纺织面料起毛起球性能分析及防止
彭志忠
佛山市敬展纺织材料有限公司
莱菲雅广州新材料科技有限公司
2019/6/19
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纺织面料起毛起球性能分析及防止
彭志忠
[1.佛山市敬展纺织材料有限公司  广东佛山  528216 ;2.莱菲雅(广州)新材料科技有限公司  广东广州  510660]


         摘  要:纺织面料由于织物本身以及受到外界的摩擦作用,产生起毛起球现象,影响服装的外观和服用性能;抗起毛起球愈来愈引起纺织、染整、服装生产企业及消费者的关注,对其要求也越来越高。
         关键词:抗起毛起球;化学纤维织物;纺织面料;原因分析与防止



前  言
       原本纹理清晰洁爽的纺织面料在服用过程中,经常由于织物本身以及受到外界的摩擦作用,出现了毛头或小球球,即产生起毛起球现象,影响服装的外观和服用性能。随着人们生活水平的提高,以及和欧美纺织品标准的接轨,近年来,抗起毛起球愈来愈引起纺织、染整、服装生产厂及消费者的关注,对其要求也越来越高。
       面料起毛起球首先是一种因为摩擦而产生静电、导致静电缠绕结球的现象。因而合成纤维的面料起毛起球就较严重,而天然纤维的面料就相对比较轻。当然,羊毛是天然纤维中的特例,因为羊毛纤维外表有一种鳞片组织,这种鳞片在碱性条件下膨胀并相互摩擦导致起球严重。
       所以,要防止起毛起球,首先应选择好纤维类别、纤维长度和细度、织造类型、织物的组织结构及染整加工;其次,对于纺织面料进行后功能整理和柔软整理以减少摩擦系数、减轻起毛起球现象。
一、织物起毛起球的诞生
       织物起毛起球大致分为三个阶段:起毛、起球和脱落,其过程可用张抽象派画作解释以下:

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       起毛:织物或纱线受到外界摩擦过程中,当摩擦力大于纤维强力或纤维之间的摩擦力或抱合力时,纤维末梢(端头)就被拉出形成圈环和绒毛,织物表面生成绒毛使布面失去光泽。
       起球:由于机械作用将纤维拉伸至织物表面,并形成茸毛;当绒毛露出一定长度后,在一定距离间的绒毛因揉搓摩擦,反复伸长和回缩而纠结成球;通过固着纤维和织物表面相连,生成的毛球并不大,也不形成死结,它的一端埋植在织物的纤维中,并连接于布面;毛球易藏污纳垢,也严重影响织物美观。
       脱落:当织物继续受到摩擦时,连接毛球和织物的纤维会因反复拉伸弯曲疲劳而断裂,也存有自布面脱落可能。如果起毛形成卷球的速度大于脱落的速度,毛球将堆积在表面。
二、影响面料抗起毛球性能的因素
       任何可使纤维滑向纱线界表面的因素都可加快成球速率,成球的速率与纱线中纤维的数量、长度、横截面、纱线念度、织物结构等有关。纤维类别、纤维长度和细度、纱线捻度和织造类型、织物的组织结构及染整加工和所用的整理剂种类等,都影响着纺织面料的起毛起球性能。
1.纤维性能对面料起毛起球的影响
       a、纤维长度和细度:纤维长度越长,根数越少,在纱线和织物单位面积上凸出的纤维末端就越少;较长纤维之间的摩擦力及抱合力较大,纤维难以滑到纺织面料表面形成毛绒,也就难以纠缠成球。因此,短纤维纱线织物比长丝织物的起毛起球现象更加严重,细的纤维比粗的纤维易于起球,纤维越细,暴露在纱线表面的纤维末梢就越多,纤维柔软性越好,因此较易纠缠成球;较粗纤维有刚性,纤维越粗越刚硬,竖起于表面的纤维头端越不易纠缠成球。
       b、纤维表面光洁度与截面形状:纤维截面呈贺形接近圆形且表面光洁的纤维很容易滑移至织物表面而易于起毛起球,不规则的横截面如为扁平形、三角形和多边形等异形纤维由于纤维之间有较大的接触平面,可以减少纤维滑出面料表面形成毛绒的概率而降低起球趋势。
       c、纤维的力学性能:一般而言,低强度纤维耐磨性差,经受一定摩擦后很容易断裂,从而可提高毛球的脱落速度,使毛球数量显著降低。而抗反复弯曲能力强、耐磨能力强的纤维,摩擦成球后则不易脱落,呈现毛球数量增加。
       d、合成纤维之间的抱合力差,面料表面受到摩擦时容易在表面形成毛绒;合纤断裂强度和耐磨性好,吸湿性差,容易形成静电,当面料表面的毛绒多次受到摩擦时则易被搓揉成毛球,且不易脱落。通常纺织面料中合纤的含量越多,其起毛起球的现象越严重。
2.纱线的性能与结构对面料起毛起球的影响
       纱线对织物起毛起球的影响主要体现在纱线的捻度、表面光洁度和结构、纱线的强力、抗弯性及耐磨性上。
       a、纱线的捻度:在纺织面料表面经受摩擦时,捻度大的纱线纤维间抱合力大,可使纱线更紧密,降低了纤维的可滑移性,纤维头端不易露出织物表面形成毛绒。纱线条干不匀导致粗节处捻度较小的纱线,纤维松散且突出,容易形成毛绒而起毛起球;但捻度要控制有度,捻度过大会影响织物的手感和风格。
       b、纱线的表面光洁度:表面光洁度好的纱线不易起球;纱线表面越光洁,其表面毛绒越短而少,起毛起球形成就少。
       c、纱线结构:较短的纤维趋于集中在纱线表面,从而易于起毛起球;毛绒多的花式捻线和膨体纱的织物易起毛起球;长丝纱纤维头端少而不易起球;变形长丝束蓬松无捻,断裂后纤维头端弯曲外露,易于相互纠结成球。支数越细,越不易起球。
       d、纱线的强力与抗弯刚度高则不易起球,但抗反复弯曲能力高、耐磨能力强的纤维,摩擦成球后则不易脱落。
       e、喷气较环锭纺的纱线好,环锭纺纱,较长的纤维倾向于集中在纱线中间,而较短的则在外侧,从而导致起球;气流比环锭纺的纱线更差。
3.织物组织结构对面料起毛起球的影响
       a、面料经纬纱密度:织物结构越紧密,纤维之间的摩擦阻力越大,则与外界物体摩擦时不易产生毛绒,即使产生了毛绒也不易滑到织物表面,减轻了起毛起球现象。一般针织物结构比较疏松,其暴露的纱线表面积大,比梭织类的纺织面料容易起毛起球;花式纱线织物因结构松散也较容易起球。
       b、面料组织:同一类织物组织结构愈紧密愈不容易起毛起球;织物组织中经纬纱的交织点数多的织物结构紧密,纱线彼此结合牢固,从而降低了纤维头端滑向面料表面形成毛绒的机会,不易起毛起球;纱线浮长越长,交织点少的织物组织,织物结构松散,经摩擦作用后,纤维头端易滑出面料表面而起毛起球。表面凹凸不平的织物易起毛起球,如提花织物、罗纹织物相对易产生起毛起球现象;混纺织物由于组成织物的纤维理化特性有差别,有时比单纯一种纤维组成的织物更容易产生起毛起球现象。
4.染整加工与服用对面料起毛起球的影响
       对于服装面料而言,其起毛起球状况与纱线及织物在各道加工工序中受到的摩擦力、张力以及染料、助剂、染整工艺及设备状况等物理与化学条件相关联;加工工序越长,所受到的摩擦力、张力越大,化学湿热处理时间也越长,纤维末端就越容易滑移出来。
       服装穿着环境及洗涤:服装的功用不同,起毛起球状况则差别很大;一般来说,在服用过程中,若所经受的摩擦越大,其起毛起球现象也越严重,特别是有些特殊行业所用的服装。纺织品在服用或洗涤过程中,经常会遇到较粗糙的表面摩擦作用,这些外界因素都会促使面料起毛起球产生。
三、防止起毛起球的研究与整理
       从影响织物起毛起球的因素来考虑防止与整理方法,大致从三个方面入手:是否容易起球(即扼杀在摇篮里)+毛球是否容易脱落(即战斗力如何)+后整理技术可以有效抵制其起毛起球,即采用改变纤维结构和性能、纱线的纺纱工艺与成分、织物结构的方法,再借助染整工艺及功能后整理助剂来进行整理改善提升。
       面料染整工艺:烧毛、剪毛、刷毛处理可以将面料表面容易形成毛绒的纤维去掉,减少织物起球的因素;经过涂层处理的织物,布面光洁不易起毛起球;涤/棉织物采用热定型或树脂整理,可使纱线之间的位置固定而滑动阻力增加,织物表面平整,抗起毛起球性增强。毛涤织物缩绒后,羊毛纤维趋向表面,减缓起球;再结合抗起毛起球剂整理等。改善纺织面料起毛起球的有效整理工艺有:
1.生物整理(生物抛光)
       生物抛光是用纤维素酶改善纤维素纤维(再生纤维)织物表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球作用,增加织物的光洁度和柔软度。生物抛光去除从纱线表面伸出的细绒微细纤维,织物表面绒毛大大减少,变得光洁而不会起毛起球(酶的水解和机械的冲击共同去除了织物表面的毛绒和纤维的末梢,使织物组织变得更清晰,光泽更明亮)。
       此种方法对降低起毛起球的效果是持久的,因为纤维的末梢被除掉而不是在原处被覆盖,但此法对织物强力有一定损失及部分失重等。对棉及涤纶/纤维素纤维混纺织物,采用纤维素酶;羊毛或涤纶/羊毛混纺织物采用合适的生物蛋白酶进行抛光处理。必须严格控制工艺条件,否则会造成酶失活或织物严重损伤和失重,而且大批量织物存有缸差等。
2.轻度缩绒法(用于羊毛衫、羊毛针织品等)
       羊毛衫等针织品经过轻度缩绒后,其毛纤维的根部在纱线内产生毡化,纤维之间相互纠缠,因此增强了纤维之间的摩擦系数,使纤维遭受摩擦时不易从纱线中滑出,进而降低羊毛等织物的起毛起球现象。目前,一般对精纺羊毛衫等织物通过轻度缩绒,以提高其抗起毛起球效果。
3.抗起毛起球整理
       利用聚合物后整理剂(抗起毛起球剂)在纤维表面交链网状成膜的功能,将纤维点粘结并在纤维和纱线表面包裹一层耐磨的薄膜,减弱纤维的滑移,以限制其移动而达到减少起毛起球的目的,可有效地提高面料的抗起毛起球性。
       早期使用的树脂(丙烯酸酯自身交联型)抗起毛起球剂已不能满足客户对织物的高要求,因为其(树脂)存在处理后手感变硬,强力下降,被处理物色光发生变化,甚至需进行高温焙烘以及环保等问题。
       目前新一代的抗起毛起球剂,其主要代表产品为水性聚氨酯的高分子聚合物和有机硅酮树酯,已广泛应用于纺织品的抗起毛起球整理。
四、涤纶织物抗起毛起球整理生产实践
1.防止涤纶织物起毛起球的整理
       a、用有机胺或无机强碱对涤纶进行减量处理,降低纤维强力,此法虽有效但不易控制;
       b、制造强力较低的涤纶或异形截面丝,虽然有效,但不属于纺织染整范围;
       c、改善纱线和织物结构,有一定效果,但织物手感、外观等受到影响;
       d、强化烧毛和热定型工艺,但容易使织物失去丰满特性引起手感板硬粗糙,应用受到限制;
       e、在涤纶纤维大分子中引入第三单体,如加入第三单体聚乙二醇、聚丙二醇、邻位或间位苯二甲酸、脂肪族二元酸共聚可得到抗起毛起球纤维,可制成很好的西服面料、运动衣、便服、衬衫、床上用品和装饰用品等;
       f、进行抗起毛起球功能整理。
2.抗起毛起球整理生产实践
       抗起毛起球剂UNCETEX PS具有较好的弹性体结构,与纤维结构组成一定交联度的网状结构,有效防止和减轻纤维(纱线)的滑移与起毛起球等现象,整理后可减轻或避免织物纰裂,提高撕破强力,大大改善织物的抗起球起毛性能。经过处理后敏感色布或鲜艳色布无黄变,具有良好的耐洗涤性及降低干吸污性等。
整理应用推荐:采用浸轧法 浸轧UNCETEX PS 20~50g/L(带液率 70%~80%,工作液为中性或弱酸性)→预烘→120~150℃热风烘干拉幅 3~5分钟。
五、结语
       1.纺织面料的起毛起球现象,影响服装的外观和服用性能;纤维类别、纤维长度和细度、纱线的捻度和膨松度,单根纱、织造类型、织物的组织结构及染整工艺与所用的整理剂等,一定程度都影响着纺织面料的起毛起球性能。
       2.防止纺织面料起球的方法较多,染色前、染色中的方法有:如改变纤维的结构、成分与性能,改变纱线的纺纱工艺及织物结构,改变染整工艺等,而染后利用抗起毛起球剂(聚合物)在纤维表面交链网状成膜的功能,使纤维端粘附于纱线上以限制其移动,有效地提高面料的抗起毛起球性能。
       3.UNCETEX PS 改善各种易滑移纱线的抗滑移性,降低其起毛起球倾向,提高抗起毛起球性能和织物的缝纫强度及降低干吸污性,具有良好的耐洗涤性,完全环保,完全符合Oeko-Tex要求。

作者简介:
       彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事纺织染整技术三十年,致力于纺织染整、印花新工艺研究及技术应用推广等工作。
       E-mail:pengzhong7798@126.com
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