亞麻混紡織物的抗皺性能

彭孟娜 初旭 王安拓 成國慶 馬建偉

摘要： 制備14.6tex亞麻/記憶性聚酯纖維/棉纖維混紡紗，將其與滌綸網(wǎng)絡(luò)絲進(jìn)行交織，然后對其進(jìn)行熱定型處理，并測試熱定型處理前后亞麻混紡織物的折皺回復(fù)角、縮水率。發(fā)現(xiàn)經(jīng)熱定型整理且經(jīng)紗為5.6tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲的新型亞麻混紡織物的尺寸變化率明顯減小，經(jīng)向縮水率由原來的2%降到127%，緯向縮水率由原來的1.24%降到0.96%，同時(shí)，其織物折皺回復(fù)角明顯增大，總折皺回復(fù)角由原來的214.5°增大到227°，具有防縮抗皺效果。經(jīng)過織物風(fēng)格測試，證明研發(fā)的滌綸網(wǎng)絡(luò)絲/亞麻混紡紗交織織物折皺回復(fù)率較好，織物柔軟、較光滑。

關(guān)鍵詞： 亞麻混紡織物;記憶性聚酯纖維;縮水率;折皺回復(fù)角;抗皺性能

中圖分類號： TS101.923

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號： 1001-7003（2019）02-0032-05

引用頁碼： 021106

Abstract： 14.6 tex linen/memory polyester fiber/cotton blended yarn was prepared， which was interwoven with polyester interlaced yarns and were subject to heat setting process. Test was conducted for wrinkle recovery angle and water shrinkage rate， and it was found that the dimensional change percentage of new linen blended fabric undergoing heat setting treatment and with warp yarn of 5.6 tex polyester interlaced yarns reduced significantly， warp shrinkage rate reduced from 2% to 1.27%， weft shrinkage rate from 1.24% to 0.96%， the wrinkle recovery angle of the fabric increased largely withthe total wrinkle recovery angle from 214.5° to 227°. The linen blended fabrics are of shrinkproof and wrinkle resistance. Fabric style test proved that the developed polyester interlaced yarns/linen blended fabric interlaced fabrics are of good wrinkle recovery rate， and are soft and smooth.

Key words： linen blended fabric; memory polyester fiber; water shrinkage rate; wrinkle recovery angle; wrinkle resistance

亞麻纖維織物具有良好的吸熱散熱性、防靜電性及防腐抑菌性，其透氣、涼爽、風(fēng)格粗獷豪放，因而備受消費(fèi)者青睞[1-2]。但是亞麻纖維織物存在易起皺、易縮水、手感粗硬、彈性恢復(fù)性較差、磨損后毛絨集聚、貼身穿著會有刺癢感等缺點(diǎn)，使得亞麻織物的檔次難以進(jìn)一步提升[3-4]。亞麻纖維織物褶皺的產(chǎn)生主要是由于纖維在受到外力作用時(shí)，纖維素大分子鏈產(chǎn)生相對位移，使得原有的氫鍵發(fā)生斷裂，并在新的位置上形成新的氫鍵，新氫鍵使形變得到穩(wěn)定，從而產(chǎn)生了褶皺，且不易回復(fù)[5]。目前，隨著人們生活水平的提高和健康意識的增強(qiáng)，消費(fèi)者的服用理念正逐漸向綠色、舒適、高檔化的方向發(fā)展。因此，研究具有防縮抗皺效果的亞麻織物，是亞麻織物發(fā)展的主要趨勢。

目前，亞麻織物防縮抗皺性能的獲得主要是通過在后整理環(huán)節(jié)采用多元化抗皺整理技術(shù)，即通過添加整理劑、添加劑、催化劑等，并經(jīng)烘焙使得亞麻織物獲得抗皺效果[6-7]。但是采用此方式進(jìn)行交聯(lián)時(shí)，高溫和酸性催化劑會促進(jìn)纖維素大分子降解，從而造成織物強(qiáng)力下降，也不可避免地會引起環(huán)境污染等問題[8]。此外，染料成本過高也進(jìn)一步限制了其工業(yè)化生產(chǎn)。為了克服上述缺陷，同時(shí)保留亞麻面料的獨(dú)特風(fēng)格和優(yōu)異性能，吳堅(jiān)等[9]還在纖維混紡、織物設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探索，通過纖維之間的優(yōu)勢互補(bǔ)，尋求一種物理方式以改善亞麻織物防縮抗皺性能。例如，瑞士斯托茨公司將棉/亞麻（60/40）進(jìn)行混紡，開發(fā)出一種新型防皺亞麻面料，織物的防皺性和穿著舒適性能得到明顯改善[10]。埃及紡織研究部開發(fā)出亞麻/棉（50/50）的多功能混紡面料，經(jīng)處理，織物具有抗菌性、紫外線防護(hù)性、自清潔能力和耐用性等多種優(yōu)良性能[11]。此外，還有人嘗試將亞麻與滌綸長絲、竹纖維、腈綸、黏膠、蠶絲、莫代爾、羊毛等纖維進(jìn)行混紡或交織以提高亞麻織物的抗皺性能[12-15]。本文將亞麻纖維、棉纖維、記憶性聚酯纖維（MEM-PET）混紡成紗后，與滌綸網(wǎng)絡(luò)絲交織，并測試了織物的折皺回復(fù)性能、縮水率及織物風(fēng)格等指標(biāo)。

1?亞麻混紡織物的設(shè)計(jì)

1.1?材料與儀器

材料：亞麻/棉混紡條（質(zhì)量比55/45），5.6tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲，16.7tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲，MEM-PET條，均由山東愉悅家紡有限公司提供。其中，亞麻為精短麻，長度為25～28mm，長度較短;而記憶性聚酯纖維的長度為38mm，因此可提高麻纖維可紡性。記憶性聚酯纖維為皮芯非對稱結(jié)構(gòu)，其皮層為COPET，熔點(diǎn)為130℃，芯層為PET，熔點(diǎn)為280℃，即COPET/PET。其受熱后（150℃）產(chǎn)生記憶性卷曲和回縮。

試劑：醋酸溶液，NaOH溶液，NaCO3溶液，H2O2溶液，KF-103五合一前處理助劑，KF-501氧漂穩(wěn)定劑，奧絲柔SOFT518，滑彈整理劑KS-6229，均由青島克里奧精細(xì)化工有限公司提供。

儀器：DSDr-01B型并條機(jī)、DSRo-01B型粗紗機(jī)（天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司），DSSp-02B型細(xì)紗機(jī)（中國恒天經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司），GA193型整經(jīng)機(jī)、SGA598型全自動劍桿織樣機(jī)（江陰市通源紡機(jī)有限公司），JRC-IRE-12/24紅外線小樣機(jī)、HHS-21-4型恒溫水浴鍋、YG 061型電子單紗強(qiáng)力儀、LFY-210B型電子式織物折痕恢復(fù)性測定儀（溫州大榮紡織儀器有限公司），掃描電子顯微鏡（復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司），YG701N型全自動縮水率試驗(yàn)機(jī)（南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），Phabr Ometer織物風(fēng)格儀（美國欣賽寶科技公司）。

1.2?亞麻混紡織物的工藝流程

亞麻混紡織物制備的工藝流程。

并條工序中，亞麻/棉/MEM-PET條是通過條混方式得到，更有利于纖維之間的均勻混合。紡紗過程中采用緊密紡工藝，最終制備出亞麻/棉/MEM-PET混紡紗（以下簡稱亞麻混紡紗）。其后，經(jīng)紗采用先上漿后整經(jīng)的工藝避免了上漿前整經(jīng)帶來的斷頭問題，從而使紗線強(qiáng)力得到明顯改善。根據(jù)織物組織圖進(jìn)行穿綜、穿筘，在織造過程中，經(jīng)紗使用滌綸網(wǎng)絡(luò)絲，緯紗均使用亞麻/棉/MEM-PET混紡紗，織物組織均為緯二重，從而設(shè)計(jì)出2種亞麻混紡織物坯布，樣品參數(shù)見表1。

將2種亞麻混紡織物分別浸泡于NaOH、Na2CO3、H2O2（28%）、KF-103五合一前處理助劑和KF-501氧漂穩(wěn)定劑的混合溶液中，并在95℃進(jìn)行40min退煮漂處理。為了洗去退煮漂試劑，緩和堿濃度，將試樣置于80℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行20min的熱水洗處理。其后，用5g/L醋酸溶液常溫沖洗10min，以中和織物中殘留的堿;接下來用室溫水沖洗10min，洗去醋酸。在柔軟整理工藝環(huán)節(jié)中，先將滑彈整理劑KS-6229和奧絲柔SOFT518的混合溶液浸軋到織物中，常溫處理30min后將織物置于烘箱中預(yù)烘1min，使織物手感柔軟、絲滑、富有彈性。

最后，將上述2種織物各分為兩部分，一部分采用150℃熱定型處理3min，作為試驗(yàn)樣;另一部分不做熱定型處理，作為對比樣。最終得到A、B兩種樣品，其織物規(guī)格參數(shù)如表1所示。

2?織物物理機(jī)械性能測試

2.1?紗線強(qiáng)力測試

采用YG 061型電子單紗強(qiáng)力儀，按照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T98007—2011《電子單紗強(qiáng)力儀》對紡出的14.6tex亞麻混紡紗進(jìn)行斷裂強(qiáng)力測試。測試條件：隔距500mm，拉伸速度500mm/min，試驗(yàn)次數(shù)為30次。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每隔10m選取一段紗進(jìn)行測試。

2.2?織物形貌觀察

采用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察試樣的表面形貌，試樣為織物經(jīng)熱定型后再溶去其中麻纖維所得到的剩余部分。對樣品進(jìn)行90s的噴金處理，設(shè)置放大倍數(shù)為200倍。

2.3?折皺回復(fù)角測試

采用LFY-210B型電子式織物折痕恢復(fù)性測定儀，按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》中的水平法測試織物的折痕回復(fù)角。樣品尺寸40mm×15mm，經(jīng)向、緯向各6塊。

2.4?縮水率測試

采用YG701N型全自動縮水率試驗(yàn)機(jī)，按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T8630—2013《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定》，對織物的縮水率進(jìn)行測試。試樣尺寸250mm×250mm，并沿經(jīng)、緯向各做3對標(biāo)記，6對標(biāo)記之間的距離為固定值200mm。洗滌測試采用ECE型洗滌劑5g/L，控制水溫40℃，洗滌時(shí)間60min;取出試樣后，自然晾干，并計(jì)算尺寸變化率，即縮水率。

2.5?織物風(fēng)格測試

采用Phabr Ometer織物風(fēng)格儀對織物風(fēng)格進(jìn)行測試。試樣為3塊直徑113mm±2mm的圓形。測試時(shí)將試樣置于測試臺上，待測面向下，施加與試樣平方米質(zhì)量、厚度相對應(yīng)的壓力后，推桿推動樣品通過中心圓孔產(chǎn)生變形，變形過程中包含拉伸、剪切、摩擦、彎曲，系統(tǒng)會計(jì)算出相應(yīng)的風(fēng)格測試指標(biāo)。試驗(yàn)過程對織物正面和織物反面均進(jìn)行風(fēng)格測試。

3?結(jié)果與分析

3.1?紗線強(qiáng)力分析

14.6tex亞麻混紡紗斷裂性能測試參數(shù)中，斷裂強(qiáng)度平均值為086cN/dtex，斷裂伸長率平均值為1%。作為緯紗，可以滿足劍桿織機(jī)上機(jī)織造的要求。亞麻混紡紗斷裂強(qiáng)力稍差的原因是亞麻纖維縱向平直、無扭曲，混紡時(shí)與其他纖維抱合不緊密。因此可通過降低亞麻含量、增加棉含量的方式來改善紗線的斷裂強(qiáng)力，同時(shí)保持混紡織物天然親膚的風(fēng)格。

3.2?織物表觀形貌分析

將樣品2溶去亞麻纖維所得織物的SEM照。

當(dāng)織物溶去亞麻纖維后，經(jīng)向紗線為16.7tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲，結(jié)構(gòu)較為松散，纖維之間抱合不緊密，幾乎不存在相互糾纏的情況，可能導(dǎo)致紗線變形較大;緯向?yàn)槿苋喡槔w維的混紡紗，觀察到棉纖維與MEM-PET相互糾纏，抱合緊密，形成一種網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)，可以限制亞麻纖維的移動。

3.3?折皺回復(fù)角分析

織物的折痕回復(fù)角測試參數(shù)如表2所示。

由表2可以看出，無論是經(jīng)向還是緯向，經(jīng)過熱定型處理的織物的折皺回復(fù)角均大于未經(jīng)熱定型處理的織物。這主要是由于MEM-PET纖維強(qiáng)力高，彈性好，初始模量大，在小負(fù)荷作用下不易變形，且變形后回復(fù)性能好。因此，在亞麻織物中添加一定比例的MEM-PET可以彌補(bǔ)亞麻的一些不足，提高亞麻織物的抗皺性能。同時(shí)，也說明在熱定型后，MEM-PET起到了形狀記憶作用，有良好的回彈性，形成的網(wǎng)絡(luò)狀框架結(jié)構(gòu)限制了亞麻纖維的移動，減少形變的產(chǎn)生，使亞麻混紡織物的折皺回復(fù)性得到了改善。

3.4?縮水率分析

經(jīng)過兩次洗滌，織物經(jīng)、緯向縮水率參數(shù)如表3所示。

對比熱定型前后織物經(jīng)向和緯向平均收縮率的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)經(jīng)紗為5.6tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲時(shí)，經(jīng)過熱定型處理后的織物經(jīng)緯向縮水率有所降低，說明在熱定型后，MEM-PET起到形態(tài)記憶的作用，其形成的網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)限制了亞麻纖維及棉纖維的移動，穩(wěn)定了織物尺寸。而當(dāng)經(jīng)紗為16.7tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲時(shí)，經(jīng)過熱定型處理后的織物經(jīng)緯向縮水率也表現(xiàn)出相似的特征。

3.5?織物風(fēng)格分析

織物風(fēng)格測試參數(shù)如表4所示。

Phabr Ometer織物風(fēng)格儀的測試原理是源于女性購買布料時(shí)用戒指穿過布匹，通過感知抵抗拉扯的能力判斷布料的質(zhì)量[16]。法寶儀試驗(yàn)過程中，噴嘴會經(jīng)過復(fù)雜的低應(yīng)力變形——剪切、拉伸、摩擦、彎曲等。表4的數(shù)據(jù)可直觀地反映織物的韌度、軟度、滑度和折皺回復(fù)等性能。其中，剛韌度、柔軟度、光滑度指標(biāo)數(shù)值越大，表示該方面性能越優(yōu)。對比經(jīng)過熱定型處理與未經(jīng)過熱定型處理的1號織物的風(fēng)格數(shù)值發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過熱定型處理后，織物的折皺回復(fù)率較好，織物柔軟、較光滑，但織物的拉伸性能和彈性稍差。對比2號織物發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過熱定型處理的織物折皺回復(fù)率較好，拉伸性能增大，回彈性較好，織物柔軟、光滑。

4?結(jié)?論

通過紡制亞麻/MEM-PET/棉混紡紗，進(jìn)而織造出具有防縮抗皺效果的滌綸網(wǎng)絡(luò)絲/亞麻混紡紗交織織物，并對其進(jìn)行熱定型整理。MEM-PET的加入在提高亞麻纖維可紡性的同時(shí)對織物防縮抗皺性能產(chǎn)生了積極的影響。分別對其相關(guān)性能進(jìn)行測試，得出以下結(jié)論：

1）經(jīng)過熱定型整理的新型亞麻混紡織物的折皺回復(fù)角、縮水率有明顯改善，新型亞麻混紡織物具有優(yōu)良的防縮抗皺效果，尤其是16.7tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲/亞麻混紡紗的交織物。

2）經(jīng)紗為16.7tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲的織物，其折皺回復(fù)性能好于經(jīng)紗為5.6tex滌綸網(wǎng)絡(luò)絲的織物，可適當(dāng)增加滌綸網(wǎng)絡(luò)絲的細(xì)度來獲得更優(yōu)的抗皺性。

3）經(jīng)織物風(fēng)格測試發(fā)現(xiàn)，新型亞麻混紡織物折皺回復(fù)率較好，拉伸性能較大，回彈性較好，織物柔軟、光滑。

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