紡織面料起毛起球性能分析及防止
彭志忠
佛山市敬展紡織材料有限公司
萊菲雅廣州新材料科技有限公司
2019/6/19
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紡織面料起毛起球性能分析及防止
彭志忠
[1.佛山市敬展紡織材料有限公司  廣東佛山  528216 ;2.萊菲雅(廣州)新材料科技有限公司  廣東廣州  510660]


         摘  要:紡織面料由于織物本身以及受到外界的摩擦作用,產生起毛起球現象,影響服裝的外觀和服用性能;抗起毛起球愈來愈引起紡織、染整、服裝生產企業及消費者的關注,對其要求也越來越高。
         關鍵詞:抗起毛起球;化學纖維織物;紡織面料;原因分析與防止



前  言
       原本紋理清晰潔爽的紡織面料在服用過程中,經常由于織物本身以及受到外界的摩擦作用,出現了毛頭或小球球,即產生起毛起球現象,影響服裝的外觀和服用性能。隨著人們生活水平的提高,以及和歐美紡織品標準的接軌,近年來,抗起毛起球愈來愈引起紡織、染整、服裝生產廠及消費者的關注,對其要求也越來越高。
       面料起毛起球首先是一種因為摩擦而產生靜電、導致靜電纏繞結球的現象。因而合成纖維的面料起毛起球就較嚴重,而天然纖維的面料就相對比較輕。當然,羊毛是天然纖維中的特例,因為羊毛纖維外表有一種鱗片組織,這種鱗片在堿性條件下膨脹并相互摩擦導致起球嚴重。
       所以,要防止起毛起球,首先應選擇好纖維類別、纖維長度和細度、織造類型、織物的組織結構及染整加工;其次,對于紡織面料進行后功能整理和柔軟整理以減少摩擦系數、減輕起毛起球現象。
一、織物起毛起球的誕生
       織物起毛起球大致分為三個階段:起毛、起球和脫落,其過程可用張抽象派畫作解釋以下:

屏幕快照 2019-06-19 21.24.54.png
       起毛:織物或紗線受到外界摩擦過程中,當摩擦力大于纖維強力或纖維之間的摩擦力或抱合力時,纖維末梢(端頭)就被拉出形成圈環和絨毛,織物表面生成絨毛使布面失去光澤。
       起球:由于機械作用將纖維拉伸至織物表面,并形成茸毛;當絨毛露出一定長度后,在一定距離間的絨毛因揉搓摩擦,反復伸長和回縮而糾結成球;通過固著纖維和織物表面相連,生成的毛球并不大,也不形成死結,它的一端埋植在織物的纖維中,并連接于布面;毛球易藏污納垢,也嚴重影響織物美觀。
       脫落:當織物繼續受到摩擦時,連接毛球和織物的纖維會因反復拉伸彎曲疲勞而斷裂,也存有自布面脫落可能。如果起毛形成卷球的速度大于脫落的速度,毛球將堆積在表面。
二、影響面料抗起毛球性能的因素
       任何可使纖維滑向紗線界表面的因素都可加快成球速率,成球的速率與紗線中纖維的數量、長度、橫截面、紗線念度、織物結構等有關。纖維類別、纖維長度和細度、紗線捻度和織造類型、織物的組織結構及染整加工和所用的整理劑種類等,都影響著紡織面料的起毛起球性能。
1.纖維性能對面料起毛起球的影響
       a、纖維長度和細度:纖維長度越長,根數越少,在紗線和織物單位面積上凸出的纖維末端就越少;較長纖維之間的摩擦力及抱合力較大,纖維難以滑到紡織面料表面形成毛絨,也就難以糾纏成球。因此,短纖維紗線織物比長絲織物的起毛起球現象更加嚴重,細的纖維比粗的纖維易于起球,纖維越細,暴露在紗線表面的纖維末梢就越多,纖維柔軟性越好,因此較易糾纏成球;較粗纖維有剛性,纖維越粗越剛硬,豎起于表面的纖維頭端越不易糾纏成球。
       b、纖維表面光潔度與截面形狀:纖維截面呈賀形接近圓形且表面光潔的纖維很容易滑移至織物表面而易于起毛起球,不規則的橫截面如為扁平形、三角形和多邊形等異形纖維由于纖維之間有較大的接觸平面,可以減少纖維滑出面料表面形成毛絨的概率而降低起球趨勢。
       c、纖維的力學性能:一般而言,低強度纖維耐磨性差,經受一定摩擦后很容易斷裂,從而可提高毛球的脫落速度,使毛球數量顯著降低。而抗反復彎曲能力強、耐磨能力強的纖維,摩擦成球后則不易脫落,呈現毛球數量增加。
       d、合成纖維之間的抱合力差,面料表面受到摩擦時容易在表面形成毛絨;合纖斷裂強度和耐磨性好,吸濕性差,容易形成靜電,當面料表面的毛絨多次受到摩擦時則易被搓揉成毛球,且不易脫落。通常紡織面料中合纖的含量越多,其起毛起球的現象越嚴重。
2.紗線的性能與結構對面料起毛起球的影響
       紗線對織物起毛起球的影響主要體現在紗線的捻度、表面光潔度和結構、紗線的強力、抗彎性及耐磨性上。
       a、紗線的捻度:在紡織面料表面經受摩擦時,捻度大的紗線纖維間抱合力大,可使紗線更緊密,降低了纖維的可滑移性,纖維頭端不易露出織物表面形成毛絨。紗線條干不勻導致粗節處捻度較小的紗線,纖維松散且突出,容易形成毛絨而起毛起球;但捻度要控制有度,捻度過大會影響織物的手感和風格。
       b、紗線的表面光潔度:表面光潔度好的紗線不易起球;紗線表面越光潔,其表面毛絨越短而少,起毛起球形成就少。
       c、紗線結構:較短的纖維趨于集中在紗線表面,從而易于起毛起球;毛絨多的花式捻線和膨體紗的織物易起毛起球;長絲紗纖維頭端少而不易起球;變形長絲束蓬松無捻,斷裂后纖維頭端彎曲外露,易于相互糾結成球。支數越細,越不易起球。
       d、紗線的強力與抗彎剛度高則不易起球,但抗反復彎曲能力高、耐磨能力強的纖維,摩擦成球后則不易脫落。
       e、噴氣較環錠紡的紗線好,環錠紡紗,較長的纖維傾向于集中在紗線中間,而較短的則在外側,從而導致起球;氣流比環錠紡的紗線更差。
3.織物組織結構對面料起毛起球的影響
       a、面料經緯紗密度:織物結構越緊密,纖維之間的摩擦阻力越大,則與外界物體摩擦時不易產生毛絨,即使產生了毛絨也不易滑到織物表面,減輕了起毛起球現象。一般針織物結構比較疏松,其暴露的紗線表面積大,比梭織類的紡織面料容易起毛起球;花式紗線織物因結構松散也較容易起球。
       b、面料組織:同一類織物組織結構愈緊密愈不容易起毛起球;織物組織中經緯紗的交織點數多的織物結構緊密,紗線彼此結合牢固,從而降低了纖維頭端滑向面料表面形成毛絨的機會,不易起毛起球;紗線浮長越長,交織點少的織物組織,織物結構松散,經摩擦作用后,纖維頭端易滑出面料表面而起毛起球。表面凹凸不平的織物易起毛起球,如提花織物、羅紋織物相對易產生起毛起球現象;混紡織物由于組成織物的纖維理化特性有差別,有時比單純一種纖維組成的織物更容易產生起毛起球現象。
4.染整加工與服用對面料起毛起球的影響
       對于服裝面料而言,其起毛起球狀況與紗線及織物在各道加工工序中受到的摩擦力、張力以及染料、助劑、染整工藝及設備狀況等物理與化學條件相關聯;加工工序越長,所受到的摩擦力、張力越大,化學濕熱處理時間也越長,纖維末端就越容易滑移出來。
       服裝穿著環境及洗滌:服裝的功用不同,起毛起球狀況則差別很大;一般來說,在服用過程中,若所經受的摩擦越大,其起毛起球現象也越嚴重,特別是有些特殊行業所用的服裝。紡織品在服用或洗滌過程中,經常會遇到較粗糙的表面摩擦作用,這些外界因素都會促使面料起毛起球產生。
三、防止起毛起球的研究與整理
       從影響織物起毛起球的因素來考慮防止與整理方法,大致從三個方面入手:是否容易起球(即扼殺在搖籃里)+毛球是否容易脫落(即戰斗力如何)+后整理技術可以有效抵制其起毛起球,即采用改變纖維結構和性能、紗線的紡紗工藝與成分、織物結構的方法,再借助染整工藝及功能后整理助劑來進行整理改善提升。
       面料染整工藝:燒毛、剪毛、刷毛處理可以將面料表面容易形成毛絨的纖維去掉,減少織物起球的因素;經過涂層處理的織物,布面光潔不易起毛起球;滌/棉織物采用熱定型或樹脂整理,可使紗線之間的位置固定而滑動阻力增加,織物表面平整,抗起毛起球性增強。毛滌織物縮絨后,羊毛纖維趨向表面,減緩起球;再結合抗起毛起球劑整理等。改善紡織面料起毛起球的有效整理工藝有:
1.生物整理(生物拋光)
       生物拋光是用纖維素酶改善纖維素纖維(再生纖維)織物表面的整理工藝,以達到持久的抗起毛起球作用,增加織物的光潔度和柔軟度。生物拋光去除從紗線表面伸出的細絨微細纖維,織物表面絨毛大大減少,變得光潔而不會起毛起球(酶的水解和機械的沖擊共同去除了織物表面的毛絨和纖維的末梢,使織物組織變得更清晰,光澤更明亮)。
       此種方法對降低起毛起球的效果是持久的,因為纖維的末梢被除掉而不是在原處被覆蓋,但此法對織物強力有一定損失及部分失重等。對棉及滌綸/纖維素纖維混紡織物,采用纖維素酶;羊毛或滌綸/羊毛混紡織物采用合適的生物蛋白酶進行拋光處理。必須嚴格控制工藝條件,否則會造成酶失活或織物嚴重損傷和失重,而且大批量織物存有缸差等。
2.輕度縮絨法(用于羊毛衫、羊毛針織品等)
       羊毛衫等針織品經過輕度縮絨后,其毛纖維的根部在紗線內產生氈化,纖維之間相互糾纏,因此增強了纖維之間的摩擦系數,使纖維遭受摩擦時不易從紗線中滑出,進而降低羊毛等織物的起毛起球現象。目前,一般對精紡羊毛衫等織物通過輕度縮絨,以提高其抗起毛起球效果。
3.抗起毛起球整理
       利用聚合物后整理劑(抗起毛起球劑)在纖維表面交鏈網狀成膜的功能,將纖維點粘結并在纖維和紗線表面包裹一層耐磨的薄膜,減弱纖維的滑移,以限制其移動而達到減少起毛起球的目的,可有效地提高面料的抗起毛起球性。
       早期使用的樹脂(丙烯酸酯自身交聯型)抗起毛起球劑已不能滿足客戶對織物的高要求,因為其(樹脂)存在處理后手感變硬,強力下降,被處理物色光發生變化,甚至需進行高溫焙烘以及環保等問題。
       目前新一代的抗起毛起球劑,其主要代表產品為水性聚氨酯的高分子聚合物和有機硅酮樹酯,已廣泛應用于紡織品的抗起毛起球整理。
四、滌綸織物抗起毛起球整理生產實踐
1.防止滌綸織物起毛起球的整理
       a、用有機胺或無機強堿對滌綸進行減量處理,降低纖維強力,此法雖有效但不易控制;
       b、制造強力較低的滌綸或異形截面絲,雖然有效,但不屬于紡織染整范圍;
       c、改善紗線和織物結構,有一定效果,但織物手感、外觀等受到影響;
       d、強化燒毛和熱定型工藝,但容易使織物失去豐滿特性引起手感板硬粗糙,應用受到限制;
       e、在滌綸纖維大分子中引入第三單體,如加入第三單體聚乙二醇、聚丙二醇、鄰位或間位苯二甲酸、脂肪族二元酸共聚可得到抗起毛起球纖維,可制成很好的西服面料、運動衣、便服、襯衫、床上用品和裝飾用品等;
       f、進行抗起毛起球功能整理。
2.抗起毛起球整理生產實踐
       抗起毛起球劑UNCETEX PS具有較好的彈性體結構,與纖維結構組成一定交聯度的網狀結構,有效防止和減輕纖維(紗線)的滑移與起毛起球等現象,整理后可減輕或避免織物紕裂,提高撕破強力,大大改善織物的抗起球起毛性能。經過處理后敏感色布或鮮艷色布無黃變,具有良好的耐洗滌性及降低干吸污性等。
整理應用推薦:采用浸軋法 浸軋UNCETEX PS 20~50g/L(帶液率 70%~80%,工作液為中性或弱酸性)→預烘→120~150℃熱風烘干拉幅 3~5分鐘。
五、結語
       1.紡織面料的起毛起球現象,影響服裝的外觀和服用性能;纖維類別、纖維長度和細度、紗線的捻度和膨松度,單根紗、織造類型、織物的組織結構及染整工藝與所用的整理劑等,一定程度都影響著紡織面料的起毛起球性能。
       2.防止紡織面料起球的方法較多,染色前、染色中的方法有:如改變纖維的結構、成分與性能,改變紗線的紡紗工藝及織物結構,改變染整工藝等,而染后利用抗起毛起球劑(聚合物)在纖維表面交鏈網狀成膜的功能,使纖維端粘附于紗線上以限制其移動,有效地提高面料的抗起毛起球性能。
       3.UNCETEX PS 改善各種易滑移紗線的抗滑移性,降低其起毛起球傾向,提高抗起毛起球性能和織物的縫紉強度及降低干吸污性,具有良好的耐洗滌性,完全環保,完全符合Oeko-Tex要求。

作者簡介:
       彭志忠,江西新余人,印染高級工程師,從事紡織染整技術三十年,致力于紡織染整、印花新工藝研究及技術應用推廣等工作。
       E-mail:[email protected]
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