洗滌因素對萊卡長絲彈性的影響

嚴 婕,李 龍,林思伶,胡錦健

(西安工程大學 紡織科學與工程學院,陜西 西安710048)

隨著生活品質的提高,人們對服用紡織品的舒適及美觀有了更高的要求,萊卡因其性能的優越性已經廣泛應用于服用紡織品行業。由于使用不當、穿著時間過長或洗滌次數過多等原因,會導致真絲/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]報道了老化環境下氨綸絲的微觀結構、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條件下,聚氨酯纖維的表面形貌、化學結構以及力學特性。周方穎等[6-7]采用堿處理、雙氧水處理、熱處理3種方式對氨綸絲進行處理,分析了氨綸絲彈性力學性能的變化。謝婉晨等[8]報道強酸強堿以及氯漂處理對氨綸絲彈性回復率的影響。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率的影響,并認為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,通過對萊卡長絲經不同條件濕處理后的彈性指標的測試,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,為萊卡長絲的產品開發、使用以及保養等提供相關的理論依據。

1 試驗部分

1.1 材料

試驗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%,在松弛狀態下分別處理2、3和4 h。試驗時,水浴鍋加熱,溶液溫度升至40℃放入試樣并開始計時,預定時間結束時取出試樣,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率的測試

以固定重量作為試驗中的牽伸負荷,試樣被牽拉而伸長,待試樣在張緊狀態下保持規定的時間后,卸去負重,使試樣恢復,求得紗線的彈性伸長率和回復率及其損失率[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。

預加重量:預加初始張力=紗線特數×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)加負荷(10 g),經過1 min后觀測試樣上M點與標尺上的位置,即OB長度;

(5)去掉負荷,使試樣緩慢回縮,恢復2 min,讀取M點在標尺上的位置,即OC長度;

(6)每種試樣重復試驗10次。

圖1 彈性測試示意圖

公式(1)和公式(2)分別計算萊卡長絲的彈性伸長率和彈性回復率:

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

式中:ε為彈性伸長率,%;R為彈性回復率,%;OA為預加小負荷后的定值(20 c m);OB為施加10 g重量試樣拉伸1 min后的長度,c m;OC為去掉復合試樣緩慢回復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率,%;R為處理后萊卡長絲的彈性回復率,%(計算取平均值為試樣的試驗值)。

2 結果與分析

萊卡試樣的彈性伸長率ε、彈性回復率R的測試結果見表3。

表3 彈性測試結果

萊卡長絲在40℃、分別經過不同條件處理后彈性性能損失指標的測試結果見表4。

表4 彈性損失測試結果

在常規的洗滌溫度(40℃)下,經過洗滌劑溶液處理的萊卡長絲,其彈性回復率均有所損失,經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,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率損失率的影響因素,按照表5的正交試驗設計方案進行正交試驗,結果見表6。按照文獻[13]的計算方法,萊卡長絲彈性伸長率損失率直觀分析結果見表7。

表5 正交試驗設計

表6 正交試驗結果

表7 彈性伸長率損失率直觀分析結果

根據表7結果得到,洗滌劑種類對試樣的彈性伸長率回復率影響程度最大,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,對試驗結果進行方差分析,方差分析結果見表8。

表8 彈性伸長率損失率方差分析結果

方差分析的結果表明,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[12]的計算方法,萊卡長絲彈性回復率損失率直觀分析結果分別見表9。

表9 彈性回復率損失率直觀分析結果

根據表9的結果得到,洗滌劑種類對試樣的彈性回復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,對試驗結果進行方差分析,方差分析結果見表10。

表10 彈性回復率損失率方差分析結果

方差分析的結果表明,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 結論

(1)洗衣液處理后萊卡的彈性回復率損失率為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?經過處理后,萊卡的彈性回復率均有損失,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率損失率的影響最大的均是洗滌劑種類,且影響顯著。