李 亮

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

低溫等離子體對(duì)羊毛織物防氈縮性能的影響

李 亮

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

文章討論了低溫等離子體對(duì)羊毛織物防氈縮性能的影響,分析了低溫等離子體處理時(shí)間和功率對(duì)羊毛織物的氈縮率及斷裂強(qiáng)力的影響,比較了樹(shù)脂整理與低溫等離子對(duì)羊毛織物防氈縮性能的影響,得出了最佳工藝：處理時(shí)間：3 min,壓強(qiáng)：1 M Pa,處理功率100 W,樹(shù)脂用量：40 g/L。

等離子體處理;羊毛織物;防氈縮;整理

1 前言

羊毛是一種天然蛋白質(zhì)纖維材料,具有良好的吸濕性、保暖性、透氣性、強(qiáng)伸性、回彈性等特點(diǎn),是寶貴的紡織原料,在許多方面都有非常優(yōu)越的性能。羊毛氈縮性使毛織物具有獨(dú)特的風(fēng)格,但也使織物在穿著時(shí)易發(fā)生尺寸收縮變形,影響穿用的舒適性及美觀。羊毛的防氈縮整理極為重要,一直是人們關(guān)注的重要課題。目前,90%以上的防氈縮羊毛是用氯或氯化劑處理,還有的用蛋白酶減量法及等離子處理法,其中等離子體處理的毛織物不但有可能提高防氈縮性能,而且由于處理后賦予織物表面的親水性能,還可以提高織物染色、印花性能以及與其他整理劑反應(yīng)的能力,處理時(shí)不產(chǎn)生污水,無(wú)排放。本文采用低溫等離子法對(duì)羊毛織物進(jìn)行防氈縮處理。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑

織物：羊毛單面華達(dá)呢（紗線密度 17.24 tex,單位重245 g/m2）,經(jīng)生修→燒毛→洗呢 →開(kāi)幅→雙煮→浸壓→烘干下機(jī)

樹(shù)脂：W PU水溶性樹(shù)脂（自制）交聯(lián)劑：DE（宜興榮華化工）

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備

JN-DB型常壓等離子實(shí)驗(yàn)儀;Y089A型全自動(dòng)縮水率試驗(yàn)機(jī);HDH 026N+電子織物強(qiáng)力儀。

2.3 實(shí)驗(yàn)的方法

2.3.1 等離子體處理

將樣品放入JN-DB型常壓等離子實(shí)驗(yàn)儀內(nèi),抽真空,待抽到氣壓低于反應(yīng)所需壓強(qiáng)后,通入氧氣重復(fù)進(jìn)行洗氣。調(diào)節(jié)壓強(qiáng)穩(wěn)定在所需值開(kāi)始放電,將功率調(diào)節(jié)到所需值并開(kāi)始計(jì)時(shí)。處理一定時(shí)間后,停止放電,取出樣品。

2.3.2 WPU水溶性樹(shù)脂處理

2.4 測(cè)試方法

2.4.1 氈縮率測(cè)試方法

為了測(cè)試等離子體處理對(duì)羊毛織物氈縮率的影響,參照國(guó)際羊毛局進(jìn)行織物氈縮率的測(cè)定。首先,在織物上標(biāo)記面積為20 cm ×20 cm大小區(qū)域,然后按照如下配方和工藝進(jìn)行織物的洗滌：皂粒5 g/L,浴比1∶20,陪襯織物1 kg,洗滌時(shí)間1 h,洗滌后甩干,于40℃下烘干。

測(cè)量標(biāo)記間的實(shí)際尺寸,以面積變化的百分率來(lái)表示收縮率：

收縮率（%）=（氈化前面積-氈化后面積）/氈化前面積×100%

2.4.2 斷裂強(qiáng)力的測(cè)試方法

采用扯邊紗條樣法,按 GB-T-39231-1997規(guī)定的方法測(cè)定織物的斷裂強(qiáng)力。

3 結(jié)果和討論

3.1 時(shí)間對(duì)氧等離子體處理羊毛織物各性能的影響

在羊毛進(jìn)行等離子體處理時(shí),不同的處理時(shí)間會(huì)對(duì)羊毛的防氈縮性能及強(qiáng)力產(chǎn)生不同的影響。因此我們測(cè)試了經(jīng)氧等離子體處理不同時(shí)間后羊毛織物氈縮率的改變和強(qiáng)力的變化,見(jiàn)表1。

表1 處理時(shí)間對(duì)氧等離子體處理羊毛織物氈縮率及強(qiáng)力的影響

從表1可以看出,3 min之內(nèi)毛織物氈縮率隨處理時(shí)間增長(zhǎng)而下降,進(jìn)一步增加處理時(shí)間,氈縮率反而呈上升趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單獨(dú)用氧等離子體處理羊毛,對(duì)氈縮率的改善有所幫助,短時(shí)間處理的羊毛氈縮率會(huì)下降,但處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)反而將導(dǎo)致氈縮率的回彈上升?？椢锏臄嗔褟?qiáng)力也是先有明顯增加然后再呈下降趨勢(shì),在2 min左右達(dá)到最大值,隨后強(qiáng)力隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。這種變化是因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi),低溫等離子對(duì)織物表面進(jìn)行轟擊,在羊毛纖維表層形成許多凹槽,使得纖維之間相互抱合力增大,織物強(qiáng)力也隨之增大。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),纖維表層鱗片被逐漸剝除,纖維主干部受到傷害,因此強(qiáng)力呈下降趨勢(shì)。

3.2 功率對(duì)氧等離子處理羊毛織物各性能的影響

處理時(shí)的功率直接影響了等離子體氣氛中活性粒子的能量大小與能量分布。因此,我們還考察了功率因素對(duì)氧等離子體處理的影響,表2給出了未處理和50 W、100 W、200 W 處理時(shí)織物的氈縮情況及強(qiáng)力變化情況。

從表2可以看出,功率小于50 W時(shí),等離子體處理作用不大;在功率從50 W增加到100 W時(shí),氈縮率隨功率的增加迅速減小,但當(dāng)功率大于100W后則處理效果又呈下降趨勢(shì),氈縮率上升。實(shí)驗(yàn)表明,在200 W以后織物都有不同程度的烤焦,故比較而言,100W左右在織物強(qiáng)力不受損傷的情況下織物獲得較好的防氈縮效果。

表2 功率對(duì)氧氣等離子體處理羊毛織物的氈縮率及強(qiáng)力的影響

3.3 氧等離子體和WPU水溶性樹(shù)脂處理對(duì)羊毛防氈縮性影響的比較

由于單純等離子體處理的效果尚不能完全達(dá)到羊毛機(jī)織物氈縮率＜4%的要求,因此我們把等離子和樹(shù)脂結(jié)合對(duì)羊毛織物進(jìn)行處理。首先我們對(duì)等離子體處理和樹(shù)脂處理進(jìn)行了比較,對(duì)比結(jié)果如表3所示：

表3 等離子體和樹(shù)脂單獨(dú)使用對(duì)羊毛織物氈縮率的對(duì)比

從表3中的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),單獨(dú)使用等離子體對(duì)羊毛織物進(jìn)行處理后,氈縮率有明顯變化,顯示出良好的防縮效果。并且,等離子體處理羊毛纖維有著化學(xué)防縮加工無(wú)法比擬的無(wú)污染及節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),在功率100 W,氣體壓強(qiáng)在1 M Pa,處理時(shí)間3 min的低溫等離子體條件下,羊毛纖維表面幾乎無(wú)損傷,處理后纖維表面的鱗片與未處理者相差無(wú)幾,因此在達(dá)到良好防縮效果的情況下并不影響羊毛纖維的強(qiáng)力。但單純等離子體處理的效果尚不能完全達(dá)到羊毛機(jī)織物氈縮率＜4%的要求。而單純使用樹(shù)脂液處理后的羊毛織物其氈縮率為3.56%,完全可以達(dá)到“機(jī)可洗”的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在整理劑工作液中加入的交聯(lián)劑能與羊毛纖維大分子和樹(shù)脂形成化學(xué)鍵交聯(lián),從而將樹(shù)脂與羊毛纖維大分子連接起來(lái),在纖維表面形成高分子彈性膜,將羊毛的鱗片層包覆起來(lái),減小定向摩擦效應(yīng),達(dá)到防氈縮的目的。但是,樹(shù)脂整理法一般不單獨(dú)使用,因?yàn)闃?shù)脂用量多,成本增加,也影響手感和織物風(fēng)格,所以往往和其他處理方法結(jié)合使用。因此,我們又將等離子體和樹(shù)脂結(jié)合使用對(duì)羊毛織物進(jìn)行了處理,探究了其氈縮率的變化情況,對(duì)比結(jié)果如表4所示。

表4 等離子體和SU-2樹(shù)脂結(jié)合處理對(duì)羊毛織物氈縮率的影響

經(jīng)等離子體處理后再施加樹(shù)脂,可進(jìn)一步降低氈縮率,提高防氈縮的效果,達(dá)到“機(jī)可洗”的要求,考慮到不影響羊毛織物的手感,樹(shù)脂整理劑用量不宜過(guò)高。

4 結(jié)論

4.1 羊毛織物經(jīng)低溫等離子體處理后,具有一定的防氈縮性能,在一定的處理?xiàng)l件下（1M Pa,3 min,100W）處理后,其氈縮率從未處理的7.33%降到5.15%。

4.2 由于等離子體處理只是對(duì)纖維進(jìn)行表面改性,在帶來(lái)新的功能的同時(shí),對(duì)纖維本體并不會(huì)造成損傷。

4.3 經(jīng)等離子體處理后再施加樹(shù)脂,可進(jìn)一步降低氈縮率,可達(dá)到機(jī)可洗標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 邢聲遠(yuǎn).低溫等離子體技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用[J].毛紡科技,2004,（1）：21—26.

[2] 周文龍,孫鎧.羊毛鱗片表層類(lèi)脂結(jié)構(gòu)對(duì)羊毛特性的影響[J].毛紡科技 ,2001,（1）：17—21.

[3] 金郡潮,戴瑾瑾,梁靜.等離子體處理羊毛織物防氈縮性能的研究[J].毛紡科技,2001,（6）：19—23.

[4] 孫雪桂.有機(jī)硅防縮劑在羊毛制品防縮整理中的應(yīng)用[J].毛紡科技,2007,（3）：27—29.

[5] 郭勇,蔡再生.等離子體技術(shù)在羊毛染整加工中的應(yīng)用[J].毛紡科技 ,2005,（5）：17—19.

Effect of Low Temperature Plasma to Felting Properties of Wool Fabrics

L IL iang
（Yancheng Textile Vocational Technology College,Yancheng 224005,China）

The effect of low temperature p lasma to felting p ropertiesof wool fabricswas discussed.The influence of treatment time and treatment pow er on breaking strength and shrinkage rate wasalso investigated.In addition,the anti-felting p roperties of wool finished by resin and low temperature p lasma w as compared,and the op tim um p rocess was obtained,that is,treatment time：3 min,treatment p ressure ：1Mpa,treatment power：100W,the dosage of resin ：40g/L.

low temperature p lasma;wool;anti-felting;finish

TS101.3+2

A

1009-3028（2010）06-0008-03

2010-09-25

李 亮（1984—）,男,江蘇淮安人,助教。