特定污漬的蠶絲織物洗滌性能研究

唐文彬,李長龍,王宗乾，湯立洋

(安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

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特定污漬的蠶絲織物洗滌性能研究

唐文彬,李長龍,王宗乾，湯立洋

(安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

摘要：滾筒洗衣機洗滌蠶絲織物易變形且去污能力差，影響其服用性能.為了優(yōu)化蠶絲織物的滾筒洗滌工序，實驗制備了牛奶、炭黑和食用油污漬布樣，以洗滌轉(zhuǎn)停比、洗滌溫度、洗滌時間為因素，應(yīng)用3因素3水平的正交表進行正交試驗.綜合污漬去污率和蠶絲織物的縮水率、皺變、色變等性能指標(biāo)，得到優(yōu)化后3種污漬的洗滌參數(shù).牛奶污漬的洗滌參數(shù)為洗滌時間45 min、洗滌溫度30 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比8∶20(以秒計)；炭黑污漬的洗滌參數(shù)為洗滌時間45 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8；食用油污漬的洗滌參數(shù)為洗滌時間35 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8.試驗可知，對蠶絲織物縮水率影響最大的是洗滌時間，其次是洗滌溫度，影響最小的是洗滌轉(zhuǎn)停比，試驗為機洗蠶絲織物洗滌參數(shù)的設(shè)置提供了依據(jù).

關(guān)鍵詞：洗滌；去污率；蠶絲織物；洗滌參數(shù)

科學(xué)的發(fā)展和人們生活水平的提高推動了家用洗衣機行業(yè)的快速發(fā)展，洗衣機洗滌程序的設(shè)定，特別是高檔紡織品洗滌程序的設(shè)定變得尤為重要.蠶絲織物由于具有華麗的外觀、柔軟滑爽的手感、優(yōu)異的透氣性和良好的可穿著性，贏得了“纖維皇后”的美譽.尤麗霞等[1]對超聲波預(yù)處理對真絲織物污漬的去除及性能的影響做了研究，提出炭黑油污布是檢測洗衣機洗滌性能的標(biāo)準(zhǔn)污染布之一；王贏等[2]探討了水性體系中新型炭黑油污布的制備方法，評價了炭黑油污布的著色均勻性和洗滌性能.

以蠶絲織物為研究對象，針對蠶絲織物的特定污漬設(shè)定洗滌程序，綜合去污率和織物縮水率、皺變、色變等性能，對滾筒洗衣機原洗滌程序進行了優(yōu)化，分別找出了影響蠶絲牛奶污漬、炭黑污漬和食用油污漬去污率的主要因素，為滾筒洗衣機設(shè)定針對特定污漬的洗滌程序提供了有力依據(jù).

1試驗

1.1儀器

DG-F75366BCX三洋滾筒洗衣機，Datacolor測色配色儀(650)，熒光白度儀(LB-48B)，精密pH計(PHS-3C型)，精密天平，丁字尺，剪刀.

1.2材料

蠶絲織物(電力紡，經(jīng)密608根/10 cm，緯密450根/10 cm，定量40 g/m2)，阿拉伯樹膠粉，平平加O，乙醇，炭黑粉，牛奶，食用油.

1.3試驗方法

1.3.1制備蠶絲炭黑污布

在乙醇水溶液中加入適量的阿拉伯膠粉和平平加O，攪拌至充分溶解后加入適量的炭黑粉，持續(xù)攪拌一段時間，再經(jīng)高速攪拌機以10 000 r/min的速度攪拌10 min，使炭黑粉均勻分散，制成炭黑污液.

將蠶絲織物放入炭黑污液中浸泡6 h，在軋液率為100%的軋輥上二浸二軋，自然晾干，將炭黑污漬布剪成10 cm×10 cm的試樣布，用密封袋包裝封存?zhèn)溆?

1.3.2制備蠶絲牛奶污布

取適量阿拉伯樹膠粉加入適量溫水，攪拌至完全溶解，再向阿拉伯樹膠液中加入少許炭黑粉，邊加邊攪拌至炭黑粉顆粒充分分散.將牛奶分散液倒入奶粉水溶液中，加入一定量蒸餾水用乳化器以4 000 r/min的速度均質(zhì)1 h，備用.將已配制好的牛奶污液調(diào)至40 ℃，用兩層紗布過濾污液至污液槽內(nèi).

將蠶絲織物浸入污液槽內(nèi)浸泡6 h，然后在軋液率為100%的軋輥上二浸二軋，自然晾干，密封保存.將牛奶污漬布剪成10 cm×10 cm的試樣布，用密封袋包裝封存?zhèn)溆?

1.3.3制備蠶絲食用油污布[3]

稱取適量的食用油、炭黑粉、乳化劑和增稠穩(wěn)定劑，放進盛有一定量去離子水的容量為500 mL的塑料杯中，用乳化器以4 000～5 000 r/min的速度均質(zhì)1 h.

將蠶絲織物浸入污液槽內(nèi)浸泡6 h，然后在軋液率為100%的軋輥上二浸二軋，自然晾干，密封保存.將食用油污漬布剪成10 cm×10 cm的試樣布，用密封袋包裝封存?zhèn)溆?

1.3.4制作待洗樣品

將原蠶絲布裁剪成40 cm×40 cm大小，各兩塊，作為陪洗布，用于測量此次洗滌程序下織物的縮水率和皺變.將蠶絲污漬布裁成10 cm×10 cm大小，各兩塊，并將污漬布縫于蠶絲陪洗布上，用于測量此次洗滌程序下織物的去污率.取一塊10 cm×10 cm大小的紅色蠶絲織物，作為陪洗色布，用于測量此次洗滌程序下蠶絲織物的色變值.

1.3.5洗滌參數(shù)的設(shè)置

影響蠶絲污漬布洗滌性能的主要因素有洗滌轉(zhuǎn)停比、洗滌溫度和洗滌時間，將其作為考察因素，應(yīng)用3因素3水平的正交表進行正交試驗，探討各因素對污漬布去污率Dx的影響，得到影響蠶絲污漬布各因素的主次順序，并測量縮水率、色變和皺變作為參考.

1.4測試方法

1.4.1去污率

用Datacolor測色配色儀測反射率，用于計算去污率.污漬布去污率的計算公式[4]為

式中：Dx為去污率，Yw為污染布洗后的反射率，Ys為污染布洗前的反射率，Yo為原布的反射率.

1.4.2縮水率

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(zhǔn)備、標(biāo)記及測量》[5]，將洗后的兩塊40 cm×40 cm大小的蠶絲陪洗布自然晾干，測量此時的經(jīng)向長度l1,則縮水率公式為

1.4.3皺變

參考FZ/T 01054.6—1999 《織物風(fēng)格試驗方法 平整度試驗方法》[6]，在D65光源工作臺上記錄兩塊40 cm×40 cm的試樣外觀出現(xiàn)的褶皺數(shù)，對織物進行評級，分為一級(皺變嚴(yán)重)、二級(皺變較嚴(yán)重)、三級(皺變較輕微)、四級(皺變輕微).

1.4.4色變

參考GB/T 8424.2—2001《紡織品 色牢度試驗相對白度的儀器評定方法》[7]用Datacolor測色配色儀測量色布洗滌后的色變值。

2結(jié)果與討論

2.1優(yōu)化前的洗滌性能

選用合肥三洋股份有限公司提供的DG-F75366BCX三洋滾筒洗衣機進行洗滌試驗，原洗滌蠶絲織物程序為洗滌時間30 min、洗滌溫度40 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8、漂洗次數(shù)2次、脫水時間3 min、脫水轉(zhuǎn)速500 r/min、洗滌水位3、漂洗水位7.蠶絲屬于蛋白質(zhì)織物，所以試驗選用藍月亮中性洗衣液進行洗滌.將3種污漬布縫制在蠶絲上進行洗滌，洗滌劑用量均為建議用量20 g，并按照1.3的方法進行各項性能的測試，結(jié)果見表1.

表1　洗衣機自帶蠶絲洗滌程序洗滌測得數(shù)據(jù)

由表1可知，牛奶污漬、炭黑污漬和油污很難去除，去污率均較低，同時織物外觀尺寸的穩(wěn)定受到了影響且色變較嚴(yán)重，故以下試驗主要考慮優(yōu)化去污率，同時也要兼顧蠶絲的外觀穩(wěn)定性和色變值.影響去污率的主要因素是洗滌時間、洗滌溫度和洗滌轉(zhuǎn)停比.

2.2牛奶污漬洗滌參數(shù)的優(yōu)化

針對牛奶污漬優(yōu)化洗滌參數(shù)，選用三因素三水平的正交表安排試驗,試驗數(shù)據(jù)見表2和表3.

表2　洗滌因子水平表

表3　牛奶污漬洗滌試驗結(jié)果

表3的極差分析結(jié)果表明，洗滌溫度對去污率的影響最大，洗滌時間次之，洗滌轉(zhuǎn)停比最小.牛奶屬于蛋白質(zhì)污漬，洗滌溫度過高可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性沾附在織物上難以去除.洗滌時間越長，洗滌劑在水中發(fā)揮的作用越充分，去污率就越高.更長的洗滌時間也意味著更久的機械力，對于頑固的污漬，只有用長時間的機械力才可能使其脫落，所以洗滌時間越長，去污率就越高[8].洗滌蠶絲牛奶污漬的最佳工藝組合是A3B2C1，即洗滌時間45 min、洗滌溫度30 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比8∶20.

驗證：在最佳工藝組合A3B2C1的條件下，去污率為47.59%，縮水率為6.33%，皺變?yōu)?級，色變值為8.5，符合試驗結(jié)果.

2.3炭黑污漬洗滌參數(shù)的優(yōu)化

針對炭黑污漬優(yōu)化洗滌參數(shù)，選用三因素三水平的正交表安排試驗,試驗數(shù)據(jù)見表4.

表4　炭黑污漬洗滌試驗結(jié)果

表4的極差分析結(jié)果表明，洗滌時間對去污率的影響最大，洗滌轉(zhuǎn)停比次之，洗滌溫度最小.炭黑是難溶性的無機污漬，難溶于水，但是可以在洗滌劑的水溶液中通過膠溶、分散、懸浮作用去除[9].織物在洗衣機中洗滌，受到洗衣機帶來的機械力，不停做翻轉(zhuǎn)運動，而轉(zhuǎn)停比不僅改變著織物做翻滾運動的時間，還影響著水流的速度.當(dāng)洗滌轉(zhuǎn)停比為20∶8時，洗滌和漂洗過程中轉(zhuǎn)和停的時間相差較大，有利于織物的潤濕，同時織物也受到了較大的機械力作用.炭黑污漬去除時，需要一定的洗滌時間加上較大的機械力.洗滌蠶絲炭黑污漬的最佳工藝組合是A3B3C3,即是洗滌時間45 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8.

驗證：在最佳工藝組合A3B3C3的條件下，去污率為52.76%,縮水率為6.67%,皺變?yōu)?級,色變值為11.8,符合試驗結(jié)果.

2.4油污漬洗滌參數(shù)的優(yōu)化

針對油污漬優(yōu)化洗滌參數(shù)，選用三因素三水平的正交表安排試驗,試驗數(shù)據(jù)見表5.

表5　食用油污漬洗滌試驗結(jié)果

表5的極差分析結(jié)果表明，洗滌溫度對去污率的影響最大，洗滌時間次之，洗滌轉(zhuǎn)停比最小.原因可能是食用油屬于脂類污漬，溫度高有利于脂類污漬的水解，加之一定的洗滌時間污漬容易被去除.洗滌蠶絲油污的最佳工藝組合是A2B3C3,即洗滌時間30 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8.

驗證：在最佳工藝組合A2B3C3的條件下，去污率為49.2%，縮水率為6.67%，皺變?yōu)?級，色變值為12，符合實驗結(jié)果.

2.5洗滌參數(shù)對蠶絲織物縮水率的影響分析

為了探究洗滌時間、洗滌溫度、洗滌轉(zhuǎn)停比這3個因素對蠶絲織物縮水率的影響，選用三因素三水平的正交表安排試驗,試驗數(shù)據(jù)見表6.

表6　洗滌參數(shù)對蠶絲織物縮水率影響的試驗結(jié)果

表6的極差分析結(jié)果表明，洗滌時間對蠶絲縮水率的影響最大，洗滌時間次之，洗滌轉(zhuǎn)停比最小.

驗證：在A1B1C2工藝條件下，即洗滌時間15 min、洗滌溫度15 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比14∶14，蠶絲織物的縮水率是5.5%，符合試驗結(jié)果.

3結(jié)論

用DG-F75366BCX三洋滾筒洗衣機洗滌蠶絲織物的3種污漬，采用正交試驗，得到優(yōu)化后洗滌參數(shù)如下：

(1)影響牛奶污漬去污率的因素由大到小分別是洗滌時間、洗滌溫度和洗滌轉(zhuǎn)停比.優(yōu)化后的洗滌參數(shù)是洗滌時間45 min、洗滌溫度30 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比8∶20，去污率為47.59%，縮水率為6.33%，皺變?yōu)?級，色變值為8.5.

(2)影響炭黑污漬去污率的因素由大到小分別是洗滌時間、洗滌轉(zhuǎn)停比和洗滌溫度.優(yōu)化后的洗滌參數(shù)是洗滌時間45 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8，去污率為52.76%，縮水率為6.33%，皺變?yōu)?級，色變值為11.8.

(3)影響食用油污漬去污率的因素由大到小分別是洗滌溫度、洗滌時間和洗滌轉(zhuǎn)停比.優(yōu)化后的洗滌參數(shù)是洗滌時間35 min、洗滌溫度45 ℃、洗滌轉(zhuǎn)停比20∶8，去污率為49.2%，縮水率為6%，皺變?yōu)?級，色變值為12.

(4)影響蠶絲織物縮水率的因素由大到小分別是洗滌溫度、洗滌時間和洗滌轉(zhuǎn)停比.

參考文獻：

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Study on washing performance of silk fabric with specific stains

TANG Wenbin, LI Changlong, WANG Zongqian, TANG Liyang

(TextileandGarmentInstitute,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000,China)

Abstract:Silk fabric often deforms and is not easy to be decontaminated when it is washed by roller washing machine. So the wearability performance is affected. In order to optimize roller washing process of silk fabric, we put milk, carbon black and oil stain sample of silk fabric as the research objects and the run-stop ratio, washing temperature and washing time as the factors, and perform an orthogonal experiment of 3 factors 3 levels. We get the optimized roller washing process of three kinds of stains of silk fabric silk, after having a comprehensive analysis of the decontamination rate, shrinkage, wrinkle, color change, etc. The washing parameters for milk stains are, washing time 45 min, washing temperature 30 ℃, washing run-stop ratio 8∶20; Washing parameters for carbon black stain are, the washing time 45 min, washing temperature 45 ℃, washing run-stop ratio 20∶8. The washing parameters for cooking oil stain are, the washing time 35 min, washing temperature 45 ℃, washing run-stop ratio 20∶8. The largest influence on silk fabric shrinkage is washing time, the second is washing temperature and the least is washing run-stop ratio. This paper provides the experimental basis for setting the washing machine parameters for silk fabric .

Key words:washing; decontamination rate; silk fabric; washing parameters

中圖分類號：TS187

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-330X(2016)01-0017-06

作者簡介：唐文彬(1990-)，男，安徽宿州人，碩士研究生，研究方向為生態(tài)紡織品加工技術(shù).通信作者：李長龍(1968-)，男，安徽滁州人，副教授，主要研究方向為新型紡織材料與紡紗技術(shù)開發(fā).E-mail:autslcl6802@126.com.

收稿日期：2015-10-28