張 爽,湯小白,吳惠英
(蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕紡系,江蘇 蘇州215031)
絲素是蠶絲中重要組成部分,含量約占蠶絲總量的70%~80%,目前對(duì)再生絲素的應(yīng)用受到人們的關(guān)注,采用再生絲素溶液對(duì)織物進(jìn)行改性以提高產(chǎn)品附加值是再生絲素溶液的一種應(yīng)用。本文采用氯化鈣-甲酸溶解絲素獲得再生絲素溶液,并對(duì)滌/棉針織物進(jìn)行功能整理,測(cè)試織物整理后各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化情況,為拓寬絲素蛋白在針織物整理過程中的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
采用橫機(jī)編織滌/棉(65/35)針織物若干,組織均采用緯平針,織物基本參數(shù)如表1所示,利用織物密度鏡測(cè)試織物經(jīng)密、緯密;利用FA2104S型電子天平測(cè)試織物平方米質(zhì)量;利用YG141型織物厚度儀測(cè)試織物厚度。
蠶絲脫膠:用分析天平稱取一定量的天然蠶絲,分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的Na2CO3溶液按1∶20的浴比煮沸30min進(jìn)行脫膠,上述過程反復(fù)3次,每次脫膠后用60℃以上的去離子水清洗,放在45℃條件下的烘箱里烘干,得到脫膠蠶絲,備用。
再生絲素溶液的制備:將氯化鈣(CaCl2)在室溫狀態(tài)下溶解于甲酸(FA)中,攪拌約30min,將脫膠蠶絲溶解于Cacl2-FA溶液中,磁力攪拌約2h,獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0%的再生絲素溶液。
采用浸軋法用不同濃度的再生絲素溶液對(duì)針織物進(jìn)行改性整理。將待測(cè)樣品進(jìn)軋槽進(jìn)水升溫,同時(shí)加入6.0%再生絲素溶液浸軋,浸軋溫度控制在60~80℃,在常溫下進(jìn)行水洗、烘干。
2.1.1 質(zhì)量變化
利用FA2104S型電子天平測(cè)試針織物經(jīng)過再生絲素溶液整理后的重量變化,每種樣品測(cè)試3次,取平均值。
2.1.2 吸濕性能測(cè)試
芯吸是液態(tài)水在毛細(xì)管中液氣界面附加壓力的作用下自動(dòng)流動(dòng)的現(xiàn)象。參考FZ/T 01071《紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》,采用LFY-215型織物毛細(xì)效應(yīng)測(cè)定儀測(cè)試織物吸濕性。將樣品裁剪成長(zhǎng)為20cm,寬為3cm的窄條,測(cè)試時(shí)將織物的一端固定好,另一端夾子夾住放入水中,測(cè)試30min后織物的芯吸高度。
2.1.3 扭曲性測(cè)試
針織物中的基本結(jié)構(gòu)單元線圈存在一個(gè)最穩(wěn)定的狀態(tài),即平衡狀態(tài)[1]。在生產(chǎn)過程中,由于不斷受到各種外力作用,往往引起不同的變形,當(dāng)織物經(jīng)洗滌并在自由狀態(tài)下干燥時(shí),由于織物浸濕后的纖維膨潤(rùn),弛緩過程加速,給紗線以充分的回縮,最終使織物接近平衡狀態(tài)。此時(shí)織物的各項(xiàng)性能都會(huì)回縮到自然最穩(wěn)定的狀態(tài),此時(shí)布面也達(dá)到穩(wěn)定的位置。因此,如果織物在生產(chǎn)后殘留有應(yīng)力變形,則一旦遇到恢復(fù)平衡狀態(tài)的條件(如水等),這些變形就會(huì)回縮,從而在織物的表面發(fā)生扭曲變形。
按照AATCC 124-2006洗滌方法對(duì)五種織物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌,洗滌溫度分別設(shè)定為40℃。織物扭曲是衡量緯編針織物縱向偏移垂直方向的程度,織物扭曲率S用以下公式表示。
式中:B為水洗前后單位長(zhǎng)度內(nèi)的橫向偏移量;A為水洗前縱向單位長(zhǎng)度。
圖1 織物扭曲變形示意圖
2.2.1 織物平方米質(zhì)量和厚度變化
經(jīng)過再生絲素溶液整理后織物發(fā)生平方米質(zhì)量和厚度了變化,這主要是由于絲素溶液被吸附到針織物的線圈中間形成的。由于三種織物密度有所差異,密度小的織物線圈間的空隙較大,絲素溶液吸附在織物中的溶液量也較多,因此,平方米質(zhì)量的變化中織物1的變化最大,由36.2g/m2增加到41.5g/m2,織物3的變化最小。整理后織物厚度也有所變化,但相對(duì)平方米質(zhì)量的增加幅度較小。這主要是由于絲素溶液吸附到織物中并粘附到織物中間的空隙處,厚度變化不明顯。
2.2.2 吸濕性能測(cè)試分析
分別測(cè)試改性整理后的針織物在5、10、15、20、25和30min時(shí)的芯吸高度。通過測(cè)試織物的芯吸高度來反映經(jīng)過再生絲素溶液整理前后吸濕性的變化情況??椢锏男疚叨仍礁撸疚芰υ胶?,其導(dǎo)濕性越好,越容易將人體內(nèi)的液態(tài)水傳到體外,加速汗液的蒸發(fā),降低體表濕度,織物穿著舒適性越好[2-3]。由圖3可知:隨著測(cè)試時(shí)間的持續(xù),液體在織物中的芯吸高度呈遞增趨勢(shì),在測(cè)試前期即0~20min,織物的芯吸高度變化較為明顯,之后液體在織物中的爬升速度相對(duì)緩慢。通過再生絲素溶液的整理,織物的芯吸高度有明顯的增加,其中,織物1的增加幅度最大,這主要是因?yàn)樵谡磉^程中,其吸收再生絲素溶液的質(zhì)量最多。絲素分子結(jié)構(gòu)中有許多親水基團(tuán)位于分子立體結(jié)構(gòu)的表面,能夠吸收并鎖住水分子,組織水分的揮發(fā),因此其具有良好的吸濕保濕作用[4],而另外兩種織物的芯吸高度也有所增加。絲素整理使織物的吸濕性有明顯的增加,可以有效改善織物的穿著舒適性。
圖2 織物整理前后平方米重量和厚度變化
圖3 織物整理前后吸濕性變化
2.2.3 織物扭曲性測(cè)試分析
針織物的線圈結(jié)構(gòu)較松散,針織物越稀,線圈長(zhǎng)度越大,織物產(chǎn)生的歪斜也越大[4-5],織物在洗滌后出現(xiàn)了相對(duì)較為明顯的扭曲現(xiàn)象。溶液整理前后織物的扭曲率變化如表2所示,織物1的密度較小,在使用過程中容易出現(xiàn)扭曲變形的現(xiàn)象,采用再生絲素溶液整理后,可以明顯改善其扭曲變形的現(xiàn)象,尺寸穩(wěn)定性得到較好的改善。
表2 織物經(jīng)再生絲素溶液整理前后扭曲率變化
本文主要探討了天然蠶絲溶解制備再生絲素溶液后對(duì)織物進(jìn)行改性整理前后性能的變化情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:由于三種織物的密度不同,經(jīng)過再生絲素溶液整理后的針織物密度較小的吸收絲素溶液的質(zhì)量較多,平方米質(zhì)量、厚度的變化較明顯。絲素改性整理對(duì)織物的芯吸高度有所增加,吸濕性有較大幅度的改善,織物的扭曲率降低,尺寸穩(wěn)定性提高,在使用過程中不易發(fā)生變形。因此,采用絲素整理織物可以提高產(chǎn)品附加值,為提升產(chǎn)品質(zhì)量提供有效保證。
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