羽絨作為保暖產品市場上最為常見的天然材料,以其優(yōu)異的輕盈、透氣、低導熱率特點受到人們的青睞與持續(xù)關注[1]。目前,羽絨類產品種類眾多,不僅在服用類產品,如羽絨服等,還在家用領域,如羽絨被等,羽絨得以廣泛應用[2]。
羽絨從形態(tài)結構上來講,獨特的三維分叉結構使其易于保暖,但尺寸較短,絨絲的細度也不高,造成使用過程中,容易滑移、鉆絨,且目前市場價格昂貴。滌綸纖維作為紡織產業(yè)地位顯著的一類化纖產品,制備工藝成熟,來源也十分豐富,價格低廉,已廣泛應用于社會的各個行業(yè),其中卷曲度較高的滌綸中空纖維,在保留較多空氣的同時,也為“勾取”分叉結構的羽絨纖維,進而減緩,甚至阻止纖維滑移,提供良好的設想契機[3-6]。若將兩種都具有較好蓬松性的材料混合,形成含滌綸的復合羽絨體,可發(fā)揮兩種材質的優(yōu)點,更重要的是可以大幅降低制品原料成本。
本文擬采用不同比例的滌綸與羽絨摻混,最優(yōu)化兩者的配比,然后測試復合羽絨體的保暖性、回彈性及形態(tài)穩(wěn)定性,保暖性是保暖產品的主要技術指標,可用保暖率或導熱系數來表征(本項目采用導熱系數來衡量復合體的保暖性,導熱系數越低保暖性越好),回彈性表征產品經外力擠壓后,快速恢復原狀的性能,回彈性高,產品恢復保暖能力強,形態(tài)穩(wěn)定性是指受較小外力時產生形變的大小,形變小時,能較好保持保暖性,綜合評價樣品的各項指標,評價羽絨復合體保暖和持續(xù)穩(wěn)定性,確定合適的配比,研制性能適中的羽絨復合體,為降低羽絨制品成本的探索研究提供參考。
電子天平(AL-104型,精度0.001g),烘箱(Y802N八籃恒溫型),熱阻濕阻測試儀(YG606G型)。本文所用試樣為絨子含量為50%的白鴨絨,滌綸為中空滌綸纖維(6.67dtex、60mm,單孔,卷曲數9個/25mm),將稱取樣品充分攪拌均勻,樣品的基本參數如表1所示。
表1 5種試樣基本參數性能
(1)保暖性
試樣采用同樣的防鉆絨錦綸面料(40D,292T),將試樣制備成長寬高為25 mm*25mm*4mm的袋狀,放入熱阻濕阻測試儀中測試,按GB/T 11048—1989《紡織品保溫性能試驗方法》方法,測得導熱系數指標評價試樣的保暖性能。
(2)回彈性
采用砝碼壓重法,將一定質量的試樣放置在燒杯中,靜置48h使試樣自然蓬松后,蓋上薄板,先放置100g的砝碼,并測量1min后的受壓高度H1;然后加壓300g,靜置1min后測量此時的受壓高度H2;最后減壓至100g,靜置3min后測量高度為H3。回彈率的計算公式如1所示。
其中:W——回彈百分率,%;H1、H2、H3——相應的壓縮高度,mm。
(3)穩(wěn)定性
采用靜置壓縮法,來觀察測量摻混羽絨體穩(wěn)定的程度,具體將一定質量的試樣均勻放置在2000mL燒杯中,靜置24h后,輕壓試樣表面,測量此時的試樣高度為A,然后給試樣一個微小的力,測量此時的受力高度B,通過公式(2)來計算表征試樣的穩(wěn)定性。
其中:M——穩(wěn)定性能測試高度,mm;A、B——相應的壓縮高度,mm。
圖1 復合羽絨體試樣的保暖性能
由圖1可知,純羽絨體(試樣1#)的導熱系數最小,說明羽絨是保暖性好的天然纖維,隨著滌綸含量的增大,試樣導熱系數逐漸增大,表明試樣傳導熱量的能力逐漸變大,保暖效果略有降低,但整體來看,滌綸含量在60%以下時保暖性能的損失并不大。
由圖2可知,復合羽絨體隨著滌綸含量的增大,試樣的壓縮回彈性能增強,原因是滌綸纖維的卷曲度比羽絨纖維大,受到外力壓縮,當外力撤除時,復合羽絨體能快速回復,保持良好的保溫性能 。
圖2 復合羽絨體試樣的回彈性
圖3 復合羽絨體試樣的穩(wěn)定性
由圖3可知,當滌綸含量增大的時候,復合羽絨體試樣的穩(wěn)定性能測試高度變形量遞減,說明試樣的穩(wěn)定性能增強,原因是滌綸可以勾取羽絨纖維,有效地延緩羽絨體的滑移現象,說明產品受同樣外力擠壓時,變形較小,能保持良好的保溫性,但滌綸含量過高,產品柔軟性下降,手感變差,所以選擇復合體滌綸含量不能過高。
本文針對羽絨制品價格昂貴,提出采用不同比例的羽絨與滌綸纖維混合的方案,然后測量試樣的綜合性能。結果顯示:隨著滌綸含量的增大,試樣的保暖性能稍微下降,但回彈性與穩(wěn)定性能增強。因此企業(yè)可以綜合選擇不同含量的配比,但滌綸含量不能過大,以免影響產品性能。