羽絨羽毛蓬松度及其測試結果影響因素探討

任 剛 楊春水 宗 鑫 劉 嶠

中國紡織信息中心 中聯(lián)品檢(北京)檢驗技術有限公司(中國)

中國是羽絨羽毛生產和消費大國,據(jù)中國羽絨信息網《2022年中國羽絨行業(yè)進出口數(shù)據(jù)簡報》顯示,中國羽絨羽毛的原毛、寢具、服裝及睡袋出口總額為343 498.5萬美元,相比2021年增長3%。由于羽絨制品除具有優(yōu)良的保暖性外,還同時兼具輕柔、透氣和環(huán)保等特點,已經成為當下最重要的保暖產品。羽絨制品具有優(yōu)良保暖性的原因在于其填充的羽絨纖維具有特殊的樹形結構且呈現(xiàn)放射性,從而能使羽絨具有優(yōu)良的蓬松度和回彈性能。羽絨制品內部,纖維與纖維之間存在大量的孔隙,這些孔隙能夠含蓄大量的靜止空氣,這些靜止空氣是熱的不良導體,能充分阻止人體與外界進行熱交換,從而起到優(yōu)良的保暖效果。[1]羽絨的蓬松度是用單位質量的羽絨所占的體積來表征的,蓬松度是羽絨制品重要的內在質量考核指標之一,它直接影響羽絨制品的保暖性能。一般而言,蓬松度越大的產品,其保暖性能越好。

目前中國常用的羽絨羽毛產品標準有GB/T 14272-2021 《羽絨服裝》[2]、FZ/T 73053-2015 《針織羽絨服裝》、QB/T 1193-2012 《羽絨羽毛被》、 QB/T 1194-2012《羽絨羽毛床墊》、QB/T 1195-2012《羽絨羽毛睡袋》、QB/T 1196-2012《羽絨羽毛枕、墊》。本文主要圍繞GB/T 14272-2021《羽絨服裝》,就影響蓬松度的因素提出一些作者的見解。

1 絨子含量

GB/T 14272-2011更新為GB/T 14272-2021,主要的變化就是不再考核含絨量,在考核絨子含量的同時對絨絲、羽絲的總量也提出了限制。受絨絲和羽絲的影響,含絨量的高低無法直接影響羽絨的蓬松度,同時也不能真正表征羽絨服裝的保暖性,而絨子含量卻能比較直觀地反映羽絨服裝的品質和保暖性。絨子含量指的是羽絨羽毛中絨子所占的質量百分比,絨子包括朵絨、未成熟絨、類似絨和損傷絨。絨子含量是影響蓬松度的最重要因素。絨子含量高低決定了蓬松度的大小,絨子含量高的產品,其蓬松度相對也高。為驗證這一點,本文選取了20包絨子含量為70%～90%的白鴨絨,分別按照GB/T 10288-2016 測試絨子含量,按照GB/T 14272-2021附錄C測試蓬松度,具體結果見表1。圖1所示為絨子含量與蓬松度的關系。

圖1 肉眼觀察下正常朵絨的形態(tài)

圖1 絨子含量(質量分數(shù))與蓬松度的關系

表1 不同樣品的絨子含量與蓬松度的測試結果

由表1及圖1可見,隨著絨子含量的增加,樣品的蓬松度也隨之增大。

2 絨子的大小及形態(tài)

成熟絨子形狀有朵絨、傘狀絨等,絨子中大部分為朵絨。朵絨含有絨核,其上的絨枝呈向四周放射的半球形狀態(tài),相比傘狀絨而言,朵絨的飽滿度更好、絨朵更大,相同質量下,朵絨的蓬松度高于傘狀絨。一般情況下,鵝絨比鴨絨的絨朵大,飽滿度好,絨枝粗,鵝絨的蓬松度普遍高于鴨絨[3]。中國是世界上最大的羽絨及其制品的生產國、出口國及消費國,隨著國內外市場對羽絨產品需求的急劇增長,正常生長周期的鵝、鴨已無法滿足市場需求,導致一些飼養(yǎng)周期明顯縮短的“仔鴨絨”、“仔鵝絨”流入市場,劉新華等[4]通過對比老鴨鴨絨和仔鴨鴨絨的形態(tài)特征發(fā)現(xiàn),一般情況下,單個老鴨朵絨中絨枝的數(shù)量為65～100根,單個仔鴨朵絨中絨枝的數(shù)量為15～40根;老鴨鴨絨絨枝長度為10.2～30.3 mm,直徑為8.71～38.40 μm,仔鴨鴨絨絨枝長度為8.2～22.1 mm,直徑為7. 53～ 25.10 μm,利用X射線衍射分析還發(fā)現(xiàn),老鴨鴨絨的結晶度為60.8,仔鴨鴨絨的結晶度為54.6。結果表明:老鴨鴨絨的絨枝數(shù)量、長度和直徑都大于仔鴨鴨絨,結晶度也高于仔鴨鴨絨,因此,老鴨鴨絨的蓬松度高于仔鴨鴨絨。

為降低成本、以次充好,一些羽絨羽毛產品中加入了大量的超短絨絲、超短羽絲,這些超短絨絲、超短羽絲相互糾纏成纖維團,纖維團呈蠶繭狀,形態(tài)與絨子相似,但是其回彈性差,蓬松度遠低于正常羽毛羽絨。如圖1、圖2為正常朵絨的形態(tài),圖3、圖4為蠶繭狀絨的形態(tài)。

圖2 顯微鏡下正常朵絨的形態(tài)

圖3 肉眼觀察下蠶繭狀絨的形態(tài)

圖4 顯微鏡下蠶繭狀絨的形態(tài)

3 加工工藝的影響

為使羽絨的清潔度、殘脂率、蓬松度等指標達到標準要求,羽絨在加工過程中需要進行大量的水洗處理,但如果水洗過度,羽絨的油脂含量會偏低,將影響羽絨的剛性,導致蓬松度下降,而羽絨加工過程中,為達到或提高羽絨的某些性能,更會使用多種整理劑,如果加工過程中水洗不徹底,這些整理劑就會殘留在羽絨的絨絲上,導致羽絨回彈性降低,手感發(fā)黏,甚至相互黏接,也將直接影響羽絨的蓬松度。

4 測試方法的影響

GB/T 14272-2021《羽絨服裝》測試標準主要變化之一就是修改了羽絨蓬松度的測試方法,由原來的烘箱法改為蒸汽還原法,蒸汽還原法能夠對羽絨進行充分的還原及干燥,更接近于羽絨加工過程。按照GB/T 14272-2021測試羽絨蓬松度時,測試環(huán)境、前處理時羽絨是否經過充分潤濕與烘干、調濕時間、測試手法等都會對蓬松度測試結果產生影響。試驗過程中還發(fā)現(xiàn),直接倒料測試與攪拌后測試也會對結果產生一定的影響。GB/T 14272-2021規(guī)定的操作步驟為先用漏斗式倒料桶稱取(30±0.1) g處理后的試樣,然后打開倒料桶底蓋,讓全部試樣緩慢飄落到蓬松度測量桶內,移開倒料桶。測試人員握住攪拌棒的最頂端,將攪拌棒沿著桶壁伸至圓筒底部,攪拌棒一邊小幅、緩慢地搖晃,一邊往上提升,使羽絨變松。在圓筒壁不同的區(qū)域重復該過程5次,每次攪拌時間為10～15 s,蓋上壓盤,待壓盤自然緩慢下降至試樣表面時開始計時,60 s后記錄壓盤對應的蓬松度儀的刻度值。按照上述步驟再重復測試2次,另外1個試樣也執(zhí)行上述的操作,最后取6個結果的平均值。按照上述要求攪拌時,無論如何攪拌,蓬松度測量桶內的羽絨都無法達到充分混勻的狀態(tài),羽絨中間會殘留大小不一的空間,該空間內沒有任何羽絨,待壓盤緩慢下降并停止時,這些空間仍會部分存在,這就導致所測的蓬松度相對偏高。在用倒料筒將羽絨緩慢、均勻地倒入蓬松度測量筒內時,羽絨呈現(xiàn)完全蓬松的狀態(tài)且不會形成上述所說的大小不一的空間。圖5為倒料筒直接倒入后的羽絨狀態(tài),圖6為倒料筒倒入,再經攪拌后的羽絨狀態(tài)。不需攪拌直接測試時的結果會比攪拌后測試的結果小,具體如表2所示。

圖5 倒料筒直接倒料后的羽絨狀態(tài)

圖6 倒料筒倒料后再經攪拌的羽絨狀態(tài)

表2 直接倒料與倒料后再經攪拌后測得的蓬松度及其差值 單位:cm

由表2數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),通過倒料筒緩慢均勻地將羽絨倒入測試桶內,不經攪拌,所測得的蓬松度偏低,但羽絨的狀態(tài)更為理想,相對而言更接近于真值。

5 結語

羽絨蓬松度是影響羽絨制品保暖性能的重要因素,通過對影響羽絨蓬松度及其測試結果的主要影響因素進行分析,發(fā)現(xiàn)羽絨的絨子含量越高,其蓬松度越好,但羽絨蓬松度同時也會受加工工藝、羽絨自身大小及形態(tài)的影響。對于蓬松度測試環(huán)節(jié),羽絨經攪拌棒攪拌的蓬松狀態(tài)會差于直接倒料、不經攪拌時的羽絨狀態(tài),導致攪拌后的蓬松度測試結果高于直接倒入、不經攪拌的測試結果。文章從原料、檢測方法等角度對影響蓬松度測試結果的因素進行了分析,希望可對企業(yè)或檢測機構分析蓬松度結果時具有一定幫助。