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(xué) 紡織服裝學(xué)院,山東 青島 266000; 2.浙江理工大學(xué) 紡織服裝學(xué)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(yīng)和其氈縮性,導(dǎo)致了織物尺寸穩(wěn)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(fù),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(xué)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(huán)境污染嚴(yán)重[4]。低溫等離子體法會破壞織物的性能、產(chǎn)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(yōu)勢,強力降低[6]。
亞麻纖維具有調(diào)節(jié)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(yōu)良性能,是公認(rèn)的舒適衛(wèi)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(yán)重的刺癢感,影響服用性能,也制約了亞麻產(chǎn)品向高檔化的發(fā)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(fù)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(fā)生快速形變,且能在外界應(yīng)力的作用下能發(fā)揮作用使形變穩(wěn)定,其細(xì)度細(xì),強度高,具有較好的可紡性。
將多種纖維混紡,能夠達到優(yōu)勢互補的效果,具有純紡產(chǎn)品不具備的多種優(yōu)勢[11-13]。為此,本文開發(fā)了輕薄化的夏季羊絨襯衣產(chǎn)品,使其具有麻、羊絨產(chǎn)品的優(yōu)良特性,并相應(yīng)提高了可紡性和折皺回復(fù)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(wǎng)絡(luò)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(xiàn)有生產(chǎn)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(zhì)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(jīng)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(xì)紗工序,成功紡制出14.6 tex羊絨混紡紗。在織造環(huán)節(jié)中與滌綸網(wǎng)絡(luò)絲進行交織,根據(jù)不同種類的經(jīng)、緯紗和紗支細(xì)度選擇經(jīng)緯密和織物組織類型,其后,經(jīng)過機織工序,共得到2種類型的坯布,此試驗樣品參數(shù)見表1。
在坯布后加工工序中,織物的前處理環(huán)節(jié)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(wěn)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(huán)節(jié)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?zé)岫ㄐ翁幚? min,另一部分不經(jīng)過熱定形處理,分別得到A、B 2個樣品。2種試驗樣品參數(shù)如表1所示,其織物組織圖如圖1所示。
表1 試驗樣品參數(shù)
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(tài)進行分析。將經(jīng)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(shù)為200倍。
按照標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)緯向各做3對200 mm的標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)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(fù)性測定儀進行折皺回復(fù)角測試,樣品尺寸40 mm×15 mm,經(jīng)向、緯向各取6塊。
采用Phabr Ometer織物風(fēng)格儀對織物風(fēng)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(jīng)向紗線的滌綸網(wǎng)絡(luò)絲呈松散狀,幾乎不存在相互糾纏的現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)框架狀結(jié)構(gòu),可以有效限制羊絨纖維的移動,從而預(yù)測織物具有較好的縮水率等性能指標(biāo)。
表4 試樣織物風(fēng)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(fā)生變化的指標(biāo),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(jīng)過熱定形后羊絨混紡織物的經(jīng)向和緯向平均收縮率較未熱定形織物均有所下降。說明經(jīng)過熱定形處理,MEM-PET產(chǎn)生的形態(tài)記憶作用,形成的三維網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)限制了麻纖維及羊絨纖維的移動,從而穩(wěn)定了織物尺寸。當(dāng)織物經(jīng)紗為滌綸網(wǎng)絡(luò)絲時,經(jīng)過熱定形的織物在經(jīng)向和緯向的縮水率明顯減小。說明適當(dāng)加入一定量的滌綸網(wǎng)絡(luò)絲,具有限制羊絨纖維移動、穩(wěn)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(fù)原的性能,角度的大小可以直觀地反映出織物的折皺回復(fù)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(fù)角參數(shù)如表3所示。
表3 試樣折皺回復(fù)角參數(shù) (°)
注:正面指將織物的正面折入內(nèi)側(cè)進行測試,反面指將織物的反面折入內(nèi)側(cè)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(dāng)經(jīng)紗采用滌綸網(wǎng)絡(luò)絲,且織物組織為緯二重時,此時織物的折皺回復(fù)角較大,總折皺回復(fù)角高達290°,抗皺性較好。
織物風(fēng)格作為一種感覺效應(yīng),是織物固有的物理機械性能作用于人的感覺器官所產(chǎn)生的綜合效應(yīng)。從本質(zhì)上講,織物風(fēng)格是織物客觀物理性質(zhì)與人的主觀意識交互作用而產(chǎn)生的復(fù)雜的心理、生理方面的綜合反映。表4為試樣織物風(fēng)格測試數(shù)據(jù)。
由表4可知,同一種織物,經(jīng)過熱定形處理的織物在折皺回復(fù)率、柔軟度、平滑度3方面表現(xiàn)出較優(yōu)的性能,而在剛韌度方面表現(xiàn)稍差,但是總體差異不大。說明熱處理并未使織物的風(fēng)格受到破壞,且織物柔軟、平滑,其折皺回復(fù)率也與上述測試結(jié)果相一致。而當(dāng)經(jīng)紗為采用滌綸網(wǎng)絡(luò)絲的緯二重織物時,雖然織物在折皺回復(fù)率上表現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì),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(fā),通過對比不同織造工藝產(chǎn)品的差別性以及相同產(chǎn)品在熱定形處理前后性能的變化,得出以下結(jié)論:
①就多組分纖維混紡而言,經(jīng)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(tài)記憶功能結(jié)合在一起,明顯提高了纖維的可紡性,且節(jié)省了羊絨的使用,大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。同時,多種纖維混紡而成的織物有著更好的折皺回復(fù)性能及織物風(fēng)格。
②就防縮免燙性能而言,通過對比分析經(jīng)過熱定形處理以及未經(jīng)過熱定形處理的2種類型織物的性能數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),熱定形處理使MEM-PET發(fā)生形狀記憶作用,其形成的網(wǎng)絡(luò)狀框架結(jié)構(gòu)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(fù)角增大。
③就織物風(fēng)格而言,經(jīng)過熱定形的織物具有較好的折皺回復(fù)性,且織物柔軟、平滑。