復合超細纖維水刺非織造布多次水洗后的性能探討

文/李娟 陳櫻

1 引言

水刺法非織造布成形工藝獨特，主要用于制造一次性生活用品，特別是超細纖維水刺非織造布，常應用于高等級的擦拭布料。在其應用領域當中，可作為一次性使用的布料，也可用來作為多次使用的布料。除此之外，當前市場上所銷售的超細纖維水刺非織造布與其他一次性產品表現不同，它需要通過染色后加工的工藝來賦予布料各種顏色，并最大程度上提高外觀的美感。本文對經多次水洗后的超細纖維水刺非織造布原布料及經染色加工的布料性能進行初步研究，得出相關結論，進而提高織布產品的應用價值。

2 試驗部分

2.1 原料

選取市場典型銷售的復合超細纖維的水刺非織造布作為試驗原料（試樣基本情況見表1），產品表面密度在90g/m2～100g/m2之間。超細纖維主要成分為聚酯（PET）和聚酰胺（PA）。

表1 試樣基本情況

2.2 水洗試驗

采用相同的水洗設備、水洗循環標準以及相同的水洗工藝進行水洗試驗。其水洗流程如下：向洗衣機注入占機身3/4水量，設計自動洗滌時間為9min，排水3min，脫水時間為3min。漂洗過程如下：自動加水4min，漂洗5min，排水3min，脫水4min。同時，在烘干工序中，設定烘箱溫度（60±5）℃，烘干時間180min；試樣在烘箱中平攤放置進行干燥。重復上述步驟，進行10次水洗試驗，記錄并且計算水洗后布料尺寸(Li)。按公式（1）對試驗第i次后試樣的橫、縱向尺寸對初始尺寸(Lo)的累計收縮率(Si)進行計算。

當計算結果為正數時，其表示織布的試樣收縮，稱為收縮率；負（－）表示倒大，我們稱之“倒大率”。

2.3 表面狀態及手感評價

建立“五星級”打分標準對產品的外觀形態和手感進行評價。其中五星代表外觀形態最佳，基本接近于布料原樣，一星代表外觀形態最差，三星以下（不含三星）不建議服務于產品；手感評價的評價機制同理。

3 結果及討論

3.1 水洗次數對織布尺寸的影響

經10次水洗后，產品的縱向Si均大于0，具體數據如表2所示。表中“－”代表負數值。經10次水洗后，試樣的縱向尺寸都發生了變化，并且發生了不同程度上的收縮，隨著水洗次數的遞增，縱向Si的絕對值隨之遞增，其非織布料的形變也隨之增大。由于非織布是以縱向加工生產而來的，使得產品的縱向在水洗過程中呈現拉伸趨勢，因此，產品在縱向存在內應力，經水洗—烘干步驟后，使其內應力隨之釋放，進而造成不同程度的收縮。

為了減少織布的縱向Si，在生產工藝中可以進行適當的調整，采用低張力牽引進行染色和整理工藝。而對于試樣的橫向Si呈現正負兩極分布的態勢，取絕對值可知其隨水洗次數增大而增大，表明了國產設備在生產織布產品時，橫向發生倒大現象，而利用進口設備進行織布生產，織布都不會發生倒大現象。進一步表明了進口生產設備在生產超細纖維橫向水刺非織造布時，橫向尺寸穩定性能更強，由于布料經水洗后的縱向Si遠大于橫向，進一步說明了進口設備的水刺纏結效果要優于國產生產設備。

從表2還可以看出，超細纖維橫向水刺非織造布經5次水洗后，Si數值趨于穩定，由此可知，在經5次水洗后，水刺非織造布的橫、縱向Si變化程度變化逐漸減少并趨于穩定。因此水刺非織造布料結構具有一定的穩定性，只要在生產中經過預先松弛或壓縮，才能夠消除其內應力，使布料尺寸穩定。

表2 經10次水洗的試樣Si值 %

表3 染色和后整理工藝對產品Si的影響%

3.2 不同水刺設備對水洗后產品收縮率（Si）的影響

按照指標來講，紡織品在經歷5次水洗后的收縮率不得超過5.0%。從表2可以看出，在4個試樣中，由國產設備生產的紡織品的縱向Si在經過5次水洗后達到或直接超過5.0%，這說明了由我國自主生產的超細纖維水刺非織造布，在沒經過染色加工后，經過多次水洗后Si都會增大，國產設備不適合制造可以重復使用的產品。由表2得知，試樣3是通過進口+國產設備聯合生產的超細纖維水刺非織造布，其收縮率（Si）均低于5.0%，由此說明了由進口和國產聯合配置組成的生產線，其生產性能優于純國產生產線的生產性能，并且我國可以通過后染色加工工序進一步降低產品的Si，從而滿足產品經多次使用后的產品Si的指標。

3.3 染色和后整理工藝對產品收縮率（Si）的影響

染色和后整理工藝對產品Si的影響見表3。

由表3可以看出，經過后染色加工的紡織品，其Si無論在縱、橫向都有所降低，對于在線染色的試樣4來講，其Si相對較大。采用正確的染色工藝流程，可以對紡織品的Si進行適當的調整。經過10次水洗后，而對于進口設備生產的織料來講。其縱向在后染色處理以后，其縱向的Si值相對穩定，而其橫向Si值由3.0%降低至1.0%，對于國產設備的織料并沒有太大改變。分析由進口設備生產的織料Si變小的主要原因，利用后染色工藝可以消除布料的內應力，進而增加布料尺寸的穩定性。

3.4 水洗后產品外觀形態、手感評價

經多次水洗后試樣的外觀及手感評價見表4。

表4 經多次水洗后試樣的外觀及手感評價

從表4可看出，織料在經過多次水洗后，進口設備所生產的試樣外觀優于國產設備所生產試樣外觀；針對同一進口設備生產的產品，經染色后加工的產品其外觀形態比原產品要好；同時平幅染色的產品狀態也要好些，原因在于染色時產品被張緊平鋪，不易產生解纖維纏結，從而保護了產品外觀。

針對產品的手感而言，經多次水洗后的產品，手感普遍都好，具有羊羔皮的手感特征。其中進口設備制造的產品手感最佳。分纖率是決定手感的重要指標，超細纖維水刺非織造布的分纖率并非100%，在經過多次水洗后其會繼續進行分纖行為，使分纖率不斷增加。試驗結果表明，無論采用國產設備還是進口設備，只要經過水洗都會使其分纖率升高，因此以復合超細纖維水刺非織造布為原材料的產品，經過重復使用后其手感會越來越好。

4 結論

本文設置相關試驗，對經過多次水洗后復合超細纖維水刺非織造布料的性能進行初步研究。試驗結果表明，在經過多次水洗后的超細纖維水刺非織造布料的尺寸易發生變化，Si值隨水洗次數的增加而增加，布料在縱向方面表現為收縮，而橫向可能會發生倒大現象，主要取決于生產設備，并且由進口設備生產的織布尺寸穩定性較強，我國水刺設備生產技術還有待提高；另外，在進行染色工序時，在線染色不利于產品的多次使用；最后，隨著水洗次數的不斷增多，可以進一步提高織布的分纖率，使得布料更加柔順、絲滑。