行分析。

從表4可知，干燥方式A顯著性最高，洗滌時間B次之，洗滌溫度C顯著性水平最低。原因可能是因為在采用家庭式洗滌方法時，對于因素B，洗滌時間越長，針織物受外力作用的時間就越長，因此洗滌時間的長短對棉針織物的縮水率測試結果有較為明顯的影響。對于因素A，在洗滌程序完成之后，不同的干燥方式使棉針織物再次受到不同程度的外力作用，造成二次變形，因此干燥方式對棉針織物的縮水率測試結果影響最為顯著。對于針織物而言，縮水率越小越好，因此，干燥方式、洗滌時間選擇A2和B2，而洗滌溫度對試驗結果幾乎無影響，從試驗操作方便的角度選擇C1，因此最優條件為A2B2C1，即干燥方式為熨斗壓燙，洗滌時間15min，洗滌溫度30℃。

表3 正交試驗結果Tab.3 Orthogonal test results

表4 正交試驗設計的方差分析Tab.4 Analysis of variance for orthogonal experiment design

從表3還可看到，對于干燥方式來說，熨斗壓燙得到的錦針織物的縮水率最低，可能是因為織物在干燥時未受到重力和高溫的影響；對于洗滌時間，洗滌15min對錦針織物的縮水率影響最小，若洗滌時間較短，纖維不能充分溶脹，達不到洗滌效果，而時間過長，針織物受外力作用的時間就越長，產生的變形就越大；對于洗滌溫度，40 ℃得到的錦針織物的縮水率最低，30和50 ℃時縮水率相差不大。

綜上所述，由于洗滌溫度對測試結果影響不大，最終確定棉針織物最佳洗滌方式為干燥方式選擇熨斗壓燙，洗滌時間15min，洗滌溫度40 ℃。

4 結 論

棉針織物由于手感柔軟，穿著舒適，有著良好的透氣性，受到廣大消費者的青睞，具有優良的服用性能，但棉針織物在使用過程中也存在一定缺點，尤為突出的就是縮水率大。本文通過設計不同組合的洗滌方式探討了洗滌方式對棉針織物縮水率的影響，結果表明干燥方式對棉針織物縮水率的影響最為顯著，洗滌時間次之，洗滌溫度影響較小。最佳洗滌方式為：洗滌時間15min，洗滌溫度 40℃，方式干燥選擇熨斗壓燙。