不同洗涤方式对棉针织物缩水率的影响

冯萌雨

(黎明职业大学 新材料与鞋服工程学院，福建 泉州 362007)

织物在常温水中经洗涤、脱水、干燥后，经纬向会发生不同程度的收缩现象。缩水的主要原因是由于织物浸水后，纤维吸湿膨胀的各向异性及其滞后性，各向异性导致织物收缩，滞后性则使织物维持收缩状态。吸湿性好的织物缩水率就大，反之缩水率就小。纯棉针织物由于具有柔软的手感和穿着舒适性，受到广大消费者的喜爱，但洗涤后，织物都会有一定程度的收缩变形，严重时收缩率高达10%以上[1]，有的棉针织物经多次洗涤仍有收缩，直接影响了服装尺寸的稳定性，从而影响织物美观及消费者穿着使用，另外，服装的裁剪与缝制也是根据织物的最大缩水率确定的；因此，研究棉针织物的缩水率就显得意义重大。

近年来，研究人员从各个方面对织物的缩水性能进行了大量研究，如傅菊芬等[1]通过分析原料、织物结构参数与缩水率的关系，得到织物的缩水机制；赵云瑞[2]阐述了织物缩水的原因并提出了防范措施。谢峥[3]采用有机硅柔软剂对棉织物进行整理，以降低纤维的溶胀，提高织物的尺寸稳定性；Onal等[4]分析了纤维含量和纱线种类对针织缩水率的影响程度；刘琼[5]研究发现，经水性聚氨酯改性有机硅整理后的棉织物尺寸稳定性显著提高；孙长春[6]从纤维、纱线、织物3个方面分析了棉针织物尺寸稳定性差易缩水的原因,并从设备和生产工艺2个方面提出了降低棉织物缩水率的具体措施，但在洗涤方式方面少有涉及。本文针对不同洗涤方式(洗涤时间、洗涤温度、干燥方法)对棉针织物缩水率的影响进行了探讨，为棉针织物的日常洗涤方式提供更为准确的参考，从而更好地保养纯棉针织服装，延长其取用寿命。

1 测试方法

缩水率的测试方法较多，按处理方法和操作方法的不同可分成浸渍法和机械处理法2类[7]。浸渍法与机械处理法在测试过程中织物受到的作用是不同的。采用浸渍法，织物受到的作用是静态的，可消除织造和染整工艺中产生的变形，适用于测定各种真丝及仿蚕丝机织物和针织物润湿后尺寸的变化。而机械处理法中织物受到的作用是动态的，处理过程比较激烈，从而会使织物产生新的变形，特别是针织物[6]。对于衣料织物，在洗涤等使用过程中，因外力作用产生变形所造成的收缩问题更多，因此其缩水率测试目前基本采用机械处理法。

影响织物缩水率测试结果的因素众多，比如干燥方法，常用的干燥方法有悬挂晾干、滴干、摊开晾干、平板压烫、翻滚烘燥、烘箱烘燥；另外还包括洗涤时间、洗涤温度、试样大小、试验方法等都会对测试结果产生影响。本文采用机械处理法，利用全自动缩水率试验机(A型标准洗衣机)对试样进行家庭式洗涤，探讨干燥方法、洗涤时间、洗涤温度3个主要影响因素对缩水率的影响，并确定最优的洗涤方式。

2 试 验

2.1 试验原理

试样在洗涤和干燥前，在规定的标准大气中调湿并测量尺寸；洗涤和干燥后再次调湿，测试其尺寸并计算变化率。按照下式计算经纬向的尺寸变化率，修约到0.1[8]。

式中：R0为试样经(纬)向尺寸变化率，%；OM为试样洗涤前经(纬)向标记间的平均距离，mm；RM为试样洗涤后经(纬)向标记间的平均距离，mm。

2.2 试验仪器及试样

试验仪器:Y(B)089型全自动缩水率试验机(A型标准洗衣机，上海经密仪器仪表有限公司)；A1型通风式翻转烘干机(温州方圆仪器有限公司)；gc1426型熨斗(荷兰皇家飞利浦电子公司)。

织物试样：参考GB/T 8628—2013《纺织品 测定尺寸变化的试验中织物试样和服装的准备、标记及测量》取样，在同一块纯棉纬平针织物(缩水率较大的毛坯布，禾伦织造有限公司)上裁剪尺寸为500mm×500mm的试样9块，试样规格为：横密90线圈/(5cm)，纵密85线圈/(5cm)，面密度191 g/m2。将每块试样放在平滑测量台上，在试样的经向和纬向各做3对标记。每对标记点之间的距离至少350mm，标记距离试样边缘应不小于50mm，标记在试样上的分布应均匀，如图1所示。将试样在标准大气下(温度(20±2) ℃、相对湿度(65±5)%)，无张力地平放在工作台上，静置24 h。

单位：mm。图1 织物试样的标记Fig.1 Marking of the fabric specimens

陪洗物：由于织物试样选取纯棉针织物，根据GB/T 8629—2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》，陪洗物选取类型I棉型陪洗物，平纹织物，尺寸为92 cm×92 cm。

2.3 干燥方法的选取

GB/T 8629—2017《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》中规定了6种干燥方法：悬挂晾干、悬挂滴干、平摊晾干、平摊滴干、平板压烫(采用熨斗进行压烫)、翻转干燥。不同的干燥方式对织物的缩水率影响较大。本文分别对6种常见干燥方法下针织物缩水率进行测试分析(洗涤时间15min；洗涤温度40 ℃)，测试结果如表1所示。可看到：6种干燥方式中，翻转干燥、悬挂滴干对针织物尺寸的影响较大；熨斗压烫、平摊晾干对针织物尺寸的影响较小；悬挂晾干、平摊滴干居中。这可能是因为翻转干燥和悬挂滴干针织物受到的作用力较大，造成了针织物的二次变形。为了使测试结果差异显著，本文选取翻转干燥、熨斗压烫、悬挂晾干3种干燥条件进行试验。

表1 不同干燥方式条件所得的试验结果Tab.1 Experimental results obtained under different drying conditions

2.4 试验方案

在缩水率测试过程中，测试方法选择常用的机械处理法，模拟日常生活洗涤方式。其他主要测试条件，从理论上来说洗涤时间越长，针织物受到的作用力就越久，越容易产生变形；不同的干燥方式对针织物的作用力也大不相同，导致织物变形差异大；洗涤温度过高，稳定性会越差，因为高的温度会破坏针织物的内在结构。为体现洗涤方式对结果的显著影响，本文试验设计洗涤温度、洗涤时间、干燥条件3个因素进行正交试验，因素水平表见表3。

表2 因素水平表Tab.2 Factor level table

3 结果与分析

对试样分别采用正交试验L9(34)中9种不同的洗涤方式进行洗涤、干燥，测量试样前后标记间的距离，取平均值。并计算出试样经纬向尺寸变化率，结果如表3所示。对表3正交试验结果进行方差分析，得到方差分析表如4所示。对于正交试验及方差分析，本文均采用经向收缩率进行分析。

从表4可知，干燥方式A显著性最高，洗涤时间B次之，洗涤温度C显著性水平最低。原因可能是因为在采用家庭式洗涤方法时，对于因素B，洗涤时间越长，针织物受外力作用的时间就越长，因此洗涤时间的长短对棉针织物的缩水率测试结果有较为明显的影响。对于因素A，在洗涤程序完成之后，不同的干燥方式使棉针织物再次受到不同程度的外力作用，造成二次变形，因此干燥方式对棉针织物的缩水率测试结果影响最为显著。对于针织物而言，缩水率越小越好，因此，干燥方式、洗涤时间选择A2和B2，而洗涤温度对试验结果几乎无影响，从试验操作方便的角度选择C1，因此最优条件为A2B2C1，即干燥方式为熨斗压烫，洗涤时间15min，洗涤温度30℃。

表3 正交试验结果Tab.3 Orthogonal test results

表4 正交试验设计的方差分析Tab.4 Analysis of variance for orthogonal experiment design

从表3还可看到，对于干燥方式来说，熨斗压烫得到的锦针织物的缩水率最低，可能是因为织物在干燥时未受到重力和高温的影响；对于洗涤时间，洗涤15min对锦针织物的缩水率影响最小，若洗涤时间较短，纤维不能充分溶胀，达不到洗涤效果，而时间过长，针织物受外力作用的时间就越长，产生的变形就越大；对于洗涤温度，40 ℃得到的锦针织物的缩水率最低，30和50 ℃时缩水率相差不大。

综上所述，由于洗涤温度对测试结果影响不大，最终确定棉针织物最佳洗涤方式为干燥方式选择熨斗压烫，洗涤时间15min，洗涤温度40 ℃。

4 结 论

棉针织物由于手感柔软，穿着舒适，有着良好的透气性，受到广大消费者的青睐，具有优良的服用性能，但棉针织物在使用过程中也存在一定缺点，尤为突出的就是缩水率大。本文通过设计不同组合的洗涤方式探讨了洗涤方式对棉针织物缩水率的影响，结果表明干燥方式对棉针织物缩水率的影响最为显著，洗涤时间次之，洗涤温度影响较小。最佳洗涤方式为：洗涤时间15min，洗涤温度 40℃，方式干燥选择熨斗压烫。