嚴(yán) 婕,李 龍,林思伶,胡錦健

(西安工程大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安710048)

隨著生活品質(zhì)的提高,人們對服用紡織品的舒適及美觀有了更高的要求,萊卡因其性能的優(yōu)越性已經(jīng)廣泛應(yīng)用于服用紡織品行業(yè)。由于使用不當(dāng)、穿著時間過長或洗滌次數(shù)過多等原因,會導(dǎo)致真絲/氨綸織物的彈性性能下降以及色澤變化,影響織物的“體型”及外觀[1]。蔣曙等[2-3]報道了老化環(huán)境下氨綸絲的微觀結(jié)構(gòu)、外觀形貌以及拉伸性能的變化。游革新等[4-5]研究了聚氨酯纖維在紫外老化試驗(yàn)條件下,聚氨酯纖維的表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及力學(xué)特性。周方穎等[6-7]采用堿處理、雙氧水處理、熱處理3種方式對氨綸絲進(jìn)行處理,分析了氨綸絲彈性力學(xué)性能的變化。謝婉晨等[8]報道強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及氯漂處理對氨綸絲彈性回復(fù)率的影響。黃印等[9]報道錦氨包芯紗中的氨綸長絲在真空汽蒸處理后彈性回復(fù)率變差、塑性變形率增大。徐楓等[10]比較了不同洗滌劑對緯平氨綸針織物彈性回復(fù)率的影響,并認(rèn)為40℃是氨綸彈性織物比較合適的洗滌溫度?；谌R卡長絲在日常洗滌過程中彈性的損耗問題,通過對萊卡長絲經(jīng)不同條件濕處理后的彈性指標(biāo)的測試,探尋其彈性性能的變化,并分析了影響萊卡彈性損耗的主要因素,為萊卡長絲的產(chǎn)品開發(fā)、使用以及保養(yǎng)等提供相關(guān)的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 材料

試驗(yàn)所用萊卡長絲的主要性能見表1。洗滌劑分別為洗衣液、洗衣粉和肥皂,洗滌劑規(guī)格見表2。主要儀器為水浴鍋。

表1 萊卡長絲主要性能

表2 洗滌劑規(guī)格

1.2 試樣處理

從萊卡長絲的筒子上分別繞取長為26 m的絞紗若干組,然后將絞紗自由地置于調(diào)配好的(浴比為100∶1)的溶液中處理。每種洗滌劑溶液的濃度分別為1%、2%、4%,在松弛狀態(tài)下分別處理2、3和4 h。試驗(yàn)時,水浴鍋加熱,溶液溫度升至40℃放入試樣并開始計(jì)時,預(yù)定時間結(jié)束時取出試樣,用清水沖洗后,自然晾干。

1.3 萊卡長絲的彈性伸長率和彈性回復(fù)率的測試

以固定重量作為試驗(yàn)中的牽伸負(fù)荷,試樣被牽拉而伸長,待試樣在張緊狀態(tài)下保持規(guī)定的時間后,卸去負(fù)重,使試樣恢復(fù),求得紗線的彈性伸長率和回復(fù)率及其損失率[11]。

1.3.1 測試條件

測試儀器:測定裝置一套(100 c m長的鋼尺、握持夾、張力鉤、砝碼)、剪刀。

預(yù)加重量:預(yù)加初始張力=紗線特數(shù)×0.008 8 N/tex,換算成克重(即4 g);

后加重量:10 g。

1.3.2 測試程序

(1)調(diào)整夾間距,使上夾口“O”距鋼尺“A”位置為20 c m,OA=20 c m;

(2)取長約260 mm的試樣;

(3)將試樣夾在上夾口中,在距上夾口25 c m處,加初始張力P,經(jīng)過30 s后,在距上夾口20 c m處(即和鋼板尺“A”處平齊)做一記號M;

(4)加負(fù)荷(10 g),經(jīng)過1 min后觀測試樣上M點(diǎn)與標(biāo)尺上的位置,即OB長度;

(5)去掉負(fù)荷,使試樣緩慢回縮,恢復(fù)2 min,讀取M點(diǎn)在標(biāo)尺上的位置,即OC長度;

(6)每種試樣重復(fù)試驗(yàn)10次。

圖1 彈性測試示意圖

公式(1)和公式(2)分別計(jì)算萊卡長絲的彈性伸長率和彈性回復(fù)率:

萊卡長絲的彈性伸長損失率與彈性回復(fù)損失率分別按照公式(3)與公式(4)計(jì)算:

式中:ε為彈性伸長率,%;R為彈性回復(fù)率,%;OA為預(yù)加小負(fù)荷后的定值(20 c m);OB為施加10 g重量試樣拉伸1 min后的長度,c m;OC為去掉復(fù)合試樣緩慢回復(fù)2 min后的長度,c m;εL為彈性伸長率損失率,%;R L為彈性回復(fù)率損失率,%;ε0為未處理萊卡長絲的彈性伸長率,%;ε為處理后萊卡長絲的彈性伸長率,%;R0為未處理萊卡長絲的彈性回復(fù)率,%;R為處理后萊卡長絲的彈性回復(fù)率,%(計(jì)算取平均值為試樣的試驗(yàn)值)。

2 結(jié)果與分析

萊卡試樣的彈性伸長率ε、彈性回復(fù)率R的測試結(jié)果見表3。

表3 彈性測試結(jié)果

萊卡長絲在40℃、分別經(jīng)過不同條件處理后彈性性能損失指標(biāo)的測試結(jié)果見表4。

表4 彈性損失測試結(jié)果

在常規(guī)的洗滌溫度(40℃)下,經(jīng)過洗滌劑溶液處理的萊卡長絲,其彈性回復(fù)率均有所損失,經(jīng)洗衣液溶液處理后的損傷最小,肥皂次之,洗衣粉溶液處理的損傷最大;在洗衣液溶液中處理后,萊卡試樣的彈性伸長率變大,而經(jīng)肥皂溶液和洗衣粉溶液處理后,其彈性伸長率變小。聚酯型氨綸的耐堿性差,在堿性條件下會快速水解降解[12],使纖維損傷,從而使其彈性性能變差。發(fā)生上述變化,是由于所用洗衣液為中性洗滌劑,而肥皂和洗衣粉為堿性洗滌劑,但洗衣粉的堿性較肥皂更強(qiáng),因而洗衣粉對萊卡的損傷更大。

為了研究濕熱處理對萊卡長絲彈性伸長率損失率和彈性回復(fù)率損失率的影響因素,按照表5的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果見表6。按照文獻(xiàn)[13]的計(jì)算方法,萊卡長絲彈性伸長率損失率直觀分析結(jié)果見表7。

表5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果

表7 彈性伸長率損失率直觀分析結(jié)果

根據(jù)表7結(jié)果得到,洗滌劑種類對試樣的彈性伸長率回復(fù)率影響程度最大,時間次之,影響最小的是洗滌劑濃度。為了判斷各因素對萊卡長絲彈性伸長率損失率影響的顯著性,對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,方差分析結(jié)果見表8。

表8 彈性伸長率損失率方差分析結(jié)果

方差分析的結(jié)果表明,給定α=0.1,Fα(2,2)=9,洗滌劑種類對彈性伸長損失率的影響顯著,時間、洗滌劑濃度的影響不顯著。按照文獻(xiàn)[12]的計(jì)算方法,萊卡長絲彈性回復(fù)率損失率直觀分析結(jié)果分別見表9。

表9 彈性回復(fù)率損失率直觀分析結(jié)果

根據(jù)表9的結(jié)果得到,洗滌劑種類對試樣的彈性回復(fù)率損失率的影響程度最大,時間次之,對其影響程度最小的是洗滌劑濃度。為了判斷各因素對萊卡長絲斷裂伸長率影響的顯著性,對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,方差分析結(jié)果見表10。

表10 彈性回復(fù)率損失率方差分析結(jié)果

方差分析的結(jié)果表明,給定α=0.1,Fα(2,2)=9,洗滌劑種類對彈性伸長損失率影響顯著,時間和洗滌劑濃度的影響不顯著。

3 結(jié)論

(1)洗衣液處理后萊卡的彈性回復(fù)率損失率為6.243%、9.015%、7.744%,彈性伸長率損失率為-1.715%、-6.264%、-9.321%;洗衣粉處理后萊卡的彈性回復(fù)率損失率為15.070%、11.903%、12.082%,彈性伸長率損失率為3.654%、1.864%、2.461%;肥皂處理后萊卡的彈性回復(fù)率損失率為10.487%、10.576%、10.091%,彈性伸長率損失率為0.075%、0.298%、2.834%?？梢钥闯?經(jīng)過處理后,萊卡的彈性回復(fù)率均有損失,因洗滌劑酸堿性的不同,洗衣粉處理對萊卡的損傷最大,肥皂次之,洗衣液的損傷最小。用中性洗衣液的溶液處理的萊卡試樣,其彈性伸長率變大;用堿性的洗衣粉溶液或肥皂溶液處理的萊卡試樣,其彈性伸長率變小。所以堿性洗滌劑對紡織品的損害更大。

(2)對萊卡彈性伸長率損失率和彈性回復(fù)率損失率的影響最大的均是洗滌劑種類,且影響顯著。