肖佩佩 趙 俐

東華大學 紡織學院(中國)

黏膠針織物硬挺整理工藝優(yōu)化及其相關(guān)服用性能研究

肖佩佩 趙 俐

東華大學 紡織學院(中國)

選用不同性能的整理劑對黏膠針織物進行整理，探討整理劑用量對黏膠針織物硬挺性能的影響。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗法對黏膠織物的硬挺整理工藝進行優(yōu)化，得到優(yōu)化的整理工藝，并采用優(yōu)化工藝對黏膠針織物進行整理。結(jié)果表明，經(jīng)優(yōu)化工藝整理后黏膠針織物的硬挺度增加，抗起毛起球性能顯著提高，但頂破強力略有下降。

黏膠針織物； 硬挺整理； 服用性能

黏膠針織物具有柔軟性好、吸濕透氣性佳、穿著舒適及懸垂性好等優(yōu)良特性，但不足之處是黏膠針織物穿著過程中因摩擦作用容易起毛起球，影響織物的外觀和手感，且黏膠針織物易變形，硬挺性差[1-2]。為改善黏膠針織物的硬挺性，提高其服用性能，有必要對黏膠針織物的硬挺整理工藝進行分析和探討。

為提高黏膠針織物的硬挺度，改善其易變形的缺點，同時兼顧織物本身應具備的基本服用性能，如抗起毛起球性和頂破性能，本文對黏膠針織物進行6種不同的后整理試驗，并對經(jīng)不同整理的黏膠針織物試樣進行頂破強力、抗起毛起球性、剛?cè)嵝约澳拖葱詼y試，篩選較優(yōu)的整理方案，探討各整理劑用量對織物相關(guān)服用性能的影響，研究旨在優(yōu)化黏膠針織物的硬挺整理工藝。

1 試驗

1.1 試驗材料

試驗材料為黏膠針織物。采用的整理劑有YIXICHEM 179-3、 FLOLUX PCR、 Appretan MB extra liq、 PROTE?-SET PI、 YIXICHEM175 B、 YIXICHEM186 A和PROTE?-SET AMN317R，洗滌劑為WOB標準洗滌劑。

YIXICHEM 179-3為一種具有特殊結(jié)構(gòu)的有機硅乳液，可用于棉及其混紡織物的后整理，通過提高織物的平滑性，賦予織物優(yōu)異的手感。FLOLUX PCR為一種高品質(zhì)樹脂整理劑，不含甲醛，可使織物手感蓬松，同時具有一定的抗皺作用。Appretan MB extra liq為醋酸乙烯酯共聚物的分散液，常用作羊毛、纖維素纖維及合成纖維織物的黏合劑和手感整理助劑，可使織物手感豐滿、厚實、硬挺。PROTE?-SET PI為一種特殊的多功能后整理劑，可作為樹脂增量劑、親水柔軟劑，賦予織物滑爽豐滿的手感，提高其抗皺性與洗可穿等級[3]。YIXICHEM175 B為一種反應性硅油乳液。YIXICHEM186 A 為一種特殊基團改性硅油乳液，是高效的平滑添加劑，極少添加量便可賦予織物優(yōu)異的平滑性。PROTE?-SET AMN317R為一種丙烯酸共聚物乳液，常用作纖維、針織物及非織造材料生產(chǎn)的黏合劑。

1.2 試驗設(shè)備

整理儀器：RY-1261型高溫染樣機(上海隆達化工公司)。

織物頂破強力測試：HD026N型多功能織物強力機(南通宏大實驗儀器有限公司)。

織物剛?cè)嵝詼y試：LLY-01B型剛?cè)嵝詼y試儀(萊州市電子儀器有限公司)。

織物抗起毛起球性測試：YG401E型織物平磨儀(寧波紡織儀器廠)。

1.3 試驗方法

整理工藝參數(shù)：浴比為1∶25，溫度為40 ℃，時間為30 min，升溫速率為3 ℃/min。試驗方案如表1所示。

表1 試驗方案

試驗編號整理劑用量/(g·L-1)PROTE -SETAMN317RPROTE -SETPIYIXICHEM179-3AppretanMBextraliqYIXICHEM186AYIXICHEM175BFLOLUXPCR1#25202500002#02025200003#250250801004#020252000505#002520801006#25202000050

1.4 測試方法

1.4.1 頂破強力測試

參照GB/T 19976—2005，采用HD026N型電子織物強力儀，在溫度為(20±2) ℃、相對濕度為65%±2%的恒溫恒濕室中進行織物頂破強力測試。試樣為直徑6 cm的圓形織物，夾布圓環(huán)內(nèi)徑為2.5 cm，彈子直徑為2 cm，頂破速度為100 mm/min，每種織物取5個試樣，試驗結(jié)果取其算術(shù)平均值。

1.4.2 剛?cè)嵝詼y試

參照GB/T 18318—2001，測試織物的彎曲長度。硬挺度常以抗彎剛度作為測試指標，抗彎剛度可根據(jù)彎曲長度計算。采用LLY-01B型電子硬挺度儀，在溫度為22 ℃、相對濕度為51%的環(huán)境條件下測試。試樣尺寸為(25±1) mm×(250±1) mm，每塊試樣左右兩端及正反兩面各測1次，即每塊試樣測4次，每種織物縱、橫向各取3塊，試驗結(jié)果取其算術(shù)平均值。

1.4.3 起毛起球性能測試

參照GB/T 4802.2—2008，采用YG 401E型織物平磨儀(馬丁代爾)，在溫度為(20±2)℃、相對濕度為65%±2%的恒溫恒濕室中進行織物抗起毛起球性能測試。每種織物試樣剪取直徑為40 mm的圓形試樣3塊和直徑為140 mm的磨料(用作摩擦試樣，一般與織物試樣的材質(zhì)相同)3塊，試驗結(jié)果取其算術(shù)平均值。

1.4.4 耐洗性測試

對整理后的織物，采用標準洗滌劑WOB(不含熒光增白劑)浸泡5 min，揉洗、漂洗各2 min后烘干，視作一次洗滌。分別測試經(jīng)5次和10次洗滌后黏膠針織物試樣的頂破強力、抗彎剛度和起毛起球等級。

2 結(jié)果與討論

整理后黏膠針織物試樣的性能測試結(jié)果如表2所示。將未整理的黏膠針織物試樣標記為7#試樣。

表2 整理前后黏膠織物的性能測試結(jié)果

試驗編號頂破強力/N抗彎剛度/(mN·cm)抗起毛起球等級/級1#194.080.8443.32#193.440.8383.73#120.400.8153.74#196.920.9283.75#179.920.9833.76#182.560.7174.07#210.120.8792.3

2.1 頂破強力

由表2可以看出，經(jīng)整理后黏膠針織物的頂破強力均有所下降，其中3#試樣的下降幅度最大，4#織物的下降幅度最小，頂破強力由大到小依次為7#、 4#、 1#、 2#、 6#、 5#和3#試樣?？椢镯斊茝娏υ酱?，表明其耐用性越好。

2.2 抗彎剛度

由表2可以看出，織物的抗彎剛度由大到小依次為5#、 4#、 7#、 1#、 2#、 3#和6#試樣?？箯潉偠仍叫。椢镌饺彳?，反之則織物的剛性越大，硬挺度越好。由表2可知，6#織物的柔軟性最好，5#織物的剛性最大、硬挺度最好，4#織物的硬挺度次之，經(jīng)整理后5#和4#織物的硬挺度較未整理的7#試樣增加，原因是整理劑Appretan MB extra liq可在織物表面形成網(wǎng)狀薄膜，將纖維交聯(lián)在一起，降低纖維之間及紗線之間的滑移，進而增加織物的硬挺度。

2.3 抗起毛起球性

由表2可以看出，6#織物的抗起毛起球等級最高，2#、 3#、 4#和5#號織物的抗起毛起球等級相同，未整理的7#織物的抗起毛起球性能最差。

2.4 試驗方案討論

通過對未整理黏膠針織物及經(jīng)6種不同整理方案整理的黏膠針織物進行的性能測試發(fā)現(xiàn)，3#和5#方案整理的織物的頂破強力過低，故淘汰這兩種試驗方案；經(jīng)6#方案整理的織物硬挺度過低，淘汰6#方案；經(jīng)1#方案整理的織物抗起毛起球等級低，織物外觀保形性差，淘汰1#方案；4#方案整理后織物的頂破強力、硬挺度均優(yōu)于2#方案整理后的織物，且抗起毛起球性與經(jīng)2#方案整理的織物相當。另外，與未整理織物相比，經(jīng)4#方案整理后織物的硬挺度提高，抗起毛起球性得到很大程度的改善。綜上，選擇4#試驗方案，并進一步對4#試驗方案進行正交試驗，以篩選每種整理劑的優(yōu)化用量。

2.5 整理工藝參數(shù)優(yōu)化

針對4#試驗方案，綜合考慮FLOLUX PCR、 PROTE?-SET PI、 YIXICHEM 179-3和 Appretan MB extra liq用量對試驗結(jié)果的影響，采用正交試驗確定優(yōu)化的整理劑工藝參數(shù)。

2.5.1 試驗方案

采用L9(34)正交表，設(shè)計正交試驗以優(yōu)化黏膠針織物硬挺整理工藝參數(shù)。因素水平表如表3所示。

表3 正交試驗因素水平表

因子水平123FLOLUXPCR用量A/(g·L-1)355575PROTE -SETPI用量B/(g·L-1)102030YIXICHEM179-3用量C/(g·L-1)102030AppretanMBextraliq用量D/(g·L-1)102030

2.5.2 正交試驗結(jié)果與討論

正交試驗結(jié)果如表4所示。其中，Ki為各因子在i(i=1，2，3)水平時各測試指標的平均值；R為極差，表示同一因子的Ki中最大值與最小值之差。由數(shù)理統(tǒng)計學可知，R越大，該因素對試驗結(jié)果的影響越顯著[4]。

表4 正交試驗表與結(jié)果分析

試驗編號ABCD頂破強力/N抗彎剛度/(mN·cm)抗起毛起球等級/級11111172.90.8733.521222160.91.3203.531333165.01.4904.042123175.62.6204.052231173.90.9862.562312171.31.3103.573132170.42.6203.583213171.81.5404.093321163.30.6443.0頂破強力/NK1166.3173.0172.0170.0K2173.6172.0166.6167.5K3168.5166.5169.8170.8R 7.3 6.5 5.4 3.3抗彎剛度/(mN·cm)K11.232.041.240.83K21.641.281.531.75K31.601.151.701.88R0.410.890.461.05抗起毛起球等級/級K13.73.73.73.0K23.33.33.53.5K33.53.53.34.0R0.40.40.41.0

由表4可見，就織物的頂破強力而言，按影響因子影響程度由大到小排序依次為FLOLUX PCR用量(A)、 PROTE?-SET PI用量(B)、 YIXICHEM 179-3用量(C)和Appretan MB extra liq用量(D)，優(yōu)化工藝為A2B1C1D3；就織物的抗彎剛度而言，按影響因子影響程度由大到小排序依次為Appretan MB extra liq用量(D)、 PROTE?-SET PI用量(B)、 YIXICHEM 179-3用量(C)和FLOLUX PCR用量(A)，優(yōu)化工藝為A2B1C3D3；就織物的起毛起球性能而言，Appretan MB extra liq用量(D)的影響較大，PROTE?-SET PI用量(B)、YIXICHEM 179-3用量(C)和FLOLUX PCR用量(A)的影響程度相當，優(yōu)化工藝為A1B1C1D3。

從表4的試驗結(jié)果可以推算，A取水平2時，頂破強力、抗彎剛度達到最佳，抗起毛起球等級在水平2時略低于水平1；B取水平1，頂破強力、抗彎剛度和抗起毛起球等級均達到最佳；C取水平2時，抗彎剛度和抗起毛起球等級均較優(yōu)；D取水平3時，頂破強力、抗彎剛度和抗起毛起球等級均達到最佳。綜合考慮，A取水平2(55 g/L)、 B取水平1(10 g/L)、 C取水平2(20 g/L)、 D取水平3(30 g/L)。綜上可得最佳工藝參數(shù)為A2B1C2D3，即FLOLUX PCR用量為55 g/L，PROTE?-SET PI用量為10 g/L，YIXICHEM 179-3用量為20 g/L，Appretan MB extra liq用量為30 g/L。對經(jīng)該工藝參數(shù)整理的黏膠針織物進行性能測試，可得其頂破強力為175.6 N、抗彎剛度為2.62 mN·cm、抗起毛起球等級為4.0級，可知除頂破強力略低外，經(jīng)優(yōu)化工藝整理后的黏膠針織物的抗彎剛度和抗起毛起球等級均優(yōu)于未整理黏膠針織物(表2)。經(jīng)優(yōu)化工藝整理的黏膠針織物的硬挺度得到很大程度的改善。

2.6 優(yōu)化整理工藝下織物的耐洗性試驗

對經(jīng)優(yōu)化整理工藝整理后的黏膠針織物，采用標準洗滌劑WOB(不含熒光增白劑)浸泡5 min，揉洗、漂洗各2 min后烘干，視作一次洗滌。分別測試未洗滌、經(jīng)5次洗滌和經(jīng)10次洗滌后黏膠針織物試樣的頂破強力和抗彎剛度，結(jié)果如表5所示。

表5 耐洗性測試結(jié)果

測試項目洗滌次數(shù)/次0510頂破強力/N175.6161.2151.3抗彎剛度/(mN·cm)2.622.512.48

由表5可知，隨著洗滌次數(shù)的增加，經(jīng)硬挺整理后黏膠針織物的頂破強力和抗彎剛度雖都有所下降，但下降幅度較小，即整理后織物的力學性能具有耐久性?？芍?jīng)優(yōu)化整理工藝整理后的黏膠針織物具有很好的硬挺度。

3 結(jié)論

本文通過對含不同整理劑的試驗方案的篩選，優(yōu)選了一種整理劑方案，并在該方案基礎(chǔ)上進行正交試驗，得到黏膠針織物的優(yōu)化硬挺整理工藝參數(shù)：FLOLUX PCR用量為55 g/L，PROTE?-SET PI用量為10 g/L，YIXICHEM 179-3用量為20 g/L，Appretan MB extra liq用量為30 g/L。經(jīng)該工藝整理后的黏膠針織物的頂破強力為175.6 N、抗彎剛度為2.62 mN·cm、抗起毛起球等級為4.0級，表明經(jīng)該優(yōu)化工藝整理后黏膠針織物抗起毛起球等級和硬挺度提高，硬挺度良好。對整理后的黏膠針織物進行耐洗性測試，發(fā)現(xiàn)其頂破強力和抗彎剛度雖都有所下降，但下降幅度相對較低，表明采用優(yōu)化工藝進行硬挺整理后織物的力學性能具有耐久性。

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[4] 莊楚強，何春熊.應用數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)[M].廣州：華南理工大學出版社，1992：428-433.

Research on the techniques of stiffness finishing and the relevant wearing performance of viscose knitted fabric

XiaoPeipei，ZhaoLi

CollegeofTextiles，DonghuaUniversity，Shanghai/China

Finishing agents with different properties were selected to treat viscose knitted fabric，and the effects of concentration of agents on the stiffness performance of viscose knitted fabric were discussed. The orthogonal experiment was used to optimize the stiffness finishing process parameters of viscose knitted fabric. The optimization process was obtained and then adopted to treat viscose knitted fabric. The research results showed that after finishing，the stiffness of viscose knitted fabric increased，and the anti-pilling resistance significantly increased，but the bursting strength decreased slightly.

viscose knitted fabric； stiffness finishing； wearing performance