孟祥玲

(東華大學生態(tài)紡織教育部重點實驗室，上海 201620)

羊毛織物起毛起球成因及改善方法研究

孟祥玲

(東華大學生態(tài)紡織教育部重點實驗室，上海 201620)

由于羊毛織物在穿著過程中極易起毛起球，嚴重影響了服用性能。如何在不影響羊毛本身服用性能的基礎上，更加環(huán)保的進行抗起毛起球整理是困擾毛紡行業(yè)的難題之一。從纖維性能結(jié)構(gòu)、織物組織等方面分析了羊毛織物起毛起球的主要成因，并在此基礎上介紹了改善羊毛織物起毛起球的整理方法，闡明了今后的發(fā)展方向。

羊毛 起毛起球 影響因素 整理方法

羊毛作為一種高檔的天然纖維，具有高彈性、手感好、吸濕性強、保暖性好等特點[1-2]，一直深受人們喜愛，常被用作禮服、西裝等高檔服用面料。然而羊毛織物在服用洗滌過程中常出現(xiàn)起毛起球現(xiàn)象，嚴重影響著織物的穿著性能和外觀。如何克服羊毛織物起毛起球問題，一直是困擾毛紡行業(yè)的一大難題。人們從羊毛的纖維性能、紗線結(jié)構(gòu)、織物組織等方面入手，通過不同的整理方法解決這一難題。本文主要針對羊毛織物的起毛起球成因及改善羊毛織物起毛起球的途徑，進行了分析與展望。

1 羊毛織物起毛起球成因

羊毛織物起毛起球的原因有很多，本文主要從三個方面進行探討，包括羊毛纖維本身結(jié)構(gòu)特征、紗線結(jié)構(gòu)以及織物組織結(jié)構(gòu)等發(fā)面。

1.1 纖維性能與結(jié)構(gòu)

羊毛本身的鱗片層結(jié)構(gòu)，卷曲、長度、細度和強度，都從不同程度上影響了羊毛的性能，是羊毛起毛起球的成因之一。

1.1.1羊毛的鱗片結(jié)構(gòu)

羊毛的鱗片層結(jié)構(gòu)所引起的定向摩擦效應是毛織物起毛起球的主要原因[3]。鱗片是角質(zhì)化的細胞，是羊毛纖維的最外層，具有方向性。在生長的過程中，前緣向著纖維頂端形成突出物。因此，羊毛纖維間從不同方向摩擦會產(chǎn)生定向摩擦效應。在外力反復作用下，纖維間相互纏結(jié)，使得纖維向毛根方向移動，最終毛端伸出織物表面，形成毛羽，相互糾纏，導致羊毛織物起毛起球現(xiàn)象產(chǎn)生。[4]

1.1.2 羊毛的卷曲

由于羊毛纖維正偏皮質(zhì)細胞的雙邊分布結(jié)構(gòu)，使其具有天然卷曲形態(tài)。[5]一方面提高了纖維之間的抱合力，使毛端不易滑出；另一方面，毛端一旦伸出織物表面，則更容易被外力鉤掛，形成毛羽，最終形成毛球。[6]

1.1.3 纖維長度

纖維長度也是羊毛織物起毛起球成因之一。通常短纖維比長纖維更易于起球。纖維越短，織物纖維頭端數(shù)越多，越易滑出織物表面，加大起毛起球概率。[7]

1.1.4 纖維細度和強度

細羊毛纖維易產(chǎn)生彎曲糾纏，抽出和纏結(jié)幾率大，易產(chǎn)生起毛現(xiàn)象。而細羊毛的斷裂伸長和耐磨性較高，一旦成球，不易從織物表面脫落，導致織物起球。[2]同時，纖維強度大也使產(chǎn)生的毛球不易脫落。

1.2 紗線結(jié)構(gòu)

紗線捻度及表面光潔度對織物起毛起球有很大影響。捻度高的紗線更加緊密，纖維的可滑移性較低，織物不易起球。但捻度過高也會影響織物穿著性能和手感，所以不能一味的提高紗線捻度。[7]羊毛纖維表面光潔度高，則可供糾纏的毛羽數(shù)少，不易起毛起球。[6]

1.3 織物組織結(jié)構(gòu)

劉文麗等人[8]由實驗得出“組織結(jié)構(gòu)疏松的織物比結(jié)構(gòu)緊密的織物更易起毛起球”。由此可知，交織點越多，織物表面毛絨形成越難，紗線與紗線間緊密度越大，紗線彼此結(jié)合越牢固，織物的抗起毛起球性越好。

2 羊毛織物起毛起球性能改善方法

根據(jù)羊毛織物起毛起球成因，結(jié)合多年的研究與探索，已經(jīng)有許多比較成熟的改善羊毛織物起毛起球性的方法。本文根據(jù)其整理方法的原理，將其分為化學處理和物理處理。

2.1 化學處理

2.1.1 氯化法

氯化法是指用氯化劑處理羊毛，使羊毛鱗片層有不同程度的剝離，改善纖維吸濕溶脹性，降低定向摩擦效應，從而達到抗起毛起球效果。[6]氯化法用于處理羊毛雖具有成本低，效果好的優(yōu)點，但由于所用含氯氧化劑嚴重破壞了羊毛的結(jié)構(gòu)，使織物外觀及應用性能發(fā)生變化。此外，處理過程中產(chǎn)生的有機氯化物等有害物質(zhì)，對人體和環(huán)境都存在危害，與“生態(tài)紡織”相違背。因此，這種處理方法已經(jīng)很少被進一步研究。

2.1.2 氧化法，還原法

氧化法與還原法都是通過氧化劑或還原劑破壞羊毛鱗片層中的二硫鍵和氫鍵，降低纖維間的定向摩擦效應，從而減少羊毛織物的起毛起球。單獨使用氧化法或還原法，不僅對纖維損傷較大，而且效果不明顯。因此，常將這兩種方法與其他整理方法結(jié)合使用，達到較好的改善效果。但由于這兩種方法工藝復雜，未被廣泛使用。

2.1.3 生物酶法

通過蛋白酶來水解皮質(zhì)層和鱗片層間的細胞間物質(zhì)，使羊毛部分鱗片脫落，定向摩擦效應減小，從而達到抗起毛起球的效果。

李珣[9]在試驗中驗證，單獨用蛋白酶處理羊毛織物很難達到良好的抗起毛起球效果，蛋白酶常常與其他試劑或方法結(jié)合使用。郭秀梅等人[10]在抗起毛起球整理中，采用蛋白酶處理與強力保護劑整理相結(jié)合的方法，有效的去除了表面絨毛，使織物起毛起球趨勢減少，織物抗起毛起球性能提高1級～2級，且整理效果持久。鐘業(yè)桂[11]以殼聚糖微球為載體、 戊二醛為交聯(lián)劑制成的固定化蛋白酶，可提高羊毛織物的抗起毛起球等級，且對織物強力、色光影響小，與游離蛋白酶相比，有更好的耐氣候性。由于蛋白酶法對處理條件要求嚴格，所以固定化蛋白酶法可以作為以后的一個研究方向，但同時也要考慮此法帶來的高成本問題。

2.1.4 離子液法

磷離子液體具有高熱穩(wěn)定性、 可忽略的蒸氣壓、寬的液態(tài)溫度區(qū)間、 良好的導電性、 較高的黏度、可調(diào)控的對極性及非極性物質(zhì)的良好溶解性、低毒等特點。張莉等[12]以 1-溴-3-甲氧基丙烷、三溴化磷、次磷酸為主要原料，合成了次磷酸化三(丙基醇)膦氫磷離子液體，用以浸漬羊毛，整理劑飽和烷基季磷鹽中的次磷酸根離子會與羊毛鱗片層中胱氨酸上的二硫鍵發(fā)生反應，減薄鱗片層，去除表面毛羽，降低定向摩擦效應，可提高羊毛織物的抗起毛起球性能，且織物強力、白度、手感沒有明顯下降。目前該方面研究較少，有廣闊的研究空間。

2.2 物理處理

2.2.1 樹脂法

樹脂整理法是應用較早的抗起毛起球的整理方法，運用樹脂在纖維表面形成聚合物薄膜，并在纖維間形成粘結(jié)點，限制纖維運動，降低定向摩擦效應，使羊毛織物達到較好的抗起毛起球效果。樹脂整理不會損傷纖維，對纖維的力學性能幾乎無影響，但該處理影響織物手感，工藝仍有待優(yōu)化。

何麗清等[13]采用聚氨酯與氧化改性聚乙烯乳液協(xié)同作用于羊毛針織物，由于氧化改性聚乙烯蠟乳液的特殊性能，使整理后的織物具有優(yōu)異的抗起毛起球性能(達4級～5級)。劉瑞云[14]采用有機硅改性丙烯酸酯樹脂處理羊毛織物，結(jié)合柔軟劑、交聯(lián)劑使用，抗起毛起球等級可達到3級～4級，可很好的改善織物手感，但要很好的控制柔軟劑的用量，過多使用對抗起毛起球性能有副作用。胡亞君等[15]發(fā)現(xiàn)水性聚氨酯有較好的成膜性，且可賦予織物特殊手感，大多應用于羊毛的防縮整理，以及織物的起毛起球，有待進一步研究。

2.2.2 生物質(zhì)法

生物質(zhì)法中常用的整理劑有羊毛角蛋白、 絲膠、 殼聚糖等天然高聚物，其中以羊毛角蛋白的研究最為熱點。將廢棄的羊毛通過還原法溶解即可得到羊毛角蛋白，與羊毛的分子結(jié)構(gòu)相似。羊毛角蛋白中富含大量的巰基，可在纖維表面形成一層均勻鋪展的膜狀物，覆蓋住羊毛鱗片層并在纖維間形成粘結(jié)點，降低羊毛的定向摩擦效應，從而減少織物的起毛起球趨向。經(jīng)羊毛角蛋白處理過的織物，吸濕、保濕性能提高，手感柔和自然[16]。生物質(zhì)法能達到較好的處理效果，同時具有親膚、對織物損傷小等優(yōu)點,符合紡織品綠色、生態(tài)、環(huán)保的發(fā)展要求，是未來研究的重要方向。

羊毛角蛋白處理織物也可與其他試劑混合使用。盧素娥等[17]利用還原劑首先對毛織物進行預處理，使得毛織物纖維表面的鱗片得到一定程度的刻蝕，然后再用羊毛角蛋白溶液處理，可提高羊毛織物的抗起毛起球等級。處理時需嚴格控制還原劑用量，用量過高，會影響織物力學性能。

2.2.3 低溫等離子體法

低溫等離子體法是利用等離子態(tài)的激發(fā)氣體分子對羊毛表面進行刻蝕，增加纖維間抱合力。[18]破壞鱗片層結(jié)構(gòu)，降低定向摩擦效應，且處理后的織物吸濕性增強，有較好的抗起毛起球效果，但會損傷羊毛，處理重演性較差[6]。

Ailan Wan等[19]運用的三步低溫等離子體法，在氬和氧的等離子脈沖中，六甲基二甲硅醚聚合形成薄膜沉積。此法形成的羊毛纖維表面涂層，均一、穩(wěn)定，能防止纖維末端滑脫，有效降低羊毛織物的起毛起球。但等離子脈沖會刻蝕羊毛鱗片層，對織物手感產(chǎn)生影響，但對白度無影響。A. Montarsolo等[20]研究的硅膠薄膜等離子體化學氣相沉積法，比較了不同條件下經(jīng)等離子體處理的樣品與未處理樣品的性能。結(jié)果表明，經(jīng)六甲基二甲硅醚、氧氣、氬的混合沉積薄膜處理過的羊毛織物的抗起毛起球性能提高2級，水洗后，涂層效果仍保持。

3 結(jié)束語

近些年，隨著人們環(huán)保意識的增強，對服裝要求的提升，紡織行業(yè)都在向著綠色、精細化方向發(fā)展。所以，在不影響羊毛織物服用性能且對環(huán)境污染小的基礎上，改善羊毛織物起毛起球性能，是未來重要的研究方向。

[1] 余彤，王雪燕.響應面法優(yōu)化羊毛低溫染色增深劑的合成工藝[J].成都紡織高等?？茖W校學報，2016(3)：75-80.

[2] 柯貴珍，郭徐易，李曉芳.次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理對羊毛織物性能的影響[J].成都紡織高等專科學校學報，2016(2)：103-105.

[3] 張莉,于穎捷,李 青.磷離子液體抗起毛起球整理劑的合成及應用性能[J].毛紡科技,2013,41(1):22-26.

[4] 蔡再生.纖維化學與物理[M].北京:中國紡織出版社,2004:208-216

[5] 朱進忠.楊建民.徐亞美.紡織材料[M].北京:中國紡織出版社,2008:46-49

[6] 李博,姚金波,孫艷麗,賈書剛.羊毛織物抗起毛起球影響因素與整理工藝概述[J].印染助劑,2014,31(6):1-4.

[7] 陳麗芬,楊海軍,趙麗萍,等.毛織物起球原因的探討和預防[J].江蘇紡織,2008:39-41

[8] 劉文麗,楊彩云.粗紡毛織物起毛起球的成因測試研究[J].河北紡織,2010(4):36-40.

[9] 李珣.羊毛無氯剝鱗技術(shù)研究[D].上海:東華大學,2008:39-44.

[10] 郭秀梅,孫雪桂,劉哲懿.毛紡產(chǎn)品抗起毛起球整理及測試標準[J].毛紡科 技,2007(1):28-30

[11] 鐘業(yè)桂,葛鳳燕,蔡再生.殼聚糖微球固定化蛋白酶的制備及其在羊毛織物抗毛起球整理中的應用[J].印染助劑,2010,27(7):16-19.

[12] 張莉,于穎捷,李 青.磷離子液體抗起毛起球整理劑的合成及應用性能[J].毛紡科技, 2013,41(1):22-26.

[13] 何麗清,文水平,黃桂珍,等.氧化改性聚乙烯蠟微乳液在羊毛針織物抗起毛起球整理中的應用[J].毛紡科技,2010,38(4):1-4.

[14] 劉瑞云.有機硅改性丙烯酸酯樹脂對羊毛(絨)織物的抗起毛起球整理[J].毛紡科技, 2006(2):25-26.

[15] 胡亞君,賈麗霞.水性聚氨酯在織物整理上的應用進展[J].紡織科技進展,2015(1):1-4.

[16] 王琛.羊毛角蛋白溶液的制備及其在毛織物抗起毛起球整理中的應用[D].上海:東華大學,2007:9-10.

[17] 盧素娥.羊毛角蛋白在毛織物抗起毛起球整理中的應用[J].毛紡科技,2011,39(6):17-20.

[18] 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.

[19] Ailan Wan,Xiujuan J. Dai,Kevin Magniez,Johan du Plessis,Weidong Yu,and Xungai Wang.Reducing the pilling propensity of wool knits with a three-step plasmatreatment[J].Textile Research Journal,2013,83(19):2051-2059.

[20] A.Montarsolo,R. Mossotti , R. Innocenti and E. Vassallo .A study on washing resistance of pp-HMDSO films deposited on wool fabrics for anti-pillingpurposes[J].Surface & Coatings Technology,2013,224:109-113.

2017-05-23

作者：孟祥玲(1993-)，女，碩士研究生，研究方向：羊毛織物。

TS106

A

1008-5580(2017)04-0138-04