兔毛纖維的吸濕和散濕性能研究

郭鵬飛，朱亞偉，2

（1.蘇州大學 現代絲綢國家重點實驗室，江蘇 蘇州215123；2.蘇州大學 紡織與服裝工程學院，江蘇 蘇州215021）

兔毛纖維是纖維中的白雪公主，優異的性能與致命的缺點共存。為解決兔毛服裝掉毛這一世界性難題，除要選擇優質的兔毛原料，采用新的紡紗工藝外，仍需要采用一些化學處理，來提高兔毛紗線的可紡性，如采用DCCA氯化劑的氧化處理方法［1］，提高纖維表面的摩擦系數和纖維間的抱合；又如采用乙烯基單體來增重或改性兔毛纖維，以達到解決兔毛紗線或服裝的掉毛問題［2－3］。兔毛纖維的吸濕性和放濕性不僅影響到兔絨的機械分梳、紡紗等工序，而且影響到兔毛制品的服用舒適性，有人研究過在標準狀態下兔毛纖維的吸濕、放濕速率的問題［4］，但沒有涉及改性兔毛纖維的吸濕和放濕的變化規律。制備3種兔毛改性纖維，通過與未改性兔毛纖維的比較，建立兔毛纖維在不同濕度下的吸濕和放濕性能的數學模型，了解兔毛纖維吸濕和放濕的差異性，可為開發精紡兔毛紡織品提供理論參考。

1 實驗材料和方法

1.1 實驗材料

兔毛纖維：細度13～14μm，細度離散25%～30%，平均長度≥40mm，20mm以下含短≤8%，15 mm以下含短≤3%，含粗率0.2%，由寧波市鎮海德信兔毛加工廠提供。

化學試劑：丙烯酸，化學純；丙烯酰胺，化學純；FMEE（脂肪酸甲酯乙氧基化物），非離子表面活性劑；羊毛剝鱗劑DCCA；過硫酸鉀，化學純。均由市場購買。

1.2 實驗方法

1.2.1 兔毛纖維處理方法

A處理方法：將兔毛纖維用0.5%FMEE在40℃洗滌15min，然后用清水洗滌，最后經80℃烘干。

B處理方法：將經A處理的兔毛纖維，按下列條件進行接枝共聚反應，丙烯酸12.5%（o.w.f），丙烯酰胺12.5%（o.w.f），過硫酸鉀0.25%，浴比1∶15，pH 為4.5（醋酸調節），溫度70℃，時間90min。然后用清水洗滌，最后經80℃烘干。

C處理方法：將經A處理的兔毛纖維，按下列條件進行接枝共聚反應，丙烯酸8%（o.w.f），丙烯酰胺32%（o.w.f），過硫酸鉀0.8%，浴比1∶15，pH 為4.5（醋酸調節），溫度70℃，時間90min。然后用清水洗滌，最后經80℃烘干。

D處理方法：將經A處理的兔毛纖維，按下列條件進行剝鱗處理，DCCA 4%（o.w.f），pH 為4.0（醋酸調節），浴比1∶15，溫度30℃，時間30min。然后用清水洗滌，最后經80℃烘干。

1.2.2 吸濕性和散濕性測試

溫度為25℃，將兔毛纖維分別放在濕度（22.5%～92.5%）由低到高的密閉容器中平衡24h，用稱重法計算吸濕率；將兔毛纖維分別放在濕度（100%～22.5%）由高到低的密閉容器中平衡24h，用稱重法計算散濕率。

2 結果分析

2.1 兔毛纖維吸濕性模型的建立

兔毛纖維經4種方法處理，在不同濕度下的吸濕率測試結果見表1。采用一元非線性回歸模型，選擇邏輯斯蒂（Logistic）模型，即y＝c1／（1＋exp（c2＋c3x）），擬合方法為麥夸特（Marquardt）法，纖維吸濕率的一元非線性擬合方程見表2，回歸方差分析見表3。

由表2和表3可知，一元非線性回歸模型相關系數在0.9808～0.9853之間，曲線擬合度在96.19%～97.07%。從擬合結果的F值來看，F值較大，顯著水平p值小于0.05，達到極顯著水平，說明采用邏輯斯蒂模型來說明兔毛纖維吸濕率的變化模型是有效的。進一步采用Bonferron方法，對4種處理兔毛纖維在不同濕度下的吸濕率進行兩樣本比較，各個比較組別95%置信限均包括零，說明各個處理間的差異不顯著，即4種處理方法對兔毛纖維的吸濕性影響不明顯。

表1 兔毛纖維的吸濕率

表2 一元非線性回歸模型（吸濕曲線）

2.2 兔毛纖維散濕性模型的建立

4種方法處理的兔毛纖維的散濕率測試結果見表4。同樣，采用一元非線性回歸模型，選擇邏輯斯蒂模型，擬合方法為麥夸特法，纖維散濕率的一元非線性擬合方程見表5，回歸方差分析見表6。

由表5和表6可知，一元非線性回歸方差分析的相關系數在0.9944～0.9995之間，曲線擬合度在98.89%～99.90%，從擬合結果看F值較大，p值為0.0001，達到極顯著水平，說明采用邏輯斯蒂模型來說明散濕曲線的變化模型是有效的。同樣，采用Bonferron方法，發現4種處理方法對兔毛纖維的散濕性影響不明顯。

表3 一元非線性回歸方差分析表（吸濕曲線）

表4 兔毛纖維的散濕曲線

表5 一元非線性回歸模型（散濕曲線）

2.3 兔毛纖維的吸濕和散濕性能比較

為比較兔毛纖維的散濕性和吸濕性的差異，設K＝散濕率／吸濕率，代表纖維的散濕指數。以A處理的兔毛為例，比較濕度在10%～100%時K的理論值及濕度在22.5%～92.5%時K的實際值，結果見圖1。

由圖1可知，兔毛纖維具有較高的散濕性，當濕度在20%～65%時，散濕率是吸濕率的兩倍多；當濕度在30%～50%時，散濕率是吸濕率的2.5倍多，因此，兔毛纖維是一種典型的吸濕快干纖維。

表6 一元非線性回歸方差分析表（散濕曲線）

3 結論

兔毛纖維的吸濕率和散濕率可用一元非線性回歸模型中的邏輯斯蒂模型來擬合，方差分析的相關系數很高，具有很好的曲線擬合度，F值檢驗和顯著性水平p值達到極顯著水平；采用乙烯基單體或氯化剝鱗處理的免毛纖維，對纖維的吸濕性和散濕性的影響較小；兔毛纖維具有較高的散濕性，是一種典型的吸濕快干纖維。

圖1 兔毛纖維的散濕指數與濕度的關系

［1］陳 良，彭志勤，丁 皓，等.DCCA處理對兔毛纖維性能的影響［J］.紡織學報，2010，（8）：16－20.

［2］朱亞偉，郭鵬飛，陳衛東.一種兔毛纖維增重改性處理裝置及處理方法：中國，CN102808301A［P］.2012－12－05.

［3］朱亞偉，郭鵬飛，陳衛東.一種兔毛纖維制品改性處理裝置及處理方法：中國，CN102808316A［P］.2012－12－05.

［4］高 山.標準狀態下兔毛纖維的含濕平衡曲線［J］.山東紡織工學院學報，1992，（4）：6－13.