手工氈制品小樣工藝及其制備

程 飛，李婉迪，李建強

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手工氈制品小樣工藝及其制備

程 飛，李婉迪，李建強*

(武漢紡織大學 紡織科學與工程學院，湖北 武漢 430073)

文章首先介紹了毛氈的發展、性能及應用幾個方面，并用對比的方式闡述了手工制氈與機制氈的制作方法。文章重點在于針氈工藝過程的探討，電鏡實驗以及針氈的制作過程。針氈主要研究了刺針號數、針刺次數對產品直徑、密度的影響。刺針號數越大，產品直徑變化越慢，針刺的成品密度越小。而隨著針刺次數的增加，產品直徑越來越小，密度越來越大。對同質量羊毛和滌綸用同種刺針進行針刺得到的不同結果，說明滌綸產品密度比羊毛產品大。

手工氈制品；針氈；針刺次數

1 前言

毛氈作為目前人類歷史記載中最古老的紡織品形式[1]，其制作方法在古羅馬時期就已經被流傳，它的生產工藝無經無緯是根據羊毛纖維自身的鱗片相互交叉、粘合而成，是一種可塑性極強的自然材質，既有紡織物溫暖柔軟的質感，又有一定的支撐力，可以方便成型。

而所謂的手工氈就是指手工將動物或其他纖維經過針刺或者打濕揉搓的方法（即針氈法和濕氈法）使得纖維間產生摩擦，內部纖維能夠更好的糾纏在一起，從而達到氈化，結合在一起形成制品。

手工氈可以分解更新、循環使用，以其優良的環保性能引人注意，因此手工氈制品成為低碳時代的一種最佳選擇[2]。

表1 毛氈的性能與應用

1.1 毛氈的性能及應用

由于毛氈有各種優良的特性，因此可針對各個不同行業的不同需求，制成各種材料以便應用[3]。毛氈的特性及應用簡述如下（表1）。

除了上述的一些用途外，毛氈還可以用于高科技電子產品，機械器材包裝，音響器材隔音，醫療器材，皮革壓花機以及文化用品等方面。

1.2 毛氈的制作流程

由圖1可以看出機制氈和手工氈的聯系，它們的總工藝流程是相同的，都要經由原料預處理——加工成型——羊毛氈化——后期加工處理幾道工序。只是在每道工序的具體執行時，手工制氈與機制氈有著明顯差異。

機制氈：羊毛——篩選（把羊毛里的皮頭挑出來）——開毛（把購買來的羊毛打開）——提凈（提取雜質）——碳化——烘干或晾干——梳理（經梳毛機處理）——鋪網（把羊毛鋪成網狀）——搓坯（經平板機揉搓毛坯）——搗氈（制作毛氈毛坯的硬度）——縮絨（毛氈密度處理）——擠氈（經壓氈機把毛氈處理平整）——搗氈（二次處理毛氈密度與交叉力）——漂白（把毛氈色度調整到客戶要求）——甩干——質檢——烘干——高溫定型——防蛀處理——毛氈塊制品或毛氈墊-毛氈條等毛氈制品——質檢——入庫[4]。

圖1 毛氈的制作流程圖

手工制氈：羊毛——篩選（將羊毛里的皮頭挑出來）——撕扯（將羊毛扯松）——除雜（將羊毛中的雜質去除）——干燥——整理（將羊毛理順）——預卷成型——戳刺——整理制品。

1.3 影響氈制品性能的因素

機制氈與手工氈制作流程不同，因此對其氈制品性能的影響因素也不相同。

（1）纖維成分。一般情況下，機制氈只能用羊毛作為原料，而手工氈則可以使用純羊毛、聚酯纖維或羊毛與聚酯纖維的混合，因此使用不同纖維得到的氈制品的性能也就各異了。

（2）纖維直徑。組成氈片的纖維直徑對氈片性能影響是多方面的。例如相同成分的化學纖維因其單絲纖維直徑的不同而使其強度、加工性能等都有不同程度的差異，制成的氈片的浸漬性、排氣性、拉伸斷裂強力與經濟成本均有所不同[5]。而手工氈制品在這一方面的要求相對與機制氈明顯降低不少。

（3）原絲浸潤劑。原絲浸潤劑對原絲性能與相應氈片性能影響極大，因此選擇適當的浸潤劑是相當重要的。

（4）氈片粘結劑。氈片粘結劑起著固定原絲相對位置、形成氈卷的作用，使氈片具備一定的拉伸斷裂強力。手工制氈則要求粘結劑將接口處粘結牢固。

（5）制氈工藝技術及參數。不同規格的氈制品是通過不同的制氈工藝參數而獲得的，因此在生產時就要嚴格控制。手工氈需要控制的則是刺針的型號、針刺次數以及針刺力度等方面。

2 實驗

本實驗主要包括羊毛針氈和掃描電鏡兩大部分。

2.1 針氈試驗

針氈原理：羊毛纖維經過刺針的戳刺后發生氈化，是因為刺針上的鉤刺會把表面上的羊毛纖維針刺穿過底部，同時由于摩擦作用使毛球受到壓縮，這些羊毛纖維與纖維間由于鉤刺的帶動就緊緊的抱合纏繞在一起[6]，從而達到氈化的效果。

（1）實驗準備

實驗原料：市購羊毛（澳毛——平均纖維直徑：28～33μm,長度范圍：75～125mm），滌綸纖維（強度為3.2cN/dtex）。實驗工具：刺針，泡沫板。

（2）實驗步驟:

a.原料測試：對所購羊毛進行測試得羊毛細度為28μm，羊毛長度為11.2cm，羊毛的密度為1.32g/cm-3，羊毛的卷曲度為5個/cm。

b.刺針的選擇：

刺鉤形狀：模壓針。

刺針規格：15×18×32×3.5R333G和18×25×40×3.0R222G兩種刺針。

刺針規格表示：針柄號×針腰號×針葉號×刺針總長度×刺針類型。

表2 羊毛球直徑、體積、密度隨針刺數變化表

表3 滌綸球直徑、體積、密度隨針刺數變化表

（3）實驗操作——纖維球的氈化

制作過程：選取羊毛5.00g （測得試驗當日的溫度為20℃，濕度為70%）

a.將羊毛卷式實，卷成球狀（卷羊毛時應注意先從兩側往內捏，然后再往前卷）；

b.把卷好的羊毛放在制作用的泡沫板上，用刺針輕戳表面進行固定；

c.一邊滾動羊毛球，一邊進行戳刺，深度約為物體的三分之二；

d. 在戳刺過程中要不停的滾動，確保每個部位都有均勻的戳刺到，避免圓球變形；

e.經過一段時間的戳刺，羊毛逐漸被塑成球形，并且隨著戳次數的增加而不斷變小、變扎實；

f.對已經開始氈化的小球進行修復，包括凹陷、擴大等；

g.修復完成后繼續戳刺，直至將羊毛球戳的硬到刺針戳不動的時候，戳刺完成。

（4）實驗相關的數據

取質量為5.00g的羊毛纖維進行針刺。

另取質量同為5.00g的滌綸纖維（滌綸的密度為1.38g/cm3）進行針刺。

表4 羊毛球直徑、體積、密度隨針刺數變化表

表5 羊毛球直徑、體積、密度隨針刺數變化表

由表2和表3可以看出，纖維球的體積和直徑都是隨著針刺次數的增多而在不斷的減小，密度則是隨著針刺次數的增多而變大。羊毛球的直徑、體積和密度在針刺1000次和3400次的時候發生較大變化，直徑和體積在針刺1000次后變小的速度明顯降低，密度的變大速度也減慢，當針刺次數達到3400次以上后不再發生變化。滌綸球的直徑和體積在針刺1000次和3000次的時候發生明顯變化，密度則是在3000次時有著較為明顯的變化，滌綸球的直徑和體積在針刺1000次后變小的速度陡然降低，密度的變化不是很明顯，但當針刺3000次以上都不再發生變化。

另取同種羊毛1.00g，選用相同規格的刺針：15×18×32×3.5R333G。

另取同種羊毛1.00g，選用不同規格的刺針，刺針規格（細）：18×25×40×3.0R222G。

由表4和表5可以看出羊毛球在不同刺針的針刺下，羊毛球直徑、體積及密度變化相似。但是，刺針型號為15×18×32×3.5R333G的針刺條件下，針刺次數達到400次后，直徑、體積和密度的變化速度明顯比前期的緩慢，當針刺次數達到2200次以上后則不再發生變化。刺針型號為18×25×40×3.0R222G的針刺條件下，針刺次數達到400次后，直徑、體積和密度的變化速度明顯比前期的緩慢，當針刺次數達到2000次以上后則不再發生變化。

（5）實驗數據對比

圖2 同質量的羊毛球和滌綸球隨針刺次數變化的關系曲線

圖3 不同型號的刺針針刺同等質量羊毛的密度隨針刺次數變化的關系曲線

（6）由圖2和圖3可以得出以下結論：

a. 隨著針刺次數的增加，產品的密度越來越大。

b. 當針刺次數達到一定值時，產品的密度和直徑不再發生變化。對于1.00g羊毛，產品密度達到0.04g/cm3時，密度不再變化。對于5.00g羊毛，產品密度則是達到0.027 g/cm3時，密度不再產生變化。在同樣的刺針和針刺力度下，羊毛質量越小，產品密度越大。同等質量的滌綸和羊毛，在相同的條件下，達到氈化時的纖維球密度，滌綸的比羊毛的要大。

c. 在其他條件相同的情況下，刺針號數不同，針刺出的產品密度不同。刺針號數越大（即刺針越細），針刺產品直徑越大，密度越小。

d. 隨著針刺次數的增加，刺針受到的阻力越來越大，所用時間將越來越多。

2.2 掃描電鏡

（1）掃描電鏡的條件

實驗儀器：JSM-6390LV掃描電子顯微鏡

實驗地點：武漢紡織大學重點實驗室

（2）實驗步驟

a.開啟穩壓器及水循環系統；

b.開啟掃描電鏡及能譜儀控制系統；

c.樣品室抽真空，將已處理好的待測樣品放入樣品支架上；

d.當真空度達到要求后，在一定的加速電壓下進行微觀形貌的觀察；

e.選取樣品中有用的部分截圖。

（3）實驗結果

圖4 羊毛氈化前的掃描電鏡效果圖

圖5 羊毛氈化后的掃描電鏡效果圖

由于羊毛的特性，在其受到外力的擠壓時，纖維間產生摩擦和移動，使得纖維與纖維相互糾纏。在外力不斷的作用下毛叢漸漸的緊密，體積變小，從而產生氈化現象。

由圖4可以清晰的看出羊毛經過前期的整理、除雜后，羊毛表面的鱗片有部分翹起，還有部分脫落。除此之外還可以細致的觀察羊毛纖維的形態結構。而由圖5則可以看出羊毛氈化后，纖維集合體逐漸收縮緊密，并且相互穿插糾纏，交編氈化[7]。

3 結論

手工氈相對于機制氈有著許多優勢，例如手工氈可以是任何形狀，具有時尚性，而機制氈由于是機器生產出來的，故大都是氈片的形式；手工氈的制作原料可以是羊毛、聚酯纖維或者兩者的混合，而機制氈則都是羊毛；手工氈可以有多重顏色的疊加，機制氈的顏色則比較單一；手工氈的部分產品存在著兩個或多個部分的結合，對結合處的銜接有著較高的要求，而機制氈則不存在這方面的要求等。圖6和圖7分別代表了手工氈和機制氈的產品。

圖6 手工氈制品

圖7 機制氈產品

雖然氈制品是作為老祖宗傳下來的古老織物，但是目前對羊毛手工氈制品的研究幾乎是空白的。而本文只是對手工氈制品的簡單研究，關于這一方面還有許多地方值得我們跟進和探索。如針氈工藝方面的針刺深度、針刺力度對產品性能的影響，羊毛長度、細度、卷曲度對其的影響；濕氈手工氈制品的制作；濕氈工藝方面的溶液濃度對產品性能的影響等等。因此，手工氈制品還有很大的發展空間，值得我們繼續探究下去。

[1] 李偉偉．羊毛氈家居用品的個性魅力[J]．上海藝術家,2011(3):56-57．

[2] 平建明．羊毛纖維的防縮處理方法[J]．毛紡科技,2002,30(6):57-59．

[3] 上海市毛麻紡織工業公司．毛氈制造[M]．北京：紡織工業出版社，1990.1-2．

[4] 李偉偉．羊毛氈家居用品的個性魅力[D]．上海：東華大學，2012.10-11．

[5] 程珠．增強塑料用無紡氈制品的性能及測試方法[J/OL]．中國學術期刊電子雜志社，1994-2013．

[6] 雙手牌．羊毛氈戳戳樂[M]．鄭州：河南科學技術出版社，2012.

[7] 陸永良，沈維，曹秀明，等．絲光防縮羊毛氈縮性能測試方法研究[J]．毛紡科技，2010, 38(8): 49-52．

Handmade Carpet Products Process and Preparation of Sample

CHENG Fei, LI Wan-di, LI Jian-qiang

(School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China)

This article simply describes the development, performance and application of woolen felt, and introduces the making processes of hand-made felt and woven felt by comparison. This article focused on the needle felt, electron microscopy test and the needle felt’s production process. The needle felt mainly studied how the type of needles and the acupuncture frequency that effect the products’ diameter and density. If the number is bigger, the diameter changes faster and the density of the products becomes smaller. With acupuncture frequency’ increasing, the product’s diameter become smaller and smaller, then the density is turning bigger and bigger. It also includes the different results of puncturing wool and polyester with the same quality using the same needle. The density of polyester product is larger than wool’s.

Handmade Felts; Needle Felting; Acupuncture Views

李建強（1964-），男，教授，研究方向：紡織材料與產業用紡織品.

J525.1

A

2095－414X(2014)03－0027－05