工業(yè)洗滌對牛仔布性質(zhì)的影響

Milda JUCIEN，Vaida DOBILAIT，Giedre KAZLAUSKAIT

（服裝和聚合物產(chǎn)品技術(shù)，考納斯理工大學(xué)，Student56，LT-51424考納斯，立陶宛）

工業(yè)洗滌對牛仔布性質(zhì)的影響

（服裝和聚合物產(chǎn)品技術(shù)，考納斯理工大學(xué)，Student56，LT-51424考納斯，立陶宛）

應(yīng)用于布料或服裝的后整理方法之一是工業(yè)洗滌。工業(yè)洗滌通過使用新技術(shù)和新設(shè)備，以獲得所期望的效果。通常，成品服裝均需要洗滌。因此，通過對布料進(jìn)行特殊洗滌用以保護(hù)成品服裝的質(zhì)量是非常重要的。即使在服裝設(shè)計階段，就應(yīng)該考慮到服裝性能可能發(fā)生的變化。本文目的是確定不同的工業(yè)洗滌方法對牛仔布性能的影響。本次研究選擇的是目前比較流行和時尚的牛仔布（1/2斜紋織法，成分98%棉，2%氨綸）。為了評估不同洗滌方式對布料性能、結(jié)構(gòu)特性、縮水性、透氣性、彎曲剛度，負(fù)荷98.1 N/m下的延伸性、斷裂強(qiáng)力、伸長率和剪切剛度的影響。牛仔布已被不同的工業(yè)洗滌技術(shù)處理，即簡單和有機(jī)硅軟化，與氯溶液洗滌，酵素和雙酵素洗滌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)硅軟化對牛仔布性能變化影響最大，而簡單軟化影響最小。

工業(yè)洗滌；牛仔布；物理機(jī)械性能

1．介紹

工業(yè)洗滌是應(yīng)用于布料或服裝的后整理方法之一，通過使用新技術(shù)和新設(shè)備，以獲得所期望的效果。對于牛仔布的后整理，使用了一系列的處理方式。這些處理方式都是為了使布料出現(xiàn)新的、令人驚喜的外觀，包括奶洗或漂洗，石洗，月洗，砂洗，漂白，套色外觀，殘舊外觀，磨損外觀[1]。洗滌對布料舒適感、耐磨性和力學(xué)性質(zhì)的影響最大。在整個洗滌循環(huán)中，服裝受到不同因素的綜合影響，如洗滌溶液，耐磨損，折痕，加熱，各種化學(xué)品等。因此，纖維組成的衣服發(fā)生集中損壞，并導(dǎo)致衣服的嚴(yán)重磨損。在洗滌過程中，纖維逐漸釋放，因此短纖維組成的服裝更容易集中損壞和磨損。

近年來，在現(xiàn)代紡織技術(shù)后整理過程中，人們越來越關(guān)注環(huán)保、無毒、可生物降解酶的應(yīng)用。酶處理可以取代一些現(xiàn)在已被用于改善布料舒適性和質(zhì)量的機(jī)械和化學(xué)操作[1,2]。在紡織工業(yè)中，酶的應(yīng)用主要是為了獲得一個更干凈的布料表面，如減少起毛和起球，改善手感，結(jié)合傳統(tǒng)的軟化劑獲得平滑的表面。這個領(lǐng)域的研究主要集中于將酶應(yīng)用于纖維材料，基于棉、麻、粘膠纖維及合成纖維的混合物。

為了改善布料的手感和使用性質(zhì)，軟化劑在后整理操作中得到廣泛應(yīng)用[9]。手感好通常是購買布料的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，在研究工作中，會分析軟化劑對于手感的影響[10-12]。通常后整理技術(shù)會應(yīng)用于成品衣服上，對成品衣服進(jìn)行特殊洗滌以保護(hù)衣服的質(zhì)量，因此知道特殊洗滌對成品衣服的影響是非常重要的。這一點(diǎn)甚至在衣服設(shè)計階段就被考慮到了。在現(xiàn)代紡織行業(yè)，洗滌被應(yīng)用于棉、麻和其他布料。

最近發(fā)表的許多論文分析了應(yīng)用不同整理方法后紡織品顏色的變化，因?yàn)榭蛻暨x擇一件衣服時，通常會注意它的顏色[11-14]。在客戶做出購買決定時，色調(diào)有很大的影響。衣服的使用過程中，決定服裝耐用性和美觀度的力學(xué)性能也很重要。本文沒有針對美觀度進(jìn)行研究，而對使用過程中磨損、起毛、起球等因素進(jìn)行了分析[18]。然而，磨損等因素可能對牛仔布有積極的影響，隨著時間流逝，某些地方磨損，或者有目的地對整件衣服進(jìn)行磨損處理。殘舊感在牛仔布和其他服裝的生產(chǎn)中，已經(jīng)發(fā)展為一種時尚。可擴(kuò)展性、剛性、強(qiáng)度、縮水性、透氣性是牛仔布非常重要的特性，然而，沒有評估工業(yè)洗滌對其變化的影響。

本文的目的是確定不同工業(yè)洗滌方法對牛仔布性質(zhì)的影響。

2．實(shí)驗(yàn)

對現(xiàn)在流行和時尚的牛仔布進(jìn)行了研究。所選布料的基本特性如表1所示。

表1 未洗牛仔布的特性

運(yùn)用不同的工業(yè)清洗技術(shù)對牛仔布進(jìn)行處理，現(xiàn)在這些技術(shù)通常用于牛仔服的后整理技術(shù)中。這些技術(shù)是簡單軟化和有機(jī)硅軟化，氯溶液洗滌，酵素洗滌和雙酵素洗滌，如表2所示。

運(yùn)用FAST系統(tǒng)[19,20]測量布料厚度T2（mm），根據(jù)LST EN 1049-2，測量密度P1，P20（dm-1）。根據(jù)LST EN12127，測量表面密度W（g/m2）。

根據(jù)LST EN3759確定織物的縮水率S（%）。在50帕的壓力下，運(yùn)用透氣性測量裝置ATL-2測量透氣性A（立方分米/小時）。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)LST ISO13934-1，獲得斷裂力F（N）和斷裂伸長率ε（%）的測定方法。使用萬能試驗(yàn)機(jī)ZWICK/ Z005測量試樣的拉伸特性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO139，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，進(jìn)行所有的實(shí)驗(yàn)。在拉伸調(diào)查中，試樣被分為經(jīng)紗和緯紗。

評價不同的洗滌技術(shù)對牛仔性能、彎曲剛度B（μN(yùn)m）、可擴(kuò)展性E100（%）變化的影響。在負(fù)載98.1 N/M，根據(jù)FAST技術(shù)確定剪切剛度G(N/m)。

3．結(jié)果和討論

評價不同的洗滌技術(shù)對牛仔布性能、結(jié)構(gòu)和某些物理力學(xué)性能變化的影響。工業(yè)洗滌前后的牛仔布的結(jié)構(gòu)特征如表3所示。樣本數(shù)目是6，差異系數(shù)沒有超過2%。結(jié)果表明不同的洗滌方法對牛仔布厚度T2產(chǎn)生不同程度的影響。經(jīng)過簡單軟化，厚度T2增加12.5%。用氯溶液洗滌后，增加7%。酵素洗對布料變薄有重要影響。而在其他情況下，厚度T2的變化可以忽略不計。實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要受本次研究中使用的化學(xué)劑影響。酶活性除去雜質(zhì)和單個松散纖維末端，使表面平滑，造成了布料變薄。柔軟劑析出紗線，因此織物的厚度增加。

在分析的所有情況中，布料的密度P和表面密度W增加。對表面密度W增加影響最大的兩個技術(shù)分別是氯溶液洗滌（14%）和硅軟化洗滌（13%）。

表面厚度ST顯示布料表面的粗糙度和表面層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在這個實(shí)驗(yàn)中，樣品數(shù)目為6，差異系數(shù)不超過2%。分析結(jié)果（圖1）顯示只有通過簡單軟化處理過的織物厚度（0.49mm）是大于未洗牛仔布的表面厚度ST，而其他的處理方法都導(dǎo)致厚度減少。對表層尺寸變化影響最大的是酵素洗和有機(jī)硅軟化，可觀察到厚度減少，從0.42mm下降0.27mm～0.28mm。簡單軟化后，表層厚度增加17%。

表2 牛仔布工業(yè)洗滌技術(shù)介紹

表3 牛仔布洗滌前后的結(jié)構(gòu)特性

表4 水洗后的牛仔布縮水率S

在服裝設(shè)計階段，必須評估布料的縮水率；否則成品的尺寸將和設(shè)計的不一致。工業(yè)洗滌后牛仔布的收縮能力結(jié)果如表4。

分析結(jié)果表明工業(yè)洗滌后，衣服發(fā)生不同程度的縮水。緯紗縮水率S超過允許標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)LST EN 25077∶1996，允許標(biāo)準(zhǔn)為2%）。因此，在服裝設(shè)計階段，需要評估這個方向的縮水率。經(jīng)紗收縮能力保持在允許的標(biāo)準(zhǔn)，即3.5%。牛仔布洗滌后的收縮率與其結(jié)構(gòu)特性變化是密切相關(guān)的。

結(jié)果表明，在所有情況下，透氣性A在洗滌后減小（表5）。觀察發(fā)現(xiàn)布料簡單軟化后透氣性變化最小，雙酵素洗滌后透氣性變化最大。

透氣性A減小也取決于布料結(jié)構(gòu)特性的變化。工業(yè)洗滌后布料已縮水，因此密度P和表面密度W增加。分析表面密度對透氣性的影響，結(jié)果顯示，它與上述圖2中的性質(zhì)成反比關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在某些情況下透氣性降低45%。

在小負(fù)載時，伸長率E100表明，不同洗滌方式下布料具有較高的伸長率，然而即使是在拉伸的初始階段，洗滌對緯紗的影響也不那么顯著（圖3）。在某些情況下，洗滌后，緯紗伸長率E100幾乎增加了兩倍，而經(jīng)紗伸長率E100的變化可以忽略。樣本數(shù)目是6，差異系數(shù)為0.51%至4.88%。

圖1 表層厚度ST（mm）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2 表面密度W對透氣性A的影響

圖3 伸長率E100，%

表5 牛仔布洗滌前后的透氣性A

經(jīng)紗和緯紗的斷裂力F也是不同的（圖4）。在這種情況下，差異系數(shù)范圍從2.25%至6.28%。在一般情況下，有機(jī)硅軟化與氯溶液洗滌對斷裂力F的影響最小。簡單軟化導(dǎo)致斷裂力F增加，而雙酵素洗滌確保其減小。分析的所有案例中，布料強(qiáng)度緯紗跌幅最大，達(dá)45%。所得結(jié)果可以用雙酵素洗滌機(jī)理解釋。酶在洗滌的第一階段中，他們將最有可能在紗線的外表面活動。在第二階段中，酶將反作用于增加的表面上，并損壞紗線，造成布料強(qiáng)度損失。

在所有的情況下，斷裂伸長率ε增加：經(jīng)紗中，增加較少（5%～21%，相對于原來的），緯紗中，增加較多（17%～39%）。

用氯溶液洗滌布料可以獲得兩個方向上的最大伸長率ε。有機(jī)硅軟化對斷裂伸長率的變化ε影響最小。變化系數(shù)是從1.53%至6.63%。

彎曲剛性B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5。變化系數(shù)不超過5.77%。在選擇布料的結(jié)構(gòu)時這個特性尤其重要，因?yàn)閺澢鷦偠仍黾訉?dǎo)致布料褶皺。牛仔布的緯線和經(jīng)線需要分別測定最低和最高的彎曲剛度B。

圖4

除了簡單軟化后布料經(jīng)紗的彎曲剛度降低31%，經(jīng)過其他所有洗滌方式，布料經(jīng)紗的彎曲剛度B均增加，而在偏置45o方向時，彎曲剛度B也增加。在緯紗上，彎曲剛度B值減少。牛仔布的所有處理方法中，有機(jī)硅軟化對彎曲剛度的影響最大。在經(jīng)紗上，彎曲剛度B增加了16%，而在緯紗上，剛度下降約40%。雙酵素洗滌后也獲得了類似的結(jié)果。在偏置45o的方向，可觀察到經(jīng)過氯溶液洗滌和雙酵素洗滌后彎曲剛度B漲幅最大。所得結(jié)果可以解釋為清洗后布料結(jié)構(gòu)特性發(fā)生變化。布料變得更致密，表面密度W和厚度T2增加，這在大多數(shù)情況下，造成布料堅(jiān)硬。經(jīng)過簡單軟化和硅軟化，布料在一些方向剛度下降。可能與軟化劑影響布料有關(guān)。

剪切剛度G的結(jié)果如圖6。在這種情況下，差異系數(shù)不超過1.29%。觀察得到，相對于未處理的布料，洗滌后布料的剪切剛度降低。

經(jīng)過雙酵素洗滌和有機(jī)硅軟化，剪切剛度G降低了22%（最大），而酵素洗滌后下降21%。經(jīng)過其他工業(yè)洗滌，剪切剛度減少約10%。根據(jù)以上所述，得出洗滌后布料具有更好的手感。

圖5 彎曲剛度B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，μm

圖6 剪切剛度G的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果表明，不同的工業(yè)洗滌方法對牛仔布性能的變化具有不同程度的影響，同時對成品服裝性質(zhì)也有不同程度的影響。

4．結(jié)論

1．研究表明有機(jī)硅軟化對牛仔布屬性變化影響最大。有機(jī)硅洗滌之后，布料收縮最多（達(dá)5%），從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)特性、彎曲剛度和剪切剛度變化相當(dāng)大，雙酵素洗滌后獲得類似的結(jié)果。

2．在所有的處理方法中，酵素洗對厚度變化的影響最大，酵素洗后牛仔布變得最薄。酶處理后破斷力變成最低的，可能是受到表面活性酶的影響，使紗線受損。

3．氯溶液洗滌主要影響牛仔布結(jié)構(gòu)特性的變化。眾所周知，由于這種洗滌方法有害人體健康，因此應(yīng)避免。要獲得類似的結(jié)果，建議采用簡單軟化或酵素洗來代替氯溶液洗滌。

4．除了厚度外，簡單軟化沒有顯著影響布料的其他性質(zhì)。簡單軟化后，表面層增加使得厚度增加。在所有處理方式中，簡單軟化厚度增加最多。

5．特定的工業(yè)洗滌方式對布料性質(zhì)影響不同，并將影響對服裝的視覺效果和功能的評價。

（南海明/編譯）

[1] Enzymes.http://www.cht-group.com/

[2] Enzymes for Textiles.http://www.mapsenzymes.com/Enzymes_Textile.asp.

[3] Buschle-Diller,G.,Walsh,W.K.,Radhakrishnaiah,P.Effect of Enzymatic Treatment on Dyeing and Finishing of Cellulosic Fibers: A Study of the Basic Mechanisms and Optimization of the Process Project: C96-Al National Textile Center Annual Report: November,1997: pp.31-36.

[4] Ciechańska,D.,Struszczyk,H.,Miettinen-Oinonen,A.,Strobin,G.Enzymatic Treatment of Viscose Fibres Based Woven Fabric Fibres & Textiles in Eastern Europe 39 (4) October/December 2002: pp.60 - 63.

[6] Pyc,R.,Romanowska,I.,Galas,E.,Sójka-Ledakowicz,J.Hydrolysis of Cellulose Fabrics by Cellulases fromAspergillus IBT-90 Fibres & Textiles in Eastern Europe 24 (1) 1999: pp.54-57.

[7] Guzińska,K.,Ciechańska,D.,Struszczyk,H.Investigation of Biosynthesis Process of Cellulolytic Enzymes for Cellulose Fibre Processing Fibres & Textiles in Eastern Europe 37 (2) 2002: pp.77-81.

[8] Onar,N.,Sarusik,M.Use of Enzymes and Chitosan Biopolymer in Wool Dyeing Fibres & Textiles in Eastern Europe 49 (1) 2005: pp.54-59.

[9] Buscle-Diller,G.,Dong Yang,X.Enzymatic Bleaching of Cotton Fabric with Glucose Oxidase Textile Research Journal 71 (5) 2001: pp.388-394.

[10] Webwr,R.NewAspects in Softening.CHT R.Beitlin GMBH 1999: 30 p.

[11] Blazevic,P.,Strazdiene,E.The Application of Commercial Bleachers for Clothing Decoration Projektowanie,materialy,technologia skory,odziezy i obuwia Radom,Poland,2004: pp.143-147.

[12] Dobilaite,V.,Juciene,M.Influence of Industrial Washing on DenimGarment Colours Change Light Industry - Fibrous Materials: III International Scientific Conference Radom,Poland,2005: pp.309-314.

[13] Militky,J.,Bajzik,V.Influence of Washing/Ironing Cycles on Selected Properties of Cotton Type Weaves International Journal of Clothing Science and Technology 9 (3) 1997: pp.193-199.

[14] Alpay,H.R.,Becerir,B.,Akgun,M.Assessing Reflectance and Color Differences of Cotton Fabrics after Abrasion Textile Research Journal 75 (4) 2005: pp.357-361.

[15] Truncytw,D.,Gutauskas,M.The Change of Handle Properties of Knitted Fabrics Influenced by Washing Process Materials Science (Medziagotyra) 12 (2) 2006: 158-161.

[16] Daukantiene,V.,Zmailaite,E.,Gutauskas,M.V.Influence of Concentrated Liquid Softeners on Textile Hand Indian Journal of Fibre and Textile Research 30 (2) 2005: pp.200-203.

[17] Juodsnukyte,D.,Gutauskas,M.V.,Krauledas,S.Influence of Fabric Softeners on Performance Stability of the Textile Materials Materials Science (Medziagotyra) 11 (2) 2005: pp.179-182.

[18] Card,A.,Motore,A.M.,Ankeny,M.Garment Washed Jeans: Impact of Launderings on Physical Properties International Journal of Clothing Science and Technology 18 (1) 2006: pp.43-52.

[19] CSIRO Division of Wool Technology,The FAST Systemof the Objective Measurement of Fabric Properties - Operation,Interpretation and Aplications.CSIRO,- Sydney,1989.

[20] Masteikaite,V.,Petrauskas,A.,Sidabraite,V.,Klevaityte,R.The Evaluation of Fabric Mechanical and Surface Properties Materials Science (Medziagotyra) 6 (2) 2000: pp.108 -112.Presented at the National Conference "Materials Engineering’2006" (Kaunas,Lithuania,November 17,2006).