經納米氧化鋅處理后真絲織物風格分析

程友剛，毛 雷，徐 帥

(鹽城紡織職業技術學院，江蘇 鹽城 224005)

蠶絲是一種與人體有著極好親和性的蛋白纖維，素有“纖維皇后”的美譽，但是隨著現代產業化的崛起，化纖等合成纖維的出現，仿真絲纖維嶄露頭角，使真絲產品的局限性暴露出來，為此，改善真絲纖維的性能，提高附加值，有效地對真絲纖維材料進行改性，賦予普通真絲纖維的功能性，促進真絲纖維向其他消費領域滲透，是目前絲綢研究的重要方向[1]。利用無機納米材料對紡織纖維制品進行改性，改善其功能已成為目前紡織科學研究的熱點[2-3]。本文是在前期的研究基礎上[4-6]，對經納米ZnO處理后的真絲織物風格進行分析評價，以期獲得處理后真絲織物風格的影響變化，優化生產處理工藝。

1 實驗部分

1.1 實驗材料和儀器

材料：納米氧化鋅整理劑(含偶聯劑KH570)，桑蠶絲電力紡織物[7]。

儀器：KES-FB風格測試儀(Kawabata Evaluation System)。

1.2 風格測試

按產品標準規定的取樣方法取樣，樣品表面應平整，且無明顯疵點。在距布邊10 cm內，按階梯形排列方式取樣,試樣分經向和緯向，試樣的試驗方向應平行于經紗(或緯紗)，各條試樣內不應含有相同的經紗(或緯紗)。試樣應無褶皺、拱曲或卷邊。裁取經緯向試樣各1塊，尺寸為200 mm×200 mm。

本實驗分別做了織物的拉伸測試、剪切性能測試、彎曲性能測試和壓縮測試。

2 結果與討論

2.1 KES織物客觀力學物理性能指標

織物風格是織物所固有的物理機械性能作用于人的感官所產生的效應，可分為兩類：一類是觸覺風格即手感，包括手感是否柔韌、有彈性、有身骨，是否挺括、滑爽、厚實、豐滿等；另一類為視覺風格，包括外觀和光澤等[8]。KES織物風格儀由低應力下的拉伸測試儀FB1、剪切性能測試儀FB1、彎曲性能測試儀FB2、壓縮性能及厚度測試儀FB3、摩擦及表面粗糙度測試儀FB4組成，可分別測出用于評定織物手感風格的16個物理量。各指標所表達的織物風格含義參見表1。

表1 KES織物客觀力學物理性能指標體系表

2.2 拉伸測試

不同處理條件下，真絲織物的拉伸性能變化見圖1。

(a) 拉伸線性度LT

(b) 拉伸能量WT

(c) 拉伸回彈性RT

由圖1可知，經納米ZnO處理后的織物經緯向拉伸線性度LT有減小的趨勢，緯向尤為明顯，說明織物經納米ZnO處理后變軟；處理后織物的拉伸能量WT明顯增加，織物變得堅牢；處理后的織物拉伸回彈性經向減小，緯向略有增加。這是因為納米ZnO與桑蠶絲纖維通過偶聯劑的交聯發生在纖維的無定型區，納米ZnO處理使絲纖維內部的大分子結構變得更規整緊密；另外，經納米氧化鋅處理后的真絲織物要經160 ℃焙烘處理[7]，也會促使分子結構的β轉變和結晶度提高，織物變得堅牢。

2.3 純彎曲測試

不同處理條件下，真絲織物剛性變化見圖2。

(a) 彎曲剛度B

(b) 滯后矩2HB

由圖2(a)、2(b)可知，處理后的織物彎曲剛度B減小，織物變柔軟，滯后矩2HB減小，織物的折皺回復性提高。這是納米ZnO通過偶聯劑在桑蠶絲無定型區產生了交聯作用，限制了無定形區大分子間的移動，使其力學性能提高。模量下降，可能是硅烷偶聯劑的柔軟平滑作用的結果。

2.4 剪切測試

不同條件下，真絲織物剪切性能變化見圖3。

圖3 真絲織物的剪切性能

由圖3(a)、3(b)可知，處理后的織物滯后力2HG和2HG5，隨著納米ZnO處理溶液濃度的提高而減小，說明織物的折皺回復能力有較大提高，這與彎曲實驗結論一致。但隨著納米氧化鋅處理液濃度的提高，織物滯后力2HG和2HG5趨于平緩或有提高的趨勢，團聚效應加劇，納米粒子減少，對桑蠶絲織物折皺回復力有減弱的影響，故選用0.3 wt%～0.4 wt%納米氧化鋅處理液濃度。

2.5 壓縮測試

不同處理條件下，真絲織物的壓縮性能變化見圖4。

(a) 壓縮線性度LC

(b) 壓縮比功WC

(c) 壓縮回彈性RC

由圖4可知，處理后的織物壓縮線性度減小，織物柔軟性提高；處理后的織物壓縮回彈性變大，這與拉伸實驗結論一致。另外，低濃度的納米氧化鋅處理液處理織物，織物壓縮回彈性略有下降，較高濃度的處理液對織物的彈性有所增強，但結合考慮拉伸試驗、彎曲試驗、剪切試驗分析結果，選用較低的納米氧化鋅處理液濃度。

3 結論

經納米ZnO分散液整理的桑蠶絲織物本身優良風格沒有發生大的變化，經過KES風格儀拉伸試驗、彎曲試驗、壓縮試驗、剪切試驗表明，處理后的桑蠶絲織物柔軟性、折皺回復性都有提高，提高了真絲產品的附加值。

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[6]程友剛，林紅，陳宇岳，張峰.納米ZnO處理桑蠶絲織物的抗菌抗紫外性能研究[J].印染助劑，2008, 25(4): 35-37.

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[8]侯秀良，高衛東.KES-F織物風格評價系統的發展[J].毛紡科技.2005(3): 46-47.