纺织纤维抗皱性能

纺织纤维抗皱性能

抗皱性是指纺织品在服用过程中，经多次洗涤仍可保持满意的尺寸稳定性、平整度和接缝外观。抗皱纺织品是指经5次循环洗涤干燥后仍具有抗皱性能的纺织品。纤维素纤维织物特别是棉纤维织物，具有很多优良性能，但是却存在着弹性较差的缺点, 不像毛织物在服用过程中能保持平挺的外观，于是便出现了提高纤维素纤维织物从折皱中回复原状的能力、以模仿毛织物弹性为主要目的抗皱整理。

一、抗皱机理

关于棉织物的抗皱机理，就有两种观点，即树脂沉积论和共价交联论。首先，通过整理剂在纤维间形成永久性的交联，以提高棉织物的弹性、折皱恢复性和尺寸稳定性。免烫整理剂一般是多官能团的化合物，它可以和两个以上的纤维素分子长链中氢键发生交联，把纤维中相邻的两个分子连接起来，于是就限制了两个长链分子的相对滑移，使得织物的抗皱性能和织物弹性得到提高。其次，棉织物折皱的原因可以下面来分析。从纤维的结构看，棉纤维有结晶区和无定型区，无定型区决定纤维的柔曲性。织物折皱时，由于外力的作用，使纤维弯曲变形，在侧序度低的地方大分子排列不整齐，区域中的氢键经外力作用发生形变，并随着键的强度不同发生键的断裂或基本结构单元的相对位移，当外力去除后，系统发生蠕变恢复；但当外力大，作用时间长时，长链分子之间产生键的断裂，之间产生相对位移，在新的位置上形成新的氢键，从而使基本结构单元在新的位置上固定下来，在外观上显示为系统变形不能恢复，出现永久性变形，从而造成外观上的褶皱。

二、抗皱整理剂

抗皱整理剂是具有两个或两个以上能与纤维素纤维分子上的羟基发生共价交联反应官能团的物质，也称为树脂整理剂。抗皱整理剂有醛类、酰胺-甲醛类、环氧类、乙烯砜类和聚氨酯等化合物，其中以N-羟甲基作为活性基团的酰胺-甲醛类或N-羟甲基酰胺类化合物最早获得工业上的普遍应用。用酰胺-甲醛类整理剂整理织物后，织物上有甲醛释放。后来为了降低织物上的甲醛含量，采用甲醇、乙二醇和二缩乙二醇等化合物，对N-羟甲基酰胺类化合物进行醚化改性，制得低甲醛或超低甲醛整理剂。甲醛释放量可减少到100×10-6 以下。彻底解决甲醛问题最根本的方法是研制、生产无甲醛抗皱整理剂。目前已开发的无甲醛抗皱整理剂主要有乙二醛、戊二醛、水溶性聚氨酯、β-双羟乙基砜、反应性有机硅、天然甲壳质与壳聚糖、环氧树脂类、多元羧酸类等。

三、抗皱整理的新工艺、新技术

纯棉纺织品的抗皱整理已有近百年的历史“随着科学技术的发展”不仅织物的抗皱性能更加提高“更加全面”还发展了很多新工艺和新技术“使棉纺织品的防皱整理上了一个新台阶”同时又赋予棉纺织品以新的功能提高了棉产品的竞争力和附加值。目前抗皱整理的新型工艺有AP整理、气相整理等。AP整理工艺是为了克服干、湿交联工艺的缺点，采用干交联的简捷方法达到与湿交联方法相同的高级整理效果。气相整理工艺是将甲醛气体和酸性催化剂气体附着在润湿衣服上，干燥后加热使之反应的方法，也就是气体直接和织物反应。抗皱整理的新技术有纳米技术、泡沫整理、液氨处理、蒸汽闪爆技术、辐射接枝共聚、等离子体技术等。运用纳米技术整理后织物的折皱回复角明显提高而且断裂强力下降不大，由于纳米材料具有颗粒小、比表面积大、表面活性强、分散性好等特殊性

能。泡沫整理就是以泡沫为介质替代染整浴中的大部分水或溶剂从而减少加工织物上的带液率，然后强制泡沫扩散到被加工织物的表面并渗透入织物内部。液氨处理对提高棉织物的品质有独特作用，若再以柠檬酸交联整理则可赋予棉织物更好的物理机械性能。

四、评价指标

织物的抗皱性能直接影响了纺织品的美观特性，同时也是织物易护理性能的重要评价指标之一，织物的抗皱性能评价方法主要分为主观方法与客观方法。

1、主观评价方法目前最为成熟的主观评价织物抗皱性能的方法是AATCC 的林克尔试验仪外观法，将织物上下两边旋转一周压缩，除压放置后评价折皱状态，采用目测评级的方法评级。参照样为平挺度测试方法中采用样照AATCC 128-2003。共有1、

2、

3、3.5、

4、5六个级别，织物与参照样对比，确定织物的抗皱等级，测试结果用DP表示。从1级到5级抗皱性能越来越好，一般来说，DP大于3.5级的织物为抗皱性能良好的织物。采用这种方法比较评价织物的抗皱等级，比较接近服装使用状态时折皱状况，因而被广泛地采用。但是，这种方法存在一个明显的不足，就是采用人的主观判断来对织物的折皱状况进行评价，偏差较大，尤其在DP值达到3.5以上的时候，样照之间的差异不是很明显，判断起来难度较大。

2、客观评价方法

(1)折皱回复角法

棉织物经树脂整理后，树脂在纤维内部通过交联作用、树脂沉积作用增加了纤维的弹性，提高了织物从变形中回复的能力。折皱回复角是反映织物从形变中回复能力的最直观的指标，折皱回复角的大小反映了树脂整理的优劣。先将试样裁剪成规定的“品”字形，按照规定对折织物，在规定的压力下静置一段时间，然后测量织物回复的角度有急性回复角和缓弹性回复角。要求经纬方向各测量5次，计算平均值，折皱回复角越大，织物的抗皱性能越好。

(2) KESF测量方法

KESF是织物风格仪的简称。KESF主要测量织物在微力状态下的物理机械性能，共由4个部分组成，测量织物的13个物理机械性能，包括织物的弯曲性能等指标。织物的弯曲刚度与织物的折皱回复角的相关性较强，随着弯曲刚度的增加，织物的折皱回复角（急、缓）都在增加。KESF 测量的弯曲性能，除了上述的织物抗弯刚度外，还包括弯曲滞后矩，从一般意义上来讲，织物的弯曲刚度越大，弯曲滞后矩越小，则织物的弹性越好，抗皱性能也越好。

(3) 其他测量方法

主要是利用计算机技术，对织物的抗皱性能进行评价。其中最重要的过程为织物的三维重建过程，将织物的三维信息输入计算机，经过对数据的处理，最终反应出织物的折皱状况。三维重建过程主要分为直接法和间接法。直接法是利用激光扫描探测器等仪器，直接得到织物的三维数据信息，然后输入计算机，将织物的三维性状重新在计算机上得以实现，采用数学处理的方法，准确地分析出织物的抗皱性能。间接法是利用各种手段，诸如图像处理等实现三维重建。最常见的方法是采用数码相机，在特定的光学系统下，对试样进行拍照，或者采用扫描仪，得到织物的图像。利用图像的灰度以及饱和度等各种指标在折皱处与平整处之间的差异，分析织物三维表面性状。该方法的原理是基于计算机的图像处理技术，利用各种手段得到织物的折皱性能的指标，其速度远远快于第一种，也是目前研究较多的方法