程友剛，毛 雷，徐 帥

(鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005)

蠶絲是一種與人體有著極好親和性的蛋白纖維，素有“纖維皇后”的美譽(yù)，但是隨著現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化的崛起，化纖等合成纖維的出現(xiàn)，仿真絲纖維嶄露頭角，使真絲產(chǎn)品的局限性暴露出來(lái)，為此，改善真絲纖維的性能，提高附加值，有效地對(duì)真絲纖維材料進(jìn)行改性，賦予普通真絲纖維的功能性，促進(jìn)真絲纖維向其他消費(fèi)領(lǐng)域滲透，是目前絲綢研究的重要方向[1]。利用無(wú)機(jī)納米材料對(duì)紡織纖維制品進(jìn)行改性，改善其功能已成為目前紡織科學(xué)研究的熱點(diǎn)[2-3]。本文是在前期的研究基礎(chǔ)上[4-6]，對(duì)經(jīng)納米ZnO處理后的真絲織物風(fēng)格進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，以期獲得處理后真絲織物風(fēng)格的影響變化，優(yōu)化生產(chǎn)處理工藝。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

材料：納米氧化鋅整理劑(含偶聯(lián)劑KH570)，桑蠶絲電力紡織物[7]。

儀器：KES-FB風(fēng)格測(cè)試儀(Kawabata Evaluation System)。

1.2 風(fēng)格測(cè)試

按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的取樣方法取樣，樣品表面應(yīng)平整，且無(wú)明顯疵點(diǎn)。在距布邊10 cm內(nèi)，按階梯形排列方式取樣,試樣分經(jīng)向和緯向，試樣的試驗(yàn)方向應(yīng)平行于經(jīng)紗(或緯紗)，各條試樣內(nèi)不應(yīng)含有相同的經(jīng)紗(或緯紗)。試樣應(yīng)無(wú)褶皺、拱曲或卷邊。裁取經(jīng)緯向試樣各1塊，尺寸為200 mm×200 mm。

本實(shí)驗(yàn)分別做了織物的拉伸測(cè)試、剪切性能測(cè)試、彎曲性能測(cè)試和壓縮測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 KES織物客觀力學(xué)物理性能指標(biāo)

織物風(fēng)格是織物所固有的物理機(jī)械性能作用于人的感官所產(chǎn)生的效應(yīng)，可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是觸覺(jué)風(fēng)格即手感，包括手感是否柔韌、有彈性、有身骨，是否挺括、滑爽、厚實(shí)、豐滿等；另一類(lèi)為視覺(jué)風(fēng)格，包括外觀和光澤等[8]。KES織物風(fēng)格儀由低應(yīng)力下的拉伸測(cè)試儀FB1、剪切性能測(cè)試儀FB1、彎曲性能測(cè)試儀FB2、壓縮性能及厚度測(cè)試儀FB3、摩擦及表面粗糙度測(cè)試儀FB4組成，可分別測(cè)出用于評(píng)定織物手感風(fēng)格的16個(gè)物理量。各指標(biāo)所表達(dá)的織物風(fēng)格含義參見(jiàn)表1。

表1 KES織物客觀力學(xué)物理性能指標(biāo)體系表

2.2 拉伸測(cè)試

不同處理?xiàng)l件下，真絲織物的拉伸性能變化見(jiàn)圖1。

(a) 拉伸線性度LT

(b) 拉伸能量WT

(c) 拉伸回彈性RT

由圖1可知，經(jīng)納米ZnO處理后的織物經(jīng)緯向拉伸線性度LT有減小的趨勢(shì)，緯向尤為明顯，說(shuō)明織物經(jīng)納米ZnO處理后變軟；處理后織物的拉伸能量WT明顯增加，織物變得堅(jiān)牢；處理后的織物拉伸回彈性經(jīng)向減小，緯向略有增加。這是因?yàn)榧{米ZnO與桑蠶絲纖維通過(guò)偶聯(lián)劑的交聯(lián)發(fā)生在纖維的無(wú)定型區(qū)，納米ZnO處理使絲纖維內(nèi)部的大分子結(jié)構(gòu)變得更規(guī)整緊密；另外，經(jīng)納米氧化鋅處理后的真絲織物要經(jīng)160 ℃焙烘處理[7]，也會(huì)促使分子結(jié)構(gòu)的β轉(zhuǎn)變和結(jié)晶度提高，織物變得堅(jiān)牢。

2.3 純彎曲測(cè)試

不同處理?xiàng)l件下，真絲織物剛性變化見(jiàn)圖2。

(a) 彎曲剛度B

(b) 滯后矩2HB

由圖2(a)、2(b)可知，處理后的織物彎曲剛度B減小，織物變?nèi)彳?，滯后?HB減小，織物的折皺回復(fù)性提高。這是納米ZnO通過(guò)偶聯(lián)劑在桑蠶絲無(wú)定型區(qū)產(chǎn)生了交聯(lián)作用，限制了無(wú)定形區(qū)大分子間的移動(dòng)，使其力學(xué)性能提高。模量下降，可能是硅烷偶聯(lián)劑的柔軟平滑作用的結(jié)果。

2.4 剪切測(cè)試

不同條件下，真絲織物剪切性能變化見(jiàn)圖3。

圖3 真絲織物的剪切性能

由圖3(a)、3(b)可知，處理后的織物滯后力2HG和2HG5，隨著納米ZnO處理溶液濃度的提高而減小，說(shuō)明織物的折皺回復(fù)能力有較大提高，這與彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。但隨著納米氧化鋅處理液濃度的提高，織物滯后力2HG和2HG5趨于平緩或有提高的趨勢(shì)，團(tuán)聚效應(yīng)加劇，納米粒子減少，對(duì)桑蠶絲織物折皺回復(fù)力有減弱的影響，故選用0.3 wt%～0.4 wt%納米氧化鋅處理液濃度。

2.5 壓縮測(cè)試

不同處理?xiàng)l件下，真絲織物的壓縮性能變化見(jiàn)圖4。

(a) 壓縮線性度LC

(b) 壓縮比功WC

(c) 壓縮回彈性RC

由圖4可知，處理后的織物壓縮線性度減小，織物柔軟性提高；處理后的織物壓縮回彈性變大，這與拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。另外，低濃度的納米氧化鋅處理液處理織物，織物壓縮回彈性略有下降，較高濃度的處理液對(duì)織物的彈性有所增強(qiáng)，但結(jié)合考慮拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)分析結(jié)果，選用較低的納米氧化鋅處理液濃度。

3 結(jié)論

經(jīng)納米ZnO分散液整理的桑蠶絲織物本身優(yōu)良風(fēng)格沒(méi)有發(fā)生大的變化，經(jīng)過(guò)KES風(fēng)格儀拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)表明，處理后的桑蠶絲織物柔軟性、折皺回復(fù)性都有提高，提高了真絲產(chǎn)品的附加值。

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