楊紅英 張家耀 張建祥 耿彩花 楊志暉

（1.中原工學(xué)院，河南鄭州，450007；2.魯泰紡織股份有限公司，山東淄博，255100）

棉織物具有柔軟、舒適、透氣等優(yōu)良性能，但經(jīng)練漂、染色及印花加工后，棉織物幅寬變窄且不均勻、手感粗糙、外觀欠佳。為了使棉織物恢復(fù)原有的特性，通常要經(jīng)過物理機(jī)械整理和一般化學(xué)整理；為了克服棉織物抗皺性差的缺點(diǎn)，往往還要進(jìn)行樹脂整理［1］。目前，柔軟整理、免燙整理、液氨整理都是常用的棉織物整理方法，而這些整理方法會(huì)對(duì)棉織物的力學(xué)性能、手感風(fēng)格、視感風(fēng)格等產(chǎn)生不同的影響。

耿彩花等通過研究獲悉液氨整理對(duì)斷裂強(qiáng)力影響不大，且會(huì)提高面料的撕破強(qiáng)力、耐磨性和抗皺性；免燙整理和潮交聯(lián)整理會(huì)降低織物斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力；潮交聯(lián)整理會(huì)提高織物耐磨性［2］。張建祥等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，液氨整理、樹脂整理均能提高純棉色織面料的折皺回復(fù)角和洗后外觀平整度，液氨潮交聯(lián)整理使純棉色織面料的抗皺性達(dá)到最佳，而液氨柔軟整理同普通免燙整理的抗皺效果差別不大［3］。王韶輝等的研究顯示，經(jīng)過芳香整理后，棉、滌綸、滌棉織物的抗起球性得到改善，懸垂性得到提高，透濕性增強(qiáng)，透氣性降低［4］。

PhabrOmeter?（法寶儀）是一種新型的風(fēng)格測(cè)試儀，已被AATCC等標(biāo)準(zhǔn)采用［5-6］，在織物風(fēng)格測(cè)試方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文借助該儀器對(duì)不同后整理加工的純棉織物風(fēng)格進(jìn)行測(cè)試和系統(tǒng)的對(duì)比分析，同時(shí)檢驗(yàn)PhabrOmeter織物風(fēng)格儀的使用效果。

1 PhabrOmeter織物風(fēng)格儀簡(jiǎn)介

PhabrOmeter織物風(fēng)格儀產(chǎn)自美國(guó)欣賽寶科技公司，由潘寧教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)明［7］，可用于測(cè)試研究織物、面膜等柔性片狀材料的風(fēng)格性能。其測(cè)試原理見圖1。試樣為面積100 cm2的圓形，測(cè)試時(shí)，將試樣放在金屬噴嘴上，壓上砝碼，壓桿勻速下壓試樣，傳感器接收下壓過程中各個(gè)時(shí)間點(diǎn)所受的壓力數(shù)據(jù)，生成時(shí)間-壓力曲線。試樣在測(cè)試過程中經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力變形過程，包括彎曲、壓縮、摩擦、拉伸和剪切。儀器采用模式識(shí)別算法從時(shí)間-壓力曲線中提取撓度、軟度、滑度、懸垂系數(shù)等指標(biāo)。若測(cè)試褶皺恢復(fù)性，可將同一試樣間隔一定時(shí)間（通常5 min）測(cè)試兩次，儀器根據(jù)兩次測(cè)試的兩條時(shí)間-壓力曲線算出褶皺恢復(fù)率。用戶若設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)樣和參比樣，儀器還可計(jì)算出相對(duì)手感值。

圖1 PhabrOmeter織物風(fēng)格儀原理圖

PhabrOmeter織物風(fēng)格儀所測(cè)撓度值越大，織物越難被彎曲；軟度值越大，織物越易被壓縮；滑度值越大，織物表面越光滑；懸垂系數(shù)越小，織物懸垂性越好；褶皺恢復(fù)率越大，織物折皺回復(fù)性能越好；這5個(gè)指標(biāo)的取值范圍均為0～100。相對(duì)手感值越小，兩種面料的風(fēng)格越接近［8］。該儀器適用于織物風(fēng)格及相關(guān)工藝研究。本文借之研究不同織物后整理方式的整理效果。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料及整理工藝

本文選用5種不同規(guī)格的純棉織物，包括平紋、三上一下右斜紋和五枚二飛緞紋織物?？椢镆?guī)格見表1。

表1 織物規(guī)格

每種織物均采用了柔軟、免燙、液氨柔軟、液氨免燙、液氨潮交聯(lián)5種整理方式進(jìn)行處理，共獲得25種面料。

2.1.1 整理工藝

柔軟工藝：燒退→絲光→柔軟拉幅→預(yù)縮。

免燙工藝：燒退→絲光→軋樹脂拉幅→焙烘→（水洗、拉幅）→預(yù)縮。

液氨柔軟工藝：燒退→絲光→液氨→柔軟拉幅→預(yù)縮。

液氨免燙工藝：燒退→絲光→液氨→軋樹脂拉幅→焙烘→（水洗、拉幅）→預(yù)縮。

液氨潮交聯(lián)工藝：燒退→絲光→液氨→潮交聯(lián)→拉幅→預(yù)縮。

2.1.2 助劑及工藝

柔軟劑：柔軟劑20 g/L，采用二浸二軋整理液后烘干。

免燙助劑：樹脂整理劑100 g/L，催化劑33 g/L，纖維保護(hù)劑20 g/L，柔軟劑20 g/L。助劑工藝為二浸二軋整理液（軋余率67%），烘干（90℃，30 s）→焙烘（150℃，3 min）。

潮交聯(lián)助劑：潮交聯(lián)整理劑210 g/L，催化劑110 g/L，纖維保護(hù)劑30 g/L，柔軟劑20 g/L。助劑工藝為二浸二軋整理液（含濕率6.5%），保溫堆置（30℃～35℃，16 h～24 h）→水洗。

2.2 織物風(fēng)格測(cè)試

25種面料放置于標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室平衡24 h以上，然后采用PhabrOmeter織物風(fēng)格儀（10 kg級(jí)）進(jìn)行測(cè)試。每種面料測(cè)試3個(gè)樣品，3個(gè)樣品之間的CV值均在5%以下，取平均值代表樣品的測(cè)試結(jié)果。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 視感風(fēng)格

視感風(fēng)格是指在一定條件下，織物的懸垂性、線條流暢性、有無褶皺等性能對(duì)人的視覺刺激而產(chǎn)生的主觀感受［9］。PhabrOmeter織物風(fēng)格儀對(duì)視感風(fēng)格的評(píng)價(jià)有褶皺恢復(fù)率和懸垂系數(shù)兩個(gè)指標(biāo)，分別評(píng)價(jià)織物的褶皺恢復(fù)性和懸垂性。

3.1.1 褶皺恢復(fù)性

PhabrOmeter織物風(fēng)格儀采用褶皺恢復(fù)率來表示織物的褶皺恢復(fù)性，不同于傳統(tǒng)折皺回復(fù)角的定向測(cè)量方式，PhabrOmeter織物風(fēng)格儀測(cè)試織物360°全方位的褶皺恢復(fù)性能，圖2是初始褶皺狀態(tài)［10］，隨著壓桿的下行，織物褶皺加重。由于織物在實(shí)際使用時(shí)所有方向都可能發(fā)生褶皺，因此PhabrOmeter織物風(fēng)格儀測(cè)量的褶皺恢復(fù)率比單純的經(jīng)緯向折皺回復(fù)角更能代表織物的全方位抗皺性。采用5種不同整理的純棉織物褶皺恢復(fù)率見圖3。

圖2 PhabrOmeter織物風(fēng)格儀測(cè)試織物風(fēng)格照片

圖3 織物經(jīng)不同整理后的褶皺恢復(fù)率對(duì)比

由圖3可知，5種整理方式都非常顯著地提升了面料的褶皺恢復(fù)性能。對(duì)于經(jīng)過5種不同整理后的同一種面料，液氨潮交聯(lián)整理后面料的褶皺恢復(fù)率最高，其次是液氨免燙整理、免燙整理、液氨柔軟整理、柔軟整理。說明經(jīng)液氨潮交聯(lián)整理后的棉織物褶皺恢復(fù)性最好，而柔軟整理后棉織物褶皺恢復(fù)性最差。

3.1.2 懸垂性

織物因自重下垂時(shí)的程度及形態(tài)稱為懸垂性，該性能是評(píng)價(jià)織物曲面造型的優(yōu)美性以及貼身性的重要指標(biāo)之一［11］。采用5種不同整理的純棉織物懸垂系數(shù)見圖4。

圖4 織物經(jīng)不同整理后的懸垂系數(shù)對(duì)比

由圖4可知，液氨潮交聯(lián)整理的面料懸垂系數(shù)最小，懸垂性最好。相對(duì)而言，免燙整理、液氨柔軟整理、液氨免燙整理后的面料懸垂性相差不大，均優(yōu)于單純的柔軟整理。

3.2 手感風(fēng)格

織物手感風(fēng)格是指用手觸摸織物而產(chǎn)生的主觀感受［12］，與織物的彎曲、壓縮、光滑等性能有關(guān)。在織物手感風(fēng)格的評(píng)價(jià)方面，PhabrOmeter織物風(fēng)格儀給出撓度、軟度、滑度和相對(duì)手感值等指標(biāo)。5種織物經(jīng)5種不同整理后的撓度、軟度和滑度見圖5～圖7。

圖5 織物經(jīng)不同整理后的撓度對(duì)比

圖6 織物經(jīng)不同整理后的軟度對(duì)比

圖7 織物經(jīng)不同整理后的滑度對(duì)比

由圖5和圖6可知，液氨潮交聯(lián)織物的撓度最低、軟度最高，而柔軟整理織物與其正好相反，說明液氨潮交聯(lián)整理后，織物最柔軟。由圖7可知，5種整理對(duì)織物的滑度沒有顯著影響。

3.3 不同整理后織物風(fēng)格的提升

5種織物屬同類面料，計(jì)算5種不同整理后織物風(fēng)格指標(biāo)的平均值，結(jié)果見表2。

表2 5種不同整理后的織物風(fēng)格指標(biāo)平均值

比較柔軟、液氨柔軟和液氨潮交聯(lián)3種整理方式可見，3種方式整理后織物的撓度依次降低，軟度依次增加，滑度變化不大，懸垂系數(shù)依次降低，褶皺恢復(fù)率則依次大幅增加。這說明，柔軟、液氨柔軟和液氨潮交聯(lián)整理一方面增加了織物的柔軟性，另一方面提升了織物的懸垂性和抗皺性，并且抗皺性能提升顯著，而滑度變化不大。

比較免燙、液氨免燙和液氨潮交聯(lián)3種整理方式可見，滑度變化不大，撓度和懸垂系數(shù)依次減小，軟度和褶皺恢復(fù)率依次增加。這說明，免燙、液氨免燙和液氨潮交聯(lián)整理加工提升了織物的抗皺性、懸垂性和柔軟性，而對(duì)滑度影響不大。

此外，由表2還可見，免燙類整理的抗皺效果提升非常顯著；在柔軟和免燙基礎(chǔ)整理上增加液氨整理，效果均提升；液氨潮交聯(lián)整理在所有5種整理方式中各項(xiàng)指標(biāo)均最優(yōu)。液氨潮交聯(lián)整理的柔軟性和懸垂性較柔軟整理提高近21%，比免燙整理提高近15%；抗皺性比柔軟整理提高近45%，比免燙整理提高約11%；軟度比柔軟整理提高約6%，比免燙整理提高約4%（免燙整理加工中也添加有柔軟劑）。顯然，液氨潮交聯(lián)整理為理想柔軟抗皺整理方案。

4 結(jié)語

（1）本文采用的5種整理方式提高了織物的柔軟性、懸垂性和抗皺性，提升程度從小到大依次為：柔軟、免燙、液氨柔軟、液氨免燙、液氨潮交聯(lián)。

（2）液氨整理的效果顯著，在柔軟、免燙整理中增加液氨整理，均可進(jìn)一步提升整理效果。

（3）潮交聯(lián)整理的效果最優(yōu)，在液氨整理的基礎(chǔ)上增加潮交聯(lián)，棉織物的柔軟性、懸垂性和抗皺性均獲得極大的提升，獲得了良好的整理效果。在不考慮成本的情況下，液氨潮交聯(lián)整理是獲得柔軟抗皺純棉面料的理想選擇。

（4）采用PhabrOmeter織物風(fēng)格儀的試驗(yàn)研究結(jié)論與企業(yè)采用傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式所得結(jié)論一致。試驗(yàn)證明：PhabrOmeter織物風(fēng)格儀在進(jìn)行織物風(fēng)格相關(guān)研究方面具有測(cè)試方便、快捷、高效、客觀和更接近實(shí)際的優(yōu)勢(shì)。