不同处理方式对羊毛织物风格的影响

不同处理方式对羊毛织物风格的影响

周爱晖

（福建省纤维检验所，福建 福州 350026）

摘要：采用KES-FB 织物风格仪，探讨了经不同预处理工艺对毛织物风格的影响。结果表明：羊毛经蛋白酶处理或H2O2/DCCA＋酶两步法处理后柔软感均上升，但弹性回复能力、蓬松感都下降。单独酶处理后表面粗糙度下降；H2O2＋酶两步法处理样的表面粗糙度上升；DCCA＋酶两步法处理样的表面粗糙度较单独酶处理样进一步降低。

关键词：羊毛织物；H2O2；DCCA；蛋白酶；织物风格

中图分类号：TS195. 56 文献标识码：A

The effects of different treatment on the fabric style of wool

ZHOU Ai-hui

(Fujian Provincial Fiber Inspection Institute Fuzhou, Fujian, 350026, China)

Abstract : H2O2、DCCA were used as pretreatment agents to study the effects on fabric style of wool fabric treated by proteases. The results showed that, the wool fabrics were treated by protease or H2O2/DCCA+protease two-step procedures, the softness performance was increased, but the elongation recovery ability and the bulkiness property of the wool fabric were decreased. The surface roughness, which was treated by single protease, was decreased. however, the surface roughness was raised by H2O2+protease two-step procedures. Meanwhile, after DCCA+protease two-steps procedures treatment, the surface roughness was lower than single protease treatment. Key words : wool fabric; H2O2; DCCA; protease; fabric style

近年来，羊毛织物向内衣化和轻薄型的方向发展，人们对羊毛织物服用与护理的要求也越来越高，如要求羊毛服装可以“机可洗”，服用或洗涤后可以抗皱或免烫，手感柔软以及可以抗起毛起球等等。实际上，羊毛织物要实现以上这些功能的处理并不是完全独立的，而是相辅相成、密切相关的，其中最为基本的任务就是要解决好羊毛织物的防毡缩问题。传统的羊毛防毡缩大都采用氯化- Hercosett工艺，国内外很多学者出于对环保的考虑，多选用H2O2作为预处理剂，辅以蛋白酶处理进行羊毛织物的防毡缩加工[1]。不同防毡缩处理方式对羊毛处理后的织物风格具有不同的影响

织物风格是一种感觉效应，综合反映织物外观、舒适性及美感[2]。为考察不同处理方式对羊毛织物风格的影响，本文选用KES系统分别测定用于评定手感风格的14个物理量，主要包含织物的拉伸特性、剪切特性、弯曲特性、压缩特性和表面特性，其各指标的特征含义及风格含义如表1所示。

作者简介：周爱晖（1984 -），女，主要从事纺织品检验工作，E-mail: wx_zah@163.com。

[3]

表1 KES织物客观力学物理性能指标体系表

Tab.1 Index system of objective physical mechanical properfies of fabric (KES)

力学性能

指标 LT

拉伸特性

WT RT

特征值含义 拉伸线性度 拉伸比功 拉伸功回复率

单位 — N.cm/cm

%

2

风格含义 柔软感 变形抵抗能力 变形回弹性

说明 WT越大，织物越坚牢，不易变形 RT越大，织物弹性越好

2HG其值越小，回复能力越好，反

之差 2HG5其值越小，回复能力越小，反

之差 2HB其值越小，弯曲变形后回复

能力好 WC越大，则织物越蓬松；RC越大；织物的弹性愈好 MIU、MMD愈小愈好；u小表示织物手感光滑，反之

粗糙

G

剪切特性

2HG 2HG5

剪切刚度 剪切滞后矩（?=0.5） 剪切滞后力（?=5）

oo

N/cm,deg

N/cm N/cm

2

变形抵抗能力

回复能力

回复能力

纯弯曲特

性

B 2HB LC

弯曲刚度 弯曲滞后矩 压缩线性度 压缩比功 压缩功回复率 动摩擦平均系数 摩擦系数平均偏差

表面粗糙度

N.cm/cm 身骨（刚柔性） Ncm/cm — N.cm/cm

% — — u

2

活络（弹跳性）

柔软感 蓬松感 丰满感 光滑、粗湿感 爽脆、平整性 表面平整度

压缩特性 WC RC MIU

表面特性 MMD SMD

本文分别就H2O2氧化预处理和DCCA氯化预处理以及H2O2/DCCA＋酶两步法处理对羊毛织物风格的影响进行了研究。 1 实验

1.1实验材料与仪器

女衣呢白坯(33 tex ×33 tex，325 g/m2)； Savinase丝毛蛋白酶L（诺维信公司）；DCCA（二氯异氰脲酸盐）（工业级），H2O2（30%），HAc，NaAc，NaHSO3，Na2CO3，焦磷酸钠，三（羟甲基）氨基甲烷（Tris试剂），HCl（37%）（以上均为分析纯）。

FA2004电子天平，101A—1型烘箱，KES-FB 织物风格仪（日本加藤技研株式会社）。 1.2 实验方法及工艺

H2O2处理：H2O2 40 ml/L，焦磷酸钠1.25 g/L，JFC 1 g/L，pH8.0~8.5，50 ℃，60 min，浴比1∶25；

DCCA处理：DCCA 3%（owf），JFC 1 g/L，pH 4.0，25 ℃，60 min，浴比1∶25；

脱氯工艺：NaHSO3 6%（owf），40℃，15 min，浴比1∶25；pH为8～9缓冲液，40℃，15 min。

Savinase丝毛蛋白酶处理：酶浓度2.0 %(owf)，JFC 1 g/L，pH 8.5，55 ℃，60 min，浴比1∶25。 1.3 织物风格性能测试

按标准方法取样，样品表面应平整，无褶皱，且无明显疵点。试样分经向和纬向，试样的实验方向应平行于经纱（或纬纱）。裁取经纬向试样各1块，尺寸为200mm×200mm，并对试样四周进行抽纱处理，使试样周围呈现毛边状态。

羊毛织物在温度(20±2)℃、湿度(65±3)%的大气环境下平衡24h，在标准条件下采用KES-FB系列织物风格仪测试织物的各项风格指标。 2 结果与讨论

2.1 不同处理方式对羊毛拉伸特性的影响

在KES－FB1拉伸测试仪上测试经不同方式处理后羊毛织物的拉伸线性度(LT)、拉伸比功(WT)、拉伸功回复率(RT)。结果如表2所示。

表2 织物的拉伸特性测试 Tab.2 Tensile properties testing of fabric

样 品 空白样 酶处理样 40 mL/L H2O2处理样 3% owf DCCA处理样 40 mL/L H2O2+酶处理样 3% owf DCCA+酶处理样

拉伸线性度LT体现织物的柔软感，LT值越小，织物的手感越柔软；拉伸比功WT表示织物的变形抵抗能力，WT越大，织物越坚牢，不易变形；拉伸功回复率RT表示织物变形回弹性，RT越大织物弹性越好。试验结果表明：羊毛经过不同方式处理后与空白样比较，拉伸线性度都有不同程度的降低（织物柔软感增强）；拉伸比功均有所提高（织物变形度下降）；拉伸功回复率有所下降（织物弹性降低）。较单独蛋白酶处理样，氧化/氯化预处理＋酶两步法处理样的LT上升、WT上升、RT下降，表明预处理有利于蛋白酶处理对羊毛柔软感的提高，并使织物不易变形，但会降低织物的弹性。其中DCCA预处理对蛋白酶的影响高于H2O2。 2.2不同处理方式对羊毛剪切特性的影响

在KES－FB1剪切测试仪上测试经不同方式处理后羊毛织物的剪切刚度(G)、剪切滞后力(2HG、2HG5)。结果如表3所示。

表3 织物的剪切特性测试 Tab.3 Shear properties testing of fabric

剪切刚度

样 品

经向

G

纬向

经向

?=0.5o 滞后力

?=5o 滞后力

拉伸线性度LT 经向 0.538 0.530 0.516 0.512 0.524 0.514

纬向 0.586 0.551 0.564 0.560 0.554 0.564

拉伸比功WT 经向 10.30 11.60 11.65 12.05 12.05 12.80

纬向 23.25 26.70 24.40 24.40 25.35 24.75

拉伸功回复率RT 经向 77.67 68.10 69.53 73.03 69.71 66.41

纬向 62.37 55.62 58.20 57.58 56.41 54.75

2HG

纬向

经向

2HG5

纬向

空白样 酶处理样 40 mL/L H2O2处理样 3% owf DCCA处理样 40 mL/L H2O2+酶处理样 3% owf DCCA+酶处理样

0.57 0.59 0.62 0.58 0.55 0.57

0.54 0.53 0.58 0.54 0.49 0.50

0.43 0.45 0.53 0.44 0.46 0.55

0.40 0.33 0.33 0.40 0.43 0.45

0.65 0.83 0.90 0.78 0.83 0.95

0.73 0.75 0.78 0.73 0.75 0.83

剪切刚度G表示织物的变形抵抗能力，G值越大，织物抵抗剪切变形能力越强；剪切滞后力2HG、2HG5表示织物的回复能力，其值越小，织物回复能力越好。试验结果表明：不同处理方式对羊毛剪切刚度的影响是不同的，单独采用酶、H2O2、DCCA处理羊毛后，G有不同程度的提高，但H2O2/DCCA＋酶两步法处理后的G降低，表明两步法处理后羊毛抵抗剪切变形的能力下降；织物经过不同方式处理后，剪切滞后力均有所上升，表明羊毛织物剪切回复能力变差（其中DCCA预处理对蛋白酶的影响高于H2O2），与上面的拉伸功回复率RT实验结论一致。 2.3不同处理方式对羊毛弯曲特性的影响

在KES－FB2弯曲性能测试仪上测试经不同方式处理后羊毛织物的弯曲刚度(B)、弯曲滞后矩(2HB)。结果如表4所示。

表4 织物的弯曲特性测试

Tab.4 Bending characteristics testing of fabric

样 品 空白样 酶处理样 40 mL/L H2O2处理样 3% owf DCCA处理样 40 mL/L H2O2+酶处理样 3% owf DCCA+酶处理样

表4所示为不同处理样的弯曲特性参数。弯曲刚度B表示织物的刚柔性，B值越小，织物的手感越柔软[4]；弯曲滞后矩2HB表示织物的活络、弹跳性，2HB值越小，织物弯曲变形后的回复能力越好。试验结果表明：不同处理方式对弯曲刚度影响不同，除单独经H2O2、DCCA处理后羊毛弯曲刚度上升外，单独经酶处理和H2O2 /DCCA＋酶两步法处理都使B值下降（柔软性提高）；织物经过不同方式处理后，弯曲滞后矩均有所上升，表明羊毛织物回复能力变差，活络和弹跳性降低，与上面的拉伸功回复率RT、剪切滞后力2HG、2HG5实验反映的结论一致。 2.4不同处理方式对羊毛压缩特性的影响

在KES－FB3压缩性能测试仪上测试经不同方式处理后羊毛织物的压缩线性度(LC)、压缩比

功(WC)、压缩功回复率(RC)。结果如表5所示。

表5 织物的压缩特性测试

弯曲刚度B 经向 0.0762 0.0760 0.0801 0.0791 0.0744 0.0764

纬向 0.0530 0.0449 0.0544 0.0542 0.0501 0.0508

弯曲滞后矩2HB 经向 0.0272 0.0312 0.0310 0.0288 0.0277 0.0275

纬向 0.0174 0.0174 0.0191 0.0191 0.0190 0.0213

Tab.5 Squeezing properties testing of fabric

样品 空白样 酶处理样 40 mL/L H2O2处理样 3% owf DCCA处理样 40 mL/L H2O2+酶处理样 3% owf DCCA+酶处理样

压缩线性度LC体现织物柔软感，LC值越小，织物的手感越柔软；压缩比功WC体现织物蓬松感，WC越大，织物越蓬松；压缩功回复率RC体现织物丰满感，RC越大织物的弹性越好。试验结果表明：羊毛经过不同方式处理后与空白样比较，压缩线性度都有不同程度的降低（织物柔软感增强）；压缩比功均有所下降（织物蓬松感下降）；压缩功回复率有所下降（织物弹性降低）。较单独蛋白酶处理样，氧化/氯化预处理＋酶两步法处理样的LC上升、WC下降、RC下降，表明预处理有利于蛋白酶处理对羊毛柔软感的提高[5]，但使得织物蓬松感下降，弹性下降。其中DCCA＋酶两步法处理样的压缩柔软感和弹性均不如H2O2＋酶两步法处理样，但蓬松感稍好。 2.5不同处理方式对羊毛表面特性的影响

在KES－FB4表面性能测试仪上测试经不同方式处理后羊毛织物的动摩擦平均系数(MIN)、摩擦系数平均偏差(MMD)和表面粗糙度(SMD)。结果如表6所示。

表6 织物的表面特性测试 Tab.6 Surface properties testing of fabric 动摩擦平均系数

样 品

经向

空白样 酶处理样 40 mL/L H2O2处理样 3% owf DCCA处理样 40 mL/L H2O2+酶处理样 3% owf DCCA+酶处理样

动摩擦平均系数MIN体现织物的光滑、粗湿感、爽脆、匀整性，其值越小越好；表面粗糙度SMD体现织物表面平整度，SMD越小表示织物手感光滑，反之粗糙。试验结果表明：织物经过蛋白酶处理后MIN值降低（手感改善）；但单一H2O2处理或DCCA处理都导致MIN值升高（织物手感下降）；H2O2+酶两步法处理样的MIN值较单一酶处理样有所增加，这可能与H2O2预处理改变了后续酶处理作用方式有关，使得酶处理作用均匀性降低；而DCCA+酶两步法处理样的MIN值较单一酶处理样有所

0.240 0.228 0.257 0.245 0.237 0.217

MIN

纬向 0.214 0.212 0.228 0.227 0.212 0.209

摩擦系数平均偏差

MMD 经向 0.0372 0.0453 0.0574 0.0446 0.0693 0.0555

纬向 0.0257 0.0164 0.0235 0.0207 0.0494 0.0190

经向 5.945 5.810 6.908 5.918 6.740 5.263 表面粗糙度

SMD

纬向 4.993 4.480 5.068 4.617 5.056 4.398

压缩线性度

LC 0.265 0.241 0.251 0.233 0.263 0.250

压缩比功 WC 0.217 0.193 0.186 0.215 0.176 0.187

压缩功回复率

RC 49.877 47.253 44.263 48.98 44.787 42.950

降低，这可能是因为DCCA预处理对织物作用均匀，为后续酶处理的均匀性做出了贡献。无论是单一H2O2处理还是H2O2+酶两步法处理，试样的摩擦系数平均偏差MMD都明显增大，进一步说明H2O2处理均匀性欠佳。织物经过单一酶处理或者单一DCCA处理后SMD下降（表面粗糙度下降），但单一H2O2处理却使得SMD升高(表面粗糙度增加)，即使经过后续的酶处理也未能降低SMD值，而DCCA+酶两步法处理样的SMD值却是明显下降的。这一定程度上解释了H2O2+酶两步法处理未能明显提高羊毛抗毡缩性能，而DCCA+酶两步法处理的样品抗毡缩性能显著提高的现象。 3 结论：

织物风格仪测试的拉伸特性、剪切特性、弯曲特性、压缩特性都不同程度的表现出羊毛经蛋白酶处理后柔软感上升，但弹性回复能力、蓬松感都下降。羊毛经H2O2/DCCA＋酶两步法处理后更柔软，弹性回复能力，蓬松感进一步降低（其中DCCA＋酶两步法处理样的柔软感和弹性均不如H2O2＋酶两步法处理样，但蓬松感稍好）。表面特性测试结果显示：单独酶处理后表面粗糙度下降；H2O2＋酶两步法处理样的表面粗糙度上升；DCCA＋酶两步法处理样的表面粗糙度较单独酶处理样进一步降低。

参考文献：

[1]. Feughelman M. Mechanical properties and structure of alpha–keratin fibres: wool, human hair and

related fibres [M]. Sydney: University of New South Wales Press, 1997:1–14 [2]. 于伟东.纺织材料学[M].中国纺织出版社,2006:343-359

[3]. 周建萍,陈昇.KES织物风格仪测试指标的分析及应用[J].现代纺织技术,2005(6):37-40 [4]. 曹静,王鸿博,马庆红.纯棉色织物超柔整理[J].印染,2007(14):28-30

[5]. Cegarra J. The state of the art in textile biotechnology[J]. JSDC, 1996,112(11):326-329

降低，这可能是因为DCCA预处理对织物作用均匀，为后续酶处理的均匀性做出了贡献。无论是单一H2O2处理还是H2O2+酶两步法处理，试样的摩擦系数平均偏差MMD都明显增大，进一步说明H2O2处理均匀性欠佳。织物经过单一酶处理或者单一DCCA处理后SMD下降（表面粗糙度下降），但单一H2O2处理却使得SMD升高(表面粗糙度增加)，即使经过后续的酶处理也未能降低SMD值，而DCCA+酶两步法处理样的SMD值却是明显下降的。这一定程度上解释了H2O2+酶两步法处理未能明显提高羊毛抗毡缩性能，而DCCA+酶两步法处理的样品抗毡缩性能显著提高的现象。 3 结论：

织物风格仪测试的拉伸特性、剪切特性、弯曲特性、压缩特性都不同程度的表现出羊毛经蛋白酶处理后柔软感上升，但弹性回复能力、蓬松感都下降。羊毛经H2O2/DCCA＋酶两步法处理后更柔软，弹性回复能力，蓬松感进一步降低（其中DCCA＋酶两步法处理样的柔软感和弹性均不如H2O2＋酶两步法处理样，但蓬松感稍好）。表面特性测试结果显示：单独酶处理后表面粗糙度下降；H2O2＋酶两步法处理样的表面粗糙度上升；DCCA＋酶两步法处理样的表面粗糙度较单独酶处理样进一步降低。

参考文献：

[1]. Feughelman M. Mechanical properties and structure of alpha–keratin fibres: wool, human hair and

related fibres [M]. Sydney: University of New South Wales Press, 1997:1–14 [2]. 于伟东.纺织材料学[M].中国纺织出版社,2006:343-359

[3]. 周建萍,陈昇.KES织物风格仪测试指标的分析及应用[J].现代纺织技术,2005(6):37-40 [4]. 曹静,王鸿博,马庆红.纯棉色织物超柔整理[J].印染,2007(14):28-30

[5]. Cegarra J. The state of the art in textile biotechnology[J]. JSDC, 1996,112(11):326-329

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6le3.html