吳蝶 秘一芳 程小霞 楊小波 蘭淑仙 曹志海
摘要:針對滌綸硬挺整理織物刮劃后會產(chǎn)生白痕的問題,選用兩種纖度、織造緊度不同的滌綸織物為對象,建立了一套基于摩擦色牢度儀以及測色光譜儀的白痕定量評價方法。通過模擬不同方向的刮劃,對兩種織物自身及經(jīng)硬挺整理后的表面破壞情況進行了研究。結(jié)果表明:色光測試結(jié)果可定量表征白痕程度,當刮劃前后的ΔL值(表面明度的差值)大于3時,白痕現(xiàn)象較明顯。導致白痕問題的主要原因是纖維以及膠膜的變形、破損和脫落造成的表面光學行為的變化。研究發(fā)現(xiàn),刮劃作用方向?qū)?jīng)緯向纖維和紗線的破壞情況不同,因此白痕情況也不同??傮w上,沿布樣紗線密度、彈性較大的方向刮劃產(chǎn)生的白痕情況相對更嚴重。此外,白痕的產(chǎn)生對織物具有選擇性,其中纖度較小、緊度較大的織物自身刮劃后更易產(chǎn)生白痕。
關鍵詞:滌綸;硬挺整理;白痕;光學行為;刮劃方向
中圖分類號:TS195文獻標志碼:A文章編號:1009265X(2022)03018610
Quantitative assessment and cause analysis of white scratches on
polyester fabrics after stiff finishing
WU Die ?MI Yifang ?CHENG Xiaoxia ?YANG Xiaobo LAN Shuxian CAO Zhihai
Abstract: To address issues of white scratches on polyester fabrics after stiff finishing fabrics, two polyester fabrics with different deniers and weaving tightness were selected as the object of study to establish a white mark quantitative assessment method by using rubbing fastness tester and color measuring spectrometer. The two polyester fabrics and the surface damage after stiff finishing were studied by simulating scratches in different directions. The results indicate that the color light test results can be used for a quantitative characterization of the degree of white scratches. The white scratches could be seen obviously when the ΔL value (the difference in surface brightness)before and after scratching was greater than 3, which may be caused by optical behavior changes arising from the deformation, breakage and falling of the fiber and the film. The research has found that different damages to the warp and weft fibers and yarns in the direction of the scratching would cause different white scratches. In summary, the white scratches caused by scratching along the direction of cloth yarn density with large elasticity were severer relatively. In addition, the formation of white scratches is of selectivity to different kinds of fabrics. White scratches are more likely to be left on fabrics with smaller fineness and larger tightness after scratching.
Key words: polyester fabrics; stiff finishing; white scratches; optical behavior; direction of scratching
聚酯纖維俗稱滌綸,是目前使用量、工業(yè)化規(guī)模最大的合成纖維,具有一系列的優(yōu)良性能,也是中國目前使用較多的涂層加工所用紡織基材[13]。紡織品的特殊整理也受到了越來越多的關注,其中硬挺整理成為了一種極其重要的織物風格整理。硬挺整理劑是一種在纖維內(nèi)部、纖維之間或纖維表面形成薄膜或產(chǎn)生交聯(lián),從而使織物產(chǎn)生硬挺、厚實、豐滿手感的高分子物質(zhì),因而廣泛應用于窗簾布、箱包布以及經(jīng)編織物等的后整理中[46]。但是經(jīng)過硬挺整理的滌綸織物在受到硬物刮劃時表面會出現(xiàn)較為明顯的白痕,嚴重影響了織物的外觀,也給企業(yè)帶來了困擾和損失。此外,實際生產(chǎn)中常使用手指甲刮劃等非定量破壞方式來制造白痕,且缺乏評價白痕程度的定量方法。因此,設計統(tǒng)一的硬挺整理織物表面模擬白痕形成的實驗方法及白痕情況評價方法,以此探究滌綸硬挺整理織物表面白痕產(chǎn)生的原因至關重要。彭志等[7]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)防水整理的丙綸織物在受到刮劃后會產(chǎn)生較為明顯的白痕,認為白痕的出現(xiàn)表明該種防水劑與織物沒有發(fā)生交聯(lián)或交聯(lián)不徹底,因而積聚在織物表層,在遇到外界劃擦時會破壞沒交聯(lián)或交聯(lián)不徹底的防水劑,導致白痕的產(chǎn)生,影響織物的防水性能和外觀。張馮兵[8]在對腈綸進行后整理時發(fā)現(xiàn)了“粉筆痕”的產(chǎn)生,經(jīng)分析認為,這主要是整理劑在織物表面形成的薄膜被刮破所致。要想無刮痕,就必須使整理劑全部滲透入織物內(nèi)部,或在織物表面只存在極少且韌性較大、不易刮破的薄膜。盡管白痕現(xiàn)象普遍存在于滌綸的后整理加工中,但目前尚未有定量統(tǒng)一的白痕評價方法,以及對于滌綸織物白痕成因的有效探究,因此建立定量統(tǒng)一且具有普適性的白痕情況評價方法,并闡明滌綸硬挺整理織物刮劃白痕形成的原因,對該領域中滌綸硬挺整理面料的生產(chǎn)和使用具有重要的指導與借鑒意義。074B24B2-0E55-4F4C-9BC2-7D3BDB20917A
本文首先建立了滌綸織物表面白痕情況的定量破壞及評價方法,并采用該研究手段探究刮劃作用方向、織物類型等對織物自身及硬挺整理后表面白痕情況的影響規(guī)律,探討白痕的成因。
1實驗
1.1實驗材料與試劑
環(huán)保型硬挺劑(TF639B,傳化智聯(lián)股份有限公司,以下簡稱639B)、低密粗纖滌綸機織物(273.2 g/m,纖度303 dtex(273 D),總緊度61.7%,傳化智聯(lián)股份有限公司,以下簡稱布樣X)、高密細纖滌綸機織物(63.2 g/m,纖度35 dtex(32 D),總緊度89.4%,傳化智聯(lián)股份有限公司,以下簡稱布樣Y),織物已經(jīng)過前處理退漿處理,實驗中直接使用。
1.2實驗儀器
軋車(PAO,紹興鴻靖紡織機械設備有限公司)、連續(xù)式熱定型機(DK5E,大榮科學精器研究所)、摩擦色牢度儀(Y571C,溫州方圓儀器有限公司)、測色光譜儀(SF600X,美國Datacolor公司)、臺式掃描電鏡(SEM,Phenom Pro,荷蘭飛納公司)、智能風格儀(Nucybertek Phabromet,美國Nucybertek公司)和電子天平(ME204E,梅特勒托利多(上海)儀器有限公司)。
1.3實驗方法
1.3.1滌綸織物硬挺整理
用去離子水將硬挺整理劑639B稀釋至60 g/L。將滌綸布樣X和布樣Y分別裁剪成70 mm × 180 mm的長方形樣品。然后,將織物樣品浸入硬挺整理劑水分散液中,采用 PAO 型軋車在0.4 MPa、15 m/s的條件下經(jīng)一浸一軋?zhí)幚聿⑷コ嘤嗨稚⒁?,保證織物對硬挺整理劑工作液的均勻浸透(其中,布樣X軋液率為86.7%,布樣Y軋液率為57.8%)。隨后,將浸軋有硬挺整理劑分散液的織物樣品在10%擴幅條件下于190 oC熱定型4 min,冷卻后便獲得硬挺整理織物。
1.3.2織物表面模擬刮劃實驗
基于摩擦色牢度儀的使用,對儀器進行設計和改造,以模擬指甲刮劃所產(chǎn)生的細痕,并具有定量、定向的刮劃作用力。取相同尺寸、表面整潔無損壞的兩種織物若干塊。用夾緊裝置將織物平整地固定在試驗儀平臺上,使試樣長度方向和摩擦頭運動方向一致,在試驗儀平臺和試樣之間放置一塊砂紙以助于減小試樣在摩擦過程中的移動。作用壓力為9 N,運行速度為每秒一個往復摩擦循環(huán),共摩擦3個循環(huán)。
1.4測試與表征
1.4.1K/S值測試
用測色光譜儀分別測定布樣X、布樣Y在未經(jīng)硬挺整理條件下以及經(jīng)硬挺整理后未刮劃部位與刮劃部位的L值、K/S值。采用D65光源在10 °的視角條件下獲取相應的L值、K/S值,每個部位測試4次,取平均值。
1.4.2織物表面形貌觀察
用Phenom pro臺式掃描電鏡觀察織物表面形貌,加速電壓為5 kV。將未經(jīng)硬挺整理的布樣X和布樣Y以及經(jīng)硬挺整理后兩種布樣的未刮劃部位和含有劃痕部位裁成特定尺寸的樣品。將樣品粘貼于導電膠帶上,并在7 mA左右電流條件下噴金60 s,分別在250、500、1000和2000的放大倍率下觀察織物表面情況。
2結(jié)果與討論
2.1白痕評價方法的建立
2.1.1硬挺整理織物光學行為的變化規(guī)律
為定量表征織物經(jīng)硬挺整理后,表面光學行為的變化,使用硬挺劑639B對布樣X、布樣Y進行整理,接著用測色配色儀對其表面L值、K/S值進行表征,結(jié)果見圖1。經(jīng)硬挺整理后,布樣X的L值降低1.22,K/S值增加3.25;布樣Y的L值降低0.15,K/S值增加0.29。兩種織物呈現(xiàn)不同程度的增深現(xiàn)象。說明測色配色儀可以對織物表面光學行為的變化進行定量的表征。
用SEM對整理前后的布樣X、布樣Y進行微觀形貌觀察,結(jié)果見圖2。由圖2可知,經(jīng)硬挺整理后織物表面覆蓋了一層明顯的膠膜。結(jié)合各布樣硬挺整理前后表面L值和K/S值的變化可知,該結(jié)果驗證了硬挺整理劑整理后膠膜在纖維表面的覆蓋對織物表面光學行為產(chǎn)生的影響,即滌綸織物經(jīng)硬挺整理后,纖維表面覆蓋低折射率的硬挺劑膠膜,會使得織物表面折射率減小[910],物體對入射光的反射率減少,表現(xiàn)為進入人眼的光亮減少,L值減小;對入射光的吸收增加,K/S值增大。
2.1.2模擬刮劃條件下織物表面光學性能的變化
為定量評價織物表面白痕的破壞情況,使用1.3.2中所述實驗方法對硬挺整理后的布樣X和布樣Y表面進行模擬刮劃,其中作用方向為沿經(jīng)向刮劃,結(jié)果見圖3。由圖3可知,硬挺整理后的兩種布樣經(jīng)刮劃后表面均會產(chǎn)生較為明顯的白痕。
為定量評價白痕的產(chǎn)生與破壞程度的大小,使用測色配色儀對其表面L值、K/S值進行表征,結(jié)果見圖4。由圖4可知,兩種布樣刮劃后L值均增加,相應地K/S值均降低。其中,布樣X的L值增加3.30,布樣Y的L值增加3.35。該結(jié)果與人眼所觀察到的布樣表面白痕情況相一致,因此,測色配色儀可以用于定量表征布樣表面刮劃后由于白痕的產(chǎn)生所引起的表面光學行為的變化,且具有一定的普適性。此外,當布樣刮劃前后ΔL值大于3時,人眼可觀察到較為明顯的白痕現(xiàn)象。
進一步采用SEM觀察布樣刮劃前后的微觀形貌,結(jié)果見圖5。由圖5可知,硬挺整理后的布樣X和Y表面均包裹了一層硬挺劑膠膜,且較為光滑,結(jié)構完整。而刮劃之后,兩種布樣表面均受到破壞,表面形貌發(fā)生改變,但是不同布樣表面的破壞情況不同。由此可見,硬挺整理后的滌綸織物受到刮劃時,表面白痕的產(chǎn)生主要是因為織物表面形貌的改變,導致光學行為的變化,而測色配色儀可半定量的表征人眼所觀察到的光學行為的變化。由此,通過設計定量的破壞方法,并結(jié)合測色配色儀以及SEM對織物表面L值、K/S值及形貌進行表征,可以形成一套定量且具有普適性的白痕評價方法。
2.2模擬刮劃條件下布樣X的破壞情況研究074B24B2-0E55-4F4C-9BC2-7D3BDB20917A
2.2.1模擬刮劃條件下原布樣X的破壞情況研究
由于布樣X和布樣Y纖度、織造緊度等不同,且刮劃后表面的破壞形式不同。因此,首先以未經(jīng)硬挺整理的纖度較大、織造緊度較小的滌綸布樣X為對象,單獨考察了其刮劃后表面白痕的情況。其中,布樣X的基本數(shù)據(jù)見下表1。由表1可知,布樣X的經(jīng)緯向密度、緊度、拉伸強力及伸長率不同。緯向的密度、緊度以及伸長強力、伸長率均較經(jīng)向更小。因此,不同方向的刮劃作用可能對布樣表面破壞情況的影響不同,導致最終白痕產(chǎn)生的情況不同。
為驗證刮劃方向?qū)椢锉砻胬w維的破壞方式及表面白痕的影響情況,將未經(jīng)硬挺整理的布樣X在模擬刮劃條件下分別沿經(jīng)向和緯向進行刮劃,刮劃后的布樣見圖6。
由圖6可知,未經(jīng)硬挺整理的滌綸機織物布樣X在分別沿經(jīng)緯向刮劃后均未產(chǎn)生明顯的白痕。為定量分析刮劃前后織物表面L值、K/S值的變化,分別測定了織物表面未刮劃及沿經(jīng)緯向刮劃后的L值、K/S值,并計算了刮劃前后的ΔL值,結(jié)果見圖7。
由圖7可知,未經(jīng)硬挺整理的布樣X沿經(jīng)向或緯向刮劃后,ΔL值分別為0.03和0.01,均未出現(xiàn)明顯光學行為的變化。因此,當布樣刮劃前后ΔL值小于1時,表面未產(chǎn)生明顯的白痕現(xiàn)象。進一步利用SEM對織物未刮劃及刮劃部位進行微觀形貌觀察(見圖8)。由圖8可知,未經(jīng)刮劃的原布樣X纖維呈現(xiàn)均一的圓柱形,表面較為光潔。沿經(jīng)向刮劃后,布樣X表面的纖維部分壓扁變形;而沿緯向刮劃后,布樣X表面的纖維有部分形變甚至少量斷裂。但是不管是經(jīng)向刮劃還是緯向刮劃,經(jīng)向和緯向紗線均未出現(xiàn)明顯的壓平壓實現(xiàn)象,紗線內(nèi)纖維處于相對獨立和自由的狀態(tài)。
雖然兩種刮劃方向下,布樣X均未出現(xiàn)明顯的白痕情況,但是從表面纖維的變化形態(tài)看,該兩種作用方向下布樣表面纖維的受力情況不同,因此表面破壞形式不同。對兩種刮劃方向下織物表面的受力情況進行分析,如圖9所示。圖9中,直線代表經(jīng)向紗線,曲線代表緯向紗線,箭頭代表刮劃作用力的方向及大小。需指出的是,兩種刮劃方向下,由于經(jīng)向紗線密度較大,經(jīng)浮點也較大[11],且經(jīng)浮長的凸起程度高,所占空間相對較大,因此該類織物受到刮劃作用力的主要是經(jīng)向的纖維和紗線。
如圖9(a)中所示,沿經(jīng)向刮劃時,由于緯向紗線的密度較小,紗線間的空隙較大,使得有效的受力面積減少,且來回往復的作用力主要作用在特定的幾根經(jīng)向紗線上,使得這幾根經(jīng)向紗線不斷地受到與纖維同向的作用力,從圖8(b)中可看出,經(jīng)向的紗線中纖維呈現(xiàn)部分變形的狀態(tài)。進一步結(jié)合經(jīng)向刮劃時織物表面光學行為的變化情況可知(見圖6(b)及圖7(c)),布樣X表面纖維的部分壓扁變形不會引起較為明顯的白痕現(xiàn)象。
圖9(b)中,沿緯向刮劃時,由于經(jīng)向紗線的密度較大,紗線間的空隙相對更小,使得有效的受力面積相對增大,往復的刮劃作用力不斷地在多根經(jīng)向紗線及小部分緯向紗線上來回作用。而由于凸起的經(jīng)向紗線受到與紗線方向正交的力,因此經(jīng)向紗線側(cè)邊的纖維呈現(xiàn)部分變形,甚至少量斷裂狀,如圖8(c)中所示。但結(jié)合圖6(c)及圖7(c)可知,沿緯向刮劃后,原布樣X未發(fā)生明顯的光學行為的變化,因此推測少量纖維的變形及斷裂不會引起較為明顯的白痕現(xiàn)象。
綜上,未經(jīng)硬挺整理的布樣X自身在受到刮劃作用時不易產(chǎn)生明顯白痕。
2.2.2模擬刮劃條件下硬挺整理布樣X的破壞情
況研究選用市售環(huán)保型硬挺劑639B來探究硬挺整理布樣X刮劃后表面的破壞情況。使用定量統(tǒng)一的模擬刮劃裝置分別沿經(jīng)向和緯向?qū)τ餐φ砗蟮目椢镞M行刮劃,如圖10所示,硬挺整理后的布樣X沿經(jīng)向刮劃后會產(chǎn)生明顯的白痕現(xiàn)象,而沿緯向刮劃后,表面僅產(chǎn)生了輕微的白痕現(xiàn)象。
測定相應部位的ΔL值,結(jié)果見圖11。由圖11可知,經(jīng)硬挺整理后的布樣X分別沿經(jīng)向和緯向刮劃前后ΔL值為3.30和1.08,較未經(jīng)硬挺整理的布樣均大大增加,且沿經(jīng)向刮劃產(chǎn)生的ΔL值更大。
采用SEM對布樣刮劃部位進行形貌觀察,結(jié)果見圖12。由圖12可知,沿經(jīng)向刮劃后,與未經(jīng)硬挺整理的布樣(見圖8(b))相比,硬挺整理后的布樣X(見圖12(a)-(b))經(jīng)緯向紗線變形程度增加,且表面粗糙程度明顯增大。從SEM結(jié)果初步判斷,纖維表面粗糙度的顯著增加可歸咎于硬挺劑膠膜層以及纖維表面的破壞。從受力角度來看,沿經(jīng)向刮劃時,由于受到刮劃的主要是經(jīng)向的紗線,而受到的力與經(jīng)向紗線方向平行,因此紗線產(chǎn)生部分變形,纖維表面受到來回的磨損,使得織物表面粗糙程度增大,散射光增強[12],刮劃產(chǎn)生的白痕情況相對更嚴重,ΔL值更大。
沿緯向刮劃后(見圖12(c)-(d)),經(jīng)向纖維產(chǎn)生了明顯的斷裂及變形,緯向的纖維則呈現(xiàn)部分壓扁變形狀。而外力作用下,主要受到刮劃的仍然是經(jīng)向紗線,且經(jīng)向紗線的密度更大、彈性更大,在該刮劃方向下,多根經(jīng)向紗線不斷受到與紗線正交的來回刮劃作用力,使得經(jīng)向纖維向受力方向形變。但由于硬挺整理劑膠膜對纖維的束縛作用使得布樣在刮劃作用下卸力受阻,因此,在較大的來回刮劃作用力下,側(cè)邊的經(jīng)向纖維和膠膜發(fā)生部分斷裂。而緯向纖維由于受到同向的作用力,且彈性較小,主要呈現(xiàn)部分壓扁變形狀。需指出的是,雖然該布樣的纖維斷裂和變形情況相對經(jīng)向刮劃時較為嚴重,但是并未對織物表面光學行為產(chǎn)生顯著的影響,ΔL值為1.08,肉眼觀察只出現(xiàn)了淡淡的劃痕,與未刮劃部位相比,L值和K/S值變化也不大,說明緯向刮劃引起的纖維變形以及斷裂并不是產(chǎn)生顯著白痕問題的主要原因。
由此可知,布樣X自身經(jīng)過刮劃后不易產(chǎn)生白痕,而經(jīng)過硬挺整理后會產(chǎn)生較為明顯的白痕。白痕的形成原因包括:a)膠膜的破損和脫落導致散射光的增加;b)膠膜脫落引起的總體折射率的變大;c)纖維壓扁變形導致鏡面反射的增加等,其中原因a)為主要原因。
2.3織物類型的影響
為探究織物類型對表面白痕情況的影響,以高密細纖的布樣Y為對象,探究模擬刮劃條件下原布樣及硬挺整理后的布樣Y表面破壞形式以及相對應的白痕情況。其中,布樣Y的結(jié)構和性能參數(shù)如表2所示。對比表1可知,相對于布樣X,布樣Y的纖度較小,經(jīng)緯密度和緊度較大,拉伸強力及伸長率較低。074B24B2-0E55-4F4C-9BC2-7D3BDB20917A
由于布樣Y的經(jīng)緯向密度、緊度、拉伸強力及伸長率不同,為驗證刮劃方向?qū)υ擃惪椢锉砻胬w維破壞方式及表面白痕的影響情況,將未經(jīng)硬挺整理及經(jīng)過639B整理的布樣Y在模擬刮劃條件下分別沿經(jīng)向、緯向進行刮劃,得到的刮劃結(jié)果如圖13所示。由圖13可知,未經(jīng)硬挺整理的布樣Y自身刮劃后即會產(chǎn)生白痕,經(jīng)過硬挺整理后白痕情況更為明顯,且為亮白色白痕。與布樣X相同的是,沿經(jīng)向刮劃產(chǎn)生的白痕情況均較緯向更明顯。
為定量分析硬挺整理前后兩種刮劃方向下織物表面L值的變化情況,分別測定了其整理前后未刮劃及沿經(jīng)緯向刮劃前后的ΔL值,結(jié)果如圖14所示。由圖14可以看出,與肉眼觀察到的規(guī)律一樣,未經(jīng)硬挺整理及硬挺整理后的布樣Y沿經(jīng)向刮劃后表面ΔL值為3.35相對沿緯向刮劃的ΔL值1.35更大,當ΔL值大于1時,可觀察到輕微的白痕現(xiàn)象,而ΔL值大于3時,白痕現(xiàn)象更為明顯。
進一步利用SEM對刮劃前后未經(jīng)硬挺整理的布樣Y進行微觀形貌觀察,得到的結(jié)果如圖15所示。由圖15可知,組成布樣Y的纖維纖度小,織造緊度較大,纖維排列整齊,未刮劃時纖維呈現(xiàn)均一的圓柱形。而沿經(jīng)向或緯向刮劃后,在刮劃的軌跡上,經(jīng)向和緯向的纖維均部分壓扁變形,可能是因為布樣Y的纖度較小,表面結(jié)晶度低,紗線在受力后抵抗外力變形的能力較差,因而易產(chǎn)生形變。
對比圖15中兩種刮劃方向下表面纖維的變化形態(tài)可知,沿經(jīng)向刮劃時(見圖15(b)-(e)),經(jīng)向纖維受到與纖維平行的作用力,表現(xiàn)為纖維的壓扁和紗線的壓實壓平。且與作用力正交的緯向纖維也表現(xiàn)為壓扁,緯向紗線表現(xiàn)為壓實壓平。相對于原布而言,由于部分纖維被壓扁,紗線被壓實壓平,織物刮劃部位變得更加平整,鏡面反射光增強,因而L值有所增大(見圖14)。
沿緯向刮劃時(見圖15(d)-(f)),緯向的紗線受到與纖維方向平行的作用力,整體表現(xiàn)為纖維被壓扁以及紗線被壓實壓平,變得較為平整。而與經(jīng)向刮劃不同的是,沿緯向刮劃時,經(jīng)向紗線受到正交的作用力,使得經(jīng)向纖維出現(xiàn)較為明顯的變形,但紗線并未被壓扁壓實,紗線內(nèi)纖維處于相對松散的狀態(tài)。因此,經(jīng)向刮劃后的刮劃部位整體相對于緯向刮劃變得更加平整,反射光更強,因而ΔL值相對更大(見圖14)。
接著對經(jīng)過硬挺整理的織物刮劃前后表面形貌進行觀察,如圖16所示。由圖16可知,硬挺整理布樣刮劃后表面破壞程度相較于圖15中未整理的布樣有所增加,但其基本規(guī)律相似。其中,沿經(jīng)向刮劃后(見圖16(a)-(b)),經(jīng)向和緯向的纖維和膠膜均主要表現(xiàn)為壓扁,紗線主要表現(xiàn)為壓平壓實,織物表面總體的平整程度增加。與整理后的布樣X不同,整理后的布樣Y纖維表面的硬挺劑膠膜被壓扁壓平,但未出現(xiàn)明顯因破碎而產(chǎn)生的碎屑。因此,整理后的布樣Y經(jīng)刮劃后,表面變得更平整,鏡面反射光增強,但由小碎屑引起的光散射不明顯,總體表現(xiàn)為L值增大、K/S值減小,白痕呈現(xiàn)亮白色。
由圖16((c)-(d))可知,沿緯向刮劃后,經(jīng)向纖維出現(xiàn)較為明顯的變形,甚至出現(xiàn)少量斷裂,經(jīng)向紗線并未被完全壓平壓實,而緯向纖維表面被壓扁,緯向紗線被壓平壓實。相對而言,經(jīng)向刮劃后織物表面的平整程度更高。此外,經(jīng)緯向纖維表面的硬挺劑膠膜只是被壓變形,但并未出現(xiàn)明顯的破損現(xiàn)象。因此硬挺整理布樣Y在經(jīng)向刮劃后,表面變得更平整,鏡面反射增加幅度更大,從而出現(xiàn)了比緯向刮劃時更為明顯的亮白色白痕(見圖16)。
由此可知,未經(jīng)硬挺整理的布樣Y自身經(jīng)過刮劃后會產(chǎn)生輕微的白痕現(xiàn)象,而經(jīng)過硬挺整理后表面白痕情況加劇。
3結(jié)論
本文通過模擬刮劃條件,建立了一套定量統(tǒng)一且具有普適性的白痕評價方法,以此探究了不同類型織物自身及經(jīng)過硬挺整理后在不同刮劃方向下的表面破壞情況。主要結(jié)論如下:
a)通過設計定量的破壞方法,并結(jié)合測色配色儀以及SEM對織物表面L值、K/S值及形貌進行表征,形成的白痕評價方法可以定量地評價和分析白痕情況。其中,色光測試結(jié)果可定量表征白痕程度,當布樣刮劃前后ΔL值小于1時,白痕現(xiàn)象不明顯;ΔL值大于1小于3時,可觀察到輕微的白痕現(xiàn)象;而ΔL值大于3時,白痕情況較明顯。
b)白痕的形成對織物具有選擇性,織物的纖度、緊度等不同,則白痕產(chǎn)生的機理不同:纖度較大、織造緊度較小的織物自身不易形成白痕,經(jīng)硬挺整理后形成的白痕主要受膠膜的破損和脫落導致的散射光增加的影響;而纖度較小、織造緊度較大的織物自身經(jīng)刮劃后即易產(chǎn)生白痕,經(jīng)硬挺整理后白痕情況加劇,其形成的亮白色白痕主要受纖維和膠膜的壓扁變形導致的鏡面反射光增加的影響。
c)刮劃作用方向的不同會導致布樣表面經(jīng)緯紗線和纖維的受力情況不同,使得表面破壞形式不同??傮w上,沿著密度、彈性較大的紗線方向進行刮劃產(chǎn)生的白痕情況相對于沿著密度、彈性較小的紗線方向刮劃產(chǎn)生的白痕情況更嚴重。
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收稿日期:20210430網(wǎng)絡出版日期:20210803
基金項目:國家自然科學基金項目(51573168)
作者簡介:吳蝶(1996-),女,杭州人,碩士研究生,主要從事功能紡織化學品方面的研究。
通信作者:曹志海,Email: zhcao@zstu.edu.cn074B24B2-0E55-4F4C-9BC2-7D3BDB20917A