改善羊毛織物褶裥保持性能的紗線指標研究

楊德明，莊偉華，符愛芬，俞金林，詹永娟，沈彧超

(江蘇丹毛紡織股份有限公司，江蘇 丹陽 212351)

隨著人們生活水平的提高，消費者對紡織服裝的要求越來越高，逐漸由單一的保暖、舒適等服用要求向高檔、環保、美觀等個性要求轉換[1]。為了滿足消費者差異化、個性化要求，紡織服裝企業開發了一系列新產品以填補市場空白，多側重于花型設計及功能紡織品方面的開發[2-3]。目前，高品質紡織品，尤其是高檔免燙紡織品的開發正成為消費熱點，亟待紡織服裝企業攻克技術難關，實現紡織品耐久褶裥保形性能且易護理[4]。

褶裥耐久保持性能作為高檔免燙紡織品重要指標之一，是指織物經熨燙構成的褶裥(含軋紋、折痕)，在洗滌后經久保形的程度[5]。實質上是大多數合成纖維織物熱塑性的一種表現形式。由于大多數合成纖維是熱塑性高聚物，因而一般都可通過熱定形處理，使這類纖維或以這類纖維為主的混紡織物，取得使用上所需的各種褶裥、軋紋或折痕[6]。而羊毛纖維是天然角朊蛋白纖維，其二硫鍵在高溫、強酸堿條件下容易發生斷裂，出現強力銳減，甚至織物解體問題[7]。因此高溫褶裥定形工藝并不適用于羊毛織物，需要從原料、紗線、織造、整理全過程進行工藝控制，使羊毛織物褶裥耐久保持[8-10]。

采用生物酶防縮羊毛為原料，從紡紗角度對織物褶裥耐久保持性進行探究，通過選擇合理的紗線形式及紡紗工藝參數，建立羊毛織物紗線指標與褶裥耐久保持性間的關系。

1 紗線規格設計

1.1 原料選配

生物防縮羊毛纖維與同規格普通羊毛纖維在強力、縮率等方面存在差異。為了對比生物防縮羊毛紗線與普通羊毛紗線成紗指標差異，需要選配纖維長度、細度盡可能接近的原料，纖維性能指標見表1。

1.2 紗線規格確定

根據原料及紗線結構的不同，織物褶皺耐久保持性存在差異。一般來說，原料縮率的不同決定織物最終抗皺水平，而紗線的構成形式、線密度、捻度、捻向影響纖維在紗線內部分布狀態，會對紗線的抗彎剛度乃至織物的抗皺保形性能產生影響。選擇11種規格不同的經紗與同一規格緯紗交織成布，研究紗線指標與褶皺保持性能關系，經紗規格設計方案見表2。緯紗是單紗密度為15 tex的雙股紗，捻向為“Z-S”，單紗捻系數為93，合股捻系數為145。

表1 纖維性能指標

表2 紗線規格設計方案

1.3 紡紗過程控制及成紗指標測試

由于Z-Z同向加捻，紗線纏結、抱合程度增大，內應力較強，容易產生紗線縮率差異及捻縮現象，為了消除紡紗引起的內應力及捻縮，需要將紗線放置于飽和蒸汽室，以(98±2) ℃蒸紗1 h。11種羊毛紗線成紗力學指標測試結果見表3，均滿足可紡性要求。

表3 11種羊毛紗線成紗力學指標測試結果

紗線斷裂強伸度測試采用YG061 L型電子單紗強力儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)測試，測試按GB/T 3916—2013 《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定 條樣法》進行測試。隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min,預加張力(0.5±0.1) cN/tex。

2 織造及過程控制

采用2/2斜紋組織，通過sm93-300-340高速劍桿織機(意大利舒美特公司)上機織造?？椢锞o度為105%，緯經比為0.95，徑向密度為200根/(10 cm)、緯向密度為190根/(10 cm)，織物幅寬為157 cm。由于紗線規格大多為強捻紗，在整經、織造過程中，在滿足正常生產條件下，需要格外控制織造張力及速率，盡量選用低速率、低張力生產配置，減少紗線與鋼筘、綜眼的摩擦，避免紗線斷紗、擦傷引起的質量問題。

3 褶裥保持指標測試及分析

3.1 折皺回復角

折皺回復角測試采用YG(B) 541D-II型折皺回復角測試儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，參照GB/T 3819—1997 《紡織品 織物折痕回復性的測定 回復角法》進行測試。急彈回復角測試時間為(15°±1°)，緩彈回復角測試時間(300±5) s，壓力負荷為(10±0.05) N，測試工位10位，每組試樣測試 1次。織物折皺回復角測試結果見表4。

表4 織物折皺回復角測試結果

從表4的實驗方案1、2測試結果來看，生物防縮羊毛織物具有更高的折皺回復角，比同等規格的普通羊毛織物提高6.1°。這是由于生物防縮羊毛纖維表面經生物酶分解了部分羊毛鱗片蛋白，在經紡紗、織造過程后，纖維間抱合滑移性能比普通羊毛纖維好，因此單位時間的折皺回復效果也更佳。

由表4的方案2、3測試結果來看，同向加捻對羊毛織物折皺回復角的提高具有明顯正向影響。這是由于同向加捻可有效增加紗線密度及內應力，紗線的抗彎剛度等性能提升，相應的織物抗彎折回復能力也更強。

由表4的方案2、4、5測試結果來看，股紗相較于單紗有較高的折皺回復角，隨合股數提高，折皺回復性變好。合股紗相較于單紗增加了紗線間的作用力，合股數越多，紗線間作用力越大，在織物被彎折后，紗線回復原狀的能力也更強。

由表4的方案2、6、7測試結果來看，紗線的線密度提高有助于提高折皺回復性。紗線線密度增大，紗線越粗，單根紗線抗彎折能力增強，織造成布后由于紗線協同效應，折皺回復性也好。

由表4的方案7、8、9測試結果來看，單紗初始加捻捻系數越高，折皺回復性越好。單紗初始捻系數越高，內應力越強，單位長度捻回數增加，在織物或者紗線彎折時更不易彎曲。

由表4的方案9、10、11測試結果來看，合股捻系數的提高有助于折皺回復性提高。合股捻系數提高使得股線內單紗抱合作用增強，股紗的抗彎剛度也較大，折皺回復性好。

3.2 氈縮率

氈縮率采用Wascator FOM 71 CLS縮水率試驗機(瑞典伊萊克斯股份有限公司)，參照IWS TM31《可機洗羊毛的防縮測試》進行測試。按IWS TM31準備樣品，將待測織物放入縮水率試驗機(洗滌量不超過1 kg)，使水面浸沒織物；經1×7A松弛環節及3×5A洗滌環節，記錄松弛及洗滌后尺寸測試結果，計算平均值。按IWS TM31收縮百分比及收縮面積比率公式計算氈縮率，織物氈縮率測試結果見表5。由實驗方案2、3測試結果來看，同向加捻對羊毛織物折皺回復角的提高具有明顯效果。這是由于同向加捻可有效增加紗線密度及內應力，紗線的抗彎剛度等性能提升，相應的織物抗彎折回復能力也更強。

表5 織物氈縮率測試結果

由表5的實驗方案1、2測試結果來看，生物防縮羊毛織物具有更好的氈縮率，同等規格的生物防縮織物可降低3.44%。這是由于生物防縮羊毛纖維表面經生物酶分解了部分羊毛鱗片蛋白，纖維收縮率降低，在經紡紗、織造過程后，氈縮現象被大幅削弱，因此氈縮率也更低。

由表5的實驗方案2、4、5測試結果來看，股紗相較于單紗有較低的氈縮率，且合股數越高，越不易氈縮。合股紗相較于單紗增加了紗線間的作用力，合股數越多，紗線間作用力越大，在織物濕熱條件下，收縮的趨勢被有效阻止。

由表5的實驗方案2、6、7測試結果來看，紗線的線密度提高有助于降低氈化現象。紗線線密度增大，紗線越粗，織物交織點面積越大，排列越緊密，織造成布后由于紗線協同效應，氈縮不明顯。

由表5的實驗方案7、8、9測試結果來看，單紗初始加捻捻系數越高，氈化越不明顯。單紗初始捻系數越高，內應力越強，單位長度捻回數增加，在織物濕熱條件下，可收縮空間很小，因此氈化較困難。

由表5的實驗方案9、10、11測試結果來看，合股捻系數的提高有助于折皺回復性提高。合股捻系數提高使得股線內單紗抱合作用增強，股線內作用力有效阻礙氈化效應。

4 結束語

本文在優化紗線設計基礎上，對影響羊毛織物褶裥保持性的纖維種類、紗線合股數、線密度、加捻捻度等指標進行了研究分析，并就過程控制提出了建議。在開發高保形免燙面料的紡紗控制方面應當注意：①生物防縮羊毛織物比普通羊毛織物耐久褶裥保持效果好；②采用同向合股技術增加合股數可有效提升羊毛織物褶裥保持性；③增大紗線線密度，并提高紗線同向加捻程度能有效改善羊毛織物褶裥保持指標。