液氨处理前后麻织物的湿性能研究

(山东出入境检验检疫局 山东 青岛 266002)

液氨处理前后麻织物的湿性能研究

陈浩王铭高永刚

(山东出入境检验检疫局山东青岛266002)

麻织物手感硬、刚度大且易起皱，经过试验发现，液氨处理后的大麻、苎麻、亚麻织物的服用性能可以得到很大改善。本文主要使用X射线衍射仪和电子显微镜对液氨处理前后的麻织物的结晶和表面形态进行观察，并使用各种试验设备对液氨处理前后麻织物的各项湿性能(如透湿性、透气性、水分蒸发能力、芯吸性和液态水动态传递性能等)进行了研究。试验发现：液氨处理会使织物收缩，使织物结构更为紧密，减少了纱线表面毛羽数量，削弱或消除了纤维纵向的表面裂痕和条痕，降低了纤维的结晶度；液氨处理增加了麻织物的透湿度量和透气率，减小了经纬芯吸能力，增加了润湿面积，增大水分蒸发率和液态水动态传递综合指数值(即液态水动态传递综合指数)。液氨处理改变了麻纤维的结晶结构和麻织物的表面形态，从而影响了织物的湿性能。

麻织物；液氨处理；湿性能

液氨整理方式广泛应用于纺织行业，尤其是棉织物，但是人们还在不断探索如何将液氨处理方式应用到麻织物领域。本文主要测试了液氨处理前后麻织物的各项湿性能指标，客观地评价了液氨处理对麻织物湿性能的影响，为后续开发卫生保健功能性麻织物、研究液氨处理工艺等提供理论参考。

一、实验部分

(一)材料和仪器

织物：漂白亚麻、大麻、苎麻平纹织物；

液氨设备：液氨罐(压力0.2兆帕)

测试仪器：Y511B织物密度镜；PC/Y331LN数字纱线捻度仪；YG141织物厚度仪；日本JSM电子仪器扫描电镜；日本D/max-B型X射线衍射仪，YG461E电脑织物透气仪；YG601型电脑织物透湿仪；YG(B)871毛细管效应测定仪，280型织物液态水分管理仪。

(二)样品制备

把麻织物在液氨中浸渍10min，使用热风烘干方法将麻织物上残余的液氨去除。液氨处理前后麻织物各项性能指标如表1所示。

表1 液氨处理前后麻织物各项性能指标

(三)织物湿性能测试方法

1.织物微结构

织物的微结构包括表面形态和结晶结构。表面形态测试使用日本JSM电子仪器扫描电镜，将样品进行真空溅射镀金处理，处理后分析样品的纤维纵向和表面形态。结晶结构采用X射线衍射仪测试。[1]

2.织物透湿性

透湿性使用织物透湿仪测试。取3个测试样品，先用洁净的透湿杯盛放一些吸湿剂，并使吸湿剂成平面状态，吸湿剂上表面水平面距离测试样品3～4mm即可。把样品测试面朝上，放在测试杯上，用仪器的密封设备密封好并形成组合体，待试验箱达到实验条件后，将组合体水平放入试验箱，放置30min后取出组合体；将杯盖盖上，在干燥器中干燥30min，称重，称重应迅速，时间不可大于30s；拿去杯盖，把组合体放在试验箱，1h后拿出组合体，再次按之前程序称重，计算透湿量。

3.织物透气性

使用YG601型电脑织物透湿仪测试织物的透气性。调湿样品，把样品放到定值圈，手柄压紧后，读取读数。在相同实验条件下，在同一样品的不同位置重复测试，至少测试10个部位。计算透气率。[2]

4.织物液态水传递性能

织物液态水传递性能包括芯吸性、水分蒸发能力、液态水动态传递综合指数值。

(1)芯吸性

芯吸性的测试方法有两种，一是垂直芯吸法，二是液滴法。

①垂直芯吸法

采用毛细管效应测定仪，通过织物芯吸高度测试织物芯吸性。把样品剪成长条，长度大于25cm，有效宽度为3cm，剪3个这种规格的长条，调湿，将样品按照规定条件垂直挂好。芯吸性用30min后液体上升高度来衡量，当上升高度不同时，取最低处，最终取3个样品的平均值。

②液滴法

把织物放在一定条件下调湿，平衡后，放平织物，距离滴定管最下端5mm左右高度，用滴定管在织物表面滴一滴蒸馏水(约25μL)，1min后测试润湿直径，计算润湿面积，测试5个样品，取平均值。

(2)水分蒸发能力(吸湿速干性)

把织物放在一定条件下调湿12h，称重。将样品垂直悬挂，每隔5±0.5min称重一次，计算水分蒸发率。

(3)液态水动态传递综合指数值

采用织物水分管理仪测试。使用仪器自动计算各项指数(共10项)，如样品上下表面浸湿时间、吸水速率、最大浸湿半径、液体水扩散速度等，最后计算液态水动态传递综合指数值。

二、结果分析

(一)表面形态

液氨处理前，纤维纵向缺陷和裂痕较多，纤维凹凸不平，织物表面毛羽多；液氨处理后，纤维凹坑减少，凹坑开口面积变大，纤维纵向缺陷和裂痕减少，织物结构更紧密，纤维表面更光滑，毛羽量大幅度下降。不论织物是否经过液氨处理，从凹坑面积来看，大麻织物最大，亚麻次之，苎麻最小；亚麻织物表面毛羽最多。[3]如图1、2所示。

图1 液氨处理前后麻织物表面形态

图2 液氨处理前后麻纤维表面形态

(二)透湿、透气性

液氨整理后，麻织物的透湿、透气量变大。不论织物是否经过液氨处理，对比3种织物的透湿、透气性，大麻织物最好，亚麻最差。如表2所示。

表2 液氨处理前后织物透湿量和透气率的变化

(三)液态水传递性能

1.芯吸性

液氨整理后，麻织物的经纬向芯吸性能降低，润湿面积变大。不论织物是否经过液氨处理，对比3种织物的芯吸性能和润湿面积，大麻织物明显最差。原因可能是因为大麻表面有明显的疵点和小节，湿纺大麻纱线上有很多残胶，从而阻碍了毛细效应，降低了织物的芯吸性能。垂直芯吸法和液滴法的芯吸性能结果存在很大差异。如表3所示。

表3 液氨处理前后织物润湿面积和芯吸效应

大麻7.105.076.304.834.045.38亚麻9.976.639.536.404.566.06苎麻9.037.379.477.074.877.73

2.水分蒸发能力

液氨整理后，织物结构更为紧密，凹坑变多，开口面积变大，纤维和空气接触面积变大，加快了水分蒸发速度；液氨使得麻表面更光滑，减少了纤维纵向裂痕、条痕，减弱了纤维吸水能力，促进了纤维表面的水分传导，促进了水分蒸发。不论织物是否经过液氨处理，对比3种织物的水分蒸发能力，大麻织物蒸发率最小。织物的润湿面积影响着织物水分蒸发能力，润湿面积越大，蒸发越快。[4]如图3所示。

图3 液氨处理前后织物水分蒸发率变化

3.液态水动态传递性能

液态水动态传递性能与织物的水吸收能力、阻水性、拒水性、纱线内部结构、纱线毛细效应有关。分析各项液体水动态传递性能指标发现，液氨整理后，液态水动态传递综合指数值明显变大。液氨整理大大改善了苎麻的液体水动态传递性能，降低了亚麻和大麻的水分扩散速率，但缩短了亚麻和大麻的浸湿时间，增加了单向传递指数，使得液体水能够更快地将织物润湿并将水分快速在厚度方向从上向下传导，增加了液态水动态传递综合指数值。从液态水动态传递综合指数值和单项传递指数来看，液氨处理前，3种织物之间无明显差异；处理后，大麻织物的指数值最大，苎麻最小。原因可能是因为液氨大大增大了大麻织物的凹坑开口面积，使得液体水能够更快地将织物润湿并将水分快速在厚度方向上从上向下传导，增大了织物单向传递指数，从而增加了液态水动态传递综合指数值。如表4所示。

表4 液氨处理前后织物液态水动态传递性能

三、结论

液氨处理会使织物收缩，使织物结构更为紧密，减少了纱线表面毛羽数量，削弱或消除了纤维纵向的表面裂痕和条痕，降低了纤维的结晶度；液氨处理增加了麻织物的透湿度量和透气率，减小了经纬芯吸能力，增加了润湿面积，增大了水分蒸发率和液态水动态传递综合指数值(即液态水动态传递综合指数)。液氨处理改变了麻纤维的结晶结构和麻织物的表面形态，从而影响了织物的湿性能。[5]

[1]戴春芬,周永凯,李臣.液氨处理前后麻织物的湿性能研究[J].北京服装学院学报(自然科学版),2010(04):43-50.

[2]戴春芬,周永凯,张华.液氨处理前后麻织物的吸放湿性能[J].山东纺织科技,2010(05):13-16.

[3]周永凯,高燕,戴春芬.液氨处理前后大麻纤维结构与性能研究[J].北京服装学院学报(自然科学版),2011(04):63-71.

[4]戴春芬.液氨处理前后麻织物的湿传递性能研究[D].北京服装学院,2010.

[5]高燕.液氨处理前后大麻纤维的结构与染色性能研究[D].北京服装学院,2010.