復合超細纖維水刺非織造布多次水洗后的性能探討

文/李娟 陳櫻

1 引言

水刺法非織造布成形工藝獨特，主要用于制造一次性生活用品，特別是超細纖維水刺非織造布，常應用于高等級的擦拭布料。在其應用領(lǐng)域當中，可作為一次性使用的布料，也可用來作為多次使用的布料。除此之外，當前市場上所銷售的超細纖維水刺非織造布與其他一次性產(chǎn)品表現(xiàn)不同，它需要通過染色后加工的工藝來賦予布料各種顏色，并最大程度上提高外觀的美感。本文對經(jīng)多次水洗后的超細纖維水刺非織造布原布料及經(jīng)染色加工的布料性能進行初步研究，得出相關(guān)結(jié)論，進而提高織布產(chǎn)品的應用價值。

2 試驗部分

2.1 原料

選取市場典型銷售的復合超細纖維的水刺非織造布作為試驗原料（試樣基本情況見表1），產(chǎn)品表面密度在90g/m2～100g/m2之間。超細纖維主要成分為聚酯（PET）和聚酰胺（PA）。

表1 試樣基本情況

2.2 水洗試驗

采用相同的水洗設備、水洗循環(huán)標準以及相同的水洗工藝進行水洗試驗。其水洗流程如下：向洗衣機注入占機身3/4水量，設計自動洗滌時間為9min，排水3min，脫水時間為3min。漂洗過程如下：自動加水4min，漂洗5min，排水3min，脫水4min。同時，在烘干工序中，設定烘箱溫度（60±5）℃，烘干時間180min；試樣在烘箱中平攤放置進行干燥。重復上述步驟，進行10次水洗試驗，記錄并且計算水洗后布料尺寸(Li)。按公式（1）對試驗第i次后試樣的橫、縱向尺寸對初始尺寸(Lo)的累計收縮率(Si)進行計算。

當計算結(jié)果為正數(shù)時，其表示織布的試樣收縮，稱為收縮率；負（－）表示倒大，我們稱之“倒大率”。

2.3 表面狀態(tài)及手感評價

建立“五星級”打分標準對產(chǎn)品的外觀形態(tài)和手感進行評價。其中五星代表外觀形態(tài)最佳，基本接近于布料原樣，一星代表外觀形態(tài)最差，三星以下（不含三星）不建議服務于產(chǎn)品；手感評價的評價機制同理。

3 結(jié)果及討論

3.1 水洗次數(shù)對織布尺寸的影響

經(jīng)10次水洗后，產(chǎn)品的縱向Si均大于0，具體數(shù)據(jù)如表2所示。表中“－”代表負數(shù)值。經(jīng)10次水洗后，試樣的縱向尺寸都發(fā)生了變化，并且發(fā)生了不同程度上的收縮，隨著水洗次數(shù)的遞增，縱向Si的絕對值隨之遞增，其非織布料的形變也隨之增大。由于非織布是以縱向加工生產(chǎn)而來的，使得產(chǎn)品的縱向在水洗過程中呈現(xiàn)拉伸趨勢，因此，產(chǎn)品在縱向存在內(nèi)應力，經(jīng)水洗—烘干步驟后，使其內(nèi)應力隨之釋放，進而造成不同程度的收縮。

為了減少織布的縱向Si，在生產(chǎn)工藝中可以進行適當?shù)恼{(diào)整，采用低張力牽引進行染色和整理工藝。而對于試樣的橫向Si呈現(xiàn)正負兩極分布的態(tài)勢，取絕對值可知其隨水洗次數(shù)增大而增大，表明了國產(chǎn)設備在生產(chǎn)織布產(chǎn)品時，橫向發(fā)生倒大現(xiàn)象，而利用進口設備進行織布生產(chǎn)，織布都不會發(fā)生倒大現(xiàn)象。進一步表明了進口生產(chǎn)設備在生產(chǎn)超細纖維橫向水刺非織造布時，橫向尺寸穩(wěn)定性能更強，由于布料經(jīng)水洗后的縱向Si遠大于橫向，進一步說明了進口設備的水刺纏結(jié)效果要優(yōu)于國產(chǎn)生產(chǎn)設備。

從表2還可以看出，超細纖維橫向水刺非織造布經(jīng)5次水洗后，Si數(shù)值趨于穩(wěn)定，由此可知，在經(jīng)5次水洗后，水刺非織造布的橫、縱向Si變化程度變化逐漸減少并趨于穩(wěn)定。因此水刺非織造布料結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，只要在生產(chǎn)中經(jīng)過預先松弛或壓縮，才能夠消除其內(nèi)應力，使布料尺寸穩(wěn)定。

表2 經(jīng)10次水洗的試樣Si值 %

表3 染色和后整理工藝對產(chǎn)品Si的影響%

3.2 不同水刺設備對水洗后產(chǎn)品收縮率（Si）的影響

按照指標來講，紡織品在經(jīng)歷5次水洗后的收縮率不得超過5.0%。從表2可以看出，在4個試樣中，由國產(chǎn)設備生產(chǎn)的紡織品的縱向Si在經(jīng)過5次水洗后達到或直接超過5.0%，這說明了由我國自主生產(chǎn)的超細纖維水刺非織造布，在沒經(jīng)過染色加工后，經(jīng)過多次水洗后Si都會增大，國產(chǎn)設備不適合制造可以重復使用的產(chǎn)品。由表2得知，試樣3是通過進口+國產(chǎn)設備聯(lián)合生產(chǎn)的超細纖維水刺非織造布，其收縮率（Si）均低于5.0%，由此說明了由進口和國產(chǎn)聯(lián)合配置組成的生產(chǎn)線，其生產(chǎn)性能優(yōu)于純國產(chǎn)生產(chǎn)線的生產(chǎn)性能，并且我國可以通過后染色加工工序進一步降低產(chǎn)品的Si，從而滿足產(chǎn)品經(jīng)多次使用后的產(chǎn)品Si的指標。

3.3 染色和后整理工藝對產(chǎn)品收縮率（Si）的影響

染色和后整理工藝對產(chǎn)品Si的影響見表3。

由表3可以看出，經(jīng)過后染色加工的紡織品，其Si無論在縱、橫向都有所降低，對于在線染色的試樣4來講，其Si相對較大。采用正確的染色工藝流程，可以對紡織品的Si進行適當?shù)恼{(diào)整。經(jīng)過10次水洗后，而對于進口設備生產(chǎn)的織料來講。其縱向在后染色處理以后，其縱向的Si值相對穩(wěn)定，而其橫向Si值由3.0%降低至1.0%，對于國產(chǎn)設備的織料并沒有太大改變。分析由進口設備生產(chǎn)的織料Si變小的主要原因，利用后染色工藝可以消除布料的內(nèi)應力，進而增加布料尺寸的穩(wěn)定性。

3.4 水洗后產(chǎn)品外觀形態(tài)、手感評價

經(jīng)多次水洗后試樣的外觀及手感評價見表4。

表4 經(jīng)多次水洗后試樣的外觀及手感評價

從表4可看出，織料在經(jīng)過多次水洗后，進口設備所生產(chǎn)的試樣外觀優(yōu)于國產(chǎn)設備所生產(chǎn)試樣外觀；針對同一進口設備生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)染色后加工的產(chǎn)品其外觀形態(tài)比原產(chǎn)品要好；同時平幅染色的產(chǎn)品狀態(tài)也要好些，原因在于染色時產(chǎn)品被張緊平鋪，不易產(chǎn)生解纖維纏結(jié)，從而保護了產(chǎn)品外觀。

針對產(chǎn)品的手感而言，經(jīng)多次水洗后的產(chǎn)品，手感普遍都好，具有羊羔皮的手感特征。其中進口設備制造的產(chǎn)品手感最佳。分纖率是決定手感的重要指標，超細纖維水刺非織造布的分纖率并非100%，在經(jīng)過多次水洗后其會繼續(xù)進行分纖行為，使分纖率不斷增加。試驗結(jié)果表明，無論采用國產(chǎn)設備還是進口設備，只要經(jīng)過水洗都會使其分纖率升高，因此以復合超細纖維水刺非織造布為原材料的產(chǎn)品，經(jīng)過重復使用后其手感會越來越好。

4 結(jié)論

本文設置相關(guān)試驗，對經(jīng)過多次水洗后復合超細纖維水刺非織造布料的性能進行初步研究。試驗結(jié)果表明，在經(jīng)過多次水洗后的超細纖維水刺非織造布料的尺寸易發(fā)生變化，Si值隨水洗次數(shù)的增加而增加，布料在縱向方面表現(xiàn)為收縮，而橫向可能會發(fā)生倒大現(xiàn)象，主要取決于生產(chǎn)設備，并且由進口設備生產(chǎn)的織布尺寸穩(wěn)定性較強，我國水刺設備生產(chǎn)技術(shù)還有待提高；另外，在進行染色工序時，在線染色不利于產(chǎn)品的多次使用；最后，隨著水洗次數(shù)的不斷增多，可以進一步提高織布的分纖率，使得布料更加柔順、絲滑。