Lyocell纤维家纺面料的原纤化控制方法及评价标准

毛 军，陈红霞

（江苏金太阳纺织科技股份有限公司，江苏 南通 226314）

莱赛尔（Lyocell）纤维是以浆粕为原料，以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂，用干-湿法纺制的再生纤维素纤维；纤维生产环节能耗小、工艺简单、流程短、废弃物可自然降解，生产过程中的溶剂回收率高达99.5%，且毒性极低，几乎不会造成环境污染，所以Lyocell 纤维被誉为21 世纪的新型绿色纤维［1］。Lyocell 纤维具有良好的吸水吸湿性能、优异的染色性能，非常适合作为贴身纺织品的原料；同时，Lyocell 纤维制成的织物光泽好、手感滑爽，有较好的凉感，因此在家纺领域的应用非常广泛，深受广大消费者的喜爱［2-3］。家纺床品面料需要经常洗涤，而Lyocell 纤维织物在潮湿状态下受到外在的机械作用时，极易产生原纤化，导致面料容易起球、掉毛，影响面料的手感和光泽，严重降低消费者的使用体验，也影响了Lyocell 纤维的推广前景［4-6］。本实验针对Lyocell 家纺面料存在的原纤化问题进行研究，开发出一款具有较好洗后外观的Lyocell 家纺面料，提升消费者的使用体验。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：天丝缎纹面料，TS9.84 tex×TS9.84 tex/787.4根/10 cm×374.0根/10 cm。

试剂：活性染料、渗透剂、精练剂、柔软剂、氢氧化钠、碳酸钠、柠檬酸（工业级），柔软剂960A（辽宁恒星精细化工有限公司），树脂KNITTEX®7636、树脂KNITTEX®FFRC［亨斯迈化工贸易（上海）有限公司］，树脂服丝平®F-AP［昂高化工（中国）有限公司］，树脂PM-30（苏州联胜化学有限公司）。

仪器：YG（B）401T 马丁代尔耐磨仪、Y（B）089T全自动缩水率试验机、YG（B）026HC-250 电子织物强力机（温州市大荣纺织仪器有限公司），HD903C 纺织品甲醛含量测试仪，超声波清洗机（广东固特超声股份有限公司），电子显微镜［麦克奥迪（厦门）医疗诊断系统有限公司］。

1.2 工艺流程

翻布缝头→烧毛→冷堆→水洗、氧漂→烘干→活性染色→柔软定形→预缩→压光。

柔软定形整理液配方：柔软剂960A 10～40 g/L，树 脂KNITTEX®7636 30～50 g/L，KNITTEX®FFRC 30～50 g/L，服丝平®F-AP 30～50 g/L，PM-30 30～50 g/L，尿素5～10 g/L。

柔软定形工艺：焙烘温度160～170 ℃，车速30～40 m/min，定形时间60 s。

织物的洗涤方法按照GB/T 8628—2013《纺织品测定尺寸变化的试验中织物试样的准备、标记及测量》中的5N4A 洗涤程序，取1 m 全门幅样布，在洗涤1次、5次、10次后取样测试。

1.3 测试

1.3.1 起毛起球性能

按照GB/T 4802.2—2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第2部分：改型马丁代尔法》测试并评级。

1.3.2 断裂强力

按照GB/T 3923.1—2013《纺织品织物拉伸性能第1 部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》测试。

1.3.3 接缝滑移

按照GB/T 13772.2—2018《纺织品 机织物接缝处纱线抗滑移的测定第2部分：定负荷法》测试。

1.3.4 掉毛

取1 m 全门幅样布，按照GB/T 8628—2013《纺织品测定尺寸变化的试验中织物试样的准备、标记及测量》中的5N4A 洗涤程序，采用烘干方式，收集洗后毛羽，并称重。

1.3.5 原纤化程度

取2 cm 长的纱线放入容积为30 mL 的试样瓶中，加入10 mL 去离子水，然后将试样瓶放入冰水浴中，采用超声波压电振子超声波仪500 W 处理30 min，取出纤维样品，在湿态下用显微镜观察纤维的原纤化程度［7-8］。

2 结果与讨论

2.1 树脂整理对天丝织物内在指标的影响

莱赛尔纤维原纤化不仅影响织物外观、手感等指标，也会对织物的起毛起球性能、缩水率等内在指标产生影响，而利用树脂整理技术同样会对上述各项指标产生影响。

2.1.1 不同厂家树脂整理对织物指标的影响

当树脂用量为50 g/L，尿素用量为10 g/L，焙烘温度为170 ℃时，用不同厂家的免烫树脂对莱赛尔织物进行树脂整理后，对成品进行测试，结果见表1。

表1 不同厂家树脂对织物常规指标的影响

由表1 可以看出，经过树脂整理后，天丝织物的缩水率、接缝滑移和起毛起球性能都能得到一定程度的改善。原因是树脂在织物的纤维之间、纱线之间产生了交联作用，从而减少了织物纱线之间的移动，改善了织物的缩水率和接缝滑移；起毛起球性能的改善不仅是纱线和纤维之间的交联起作用，纤维原纤化的改善也会提高织物的起毛起球性能。而织物的拉伸断裂强力有所降低，因为织物纱线之间的交联作用阻止了纱线之间的移动，因此容易发生断裂［9］。综合考虑织物的缩水率、接缝滑移、起毛起球性能和甲醛指标，选择亨斯迈的树脂KNITTEX®7636，整理后的莱赛尔纤维织物具有较好的缩水率和起毛起球性能，同时还具有较低的游离甲醛释放量。

2.1.2 树脂用量对织物指标的影响

在焙烘温度为170 ℃，尿素用量为10 g/L 时，树脂选用KNITTEX®7636，不同用量的树脂对莱赛尔织物进行处理后，对成品进行测试，结果见表2。

表2 树脂用量对织物常规指标的影响

由表2 可以看出，经过树脂整理后，天丝织物的缩水率、接缝滑移和起毛起球性能都得到一定程度的改善，当树脂用量低于20 g/L 时，织物断裂强力较好，损伤较小，但是织物的缩水率和接缝滑移指标不达标，起毛起球性能只达到3 级，无法达到国标一等品的要求；而树脂用量高于60 g/L 时，虽然织物具有较好的缩水率、接缝滑移和起毛起球性能，但织物断裂强力损伤较大，无法满足使用需求。综合考虑成本及整理效果，树脂用量选择30～50 g/L。

2.1.3 焙烘温度对织物指标的影响

树脂为KNITTEX®7636，用量为50 g/L，尿素用量为10 g/L 时，在不同焙烘温度下对莱赛尔织物进行免烫处理，对成品进行测试，结果见表3。由表3 可以看出，焙烘温度对树脂整理效果的影响较大，在相同的条件下，温度越高交联反应越充分，树脂整理效果越好。温度较低时，交联反应不足，会导致织物的缩水率、接缝滑移和起毛起球性能等指标较差；温度较高时，交联过度，会对织物的机械强力造成较大的损伤。综合考虑，焙烘温度选择165～170 ℃。

2.1.4 尿素用量对织物甲醛质量分数的影响

当交联反应不充分时，残留在织物上的树脂会导致织物释放甲醛，用尿素作为甲醛捕捉剂可有效控制织物上的甲醛释放。当树脂为KNITTEX®7636，用量为50 g/L，焙烘温度为170 ℃时，用不同用量的尿素整理织物，测试成品面料上的游离甲醛质量分数，结果如表4 所示。由表4 可以看出，随着尿素用量的不断增加，免烫织物上游离甲醛的释放量呈逐渐减小的趋势，当尿素用量高于10 g/L 时，织物上的游离甲醛释放量已接近最低，且尿素用量过大有可能给织物带来黄变和异味等问题。综合考虑，尿素用量选择5～10 g/L。

表4 织物中甲醛质量分数的测试

2.2 树脂整理对莱赛尔织物洗后指标的影响

近年来，床上用品的洗后外观以及掉毛等问题越来越多地受到消费者的关注。莱赛尔织物容易原纤化，多次洗涤后容易发生严重的起毛起球和掉毛问题，受到消费者的诟病。树脂整理是目前解决莱赛尔织物原纤化问题最简单、有效的方法，能够有效解决莱赛尔织物洗后的质量问题。

2.2.1 树脂整理对莱赛尔织物洗后起毛起球和掉毛的影响

研究组患者的良中率显著的高于对照组,经过数据的分析可得,差异均存在一定的统计学的意义,即P<0.05。

采用树脂KNITTEX®7636 对莱赛尔织物进行整理，整理工艺为：树脂采用不同用量，尿素用量为10 g/L，焙烘温度为170 ℃。对整理后的莱赛尔织物进行水洗，采用生活常见的两种烘干方式，测试洗后面料的起毛起球性能及掉毛评级，结果见表5。

表5 织物洗后起毛起球性能及掉毛评级

由表5 可以看出，树脂整理对莱赛尔织物洗后的起毛起球性能有较好的改善效果，交联作用不仅能够使纤维之间发生作用，增加纤维之间的抱合度，在一定程度上改善了织物的起毛起球性能；还改善了莱赛尔纤维的原纤化问题，纤维的原纤化程度降低，也能够改善莱赛尔织物的起毛起球性能。同时还发现，洗后织物的干燥方式也会对莱赛尔织物的掉毛和起毛起球性能带来一定的影响，原因是织物采用机洗烘干的方式，织物会在湿态下发生更多的机械摩擦作用，纤维更容易产生原纤化，纤维上的原纤在相互摩擦时，容易发生断裂而脱落，因此不容易产生起毛起球现象［10］。

在焙烘温度为170 ℃，尿素用量为10 g/L 时，树脂选用KNITTEX®7636，不同用量的树脂对莱赛尔织物进行处理，测试整理前后莱赛尔织物的掉毛量，结果如表6所示。

表6 树脂用量对织物掉毛的影响

由表6 可以看出，经过树脂交联后的莱赛尔织物洗后掉毛量明显低于未处理的织物，且随着树脂用量的不断增加，莱赛尔织物的掉毛量逐渐降低，当树脂用量超过50 g/L 时，织物的掉毛接近最低值。原因是未经交联的莱赛尔纤维在织物烘干过程中更容易发生原纤化现象，且产生的原纤在外在机械力作用下容易发生脱落；但随着树脂用量的增加，交联反应接近饱和，织物的洗后掉毛也接近最低值，不再减少；同时，树脂用量过大会导致织物手感变差。因此，树脂用量选择40～50 g/L。

2.2.2 树脂整理对莱赛尔织物洗后手感的影响

利用丰宝仪分别对经树脂交联和未交联的莱赛尔织物洗涤前后的手感进行测试，结果如表7所示。

表7 莱赛尔织物洗涤前后的手感

由表7 可以看出，树脂整理后的织物回弹性和滑爽性变好，而柔软性变差；且洗涤前后织物呈现相同的趋势。原因是织物经过树脂整理后，树脂大分子在织物表面形成均匀、光滑的膜，导致织物回弹性和滑爽性得到提升，但降低了织物的柔软性。

2.3 树脂整理对莱赛尔织物原纤化的影响

利用接触角测试仪测试经树脂交联和未交联的莱赛尔织物表面毛羽情况，具体效果如图1 所示。由图1 可以看出，织物经过树脂交联后，织物表面的毛羽明显要少于未交联的织物，原因是织物经过树脂整理后，树脂大分子在织物表面形成了一层膜，起到了贴伏毛羽的作用，使得织物表面更加光洁。

由图2 可以看出，织物经过洗涤后，未交联的莱赛尔织物表面产生较多的毛羽，而经过树脂整理的织物明显少。这说明经过树脂整理后，交联作用抑制了莱赛尔纤维原纤化现象的产生；而未交联的织物在洗涤过程中更容易发生原纤化，导致更多的纤维发生断裂，从而在织物表面产生更多的毛羽［11-12］。

由图3 可以看出，织物经过洗涤后，利用显微镜测试纤维的原纤化状况，经过交联后的纤维表面毛羽明显要少于未交联的纤维。同样说明经过树脂整理后，交联作用抑制了莱赛尔纤维原纤化现象的产生；而未交联的织物在洗涤过程中更容易发生原纤化，导致更多纤维断裂，因此纤维表面产生较多的微纤毛羽。

3 结论

（1）不同生产厂家提供的免烫树脂整理给织物带来的效果不尽相同，在相同的应用条件下，亨斯迈KNITTEX®7636 树脂整理后的莱赛尔面料各项性能最佳。当树脂用量为50 g/L，尿素用量为10 g/L，焙烘温度为170 ℃时，织物的缩水率、接缝滑移、起毛起球性能和甲醛质量分数等指标最佳。

（2）树脂整理对莱赛尔织物洗后的起毛起球性能有较好的改善效果，可以提升1 级左右；同时树脂整理还能有效改善织物洗后掉毛的问题，降低莱赛尔织物的洗后掉毛。

（3）经过树脂整理后，由于纤维和纱线间发生了交联作用，可使莱赛尔织物的抗原纤化性能得到有效提升。