摘要：介紹了純棉針織物起皺原因和抗皺機(jī)理，分析了不同用量納米粉和有機(jī)硅柔軟劑對抗皺性能的影響，并通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，得出抗皺整理最優(yōu)工藝參數(shù)，即納米粉用量0.6％，柔軟劑用量2.5％，焙烘溫度150℃，焙烘時(shí)間3 min。測試了抗皺整理最優(yōu)工藝處理后織物的折皺回復(fù)角、頂破強(qiáng)力、懸垂系數(shù)等服用性能。結(jié)果表明，對純棉針織物進(jìn)行納米氧化鋅抗皺整理，其折皺回復(fù)角明顯提高，抗皺效果較好，且布面不含甲醛，基本不改變織物其他服用性能，有很好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：純棉針織物；納米氧化鋅；抗皺整理；有機(jī)硅柔軟劑；折皺回復(fù)角；服用性能
純棉針織物的防皺性能可通過對織物或服裝使用交聯(lián)劑整理的傳統(tǒng)方法來實(shí)現(xiàn)，但仍存在一些問題。傳統(tǒng)的防皺整理會(huì)對人體和環(huán)境造成不利的影響。其原因是：樹脂整理劑（如DMDHEU）在整理加工、儲(chǔ)存和消費(fèi)者使用過程中，會(huì)釋放致癌物甲醛，次磷酸鈉是多元羧酸整理中最有效的催化劑，但它對環(huán)境極其不利；整理后棉織物強(qiáng)力損失嚴(yán)重，織物強(qiáng)力損耗是由于纖維素纖維的惡化，就會(huì)導(dǎo)致洗滌耐久性降低。
而納米技術(shù)是提高織物防皺整理的一種選擇，可以避免傳統(tǒng)方法的缺陷。納米粒子能有效地滲入到棉纖維內(nèi)部，它們由于特殊的性能，更容易有效地與纖維素纖維發(fā)生反應(yīng)從而產(chǎn)生防皺效果。由于這種方法產(chǎn)生永久鏈接，使得整理效果持久，更耐洗滌，甚至納米整理織物在洗滌30次后仍有防皺性能，手感柔軟并且洗滌后不易察覺有性能損失：”。納米技術(shù)的應(yīng)用沒有副作用，且納米材料沒有毒性，對環(huán)境友好，有著廣闊的發(fā)展前景。本文采用納米材料和有機(jī)硅柔軟劑相結(jié)合的方法來改善純棉針織物的抗皺性能。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料
1+1羅紋純棉針織物。
1.2 主要的化學(xué)藥品
納米氧化鋅（20nm，南京海泰納米科技有限公司）、分散劑（江蘇姜堰市環(huán)球化工廠）、去離子水（西安化學(xué)試劑廠）、柔軟劑、滲透劑JFC。
1.3 儀器
BS110S型電子天平、JY98-3D型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)、BME100LX- S型高速剪切乳化機(jī)、101C-2B電熱鼓風(fēng)于燥箱、P-A1型強(qiáng)力壓染樹脂機(jī)、R-3型自動(dòng)定形烘于機(jī)、YG（B）541D-I型全自動(dòng)數(shù)字式織物折皺彈性儀、YG（B）026D-500型電子織物強(qiáng)力機(jī)、YG141D型數(shù)字式織物厚度儀、YG811型織物懸垂儀。
1.4 整理工藝
工藝流程：二浸二軋（軋余率80％左右）→預(yù)烘（90℃，15 min）→焙烘→水洗。
整理液制備：將納米材料加入一定量的去離子水中，然后加入一定比例的分散劑，在高速剪切乳化機(jī)上乳化一定時(shí)間，隨后在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)工作一定時(shí)間，配制成穩(wěn)定的納米整理液。
1.5 折皺產(chǎn)生原因及抗皺機(jī)理
棉纖維是由β-D葡萄糖?；ㄟ^1，4甙鍵鏈接起來的纖維素大分子組成的。純棉針織物的折皺取決于其纖維的結(jié)構(gòu)特性，棉纖維從結(jié)構(gòu)上說分為結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)。織物折皺時(shí)，由于外力的作用，使纖維彎曲變形，側(cè)序度高的區(qū)域中存在的氫鍵能共同承受外力作用，發(fā)生分子間移動(dòng)的機(jī)會(huì)較少，主要是彈性形變；而在側(cè)序度低的區(qū)域，大分子排列不整齊，區(qū)域中的氫鍵受外力作用而變形，并隨鍵的強(qiáng)度不同發(fā)生鍵的斷裂或基本結(jié)構(gòu)單元的相對位移，當(dāng)外力去除后，系統(tǒng)發(fā)生蠕變回復(fù)[2]。但在劇烈的外力作用（洗滌或穿著過程）下，會(huì)破壞原來的氫鍵，使纖維大分子間產(chǎn)生相對滑移，并能在新的位置上產(chǎn)生新的氫鍵。當(dāng)外力去除后，盡管受原有未斷裂的氫鍵和分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)影響，使系統(tǒng)有回復(fù)至原狀態(tài)的趨勢，但新形成的氫鍵產(chǎn)生的阻力大于回復(fù)力，所以棉織物不能產(chǎn)生回復(fù)變形，即出現(xiàn)折皺。
采用納米整理劑對棉針織物進(jìn)行抗皺整理，由于納米材料表面活性中心多，吸附能力強(qiáng)等，具有較強(qiáng)的催化特性。不僅可以與纖維素纖維發(fā)生反應(yīng)，而且能在纖維表面形成一層保護(hù)膜，這樣就限制了大分子之間的相對滑動(dòng)；同時(shí)采用有機(jī)硅柔軟劑，不僅有利于抗皺整理，而且有利于改善織物的手感和風(fēng)格。因此，基于以上論述，采用納米整理和有機(jī)硅整理結(jié)合的方法是有一定的理論基礎(chǔ)的，而且是可行的。
2 性能測試
2.1 織物折皺回復(fù)角測試
在YG（B）541D-Ⅰ型全自動(dòng)數(shù)字式織物折皺彈性儀上按GB/T 38—1983測試。
2.2 織物頂破強(qiáng)力測試
在YG（B）026D-500型電子織物強(qiáng)力機(jī)上按FZ/T 72004.2—2000測試。
2.3 織物厚度測試
在YG141D型數(shù)字式織物厚度儀上測試。
2.4 織物懸垂性測試
在YG811型織物懸垂儀上按FZ/T 01045—1996測試。
3 結(jié)果與討論
3.1 納米材料用量對織物抗皺性能的影響
張瑞萍等[3]采用納米氧化鋅和水溶性聚氨酯作用于真絲織物，折皺回復(fù)角由200.3°提高到285.2°，整理中用到納米整理劑0.5％；趙海洋等[4]探討了納米二氧化鈦的加入量對純棉平紋、斜紋織物抗皺整理效果的影響，當(dāng)納米二氧化鈦的濃度為0.1 g/L時(shí)，效果較好。有關(guān)納米技術(shù)在織物抗皺整理中的應(yīng)用已有研究，基于他人的研究，選擇納米材料的用量。因?yàn)榧{米材料的用量太大會(huì)影響到織物手感和風(fēng)格，所以納米粉的用量初選在0.2％～2.0％。測試不同比例納米粉的純棉針織物折皺回復(fù)角（縱+橫），結(jié)果如表1所示。
表1 不同比例納米粉整理的織物折
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