呂 萍 李 月 潘冬璇

（武漢紡織大學(xué)服裝學(xué)院，湖北武漢430073）

大豆纖維與棉混紡織熱處理后力學(xué)性能初探

呂 萍 李 月 潘冬璇

（武漢紡織大學(xué)服裝學(xué)院，湖北武漢430073）

大豆纖維與棉混紡是重要的大豆纖維混紡織物之一，在熱處理過程中，其力學(xué)性能會(huì)發(fā)生較大變化。本文主要是對(duì)經(jīng)過熱處理后的混紡針織物的前后力學(xué)性能的比較，得出熱處理對(duì)混紡針織物力學(xué)性能的影響，為以后織物熱處理?xiàng)l件的選擇提供理論依據(jù)。

大豆纖維；熱處理；混紡；力學(xué)性能

大豆纖維作為一種新型材料，它綠色環(huán)保、柔軟舒適，但很少單獨(dú)作為面料，大都與其他纖維混紡，將大豆纖維與棉混紡針織物做熱處理，通過對(duì)比前后力學(xué)性能的差別，總結(jié)出大豆纖維與棉的混紡織物最合適的力學(xué)特性。

1 大豆纖維與棉纖維混紡

1.1 大豆蛋白纖維的特點(diǎn)

大豆蛋白纖維屬于再生植物蛋白纖維類，其有著羊絨般的柔軟手感，蠶絲般的柔和光澤，棉的保暖性和良好的親膚性等優(yōu)良性能，還有明顯的抑菌功能，是一種新型綠色環(huán)保纖維，被譽(yù)為“新世紀(jì)的健康舒適纖維”。[1]

表1 大豆蛋白質(zhì)纖維與其它紡織纖維性能比較

1）大豆纖維單纖維的線密度小，是0.9～3.0dtex。

2）大豆纖維的橫截面基本呈扁平狀啞鈴形或腰圓形，外觀呈光亮的黃色。

3）縱向表面有溝槽，使纖維具有良好的導(dǎo)濕性和吸濕放濕性，使織物具有良好的透氣性。

4）大豆纖維中大豆蛋白質(zhì)占23～55%，聚乙烯醇和其他成分占45～77%，大豆蛋白纖維含有多種人類所必需的氨基酸，對(duì)人體肌膚具有明顯的保健作用。[2]

5）大豆纖維的機(jī)械性能優(yōu)良,強(qiáng)度指標(biāo)優(yōu)于棉、毛、蠶絲和粘膠,但強(qiáng)力明顯不勻,伸長率大且濕強(qiáng)較差。因此相對(duì)于一般的化纖,其卷曲率指標(biāo)較低,彈性差,易變形。

1.2 大豆纖維與棉纖維混紡的特性

混紡紗線織成的面料，外觀具有獨(dú)特的風(fēng)格，有蠶絲般的光澤，懸垂性極佳，給人以飄逸脫俗的感覺。其不但有優(yōu)異的視覺效果，還有很好的舒適性，其手感柔軟滑爽，質(zhì)地輕薄，吸濕導(dǎo)濕性優(yōu)于純棉面料，穿著舒適，染色性能優(yōu)良，有很好的汗?jié)n色牢度。

2 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的力學(xué)性能

力學(xué)性能包括織物的拉伸、懸垂、耐磨、起毛、起球等，并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來研究大豆纖維與其他纖維混紡針織物的力學(xué)性能。

2.1 試驗(yàn)樣品

緯平針織物實(shí)驗(yàn)樣品成分與編號(hào)見表2。 編號(hào) 成分 處理?xiàng)l件

表2 實(shí)驗(yàn)樣品成分與編號(hào)

2.2 熱處理的方法

熱處理：將試樣放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的板子上，將電熨斗調(diào)到所需的溫度，分別為170℃，200℃，用調(diào)好溫度的電熨斗對(duì)試樣處理20min，然后將試樣恢復(fù)到室溫進(jìn)行其性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.3.1 大豆纖維與棉混紡針織物基本性能實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：織物基本規(guī)格實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。

結(jié)果分析：由表3分析可得，隨著溫度升高，橫密度減少，縱密度及厚度先升后降，重量先開后降。

2.3.2 織物拉伸性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后織物拉伸性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4。大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理后的斷裂強(qiáng)力變化的關(guān)系如圖1。大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理后的斷裂伸長率變化的關(guān)系如圖2。

表3 大豆纖維與棉混紡針織物的基本規(guī)格實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 大豆纖維與棉混紡針織物的拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果分析：通過表4、圖1以及圖2可以看出，熱處理后混紡織物的強(qiáng)力和斷裂伸長率都有所下降，其中隨著溫度的升高，由170℃升到200℃之后，混紡織物的強(qiáng)力和斷裂伸長率有所下降。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，除純大豆纖維外，大豆纖維與棉混紡織物未經(jīng)熱處理時(shí)的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率都達(dá)到了最大值。

2.3.3 織物懸垂性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后懸垂性能實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的靜態(tài)懸垂系數(shù)的變化如圖5；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)的變化如圖6；大豆纖維與棉混紡針織物170℃熱處理后的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)示意圖如圖7；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的美感系數(shù)的變化如圖8；大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的硬挺度系數(shù)的變化如圖9。

圖1 大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理之后的斷裂強(qiáng)力變化的關(guān)系

圖2 大豆纖維與棉混紡針織物與熱處理之后的斷裂伸長率變化的關(guān)系

表6 大豆纖維混紡針織物的懸垂性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖5 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的靜態(tài)懸垂系數(shù)的變化

圖6 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)變化

圖7 大豆纖維與棉混紡針織物170℃熱處理后的靜態(tài)（上）、動(dòng)態(tài)（下）示意圖

圖8 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的美感系數(shù)的變化

圖9 大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后的硬挺度系數(shù)的變化

結(jié)果分析：通過上述懸垂實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，混紡針織物的靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、活潑率、美感系數(shù)都比純大豆纖維針織物增加，硬挺度系數(shù)降低；經(jīng)熱處理后混紡針織物的靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、活潑率、美感系數(shù)都降低，硬挺度系數(shù)提高，同時(shí)隨著熱處理溫度的提高混紡針織物的靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、活潑率、美感系數(shù)都降低，硬挺度系數(shù)提高。

2.3.4 織物耐磨性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：大豆纖維與棉混紡針織物熱處理后耐磨性能實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表8。熱處理后的大豆纖維與棉混紡針織物平磨后的重量損失率的變化如圖15。

表8 大豆纖維混紡針織物熱處理后的耐磨性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖15 熱處理后的大豆纖維與棉混紡針織物平磨后的重量損失率變化

結(jié)果分析：根據(jù)上面的表3.20以及圖3.21可以看出，混紡織物平磨后的重量損失率下降。經(jīng)熱處理后的混紡針織物平磨后的重量損失率下降，且隨著熱處理溫度的提高，混紡織物平磨后的重量損失率略提高，溫度過高導(dǎo)致纖維和紗線的損傷。

3 結(jié)語

大豆纖維與棉混紡針織物經(jīng)熱處理后拉伸性能有所下降，懸垂性也降低，手感變得堅(jiān)硬；織物的耐磨性反而變好了，同時(shí)線密度也有所降低。在選擇大豆纖維與棉混紡制作面料時(shí)，可以根據(jù)不同服裝面料的需求適當(dāng)?shù)膶?duì)其進(jìn)行熱處理，提高面料的性能。

[1]石風(fēng)俊，趙偉玲.大豆蛋白質(zhì)纖維及其基本特性.毛紡科技，2002（6）.

[2]張世源.大豆蛋白纖維及其生態(tài)性.山東紡織科技，2004（5）.

[3]梅士英，唐人成，趙建平，王華杰，楊旭紅.大豆蛋白纖維性能及織物待染工藝初探[J].印染,2001(5).

[4]唐人成，徐偉，梅士英，宋心遠(yuǎn).大豆纖維耐干熱性能研究[J].針織工業(yè)，2006（10）：30-33.

[5]郝立才，楊慶斌，于偉東.豆蛋白改性纖維／滌綸混紡針織物力學(xué)性能與混紡比優(yōu)化[J].紡織科技進(jìn)展,2006(6).

Preliminary Study on MechanicalProperties of Soybean Fiber and Cotton Blended Fabrics after Heat Treatment

LYU Ping LI Yue PAN Dong-xuan
(Fashion school Wuhai Textile University,Wuhai Hubei,430073,China)

The soybean fiber and cotton blended fabric is one of important soybean fiber blended fabrics.In heat treatment,its mechanical property will change greatly.By comparing the mechanical properties before and after the heat treatment,this paper discusses the influence of heat treatment on the mechanical properties of blended fabrics,which provides theoretical basis for the selection of fabric heat treatment condition.

soybean fiber;heat treatment;blended fabrics;mechanical property

TS102.512

B

1674-2346(2015)01-0023-04

(責(zé)任編輯 田 犇)

2014－11－05

呂萍，女，碩士研究生。研究方向：服裝結(jié)構(gòu)