回收棉再織造織物物理性能研究

雷枋喜

（上饒幼兒師范高等?？茖W校，江西 上饒 334000）

世界人口的迅猛增加造成了突出的問題，如糧食短缺、耕地不足、大氣污染以及廢舊棉麻制品的處理等問題。其中，廢舊棉麻制品的處理雖然沒有前幾個問題突出，且我國是產棉大國，但是隨著出口的增多，我國市場也出現了面料短缺的問題[1]。隨著人們生活條件的改善，棉纖維等天然纖維素纖維被越來越多地應用于服裝面料生產，服裝的使用周期也越來越長，廢舊棉麻制品的處理已成為亟待解決的難題。

1 棉麻制品亟待回收的原因及方法

當下采用的廢舊棉麻制品的處理方式主要有兩種：掩埋和焚燒。這兩種方式對人類來說是非?？膳碌?，直接導致大量資源浪費，還對環境造成了極大的破壞，畢竟棉麻制品的分子結構特別堅固，降解周期也比一般的物體長[2]。除此之外，棉纖維的生產從原材料提取開始就很復雜，需要投入非常多的人力、財力，付出與收獲甚至不匹配。因此，棉花的種植面積在慢慢減少。然而，隨著生活水平的提高，人們對棉制品的需求也越來越大，供需不平衡的矛盾全面加劇。

回收廢舊棉麻織造物并進行再利用，節省了大量的棉紡織原材料，可以緩解目前糧地與棉地的矛盾與沖突，是一種可持續發展的思路，也是在環保的基礎上衍生出來的可持續發展的做法，目前已經被許多科研項目列為研究對象。現在，對廢舊服裝的回收、加工利用主要有機械法、化學法、物理法和熱能法4種方法[3]。本研究探討利用機械法進行日常純棉紗線和織物的回收和再加工，原棉與回收棉在2∶1和1∶1的比例下形成的混紡紗線、純原棉紗線及其織造物的物理性能。

2 棉麻織物物理性能再造的實驗過程

物理機械回收法被更多地應用在純棉紡材質的物品上，處理的辦法是用切割機器將廢棄的純棉紡織品切割成大小適當的布塊以后，用濼口機對布塊進行再加工，此時大小適當的布塊又變成棉纖維的狀態。接下來開始進行再織造，經過常規的制造工序后又形成新的棉質織造物。物理機械回收法的優點是對普通棉麻織物的回收操作簡便、價格低廉。

2.1 儀器設備

和毛機器（?。℉PTL）、棉布精梳儀器（WKHY）、小型數字式小樣并捻機（SLLW-D1） （臨沂紡織器材廠）、麻紡織實驗儀（SECL-O8）、數字紙紗機（RKLD，永嘉市精誠機電有限公司），織布打樣機（RLE0438，永嘉市精誠機電有限公司），電腦橫機（CM320，美國STOLL公司）。

2.2 實驗材料

首先，準備一條28 mm的原棉纖維。實驗過程如下：

（1）將原棉纖維開松、梳理、并條、粗紗、細紗、合股，然后紡成一條68 tex的紗線，經過所有的織造程序后做成20 cm以上的平紋織物和斜紋織物。

（2）用電腦的橫機將原本的紗線織成一個長 30 cm、寬16 cm的平織針織物—1+1羅紋組織針織物。

其次，開始進行原棉紗線和織物的物理性能測試。按照國家標準，進入預調濕和調濕的程序，就可以對原棉紗線和織物進行物理性能測試，測試的程序如下：

（1）紗線的性能。在不存在其他因素的情況下，只考察紗線的性能。

（2）物理性能。在物理性能的測試中，最大的考驗是織物的強韌性，通過各項比對得出有效結果。

（3）織物的其他性能，包括織物的頂破力和起毛程度。

2.3 模擬日常使用

將所有織物按照國家標準GB/T 7632放入普通洗衣機執行洗滌過程30次，按照國家標準GB/T 9632.3執行烘干程序，洗滌烘干結束后將織物剪成3 cm×1 cm的小碎物，多余的邊角料再投入測試的機器中。

測試結果顯示，雜質分析儀將紗線和織物破碎成纖維，雜質箱中有部分紗線未能完全破碎，將其再次喂入雜質分析儀中，直至織物和紗線被充分破碎成纖維，最終進行分類回收。

在破碎過程中，短絨纖維被雜質分析儀處理成雜質不再回收。將雜質箱中剩余的紗線重新回收，所得的棉纖維回收率在92%~95%。

2.4 實驗結果與討論

在1∶1和2∶1的比例下，原棉和回收棉的物理性能測試結果見表1。由表1可知，在1∶1的比例下，織物經過各種機械的物理碾壓會出現不同程度的性能變化，和新的織物還是有顯著的區別；在2∶1的比例下，織物的物理性能變化不太明顯，性能與之前的新織物基本接近，可以滿足再織造的條件。

表1 不同比例回收棉紗線與純原棉紗線斷裂強力和毛羽測試結果

3 棉麻織物物理性能再造的實驗結果

（1）無論何種比例的織物，經過回收再造以后，原有的強韌性都出現了下降的趨勢，并且是不同程度的下降。出現這種情況的原因：經過機器的強力撕扯以及拆解，纖維與纖維之間、紗線與紗線之間的相互作用力直接呈現下降的趨勢。在外力的不斷沖擊下，原來就受損的棉纖維分子從結實的大分子鏈中脫落，形成纖維斷口，大大降低了織造物的韌度。隨著回收織物中原棉含量的增加，整體力學性能也相應提升。在1∶1和2∶1的比例下，混紡針織物與純原棉針織物的頂破強力、抗起毛起球性能、耐磨性能都有所變化。

（2）針織物線圈的結構特性之一就是卷曲性，并且回收的衣物纖維長度較短，所以在回收再造中容易出現斷線頭等問題，這在1∶1的比例下更為明顯，因此，整體的結構穩定性受到很大影響，導致強韌性降低，但還是可以滿足平時的衣物需求。

（3）本實驗使用純粹的物理方法，用到的機器多是雜質分析儀器，這也是在現有技術和造價條件允許的情況下常用的回收處理辦法，因此有許多缺陷，比如機器的內部拆解一定會對纖維形狀、長度造成一定程度的破壞，即使是先進的機器也會不可避免地出現這種現象。在回收及再造的過程中，織物的成分會受到不同程度的磨損，因此，再造出來的實物與原材料有質量上的差異也是很常見的。

（4）通過實驗可以看出，回收的棉線、織造物品在很大程度上能還原原制品的物理性能，也可以滿足基本的日常需求，如果加以推廣，還是可以一步步運用到今后的回收中。值得一提的是，因為本次實驗用到的機器比較保守、落后，隨著科技的發展，精密儀器的應用會越來越廣泛，紡織品回收工作會越來越普遍。