大豆纖維與棉混紡織熱處理后力學性能初探

呂 萍 李 月 潘冬璇

（武漢紡織大學服裝學院，湖北武漢430073）

大豆纖維與棉混紡織熱處理后力學性能初探

呂 萍 李 月 潘冬璇

（武漢紡織大學服裝學院，湖北武漢430073）

大豆纖維與棉混紡是重要的大豆纖維混紡織物之一，在熱處理過程中，其力學性能會發生較大變化。本文主要是對經過熱處理后的混紡針織物的前后力學性能的比較，得出熱處理對混紡針織物力學性能的影響，為以后織物熱處理條件的選擇提供理論依據。

大豆纖維；熱處理；混紡；力學性能

大豆纖維作為一種新型材料，它綠色環保、柔軟舒適，但很少單獨作為面料，大都與其他纖維混紡，將大豆纖維與棉混紡針織物做熱處理，通過對比前后力學性能的差別，總結出大豆纖維與棉的混紡織物最合適的力學特性。

1 大豆纖維與棉纖維混紡

1.1 大豆蛋白纖維的特點

大豆蛋白纖維屬于再生植物蛋白纖維類，其有著羊絨般的柔軟手感，蠶絲般的柔和光澤，棉的保暖性和良好的親膚性等優良性能，還有明顯的抑菌功能，是一種新型綠色環保纖維，被譽為“新世紀的健康舒適纖維”。[1]

表1 大豆蛋白質纖維與其它紡織纖維性能比較

1）大豆纖維單纖維的線密度小，是0.9～3.0dtex。

2）大豆纖維的橫截面基本呈扁平狀啞鈴形或腰圓形，外觀呈光亮的黃色。

3）縱向表面有溝槽，使纖維具有良好的導濕性和吸濕放濕性，使織物具有良好的透氣性。

4）大豆纖維中大豆蛋白質占23～55%，聚乙烯醇和其他成分占45～77%，大豆蛋白纖維含有多種人類所必需的氨基酸，對人體肌膚具有明顯的保健作用。[2]

5）大豆纖維的機械性能優良,強度指標優于棉、毛、蠶絲和粘膠,但強力明顯不勻,伸長率大且濕強較差。因此相對于一般的化纖,其卷曲率指標較低,彈性差,易變形。

1.2 大豆纖維與棉纖維混紡的特性

混紡紗線織成的面料，外觀具有獨特的風格，有蠶絲般的光澤，懸垂性極佳，給人以飄逸脫俗的感覺。其不但有優異的視覺效果，還有很好的舒適性，其手感柔軟滑爽，質地輕薄，吸濕導濕性優于純棉面料，穿著舒適，染色性能優良，有很好的汗漬色牢度。

2 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的力學性能

力學性能包括織物的拉伸、懸垂、耐磨、起毛、起球等，并運用實驗來研究大豆纖維與其他纖維混紡針織物的力學性能。

2.1 試驗樣品

緯平針織物實驗樣品成分與編號見表2。 編號 成分 處理條件

表2 實驗樣品成分與編號

2.2 熱處理的方法

熱處理：將試樣放在實驗臺上的板子上，將電熨斗調到所需的溫度，分別為170℃，200℃，用調好溫度的電熨斗對試樣處理20min，然后將試樣恢復到室溫進行其性能指標實驗。

2.3 實驗結果及分析

2.3.1 大豆纖維與棉混紡針織物基本性能實驗

實驗結果：織物基本規格實驗的實驗結果如表3。

結果分析：由表3分析可得，隨著溫度升高，橫密度減少，縱密度及厚度先升后降，重量先開后降。

2.3.2 織物拉伸性能實驗結果及分析

實驗結果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后織物拉伸性的實驗結果如表4。大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理后的斷裂強力變化的關系如圖1。大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理后的斷裂伸長率變化的關系如圖2。

表3 大豆纖維與棉混紡針織物的基本規格實驗結果

表4 大豆纖維與棉混紡針織物的拉伸實驗結果

結果分析：通過表4、圖1以及圖2可以看出，熱處理后混紡織物的強力和斷裂伸長率都有所下降，其中隨著溫度的升高，由170℃升到200℃之后，混紡織物的強力和斷裂伸長率有所下降。從實驗結果中可以看出，除純大豆纖維外，大豆纖維與棉混紡織物未經熱處理時的斷裂強力和斷裂伸長率都達到了最大值。

2.3.3 織物懸垂性能實驗結果及分析

實驗結果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后懸垂性能實驗的實驗結果如表6；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的靜態懸垂系數的變化如圖5；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的動態懸垂系數的變化如圖6；大豆纖維與棉混紡針織物170℃熱處理后的靜態、動態示意圖如圖7；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的美感系數的變化如圖8；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的硬挺度系數的變化如圖9。

圖1 大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理之后的斷裂強力變化的關系

圖2 大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理之后的斷裂伸長率變化的關系

表6 大豆纖維混紡針織物的懸垂性實驗結果

圖5 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的靜態懸垂系數的變化

圖6 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的動態懸垂系數變化

圖7 大豆纖維與棉混紡針織物170℃熱處理后的靜態（上）、動態（下）示意圖

圖8 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的美感系數的變化

圖9 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的硬挺度系數的變化

結果分析：通過上述懸垂實驗結果可以看出，混紡針織物的靜態懸垂系數、動態懸垂系數、活潑率、美感系數都比純大豆纖維針織物增加，硬挺度系數降低；經熱處理后混紡針織物的靜態懸垂系數、動態懸垂系數、活潑率、美感系數都降低，硬挺度系數提高，同時隨著熱處理溫度的提高混紡針織物的靜態懸垂系數、動態懸垂系數、活潑率、美感系數都降低，硬挺度系數提高。

2.3.4 織物耐磨性能實驗結果及分析

實驗結果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后耐磨性能實驗的實驗結果如表8。熱處理后的大豆纖維與棉混紡針織物平磨后的重量損失率的變化如圖15。

表8 大豆纖維混紡針織物熱處理后的耐磨性能實驗結果

圖15 熱處理后的大豆纖維與棉混紡針織物平磨后的重量損失率變化

結果分析：根據上面的表3.20以及圖3.21可以看出，混紡織物平磨后的重量損失率下降。經熱處理后的混紡針織物平磨后的重量損失率下降，且隨著熱處理溫度的提高，混紡織物平磨后的重量損失率略提高，溫度過高導致纖維和紗線的損傷。

3 結語

大豆纖維與棉混紡針織物經熱處理后拉伸性能有所下降，懸垂性也降低，手感變得堅硬；織物的耐磨性反而變好了，同時線密度也有所降低。在選擇大豆纖維與棉混紡制作面料時，可以根據不同服裝面料的需求適當的對其進行熱處理，提高面料的性能。

[1]石風俊，趙偉玲.大豆蛋白質纖維及其基本特性.毛紡科技，2002（6）.

[2]張世源.大豆蛋白纖維及其生態性.山東紡織科技，2004（5）.

[3]梅士英，唐人成，趙建平，王華杰，楊旭紅.大豆蛋白纖維性能及織物待染工藝初探[J].印染,2001(5).

[4]唐人成，徐偉，梅士英，宋心遠.大豆纖維耐干熱性能研究[J].針織工業，2006（10）：30-33.

[5]郝立才，楊慶斌，于偉東.豆蛋白改性纖維／滌綸混紡針織物力學性能與混紡比優化[J].紡織科技進展,2006(6).

Preliminary Study on MechanicalProperties of Soybean Fiber and Cotton Blended Fabrics after Heat Treatment

LYU Ping LI Yue PAN Dong-xuan
(Fashion school Wuhai Textile University,Wuhai Hubei,430073,China)

The soybean fiber and cotton blended fabric is one of important soybean fiber blended fabrics.In heat treatment,its mechanical property will change greatly.By comparing the mechanical properties before and after the heat treatment,this paper discusses the influence of heat treatment on the mechanical properties of blended fabrics,which provides theoretical basis for the selection of fabric heat treatment condition.

soybean fiber;heat treatment;blended fabrics;mechanical property

TS102.512

B

1674-2346(2015)01-0023-04

(責任編輯 田 犇)

2014－11－05

呂萍，女，碩士研究生。研究方向：服裝結構