耐用的生物基纖維：揭示了漢麻基紡織材料的潛力

A. De Raeve, T. Van Hove

根特大學(xué)學(xué)院(比利時(shí))

1 漢麻織物的物理特性——與棉織物對比

本文測試所用織物試樣的規(guī)格參數(shù)如下所述。

漂白漢麻織物：經(jīng)漂白、未經(jīng)染色的平紋漢麻織物，面密度為207 g/m2，由比利時(shí)Libeco Lagae公司提供。

染色漢麻織物：染成綠色的平紋漢麻織物，面密度為147 g/m2，由荷蘭生態(tài)紡織品公司提供。

漢麻/有機(jī)棉混紡織物：漢麻與有機(jī)棉的質(zhì)量比為55/45，染成藍(lán)色的斜紋織物，面密度為324 g/m2，由荷蘭生態(tài)紡織品公司提供。

漢麻/聚酯混紡織物：漢麻與聚酯的質(zhì)量比為55/45，經(jīng)漂白、未經(jīng)染色的斜紋織物，面密度為278 g/m2，由荷蘭生態(tài)紡織品公司提供。

漂白棉織物：經(jīng)漂白、未經(jīng)染色的棉織物，面密度為250 g/m2，由比利時(shí)Concordia紡織品公司提供。

按表1的方法，測試上述織物試樣的基本物理特性。

表1 物理性能試驗(yàn)方案

主要測試結(jié)果如表2所示。由表2可知：

——純漢麻織物在耐磨性、起毛起球和起皺等方面表現(xiàn)出一定的局限性；

——漢麻織物可為休閑服和工作服提供市場需要的基本力學(xué)性能；

——純漢麻的缺陷可通過與其他纖維混紡(如漢麻/有機(jī)棉或漢麻/再生聚酯混紡)來彌補(bǔ)(或部分彌補(bǔ))；

——僅面密度較小(147 g/m2)的綠色漢麻織物的接縫滑移超過極限值3 mm；

——60 ℃下工業(yè)化洗滌后織物的變形極限要求通常為±2%，所有被測織物試樣都沒有在經(jīng)、緯兩個(gè)方向均達(dá)到這一要求。

表2 織物試樣的物理性能測試結(jié)果

(續(xù)表2)

2 氨處理對纖維素制品的影響

氨處理可采用比利時(shí)Veramtex公司的轉(zhuǎn)包工序(Beau-Fixe工藝)進(jìn)行，處理方案如圖1所示。工序A表示在大氣壓下將基材浸入液氨(-33 ℃)中，時(shí)間少于10 s。工序B表示在120 ℃下熱處理使氨揮發(fā)，之后的工序C是采用80 ℃熱水洗滌以完全去除氨。最后一步(工序D)是采用拉幅機(jī)系統(tǒng)干燥基材。最終，通過充分蒸餾使超過99%的氨得以回收。該Beau-Fixe處理工藝已通過Oeko-Tex的Standard 100和STeP認(rèn)證。

圖1 Beau-Fixe工藝 (Veramtex公司)

氨處理對纖維素纖維的影響與堿處理高度相似。單根棉纖維在溶脹充分時(shí)會(huì)喪失其典型的扭度結(jié)構(gòu)(高達(dá)60 扭/cm)。由此，纖維的結(jié)晶區(qū)和半結(jié)晶區(qū)發(fā)生永久改性，最終形成性能穩(wěn)定的材料。圖2給出了氨處理纖維素織物的典型案例。

圖2 Beau-Fixe工藝處理對織物洗滌后保型性的積極影響

本文旨在為棉花和亞麻、漢麻等纖維素材料的Beau-Fixe工藝處理及該工藝的可轉(zhuǎn)移性給出實(shí)用的見解。針對漂白棉織物和漢麻織物物理性能的測試，前文已制定了表1所示的試驗(yàn)方案。采用該試驗(yàn)方案，對氨處理前后漂白棉織物和漢麻織物的物理性能進(jìn)行測試，結(jié)果如表3所示。

由表3可以看出，經(jīng)氨處理后，漂白棉織物的物理性能顯著提升：經(jīng)向拉伸強(qiáng)度提高了13.8%；耐磨次數(shù)由15 000轉(zhuǎn)提高至35 000轉(zhuǎn)；褶皺敏感性降低；工業(yè)化洗滌后的尺寸變化率≤2%。接縫滑移量增大，但仍低于3 mm。

表3 氨處理對漂白棉織物和漢麻織物物理性能的影響

FTI實(shí)驗(yàn)室的分析表明，氨處理前后漂白棉織物的手感性能完全類似。試驗(yàn)評估了氨處理對織物可染性能的影響。結(jié)果表明，經(jīng)氨預(yù)處理后，所有的染色工序均可獲得更高的上染量。較高的K/S值和較低的L值也表明氨處理后織物的染色深度增大。根據(jù)ISO 105-X12和ISO 105-C06標(biāo)準(zhǔn)分別測試織物的摩擦(干/濕摩擦)牢度和洗滌(滲色與降解)色牢度，結(jié)果顯示，氨處理不影響織物的染色牢度。

采用水分管理測試系統(tǒng)測試了漂白或染色棉織物和漢麻織物及其混紡織物的親水特性。結(jié)果表明，與棉織物類似，純漢麻織物及其混紡織物均表現(xiàn)出良好的親水性(最小接觸角為3.05°)。

Beau Fixe和Oeko-Tex為注冊商標(biāo)