郭 雨, 郭明奇, 王 嘉, 劉建立*, 高衛(wèi)東
(1.江南大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214122;2.無(wú)錫小天鵝股份有限公司,江蘇 無(wú)錫 214028)
洗滌是紡織品在使用過(guò)程中必須經(jīng)歷的步驟,一般的洗滌方式以水洗為主。水洗過(guò)程中織物會(huì)與水分子結(jié)合引起織物紗線結(jié)構(gòu)的變化,同時(shí)在反復(fù)的機(jī)械外力作用下紗線的強(qiáng)力遭受破壞,這些因素都會(huì)影響洗滌后織物的手感風(fēng)格與使用性能??椢镲L(fēng)格是人的感覺(jué)器官對(duì)織物所作的綜合評(píng)價(jià),有狹義和廣義之分。通過(guò)手感得出織物的風(fēng)格稱為狹義風(fēng)格;結(jié)合觸覺(jué)、視覺(jué)及聽(tīng)覺(jué)等方面作出的織物風(fēng)格評(píng)價(jià)即為廣義風(fēng)格[1]。手感風(fēng)格是紡織品選購(gòu)時(shí)的重要指標(biāo)之一。因此,系統(tǒng)研究多次洗滌后織物手感風(fēng)格的變化規(guī)律,對(duì)洗滌過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,可以提高紡織品的使用性能。
目前,針對(duì)織物洗滌后手感風(fēng)格變化的研究還處于起步階段,KAN C W等[2]使用洗滌劑與3種柔軟劑洗滌棉織物,再通過(guò)PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)洗滌后織物進(jìn)行手感評(píng)價(jià),得出:不加柔軟劑的洗滌織物柔軟度隨洗滌周期的延長(zhǎng)而變差;所有洗滌織物的光滑度均優(yōu)于未洗織物,但是隨著洗滌次數(shù)的增加,不添加柔軟劑的織物光滑度呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。RYU H S等[3]用16種不同洗滌劑清洗3種棉織物,并采用問(wèn)卷調(diào)查法對(duì)洗滌后的織物進(jìn)行手感評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,硅酸鹽是影響洗滌織物手感的首要因素,其次是水硬度、pH值、LA-7、LAS和香皂。上述織物手感研究重點(diǎn)在于洗滌助劑對(duì)洗滌后織物手感的影響,而重復(fù)洗滌對(duì)洗滌后織物手感影響的研究并不多。
另外,目前對(duì)于織物手感風(fēng)格的評(píng)價(jià)尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。有研究通過(guò)測(cè)量織物的機(jī)械性能(如彎曲、剪切、摩擦、壓縮、延展性等)表示織物手感變化,并由此推導(dǎo)出織物手感系數(shù)[4],但這種方法過(guò)于客觀,并且數(shù)據(jù)復(fù)雜繁多。因此,在研究手感時(shí)大多選用PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行手感指標(biāo)測(cè)試。PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)的測(cè)試與實(shí)際生活中人手觸摸織物時(shí)對(duì)織物的施力方式一致,因此能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)定織物的手感風(fēng)格[5]。繆華麗等[6]選取4種不同類(lèi)型的柔軟劑處理滌綸織物,調(diào)濕后用PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)測(cè)試,并與主觀手感結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明, PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)織物手感風(fēng)格的量化表征,相對(duì)手感值排序結(jié)果與主觀評(píng)價(jià)結(jié)果有較好的一致性。
因此,文中以純棉織物和棉滌混紡紗織物為研究對(duì)象,采用家用滾筒洗衣機(jī)重復(fù)洗滌織物,選用PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)洗滌后的織物進(jìn)行手感風(fēng)格評(píng)價(jià),探究重復(fù)洗滌次數(shù)對(duì)棉織物手感風(fēng)格的影響。
1.1.1原料 10種不同規(guī)格、未經(jīng)染色的純棉紗和棉滌混紡紗織物,均購(gòu)自江蘇大耀紡織有限公司,織物基本參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 織物基本參數(shù)
1.1.2儀器 美的MFC100型滾筒洗衣機(jī),無(wú)錫小天鵝股份有限公司制造;PhabrOmeter?織物評(píng)價(jià)系統(tǒng),美國(guó)欣賽寶科技公司制造;織物圓形取樣器,惠州新匯儀器設(shè)備有限公司制造。
1.2.1試樣準(zhǔn)備 取表1中的10種織物,使用圓形取樣器裁剪成直徑為10 cm的試樣,每種織物裁剪33塊(每組3塊,共11組,其中一組為空白對(duì)照,其他10組進(jìn)行洗滌實(shí)驗(yàn)),共計(jì)330塊。
1.2.2洗滌步驟 選擇的洗滌程序由一次主洗、兩次漂洗和3次脫水組成,其中洗滌和漂洗后各進(jìn)行一次脫水,主洗程序?qū)?yīng)洗滌參數(shù)見(jiàn)表2。在洗滌過(guò)程中,控制洗衣機(jī)的進(jìn)水量為20 L,主洗時(shí)間27 min,脫水轉(zhuǎn)速800 r/min,洗滌溫度30 ℃。
表2 主洗程序洗滌參數(shù)
1.2.3重復(fù)洗滌 將試樣放入洗衣袋中投入滾筒洗衣機(jī),并正確放置陪洗布,進(jìn)行第1次洗滌;洗滌結(jié)束后,將洗衣袋中的試樣取出,自然條件下懸掛晾干,以備測(cè)試。
將測(cè)試后的試樣再次投入洗衣機(jī),進(jìn)行第2次洗滌,具體操作步驟與第1次洗滌完全相同。以此類(lèi)推,重復(fù)洗滌10次,試樣自然晾干備測(cè)。
1.2.4織物手感指標(biāo)測(cè)試 將試樣置于20 ℃、相對(duì)濕度為65%的恒溫恒濕條件下平衡12 h,按照AATCC TM 202—2014Relativehandvalueoftextiles:instrumentalmethod對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)試,每種織物每次測(cè)試3塊試樣,測(cè)試結(jié)果取3塊試樣的平均值,同時(shí)測(cè)試未經(jīng)洗滌的試樣作為空白對(duì)照。
織物的硬挺度是指織物抵抗彎曲變形的能力,織物的組織結(jié)構(gòu),紗線的線密度、捻度,纖維的初始模量等因素都會(huì)對(duì)織物硬挺度造成影響。圖1為10種織物洗滌前后的硬挺度變化曲線。
圖1 織物硬挺度變化趨勢(shì)Fig.1 Change trend of fabric resilience
由圖1可以看出,在10次洗滌過(guò)程中,織物的硬挺度隨著重復(fù)洗滌次數(shù)的增加在初始值上下波動(dòng),變化趨勢(shì)不明顯。由此說(shuō)明,有限次洗滌對(duì)于織物硬挺度的影響并不顯著。究其原因,所選試樣均含有棉纖維,棉纖維具有結(jié)晶度和取向度高、纖維結(jié)構(gòu)緊密的特性;織物經(jīng)緯紗密度較高,紗線排列緊密,有限次洗滌未能對(duì)織物結(jié)構(gòu)造成破壞。
織物的光滑度是影響織物手感風(fēng)格的重要因素,纖維種類(lèi)、紗線毛羽指數(shù)、織物組織結(jié)構(gòu)等都會(huì)影響織物的光滑度。圖2為10種織物洗滌前后光滑度的變化趨勢(shì)。
圖2 織物光滑度變化趨勢(shì)Fig.2 Change trend of fabric smoothness
由圖2可以看出,在1~10次洗滌過(guò)程中,織物的光滑度隨洗滌次數(shù)的增加在一定范圍內(nèi)波動(dòng),但是變化趨勢(shì)不明顯。由此說(shuō)明,有限次的洗滌對(duì)于織物光滑度的影響并不顯著。在10次洗滌過(guò)程中,1#~10#試樣的光滑度極差分別為1.92,1.39,1.30,0.97,0.72,2.05,0.67,4.56,2.74,1.40;CV值分別為0.007,0.005,0.005,0.004,0.003,0.007,0.002,0.016,0.009,0.004。其中8#試樣的極差和CV值最大。這是由于8#試樣的組織結(jié)構(gòu)是2/2左斜斜紋,浮長(zhǎng)線比平紋長(zhǎng),經(jīng)緯紗交織點(diǎn)不夠緊密,故在吸水膨脹時(shí)紗線間位移明顯,織物的光滑度變化較大。另外,同樣是2/2左斜斜紋織物,8#試樣(混紡)的光滑度變化明顯大于3#試樣(純棉),所以纖維成分也可能是影響洗滌后織物光滑度的重要因素。
柔軟度是評(píng)價(jià)織物手感風(fēng)格的一個(gè)重要指標(biāo),柔軟度好的織物穿著舒適性更好,故洗滌衣物時(shí)可使用柔軟劑增加織物的柔軟度。圖3為10種織物洗滌前后柔軟度的變化情況。
圖3 織物柔軟度變化趨勢(shì)Fig.3 Change trend of fabric softness
由圖3可以看出,在開(kāi)始的0~2次洗滌過(guò)程中,隨著重復(fù)洗滌次數(shù)的增加,10種織物的柔軟度均呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì);此后,洗滌次數(shù)繼續(xù)增加,織物的柔軟度不再逐漸上升,而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。說(shuō)明開(kāi)始洗滌時(shí),洗滌對(duì)于棉織物柔軟度的影響較為顯著;但是隨著重復(fù)洗滌次數(shù)的增加,影響逐漸降低。究其原因,可能是棉紗中的漿料對(duì)織物的柔軟度產(chǎn)生一定的影響[7]。開(kāi)始洗滌時(shí),棉紗線上的漿料在洗滌過(guò)程中逐漸被帶走,織物的柔軟度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì);但經(jīng)過(guò)多次洗滌,棉紗中的漿料大幅減少,此時(shí)殘留的漿料對(duì)于織物柔軟度的影響減弱,織物的柔軟度不再上升。
在10次洗滌過(guò)程中,1#~10#織物的柔軟度極差分別為4.12,3.08,2.95,3.02,2.47,2.72,1.19,3.44,1.26,2.81;CV值分別為0.015,0.011,0.011,0.011,0.008,0.010,0.005,0.012,0.005,0.010。由極差和CV值可以看出,10次洗滌過(guò)程織物柔軟度變化最大的是1#試樣。在表1中,1#試樣是紗線線密度和織物厚度最大的純棉織物,紗線線密度越高,紗線越粗,較粗的紗線在上漿時(shí)會(huì)吸附更多的漿料,故洗滌對(duì)此類(lèi)織物柔軟度的影響更大。
相對(duì)手感值是指試樣與標(biāo)樣之間手感風(fēng)格差異的綜合指標(biāo),相對(duì)手感值越大,說(shuō)明試樣與標(biāo)樣之間手感相差越大[8]。文中以未洗滌時(shí)的織物作為標(biāo)樣,測(cè)試分析10次洗滌對(duì)織物手感的影響,10種織物洗滌前后的相對(duì)手感值變化如圖4所示。
圖4 織物相對(duì)手感值變化趨勢(shì)Fig.4 Change trend of fabric relative hand value
由圖4可以看出,1#~8#試樣在最初的0~3次洗滌時(shí),其相對(duì)手感值隨著洗滌次數(shù)的增加均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì),表明最初幾次洗滌對(duì)這8種織物手感的影響較為顯著;但在后續(xù)洗滌過(guò)程中,織物狀態(tài)基本穩(wěn)定,洗滌的影響逐漸減弱,故織物相對(duì)手感值在一個(gè)相對(duì)窄的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)。
圖4中,9#和10#兩種試樣在初次洗滌后織物的相對(duì)手感值達(dá)到最高;隨著洗滌次數(shù)的增加,織物的相對(duì)手感值有變小的趨勢(shì);經(jīng)過(guò)5次洗滌之后,相對(duì)手感值不再繼續(xù)減小,而是隨著洗滌次數(shù)的增加在一定范圍內(nèi)波動(dòng),洗滌次數(shù)對(duì)手感的影響減弱,織物手感變化處于穩(wěn)定階段。
10種織物中,9#和10#試樣紗線線密度<14.5 tex,而1#~8#試樣紗線線密度≥14.5 tex。當(dāng)紗線線密度≥14.5 tex時(shí),織物的相對(duì)手感值隨著重復(fù)洗滌次數(shù)增加逐漸增大;當(dāng)紗線線密度<14.5 tex時(shí),織物在初次洗滌后相對(duì)手感值與未洗滌時(shí)差異最大,然后逐漸變小。
1)10次重復(fù)洗滌對(duì)織物硬挺度與光滑度的影響不顯著,織物硬挺度與光滑度曲線無(wú)明顯變化規(guī)律;10次重復(fù)洗滌對(duì)柔軟度的影響較為顯著,柔軟度變化曲線呈現(xiàn)出先增大后在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的趨勢(shì);重復(fù)洗滌對(duì)織物相對(duì)手感值的影響呈現(xiàn)出規(guī)律性變化,紗線線密度≥14.5 tex的織物相對(duì)手感值變化曲線先增大后在一定范圍內(nèi)波動(dòng),而紗線線密度<14.5 tex的織物則先增大再減小,然后在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。因此,較厚的棉織物日常護(hù)理時(shí)可以盡量降低對(duì)其的洗滌頻率。
2)紗線線密度≥14.5 tex的棉織物在洗滌過(guò)程中相對(duì)手感值逐漸增大,與未洗滌織物試樣的整體手感差異逐漸變大;紗線線密度<14.5 tex的棉織物在初次洗滌后的相對(duì)手感值與未洗滌織物試樣的相對(duì)手感值差異最大,然后逐漸變小。但是總體來(lái)看,所有試樣的棉織物在10次洗滌過(guò)程中的相對(duì)手感值都在0以上,即洗滌后所有的試樣的手感都與未洗滌織物的手感有明顯差異。因此,在棉織物洗滌過(guò)程中可以適當(dāng)加入衣物護(hù)理劑,提高棉織物的穿著舒適度,選擇特定的洗滌程序,延長(zhǎng)衣物的使用壽命。