紡織品抗菌性試驗結果范文

導語：如何才能寫好一篇紡織品抗菌性試驗結果，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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近年來，服裝的功能性愈來愈受到重視，尤其是各種貼身衣物、寶寶服裝的要求更高，抗菌服裝、抑菌紡織品等產品如雨后春筍般涌現，可是面對琳瑯滿目的產品和商家各種夸大宣傳，普通消費者真的是看花了眼，不知道該怎么去挑選抗菌產品。據報道，有些消費者購買的抗菌產品在使用過程中出現了皮膚瘙癢、過敏等問題，留下了安全隱患。

這些打著高科技標簽的抗菌功能服裝質量是否靠譜？抗菌功能服裝如何挑選和檢測？本期邀請紡織品檢測專家、上海市質量監督檢驗技術研究院高級工程師，上海市缺陷消費品召回技術專家譚玉靜來解讀抗菌/抑菌功能紡織品的質量及檢測。

1.紡織品服裝的抗菌和抑菌功能有什么不同？能否簡單介紹市場上常見的抗菌/抑菌的紡織品服裝的作用原理？

抗菌是一個泛指名詞，包括滅菌、殺菌、消毒、抑菌、防霉、防腐等。具體是指采用化學或物理方法殺滅細菌或妨礙細菌生長繁殖及其活性的過程，是殺菌和抑菌的統稱。抑菌是指抑制微生物生長繁殖的作用，抑制待處理體系中微生物的活性，使之繁殖能力降低或抵制繁殖的過程。簡單地說，紡織品服裝的抗菌功能是使用各種抗菌手段，從源頭上抵制紡織品服裝上細菌的滋生，而紡織品服裝的抑菌功能主要是從過程中著手，預設在已經有了細菌滋生的情況下，采用物理、化學手段以抑制細菌的繁殖及活性?？咕w抑菌的概念，抑菌功能是抗菌功能的一類。

目前市場上標稱具有抗菌/抑菌功能的紡織品服裝不勝枚舉。簡單地說，其抗菌/抑菌的作用原理是采用物理或化學的方法將抗菌劑引入纖維表面及內部，使其在纖維上不易脫落，并通過纖維內部平衡擴散，從而使紡織品具有持久的抗菌效果。具體來說，一些紡織品原料本身具有抗菌性能，被稱之為天然抗菌纖維，例如甲殼胺纖維、亞麻、苧麻、竹纖維等；當然，在生活中很大一部分纖維是沒有抗菌效果的，要使其制成的服裝具有抗菌性能就需要在紡絲或后整理過程中加入抗菌劑。

2.據您了解，抗菌/抑菌服裝的檢測依據的標準有哪些？重要的質量指標？

紡織品抗菌性能的測試分為定性測試和定量測試兩大類，其中以定量測試最為重要。

目前，最為常用的定性測試方法主要有FZ/T 73023―2006《抗菌針織品》附錄E 暈圈法、GB/T 20944.1―2007《紡織品抗菌性能的評價 第1部分：瓊脂擴散法》、AATCC 147―2011《紡織品抗菌活性的評定方法：平行劃線法》、日本工業標準JIS L 1902：2015《纖維制品抗菌性能試驗方法 抗菌效果》中的定性試驗（抑菌環法）部分。定性測試方法的關鍵指標即為抑菌圈的寬度。但抑菌區的寬度不代表抗菌性的強弱，它與紡織品抗菌劑的擴散性能有關。擴散性強，抑菌區寬；擴散性弱，抑菌區窄。以GB/T 20944.1―2007《紡織品抗菌性能的評價 第1部分：瓊脂擴散法》為例，該標準要求當抑菌圈寬度≥1mm時，評價為“效果好”。

紡織品抗菌性能的定量測試方法主要包括吸收法、轉移法、轉印法以及振蕩法。主要標準有FZ/T 73023―2006附錄D中的吸收法和振蕩法、GB/T 20944.2―2007《紡織品抗菌性能的評價 第2部分：吸收法》和GB/T 20944.3―2007《紡織品抗菌性能的評價 第3部分：振蕩法》以及GB/T 15979―2002《一次性使用衛生用品衛生標準》附錄B 產品抑菌和殺菌性能與穩定性測試方法、AATCC 100―2004《紡織品抗菌整理的評定》、ISO 13629.1―2012《紡織品的抗真菌活性測試 第1部分：熒光法》、ISO 20743―2007《抗菌整理紡織品的抗菌性能測定》、JIS L 1902：2015《紡織品抗菌性能試驗方法 抗菌效果》中的吸收法和細菌轉印法等。

在紡織品抗菌性能的定量測試方法中，抑菌率則是對測試樣品抗菌效果最為直接的表達。

3.抗菌功能服裝的檢測有哪些技術難點？有什么注意事項？

目前來看，抗菌功能服裝的檢測存在的技術難點主要有以下幾點：

（1）對檢測人員要求高。由于抗菌測試對于人員操作條件的要求極為嚴苛，稍有不慎就可能會出現雜菌、重現性不佳、準確度不高等問題而導致試驗失敗。因此，CNAS-CL09《檢測和校準實驗室能力認可準則在微生物檢測領域的應用說明》要求實驗室從事紡織品微生物檢測的關鍵檢測人員應至少具有微生物或相關專業?？埔陨系膶W歷，或者具有10年以上微生物檢測工作經歷。所以實驗室須通過參加內部質量控制、能力驗證或使用標準菌株等方法客觀評估檢測人員的能力，必要時對其進行再培訓并重新評估。當使用一種非經常使用的方法或技術時，在檢測前必須確認微生物檢測人員的操作技能。

（2）對檢測環境的要求較高。由于紡織品微生物檢測涉及的菌種多為條件致病菌（如：金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌等），這些菌種如果保存不當，就可能相互污染，不僅會使實驗室遭受經濟損失，還可能對試驗人員帶來健康損傷，因此，抗菌實驗室應建立生物安全二級實驗室（BSL-2），區分清潔區、半污染區和污染區。實驗室的建設應符合“單方向工作流程”原則，應根據具體檢測活動（檢測種類、數量、定性以及定量等），有效分隔不相容的業務活動，如紡織品抗菌檢測和一般的微生物檢測要分開，真菌檢測和細菌檢測要有效隔離。從而在源頭上將交叉污染的風險降低到最小。

（3）標準問題。目前，國內、國際上普遍采用的紡織品抗菌測試方法涵蓋了細菌、真菌、螨蟲等諸多微生物，但是在日常實際檢測中，也逐漸凸顯出了一些缺陷，尤其是在測試紡織品抗菌性能時，試驗結果往往存在標準對照樣增長值過低、不易計數、測試周期較長、重現性不高等問題。而且，由于不同標準在產品試驗條件、試驗菌量、結果判定等方面不同，可能得到不同的結論。所以要建立完善的抗菌檢測體系，推動抗菌紡織品行業健康發展。

4.抗菌功能服裝常見的質量問題有哪些？對企業來說應該從哪些方面提高質量？按照標準規定，抗菌功能衣物的標識應該是怎樣的？對消費者及經銷商來說，如何辨別抗菌功能服裝的真假好壞？

目前，抗菌功能服裝最常見的質量問題有：

（1）抗菌劑的廣譜高效問題。細菌、真菌和霉菌具有不同的細胞結構，因此單一抗菌基團的抗菌整理劑很難具備廣譜抗菌的作用。

（2）抗菌效果的耐久性不夠。一是抗菌整理劑本身沒有和纖維結合，不具有良好的耐洗滌性；二是抗菌劑與常用的洗滌劑發生反應，失去抗菌作用。

（3）溶出安全性和抗菌整理劑殘留問題。根據纖維和抗菌劑的種類不同，抗菌紡織品可分為溶出型和非溶出型抗菌紡織品。單從物理性能來看，溶出型的產品抗菌物質會緩慢溶出從而達到抗菌作用，抗菌效果雖好但會將織物內的細菌和皮膚上細菌不分青紅皂白一概殺死，容易造成皮膚表面微生物微生態的不平衡，并且抗菌劑也可能從人體的汗毛孔侵入皮膚和血管，連續長時間使用有可能降低人體免疫力，并產生耐藥性。

生產企業應當積極排查產品風險的源頭、改進生產工藝，避免問題產品的出現；警示相關企業重視抗菌服裝的抑菌率，杜絕炒作概念，欺騙消費者。

篇2

詳細介紹了我國生態紡織品標準體系的4個標準：GB/T 22282—2008《紡織纖維中有毒有害物質的限量》 、GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》、SN/T 1622—2005《進出口生態紡織品檢測技術要求》和HJ/T 307—2006《環境標志產品技術要求生態紡織品》，對我國檢測生態紡織品中有毒有害物質的國家標準進行了歸納和總結，同時對我國生態紡織品標準體系提出若干建議。

關鍵詞：生態紡織品；標準；體系

Abstract: The four standards in Chinese eco-textile system were studied, including GB/T 22282-2008 “Limitation of toxic and hazardous substances in textile fibers”, GB/T18885-2009“Technical demand for eco-textiles”, SN/T 1622-2005“Inspection technical specification for importand export eco-textiles”, HJ/T 307-2006 “The technical requirement for environmental labeling products-eco textiles”. The toxic and harmful substances of the standards were analyzed and summaries and some suggestions for Chinese eco-textile system were put forward.

Keywords：eco-textile；standard；system

隨著人們“綠色環保”意識的逐步增強，人們對日用消費品的要求也越來越高，紡織服裝作為人們日常生活當中的主要消費品，其生產過程中的有毒有害物質的使用和殘留也越來越受到人們的重視，生態紡織品的消費理念也逐步深入人心。目前，國際關于生態紡織品的概念主要有兩種觀點：一是全過程生態理念，即對紡織產品的整個生命周期進行衡量和評估，制定相關的技術要求控制有毒有害物質對環境可能產生的影響，促使紡織產品從纖維種植到紡紗、織造、前處理、染整、成衣制作乃至廢棄處理的整個過程對環境、生態和人類健康不產生危害，全過程生態紡織品以歐盟“Eco-label”生態標準為代表[1-2]，該標準體系在歐盟具有較大的影響力。二是結果生態理念，即制定相關的技術要求，控制最終紡織產品對人身健康無害，而不涉及紡織產品在生命全周期中對環境和人體的危害[3-4]，結果生態理念以國際環保紡織協會推行的Oeko-Tex Standard 100 標準為代表，該標準體系在世界范圍內被廣泛認同，具有巨大的影響力。

1 我國生態紡織品標準體系

為了適應日益增長的生態紡織品需求，同時根據我國紡織服裝產業現狀，我國也建立了自身的生態紡織品檢測標準體系，具體標準有：GB/T 22282—2008《紡織纖維中有毒有害物質的限量》，GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》，SN/T 1622—2005《進出口生態紡織品檢測技術要求》以及HJ/T 307—2006《環境標志產品技術要求生態紡織品》。這4個標準構成了我國生態紡織品檢驗的主體，相關的檢測內容參照了國際上生態紡織品的相關要求。

(1) GB/T 22282—2008《紡織纖維中有毒有害物質的限量》[5]由中國紡織工業協會提出，由國家紡織制品質量監督檢驗中心負責起草并于2009年實施。該標準參考了歐盟指令2002/371/EC“紡織品生態標簽規范”中的有關條款，以促進原料加工、紡紗、印染、后整理加工和服裝制成品加工等過程中減少有毒有害物質的產生和排放。該標準適應的紡織纖維包括聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚氨酯彈性纖維、人造纖維素纖維、棉和其他天然纖維素種子纖維、含脂原毛和其他蛋白質纖維共計7種，其中人造纖維素纖維中涵蓋了粘膠纖維、萊賽爾纖維、醋酯纖維、銅氨纖維；蛋白質纖維包括了綿羊毛、山羊毛、駝毛、兔毛、羊駝毛和馬海毛。該標準所采用的檢測方法全部選用了我國現行的檢測方法，包括重金屬、農藥殘留、有機錫化合物、總氯和有效氯以及丙烯腈含量的測定。

(2) GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》[6]是由國家質量監督檢驗檢疫總局于2002 年首次頒布，是我國第一部有關生態紡織品檢驗的國家標準，最新版于2009年修訂并于2010年1月1日實施。該標準規定了紡織品的適用范圍包括各種紡織品及其附件，將產品分類分為嬰幼兒用品、直接接觸皮膚用品、非直接接觸皮膚用品以及裝飾材料四類。該標準對各種不同種類產品的技術要求和檢測項目參照了國際環保紡織協會推行的Oeko-Tex Standard 100標準2008年第一版，具體的檢驗項目共計15項，包括pH值、甲醛、可萃取的重金屬、殺蟲劑、苯酚化合物、氯苯和氯化甲苯、鄰苯二甲酸酯、有機錫化合物、有害染料、抗菌整理劑、阻燃整理劑、色牢度、揮發性物質、異常氣味以及石棉纖維，該標準所采用的檢測方法全部選用了我國現行的檢測方法。

(3) SN/T 1622—2005《進出口生態紡織品檢測技術要求》[7]是由國家質量監督檢驗檢疫總局于2005年，并于2006年實施，屬于出入境檢驗檢疫行業標準，其內容參照Oeko-Tex Standard 100 標準和Oeko-Tex Standard 200標準中規定的相關內容和檢測程序。該標準規定了在紡織品的適用范圍包括各種紡織品及其制品，皮革制品可參考執行，不適用于化學品、助劑和染料。該標準將產品分類分為嬰兒用品、直接接觸皮膚用品、非直接接觸皮膚用品以及裝飾用品四類，列入該標準中的檢驗項目包括pH值、甲醛、可萃取的重金屬、殺蟲劑、含氯酚、有害染料、氯化苯和氯甲苯、阻燃產品、色牢度、揮發性物質釋放、氣味共計12 項。該標準所采用的檢測方法部分選用了我國現行的檢測方法，同時也參考了Oeko-tex Standard 200中相關檢測方法。

(4) HJ/T 307—2006《環境標志產品技術要求生態紡織品》[8]是由原國家環境保護總局提出并于2007 年實施的行業標準。該標準適用于除經防蛀整理的毛及其混紡織品外的所有紡織品。該標準參考了Oeko-Tex Standard 100 標準，測試項目包括pH值、甲醛含量、可萃取的重金屬、殺蟲劑總量、含氯酚及鄰苯基苯酚、鄰苯二甲酸酯、有機錫化合物、有害染料、有機氯染色載體、抗菌整理劑、阻燃整理劑、色牢度、揮發性物質、異常氣味共計14項。該標準中的檢測方法并不完整，部分測試方法參考了美國標準（ASTM），同時也參考了Oeko-tex Standard 200中相關檢測方法。

綜合上述4個標準可知，我國已經初步建立了生態紡織品的標準體系，該體系中對污染環境和危害人體健康的有毒有害物質均有檢驗方法和標準，內容涉及纖維原料和紡織成品，其中GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》中檢驗項目和技術要求相對比較完善，所采用的檢測方法全部選用了我國現行的檢測方法，是4個標準中相對較為先進和完善的方法。

2 我國生態紡織品相關檢測方法

根據GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》中的相關要求，我國生態紡織的檢測內容主要包括15項，分別為pH值、甲醛、可萃取的重金屬、殺蟲劑、苯酚化合物、氯苯和氯化甲苯、鄰苯二甲酸酯、有機錫化合物、有害染料、抗菌整理劑、阻燃整理劑、色牢度、揮發性物質、異常氣味以及石棉纖維。這些測試項目基本涵蓋了Oeko-Tex Standard 100中規定的相關內容，我國基本制定了以上各種項目的相關檢測標準。

（1）pH值測試

紡織產品中pH值檢測方法和標準主要有SN/T 1523—2005《紡織品表面pH 值的測定》和GB/T 7573—2009《紡織品水萃取液pH 值的測定》、QB/T 1277—1991《毛皮成品 pH值的測定》。

（2）甲醛含量測試

紡織產品中甲醛含量測試方法和標準主要有GB/T 19941—2005 《皮革和毛皮 化學試驗 甲醛含量的測定》，SN/T 2195—2008《紡織品中釋放甲醛的測定無破損法》、 GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測定 第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》、GB/T 2912.2—2009《紡織品 甲醛的測定 第2部分：釋放的甲醛（蒸汽吸收法）》、GB/T 2912.3—2009《紡織品 甲醛的測定第3部分：高效液相色譜法》、GB/T 23973—2009《染料產品中甲醛的測定》、SN/T 1904—2007 《進出口皮革中甲醛含量的測定》。

（3）可萃取的重金屬測試

紡織產品中可萃取的重金屬測試的測試方法和標準主要有GB/T 22930—2008 《皮革和毛皮 化學試驗 重金屬含量的測定》、SN/T 1903—2007 《進出口紡織品重金屬檢驗規范》、GB 20814—2006《染料產品中10 種重金屬元素的限量及測定》、GB/T 17593.1—2006《紡織品 重金屬的測定 第1部分：原子吸收分光光度法》、GB/T 17593.2—2007《紡織品 重金屬的測定 第2部分: 電感耦合等離子體原子發射光譜法》、GB/T 17593.3—2006《紡織品 重金屬的測定 第3部分：六價鉻 分光光度法》、GB/T 17593.4—2006《紡織品 重金屬的測定第4部分：砷、汞 原子熒光分光光度法》，測試的重金屬共計10種。

（4）殺蟲劑測試

紡織產品中殺蟲劑的測試方法和標準主要有：SN/T 1837—2006《進出口紡織品硫丹、丙溴磷殘留量的測定氣相色譜-串聯質譜法》、SN/T 2461—2010《紡織品中苯氧羧酸類農藥殘留量的測定液相色譜-串聯質譜法》、SN/T 1766.1—2006《含脂羊毛中農藥殘留量的測定 第1 部分:有機磷農藥的測定氣相色譜法》、SN/T 1766.2—2006《含脂羊毛中農藥殘留量的測定 第2部分:有機氯和擬合成除蟲菊酯農藥的測定氣相色譜法》、SN/T 1766.3—2006《含脂羊毛中農藥殘留量的測定 第3部分：除蟲脲和殺鈴脲的測定高效液相色譜法》、GB/T 18412.1—2006《紡織品 農藥殘留量的測定 第1部分：77 種農藥》、GB/T 18412.2—2006《紡織品 農藥殘留量的測定 第2部分：有機氯農藥》、GB/T 18412.3—2006《紡織品 農藥殘留量的測定第3部分：有機磷農藥》、GB/T 18412.4—2006《紡織品農藥殘留量的測定 第4部分：擬除蟲菊酯農藥》、GB/T 18412.5—2008《紡織品 農藥殘留量的測定 第5部分：有機氮農藥》、GB/T 18412.6—2006《紡織品 農藥殘留量的測定 第6部分：苯氧羧酸類農藥》、GB/T 18412.7—2006《紡織品 農藥殘留量的測定 第7部分：毒殺芬》，測試的殺蟲劑共計65種。

（5）苯酚化合物測試

紡織產品中苯酚化合物的測試方法和標準主要有：GB/T 22808—2008 《皮革和毛皮 化學試驗 五氯苯酚含量的測定》、SN/T 1654—2005《進出口皮革及皮革制品中2，3，5，6-四氯苯酚殘留量的測定 乙?；瘹庀嗌V法》、GB/T 20386—2006 《紡織品 鄰苯基苯酚的測定》、GB/T 18414.1—2006《紡織品含氯苯酚的測定第1部分：氣相色譜質譜法》、GB/T 18414.2—2006《紡織品含氯苯酚的測定 第2部分：氣相色譜法》、GB/T 23974—2009《染料產品中鄰苯基苯酚的測定》、GB/T 24166—2009《染料產品中含氯苯酚的測定》，測試的苯酚化合物共計4種 。

（6）氯苯和氯化甲苯測試

紡織產品中氯苯和氯化甲苯的測試方法及標準主要有：GB/T 24164—2009《染料產品中多氯苯的測定》、GB/T 20384—2006《紡織品氯化苯和氯化甲苯殘留量的測定》、GB/T 24167—2009《染料產品中氯化甲苯的測定》，測試的氯苯和氯化甲苯共計23種。

（7）鄰苯二甲酸酯測試

紡織產品中鄰苯二甲酸酯的測試方法和標準主要有：GB/T 24168—2009《紡織染整助劑產品中鄰苯二甲酸酯的測定》、GB/T 20388—2006《紡織品鄰苯二甲酸酯的測定》，測試鄰苯二甲酸酯種類共計13種。

（8）有機錫化合物測試

紡織產品中有機錫化合物的測試方法和標準主要有：GB/T 22932—2008 《皮革和毛皮 化學試驗 有機錫化合物的測定》、GB/T 20385—2006《紡織品 有機錫化合物的測定》，測試的有機錫化合物共計5種。

（9）有害染料測試

有害染料包括可分解芳香胺染料、致癌染料、致敏染料和其他有害染料共計56種。紡織產品中有害染料的測試方法和標準主要有：SN/T 1045.1—2010《進出口染色紡織品和皮革制品中禁用偶氮染料的檢驗方法-液相色譜法》、SN/T 1045.2—2010《進出口染色紡織品和皮革制品中禁用偶氮染料的檢驗方法-氣相色譜質譜法》、SN/T 1045.3—2010《進出口染色紡織品和皮革制品中禁用偶氮染料的檢驗方法氣相色譜法》、GB/T 23345—2009《紡織品分散黃23 和分散橙149 染料的測定》、GB/T 24101—2009《染料產品中4-氨基偶氮苯的限量及測定》、GB 19601—2004《染料產品中23 種有害芳香胺的限量及測定》、GB/T 17592—2006《紡織品禁用偶氮染料的測定》、GB/T 20382—2006《紡織品致癌染料的測定》、GB/T 20383—2006《紡織品致敏性分散染料的測定》、GB/T 23344—2009《紡織品4-氨基偶氮苯的測定》。

（10）抗菌整理劑測試

紡織品中抗菌整理劑的測試方法和標準主要有：GB/T 28023—2011《絮用纖維制品抗菌整理劑殘留量的測定》，測試的抗菌整理劑共計4種。

（11）阻燃整理劑測試

紡織品中阻燃整理劑的測試方法和標準主要有：SN/ T 1851—2006《紡織品中阻燃整理劑的檢測方法氣相色譜-質譜法》、GB/T 24279—2009《紡織品 禁/限用阻燃劑的測定》，測試的阻燃整理劑共計17種。

（12）色牢度測試

色牢度主要包括：耐水色牢度、耐汗漬色牢度、耐摩擦色牢度、耐唾液色牢度。紡織品中色牢度的測試方法和標準主要有：GB/T 5713—1997《紡織品 色牢度試驗 耐水色牢度》、GB/T 3922—1995《紡織品耐汗漬色牢度試驗方法》、GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》、GB/T 18886—2002 《紡織品 色牢度試驗 耐唾液色牢度》。

（13）揮發性物質測試

紡織品中揮發性物質的測試方法和標準主要有：GB/ T 24281—2009 《紡織品 有機揮發物的測定 氣相色譜-質譜法》，測試的揮發性物質共計32種。

GB/T 18885—2009《生態紡織品技術要求》中的檢測項目基本涵蓋了Oeko-Tex Standard 100中規定的相關內容，只是在項目種類、檢測方法、限量值上部分差異[9-11]。我國基本上實現了生態紡織品標準測試國標化，但是在最新物質的檢驗上還沒有成熟的標準。如2012版Oeko-Tex Standard 100中規定了對紡織品中全氟辛烷磺?；衔铮≒FOA）、全氟辛酸（PFOS）、殘余溶劑的限定要求，而迄今為止尚沒有成熟的標準對紡織品中該類物質的進行檢測。

3 對我國生態紡織品的幾點建議

3.1 整合科研院所和標準制定部門資源，建立更加完善的標準研究體系。

對于生態紡織品中有毒有害物質的限定，我國的標準體系中物質的種類和限量值多參考歐盟相關要求，缺乏對物質的初始研究資料。因此，聯合科研院所的技術資源，建立起對有毒有害物質的初始研究資料并逐步完善到標準制定體系中是非常必要的?？梢詤⒖細W盟等發達地區的標準研究體系，確定從發現物質的危害性到物質的禁用的整個系統，建立更加完善的標準研究和制定體系。

3.2 提高我國標準體系的更新速度，促進我國生態紡織品標準體系與國際接軌。

我國的生態紡織品標準更新速度較慢。Oeko-tex standard 100基本每年會更新一次， 我國的生態紡織品標準從2002年制定后僅更新一次，并不能滿足國際貿易的需求。建議我國標準研究機構跟蹤國際標準研究的最新動態，并適時加快標準的更新速度，制定適合我國國情并與國際接軌的紡織品標準。

3.3 加大宣傳力度，促進我國紡織品標準在國際貿易中的應用。

我國已經基本建立起生態紡織品的系統標準，但是在國際紡織品貿易中采標率較低。雖然我國的生態紡織品標準基本與國際較為先進的標準體系較為相近，但是國外買家對我國生態紡織品法規缺乏足夠的認可程度，因此加大我國生態紡織品標準的宣傳力度，提高我國生態紡織品標準在國際貿易中的應用是標準化管理部門亟待解決的問題。

參考文獻:

[1]竇明池,姚琦華,殷祥剛.我國生態紡織品標準體系的內容研究[J].印染助劑,2010,(11):51-55.

[2]王為諾.國際紡織品生態研究和檢測協會(Oeko-Tex)及生態紡織品標準100(Oeko-TexStandard100《生態紡織品通用及特別技術條件》)介紹[J].中國纖檢,2005,(08):43-44.

[3]牛增元,葉曦雯,羅忻,等.生態紡織品標準體系研究[J].棉紡織技術,2009,(12):52-54.

[4]陳勤偉,郎明芳,鮑國芳.生態紡織品認證及其關鍵控制點[J].印染助劑,2005,(12):39-42.

[5]GB/T 22282—2008 紡織纖維中有毒有害物質的限量[S].

[6]GB/T 18885—2009 生態紡織品技術要求[S].

[7]SN/T 1622—2005 進出口生態紡織品檢測技術要求[S].

[8]HJ/T 307—2006 環境標志產品技術要求生態紡織品[S].

[9]李學洋,李淑芬,王利兵,等.我國生態紡織品標準與OekoTex Standard 100的差異[J].上海紡織科技,2011,(05):50-52.

[10]張文娜,李亞濱.淺談生態紡織品的標準與檢測[J].上海毛麻科技,2008,(02):39-42.

篇3

總結介紹了防污紡織品的國內外發展趨勢， 防污性能表征、污物分類、沾污原因和防污機理，同時也對比分析了國內外紡織品防污性檢測方法和評價的標準。隨著防污紡織品越來越受人們的重視，我國在耐沾污性和易去污性方面已經建立完整標準體系，但是對于防再沾污性一直缺乏評價和試驗的技術規范及標準，需要進一步研究和開發。

關鍵詞：防污紡織品;耐沾污性;易去污性;防再沾污性;標準評價;測試方法

防污性能是紡織品重要功能之一。近年來，隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快，對防污紡織品的消費需求量不斷增多，涉及產品范圍從傳統石油化工、維修和家庭裝飾用紡織品（窗簾、臺布、餐布、毛毯和沙發等）擴展到汽車裝飾用、戶外休閑和運動用紡織品等領域。據統計，世界最大服裝零售商蓋普、世界最大的零售商沃爾瑪和歐洲零售巨頭H&M等大公司，每年均在我國采購相當數量的此類產品[1]。

一般來說，紡織品防污性能主要從三個方面表征：（1）耐沾污性：材料與液態或固態污物接觸后，不易粘附污物的性能[2];（2）易去污性：被沾污材料在規定的洗滌或擦拭等清潔的條件下，污物容易被去除的性能[3];（3）防再沾污性：洗滌時，洗下的污物不再重新沾污織物。

1 紡織品防污性能機理

1.1 污物的分類和沾污原因

紡織品在使用的過程中，任何對紡織品的外觀、顏色、手感和氣味等性能產生不良影響的外來物質，可以統稱為污物，一般污物可分為四類：（1）顆粒狀污物：泥土、鐵銹、灰塵和煙煤分子等;（2）液狀油性污物：油脂、人體皮膚的分泌物等;（3）水性污物：咖啡、果汁、醬汁和血液等;（4）微生物污物：霉菌、黃變等。

沾污原因主要有以下幾個方面：

（1）直接接觸和轉移沾污：紡織品在使用的過程中接觸而沾染顆粒狀污物、液狀油性污物和水性污物。一般情況下，顆粒狀污物和水性污物其沾污程度主要取決于污物與纖維分子間粘附力，粘附力的大小受纖維間分子力大小和兩者接觸面積影響，例如，顆粒污物越小，比表面積越大，沾污的接觸面越多，沾污越嚴重，外界壓力的增加，能使沾污趨向嚴重。液狀油性污物接觸紡織品，潤濕紡織品表面，并擴散進入纖維內部，此外通過毛細管效應也能滲入內部，不同纖維污物存在的地方也不同，合成纖維存在于紗線和纖維表面以及纖維空隙處，棉織物主要存在于胞腔內。

（2） 靜電沾污：主要是由顆粒狀污物產生的，其沾污主要是當含有污物的空氣通過紡織品時，污物可被轉移到織物上，通過靜電吸引發生沾污。合成纖維本身極易產生靜電，吸塵沾污現象也比較嚴重，其吸塵沾污程度取決于纖維所帶的電荷和電量。

（3）洗滌時再沾污：紡織品在水洗的過程中，從紡織品上清洗下來的污物，再重新回到原來的紡織品或其他紡織品上的現象，再沾污的量雖然不多，但是經常洗滌，不斷沾污，就會造成污物積累，使得紡織品變黃、變灰和失去光澤。由于合成纖維和棉纖維物理、化學特性不同，所以發生再沾污的污物種類也不同，棉紡織品主要是顆粒狀污物再沾污，合成纖維主要是液態油狀污物再沾污[4]。

（4）微生物繁殖：紡織品在使用和存儲的過程中，會接觸到微生物，例如霉菌，在適合霉菌生長的環境下，霉菌會在紡織品上繁殖生長引起紡織品的霉變，使得紡織品沾污，往往難以清除。

1.2 防污性能機理

1.2.1 耐沾污性的機理

針對不同種類污物和沾污的原因，目前紡織品耐沾污性的機理為：

（1）紡織品在紡紗、織造過程中，產生許多微隙，導致表面凹凸不平，由于力學和靜電作用，污物隨時會粘附在紡織品空隙中，造成紡織品沾污，通過填埋某些無機物固體微粒（如氧化硅、氧化鋁等）在纖維空隙中，占據污物的位置;也可以在纖維表面鍍膜，屏蔽污物不接觸纖維;甚至改變纖維化學結構，增加或封閉某些基團，降低對污物親和力。

（2）降低紡織品的表面張力，研究表明要具備耐污的先決條件必須是：污物的表面張力>紡織品的臨界界面張力[5]。一般液狀油性污物的表面張力大約為20～40達因/厘米，比紡織品的臨界界面張力要小，所以，油狀污物容易潤濕紡織品，加上自身重力和毛細效應，很容易沾污紡織品[6]，因此，采用防污整理劑（比如氟聚合物）使得整理后的紡織品臨界表面張力低于污物表面張力，達到耐污的效果。

（3）抑制靜電的發生，紡織品在使用的過程中，由于機械摩擦的作用會產生靜電，吸收周邊污物，主要通過抗靜電劑整理或在紡紗的過程中加導電紗，以及改變化學結構增加親水基團等，達到抗靜電作用，提高紡織品耐沾污性。

（4）抑制微生物的繁殖，通過抗菌、防霉等整理劑的后整理，抑制或殺滅微生物，或者不提供其生長環境，達到防微生物污物的作用。

1.2.2 易去污性的機理

紡織品沾污后，通過水洗、干洗或其他手段易于去除，其機理為：

（1）清洗中加入洗滌液，在紡織品表面和污物表面滲入一層薄薄的洗滌劑溶液，從而使污物和紡織品表面溶劑化，使得污物轉移至洗滌液中，洗滌時間和機械力也是影響的重要因素，主要針對顆粒狀污物。

（2）在洗滌過程中，油污、洗滌液和紡織品處于一個平衡狀態，按照“卷珠”模型，油污要從織物表面去除，油污與紡織品接觸角必須從0°～180°變化，即要求紡織品具有較高的親水性能，引進親水基團或親水性聚合物后，紡織品易去污效果明顯[1]。

1.2.3 防再沾污性的機理

在紡織品洗滌過程中，由于“水/纖維”和“水/油污”界面破壞，形成“纖維/油污”界面，主要原因是“水/纖維”和“水/油污”界面張力大，而“纖維/油污”界面張力小時發生的。親水性纖維“水/纖維”界面張力小，“纖維/油污”界面張力大洗滌時不易發生再沾污，疏水纖維則相反，易發生再沾污。因此，提高纖維的親水性，同時在洗滌液中加入適當的表面活性劑，降低“水/油污”界面張力，使得油污穩定懸浮于水中，既能易去污又能防再沾污。

2 防污性能測試方法和評價標準

2.1 評價標準

目前關于紡織品防污性能的評價標準，我國的評價標準主要分為耐污性和易去污性評價標準。紡織品耐污性的評價標準主要包括GB/T 30159.1―2013《紡織品 防污性能的檢測和評價 第1部分：耐沾污性》[7]和FZ/T 24012―2010《拒水、拒油、抗污羊絨針織品》[8];紡織品易去污性的評價標準主要包括FZ/T 01118―2012《紡織品 防污性能的檢測和評價 易去污性》[9]、FZ/T 14021―2011《防水、防油、易去污、免燙印染布》[10]和GB/T 28895―2012《防護服裝 抗油易去污防靜電防護服》[11]。

2.2 測試方法

國內外耐沾污性和易去污性的試驗方法在污物種類、預處理和報告結果出示上有所不同，其試驗原理趨于一致，以下是國標、美標和日標的試驗方法對比分析。

2.2.1 耐沾污性試驗方法

我國耐沾污性試驗方法標準是GB/T 30159.1―2013《紡織品 防污性能的檢測和評價 第1部分：耐沾污性》[12]，分為液態沾污法和固態沾污法。液態沾污法基本原理是將規定的液態加在水平放置的試樣表面，觀察液滴在試樣表面的潤濕、芯吸和接觸角的情況，評定試樣耐液態污物的沾污程度，試驗過程為選擇一級壓榨成品油或醬油作為污物，取兩塊試樣，試樣平整放置在2層濾紙上，在試樣3個部位滴0.05mL污物，在30秒后，以45°角度觀察每個液滴，并評級;固態沾污法是將試樣固定在裝有規定的固態污物的試驗筒中，翻轉試驗筒使試樣與污物充分接觸，通過變色用灰卡比較試驗沾污部位與未沾污部位色差，評定試樣耐固態污物的沾污程度[13]，試驗過程為粉塵和高色素炭黑混合物作為污物，取兩塊試樣，將試樣平整放置在試樣固定片上，固定片包合在筒身，再將污物放置筒底，試驗筒裝入防護袋中放入翻滾箱中，滾動200次，取出試樣，吹風機吹去試樣的污物評級。

日標JIS L 1919：2012《紡織品的防污性能試驗方法》，分為3個試驗方法，分別為A法（ICI型起球試驗儀法）、B法（噴淋法）和C法（液滴擦拭法），其中A法又分為A-1法密封圓筒容器法，A-2法密封樹脂袋法。A法適用于耐顆粒、粉塵等沾污，其中A-1法密封圓筒容器法主要針對含大顆粒的油性粉狀沾污物，模擬泥污;A-2法密封樹脂袋法主要針對含有細小顆粒的干狀粉狀污物，模擬空氣中浮游的粉塵，其試驗原理類似于國標的固態沾污法;B法適用于耐親水性污物沾污;C法適用于耐親油性污物沾污，B法和C法的試驗原理類似于國標的液態沾污法。

美標AATCC 118―2013《拒油性：抗碳氫化合物試驗》主要針對耐親油性污物沾污，標準試液分為9個等級0～8級，從1級標準試液開始逐個觀察標準試液滲透或潤濕現象，級數越高表明拒油性能越好。

2.2.2 易去污性試驗方法

我國易去污性試驗方法標準是FZ/T 01118―2012《紡織品 防污性能的檢測和評價 易去污性》，污物清潔方法分為洗滌法和擦拭法。其原理在紡織試樣表面施加一定量的沾污物，試驗靜置一段時間或干燥后，按規定條件對沾污試樣進行清潔。通過變色用灰色樣卡比較清潔后試樣沾污部位與未沾污部位色差。洗滌法的試驗過程為選擇花生油或炭黑油污物，取兩塊試樣，在每塊試樣3個部位分別滴0.2mL污物，污物上覆蓋薄膜，壓重錘60秒后放置20min，評初始色差，按GB/T 8629―2001中規定6A程序洗滌，洗滌后平攤干燥，用灰卡評定每塊洗滌后試樣未沾污與沾污部位的色差。擦拭法的試驗過程為用滴管滴0.05mL的污物在試樣中心，用玻璃棒均勻涂在直徑10mm范圍內，平攤晾干后評定初始色差，用帶液率為85%標準貼襯擦拭沾污部位30次，評定色差。

日標JIS L 1919：2012《紡織品的防污性能試驗方法》也是采用洗滌法，采用上述三個耐污性試驗后的試樣經過洗滌后，進行易去污性能評級。

美標AATCC 130―2010《去污性：油漬清除法》也是采用洗滌法，污物是玉米油，經過沾污洗滌后的試樣與標準評級卡對比，分為5個等級，5級最好，1級最差。其他防污性能的產品標準中考核易去污性都是采用洗滌法，擦拭法應用范圍比較小。

3 結語

紡織品防污性能賦予紡織品耐污、易去污和防再沾污的實用性，其功能產品也越來越受人們的重視，其中防污整理劑也發揮著重要的作用，特別是含氟整理劑的運用，降低成本，但是帶來生態安全問題，國際生態紡織品標準OEKO-TEX已經把6種全氟化合物列入考核指標。我國在紡織品耐污性、易去污性評價和試驗方法方面標準相對比較齊全，范圍涵蓋普通紡織品到專業的防護服。但是對于紡織品防再沾污性一直缺乏評價和試驗的技術規范及標準，需要進一步研究和開發。

參考文獻：

[1]胡家軍.防污易去污整理綜述[C].全國印染助劑行業研討會暨江蘇省印染助劑情報站第25屆年會論文集，2009.

[2]GB/T 30159.1―2013 紡織品 防污性能的檢測和評價 第1部分：耐沾污性[S].

[3]FZ/T 01118―2012 紡織品 防污性能的檢測和評價 易去污性[S].

[4]顧振亞.紡織品易去污整理機理[J].天津紡織工學院學報，1987，（3）：109-116.

[5]張魁城.紡織品的防污去污整理[J].天津紡織科技，2006，（2）：16-21.

[6]袁汝鳴，王小亞，劉善珍.織物防污整理的工藝應用[J].毛紡科技，1986，（6）：15-20.

[7] GB/T 30159.1―2013 紡織品 防污性能的檢測和評價 第1部分：耐沾污性[S].

[8]FZ/T 24012―2010 拒水、拒油、抗污羊絨針織品[S].

[9]FZ/T 01118―2012 紡織品 防污性能的檢測和評價 易去污性[S].

[10]FZ/T 14021―2011 防水、防油、易去污、免燙印染布[S].

[11]GB/T 28895―2012 防護服裝 抗油易去污防靜電防護服[S].

篇4

關鍵詞：干式鍍膜；真空蒸鍍；真空濺射鍍膜；離子鍍；等離子體化學氣相沉積技術

中圖分類號：TS156 文獻標志碼：A

Application of Dry Coating on Surface Modification of Fabric

Abstract： This article described the applications of the "green coating" technology - dry coating technology. The principle of vacuum evaporation coating technology， vacuum sputtering coating technology， ion plating technology and plasma chemical vapor deposition technology were mainly introduced， as well as the related research in textile field. The prospects for the dry coating technology was also discussed.

Key words： dry coating； vacuum deposition； vacuum sputtering； ion plating； plasma chemical vapor deposition

S著社會的不斷發展與進步，薄膜涂層在日常生活中的應用越來越廣泛。如薄膜可以使裝飾品表面呈現五彩繽紛的顏色；在刀具模具等金屬表面鍍上一層TiN、ZrN、TiC、TiAlN等物質，可增加金屬本身的硬度，延長其使用壽命；在玻璃上鍍上一層鉻、鎳、鈦等金屬可以起到反射紅外線、吸收紫外線的作用；鍍上TiO2薄膜則可以使玻璃具有防霧、防露、自清潔的功能；薄膜滿足了各類液晶顯示器透明度的要求等。除了上述幾種常見的應用外，鍍膜還在太陽能電池板、防偽技術、飛機涂層、光學儀器以及信息存儲、傳感器等諸多領域發揮著重要的作用。

隨著經濟的發展，傳統的紡織品已無法滿足人們的需求。多功能紡織品的發展為紡織開辟了新的發展方向。紡織品經過各種功能性整理，可獲得不同的功能，如阻燃、防水、拒油、抗菌、抗紫外線、防輻射等。在紡織品上鍍膜是實現功能整理的一種方式，適用于紡織品的鍍膜技術主要有電鍍、化學鍍、涂層、干式鍍膜等。其中，干式鍍膜應用范圍雖廣，但在紡織領域的應用研究相對較少。本文主要介紹國內外科研人員運用干式鍍膜技術對紡織品表面進行改性的研究進展。

鍍膜技術的分類方法多種多樣，通常按膜層的成形方法將鍍膜分為濕式鍍膜和干式鍍膜。濕式鍍膜又被稱為液相沉積或溶液法，是指在電解質水溶液中通過化學或電化學法完成的鍍膜方法。干式鍍膜又叫真空鍍或氣相沉積，是將物件置于真空環境中，靶材料在物理或化學方法的作用下被汽化成分子或原子，或被電離成為離子附著在物件表面，形成具有特殊功能的薄膜。干式鍍膜包括以下幾種方式：真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍、化學氣相沉積。

1 物理氣相沉積（PVD）鍍膜技術

PVD在干式鍍膜中占據重要地位，其主要包括真空蒸鍍、濺射鍍以及真空離子鍍。該方法鍍膜過程簡單，不涉及化學反應，無污染，低能耗，成為目前研究紡織材料表面改性的熱門手段。

Van o M等人認為在非金屬織物上使用PVD鍍膜技術使織物具有功能性是一種新的非常規方法，并以在天然棉纖維上鍍銀為例，測試了其撕破強度。結果表明，鍍膜后的棉織物的撕裂強度高于未處理的棉織物。他們還論述了經PVD表面鍍膜后的織物材料可成為工業用新材料，并闡述了PVD鍍膜技術在紡織上的應用前景。

Sheila Shahidi等對PVD作用原理及應用領域做了相關解釋，還特別強調了PVD在紡織領域的潛在用途，并同樣認為PVD鍍膜技術在紡織材料表面改性方面開辟了新的可能，尤其是在紡織品設計及產業用紡織品開發方面具有較好的前景。

1.1 真空蒸鍍

真空蒸鍍是指在真空條件下，靶材被加熱蒸發出分子或原子，分子或原子在真空室中受到其他粒子的碰撞較少，因此可順利地附著在被鍍物件的表面。一般靶材加熱到一定的溫度后會由固態變為氣態，即汽化，將其置于真空環境中則可以降低蒸發時所需的溫度，提高蒸鍍效率。蒸鍍法是物理氣相沉積中發展最早的一類鍍膜方法，其工藝與設備簡單，所鍍膜層純度較高，但膜基結合牢度還不夠高。真空蒸鍍依據加熱源的不同可分為電阻加熱蒸發蒸鍍、電子束蒸發蒸鍍以及激光束、高頻感應加熱蒸發蒸鍍技術。其中電阻加熱蒸發蒸鍍適用于蒸發低熔點材料，成本低；激光束加熱蒸發鍍蒸發的純度較高，不產生分餾現象。

陳莉娜等人利用真空蒸發鍍膜技術分別在未經表面處理和經熨燙、烘干以及表面電凈和去油脂等表面預處理的 4 塊毛織物上鍍上鋁和鈦，測試織物鍍上金屬膜后對電磁波的屏蔽效果。結果鍍上金屬膜的毛織物具有一定的電磁屏蔽效果，但是效果不太理想；經過表面預處理的毛織物對電磁波的屏蔽效果優于未經表面處理的毛織物；兩種金屬中，鍍鋁的毛織物對電磁波的屏蔽效果比鍍鈦的好。

Liu Yang等利用真空熱蒸發技術將鋁沉積在圓形單絲PET表面，制備可穿戴導電纖維，并對其進行UV、丙烯酸及PVP表面改性，測試經表面改性處理后對導電纖維導電性能的影響。研究結果表明：經UV表面改性后的圓柱形鍍鋁單絲PET導電纖維導電性能不受影響；但經PVP浸涂表面改性后的導電纖維導電性能最佳。他們認為這是因為PET粗糙的表面平滑化的結果。通過AFM觀察分析在鍍鋁過程中PET表面形成小丘的原因，認為蒸發時基膜之間的熱膨脹差異及壓縮應變是致使小丘生長的原因，且小丘成縱向增長。

1.2 濺射鍍膜

濺射鍍膜是指在通入一定量氬氣的真空環境下，氬氣在輝光放電的作用下被電離成氬離子（Ar+），Ar+在高能電場的作用下加速轟擊靶材表面產生濺射現象，靶材表面濺射出的粒子沉積到基材表面形成濺射薄膜。在濺射鍍膜中，作為鍍膜靶材的種類較多，除了各種金屬外，還可以是絕緣體、半導體以及各類化合物。此外，濺射與蒸發鍍膜相比，膜-基結合牢度較好，膜厚可控，純度高，因此在干式鍍膜中濺射鍍膜備受關注。

濺射鍍膜根據電極結構可分為：直流二級濺射、直流三級濺射、直流四級濺射、磁控濺射、對向靶向以及ECR濺射等幾種濺射方式。此外，射頻濺射、偏壓濺射、離子束濺射等都是在基礎的濺射鍍膜方式上發展而來。在以上濺射鍍膜技術中，磁控濺射因其在低溫、低損傷的條件下能實現高效率鍍膜，成為目前干式鍍膜工業化生產的主要手段。

Miao Dagang等人借助磁控濺射鍍膜技術在聚酯PET表面沉積AZO/Ag/AZO多層薄膜，制備光控紡織品。測試結果表明，AZO（30 nm）/Ag（13 nm）/AZO（30 nm）多層膜沉積的聚酯織物呈現95%的高紅外反射率，UPF值為35.01，具有較好的紅外反射性能。

王國軒等以金屬鈦為鍍膜中的靶材料，錦綸織物為基材，利用磁控濺射技術制備出鈦錦綸織物，通過對其進行摩擦和剝離試驗，重點研究了膜-基之間的結合牢度。結果表明，鍍鈦膜錦綸織物在 4 種不同膠帶的粘合作用下，表現出較好的膜-基結合牢度；在220 s內摩擦次數達到9 200次，足以證明所鍍鈦膜沉積較好，具有一定的膜厚，摩擦時不易脫落。

高秋瑾等人利用磁控濺射技術在絲織物的表面鍍上一層納米銀。研究發現，隨著時間的延長，所鍍薄膜致密均勻，顆粒粒徑均勻，顆粒間隙減小，薄膜厚度隨之增加，延長沉積時間有利于提高膜-基結合牢度。

陳長文等人利用磁控濺射技術對PET表面分別鍍上銅和鎳兩種金屬膜，制備防電磁輻射織物，研究了金屬增重率對防電磁輻射效果以及穿著舒適性的影響。綜合考慮穿著舒適性和防電磁輻射效果，得出最佳增重率為0.77%，此時透氣率達166.28 mm/s，電磁屏蔽達72.7 dB。

倪新亮等利用測控濺射對等離子體處理前后的碳纖維增強樹脂基復合材料鍍上一層鋁膜，探究磁控濺射各工藝參數對鋁膜表面結構的影響，以及等離子體處理后對膜-基結合牢度的影響。結果表明：磁控濺射鍍的電流增大，會使鋁的結晶度增加；氣壓增大，則會使鋁的生長方向發生變化；經等離子體處理后的膜-基結合牢度較高。

Wei Qufu等利用濺射鍍膜技術在PP纖維基底鍍上一層金屬銅薄膜，通過等離子體預處理和加熱改善膜-基結合牢度。借助AFM觀察PP表面及界面結構，通過剝離及摩擦試驗檢驗經等離子處理后的膜 - 基界面結合牢度。結果在AFM下可觀察到PP纖維表面附著一層銅薄膜，等離子體預處理和加熱對改善膜-基結合牢度具有顯著效果，這是由于等離子體的粗糙化和加熱的擴散作用引起的。

黃美林等利用磁控濺射在聚酯織物上鍍上一層聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，制備抗紫外線織物，探究磁控濺射的各工藝參數對抗紫外線性能的影響。通過正交試驗分析得出：在各類工藝參數中，織物品種對抗紫外線效果的影響最大，而基底溫度對其影響最小。

1.3 離子鍍

離子鍍全稱為真空離子鍍膜技術，顧名思義離子鍍的發生場所也是在真空下，其利用各種氣體放電，產生等離子體，等離子體不斷碰撞轟擊靶材表面，使靶材表面部分粒子被電離，靶材離子在高壓電場的作用下定向地沉積到被鍍工件表面。離子鍍是由美國Sandin公司在蒸發蒸鍍以及濺射鍍膜基礎上開發而來。在離子鍍中，為給離子提供更大的能量，加速其在電場中的運動，故在基體上施加一定的負偏壓，這是離子鍍與其他兩種鍍膜方式的主要區別。離子鍍除了能加速鍍膜效率外，還能改善膜層品質和性能，進一步提高膜-基結合牢度。由于以上優點，離子鍍得到了較多的關注，在機械模具加工、包裝膜領域得到較多應用，而與紡織相結合的應用與研究目前相對較少。

2 化學氣相沉積（CVD）鍍膜技術

CVD鍍膜技術主要包括以下幾種：等離子體化學氣相沉積、低壓化學氣相沉積、金屬有機物化學氣相沉積、光化學氣相沉積以及熱激發化學氣相沉積。其中等離子體化學氣相沉積鍍膜技術在紡織上的應用已較為普遍，較為成熟。

等離子化學氣相沉積（PCVD）是在較低的溫度下，由等離子體作為能量源激發氣體產生帶電粒子，帶電粒子的動能激發化學氣相沉積反應的進行，以此在工件表面形成一層薄膜。其優點在于通常需要在高溫下完成的化學沉積，用此方法可使化學沉積反應較低溫度下進行，通常溫度不高于600 ℃。

Yu Anton等人借助等離子體輔助技術在非織造布表面沉積銀、銅及氧化鋅等 3 種納米顆粒，制備抗菌材料，對其進行抗菌測試。結果在沉積了銀和銅的樣品中，細菌減少97%，而沉積了氧化鋅的樣品中，金黃色葡萄球菌減少了86%，說明經等離子體化學沉積后的非織造材料抗菌效果明顯。

沈麗等人以全氟庚烷作為反應氣氛，利用等離子體技術對純棉織物進行表面功能處理，以獲得拒水拒油棉織物。通過不斷改變工作時間、功率以及壓力等工藝參數，研究全經氟庚烷沉積后的棉織物的拒水拒油等級，以及時效性。經全氟庚烷處理后的棉織物拒水接觸角可達150°，拒油接觸角可達120°，具有較明顯的拒水拒油效果。放置45天后，其拒水拒油性能基本不變。

陳杰運用 6 種不同的氣體（O2、N2、He、Ar、H2和CH4）等離子體分別對聚酯PET進行表面改性處理，探究經等離子處理后織物表面潤濕性能的變化情況。結果表明，經O2、N2、Ar、H2等離子體在 3 min內處理織物表面，織物表面張力增大，織物表面呈現出較好的潤濕性能；表面潤濕性能的提高是織物表面含氮或含氧極性基團的增加所致。

朱友水等利用低溫等離子體對丙綸非織造布進行金屬化處理，討論了各工藝參數的變化對試樣電阻的影響，得出經H2等離子處理后的樣品具有一定的導電性。

3 展望

與傳統的電鍍、化學鍍等濕式鍍膜技術相比，干式鍍膜工藝過程簡單，所鍍膜層品質較好，膜基結合牢度較高，可鍍物質種類多，生產過程無污染，低能耗。將其與紡織品結合，在紡織基材表面鍍上不同物質的薄膜，可獲得多功能的紡織品，其應用前景廣闊，但目前用干式鍍膜技術在紡織品表面鍍膜較少。實現紡織品表面鍍膜大規模生產的手段還是以傳統的涂層及化學鍍為主，會引起較多的環境污染，因此若能繼續完善干式鍍膜技術在紡織領域的應用理論，尋找可以加大工業化生產的方法，將會解決鍍膜技術在環境污染這一方面的難題，同時將會拓寬紡織品的應用領域。

參考文獻

[1] 張勤儉，趙路明，劉敏之，等. 刀具涂層技術的研究現狀和發展趨勢[J]. 有色金屬科學與工程，2014（2）：20-25，32.

[2] 王福貞. 真空鍍膜技術的進展[A]. TFC15全國薄膜技術學術研討會論文摘要集[C]. 武漢：中國真空學會薄膜專業委員會、中國硅酸鹽學會薄膜與涂層分會：2015.

[3] 王增福，關秉羽，楊太平，等. 實用鍍膜技術[M]. 北京：電子工業出版社，2008.

[4] 邸英浩，曹曉明. 真空鍍膜技術的現狀及進展[J]. 天津冶金，2004（5）：45-48，54.

[5] Van o M，Krmela J，Pe？lová F. The use of PVD coating on natural textile fibers[J]. Procedia Engineering，2016（136）：341-345.

[6] Shahidi S，Moazzenchi B，Ghoranneviss M. A review-application of physical vapor deposition（PVD） and related methods in the textile industry[J]. European Physical Journal - Applied Physics，2015，71（3）：6281-6295.

[7] 蔡，石玉，周建. 現代薄膜材料與技術[M]. 上海：華東理工大學出版社，2007.

[8] 張以忱. 真空鍍膜技術[M]. 北京：冶金工業出版社，2009.

[9] 陳莉娜，任學勤，池玲晨. 真空鍍膜在毛織物中的應用研究[J]. 毛紡科技，2006（1）：22-24.

[10] Liu Y，Kim E，Han J I. Fabrication of thermally evaporated Al thin film on cylindrical PET monofilament for wearable computing devices[J]. Electron. Mater. Lett.，2016，12（1）：186-196.

[11] 成洪. 金屬鍍膜織物的發展和應用[J]. 濟南紡織化纖科技，2009（2）：41-46.

[12] Miao D G，Jiang S X，Zhao H M. Fabrication of Ag and AZO/Ag/ AZO ceramic films on cotton fabrics for solar control[J]. Ceramics International，2015，41（5）：6312-6317.

[13] 王國軒，郭興峰，肖惠. 磁控濺射鍍膜錦綸織物結合牢度的研究[J]. 天津工業大學學報，2010，29（5）：46-48，64.

[14] 高秋瑾，王鴻博，高衛東，等. 絲織物基濺射納米銀薄膜的界面性能研究[J]. 材料導報，2010，24（S2）：63-65.

[15] 陳長文，李長龍. 金屬增重率對濺射PET織物性能的影響[J]. 安徽工程科技學院學報（自然科學版），2008，23（2）：15-18.

[16] 倪新亮. 碳纖維增強樹脂基復合材料表面功能涂層制備研究[D].合肥：中國科學技術大學，2015.

[17] Wei Q F，Xu Q X，Cai Y B. Evaluation of the interfacial bonding between fibrous substrate and sputter coated copper[J]. Surface & Coatings Technology，2008，202（19）：4673-4680 .

[18] 黃美林，狄劍鋒，齊宏進. 磁控濺射法制備防紫外線PET織物的研究[J]. 棉紡織技術，2008，36（4）：7-9.

[19] 王福貞，劉歡，那日松. 離子鍍膜技術的進展[J]. 真空，2014（5）：1-8.

[20] 楊西，楊玉華. 化學氣相沉積技術的研究與應用進展[J]. 甘肅水利水電技術，2008，44（3）：211-213.

[21] 范多旺. 綠色鍍膜技術發展現狀與趨勢[J]. 表面工程資訊，2008，8（5）：3-4.

[22] 王銀川. 真空鍍膜技術的現狀及發展[J]. 現代儀器，2000（6）：1-4.

[23] Nikiforov A Y，Deng X，Onyshchenko I，et al. Atmospheric pressure plasma deposition of antimicrobial coatings on non-woven textiles[A]. The 6th Central European Symposium on Plasma Chemistry Conferennce Prceeding[C]. Bressanone：University of Padova，2016.

[24] 沈麗，戴瑾瑾，陳全倫. 氟碳化合物等離子體處理對純棉織物表面性質的影響[J]. 紡織學報，2009，30（12）：71-75.

篇5

（30±2）℃恒溫水浴下，用37%的濃鹽酸去除羊毛與桑蠶絲混紡產品中的桑蠶絲，通過與GB2910.18—2009方法相比較，探討37%的濃鹽酸法定量測試羊毛和蠶絲混紡產品的可行性。

關鍵詞：羊毛；桑蠶絲；37%的濃鹽酸

羊毛是一種天然的可再生資源，它具有良好的彈性、吸濕性、保暖性，還具有天然抗菌和抗過敏、天然防火等功能；蠶絲是自然界中集輕、柔、細為一體的天然綠色纖維，具有輕柔、舒適、保暖、吸濕、透氣、保健、衛生和安全環保的特點[1]。所以羊毛和蠶絲產品都廣受消費者的歡迎，而羊毛和蠶絲的混紡產品更兼具了羊毛和蠶絲的特點，在紡織品特別是服裝上面得到廣泛的應用。其中最常見的是羊毛和桑蠶絲的混紡產品。

羊毛和桑蠶絲都是天然蛋白質纖維，羊毛和桑蠶絲的混紡產品的比例主要是根據羊毛和桑蠶絲化學性能的差異來進行定量分析[2]。羊毛和桑蠶絲的化學性質都是耐酸不耐堿，但相比之下 ，桑蠶絲是兩性化合物，即在一定條件下既能和酸作用又能和堿作用。它對酸的抵抗能力雖強，但比羊毛差很多，在濃無機酸的溶液中，桑蠶絲會較快溶解，而羊毛只是不同程度地損傷。羊毛和蠶絲混紡產品的含量測試也正是利用了羊毛和蠶絲化學性質的差異來進行定量分析的。目前羊毛和桑蠶絲的混紡產品的定量化學分析方法主要采用75%硫酸法，例如我國的國家標準GB/T 2910.18—2009，它等同采用了ISO 1833：2006；而筆者根據相關資料并經過試驗發現，37%的濃鹽酸對羊毛和桑蠶絲的分離也非常有效，下面我們就羊毛和桑蠶絲的混紡產品的定量分析——37%的濃鹽酸法做以下研究探討。

1 原理

由于羊毛耐酸性比較好，而桑蠶絲耐酸性比較差，特別是濃的強無機酸桑蠶絲能很快溶解，所以從已知干重的試樣中用37%鹽酸溶解桑蠶絲，使兩種纖維分離，把不溶纖維洗滌、烘干、冷 卻、稱量，計算各組分的含量。

2 試劑和儀器

2.1 試劑

所用的試劑為分析純，試驗用水為GB 6682 中的三級水。

石油醚，餾程為40℃～60℃；蒸餾水或去離子水。

鹽酸，含量36%～38% （ m/m）。

稀氨水溶液溶液：200mL 濃氨水（比重0.880g/mL）用水稀釋至1L。

2.2 儀器

索氏萃取器： 水浴恒溫振蕩器：能保持溫度（30±2）℃；真空抽氣泵：轉速為1400r/min；電子分析天平：感量為0.1mg ；電熱鼓風恒溫烘箱：能保持溫度為（105±3）℃；干燥器：裝有變色硅膠；具塞三角燒瓶：容量250mL；玻璃砂芯坩堝：容量30mL～50mL，微孔直徑40μm～12 0 μm ；稱量瓶、量筒、燒杯、溫度計、抽氣濾瓶。

3 試驗過程

樣品為羊毛和桑蠶絲混紡紗；試樣應具有代表性，試樣數量應保證試驗。

預處理：取代表性試樣5g 左右，放在索氏萃取器中，用石油醚萃取1h，每小時至少循環6 次，待試樣中的石油醚揮發后，把試樣浸入冷水中，浸泡1h，再在（65±5）℃的水中浸泡1h，水與試樣比100∶1，并不時攪拌，然后抽濾或離心脫水、晾干[3]。

試樣制備：試樣為紗線，把紗線剪成長1cm。

3.1 試驗方法

把已知干重的試樣放入三角燒瓶中，每克試樣加入150mL含量36%～38%的鹽酸溶液，蓋緊瓶塞，劇烈搖動燒瓶使試樣浸濕，置于水浴恒溫（振蕩器）水浴上，將燒瓶保持在（30 ± 2）℃下（連續不斷地）并不斷振蕩，20min后，用已知干重玻璃砂芯坩堝過濾，將不溶纖維留在燒瓶中，加入100 mL的36%～38%的鹽酸溶液繼續溶解10min，然后將溶液和不溶的羊毛纖維一起移入已恒重的玻璃砂芯坩堝，真空抽濾，再用冷水連續洗數次，氨水洗兩次，然后用冷水充分洗滌，每次洗液先靠重力排液，再用真空抽吸排液，最后把玻璃砂芯坩堝及不溶的羊毛纖維烘干、冷卻、稱重。

取純羊毛試驗樣品，測定d值，取混紡試驗樣品，測定其含量，結果見表1。結果計算參照 GB/T 2910.1—2009。

4 試驗結果與討論

從表1數據可以看出采用37%的濃鹽酸測試羊毛和桑蠶絲混紡產品，測試結果與采用硫酸法所得測試結果非常接近，符合測試結果誤差小于1的要求。比對結果說明采用37%的濃鹽酸測試羊毛和桑蠶絲混紡產品，有一定的可行性。

從試驗過程來說由于鹽酸比重低，黏度較小，洗滌過濾容易，無硫酸法洗滌時的黏稠感；洗滌干燥后的剩余物即羊毛手感好，比較蓬松，無硫酸法溶解后羊毛的縮絨感，便于剩余物羊毛纖維的顯微鏡進一步觀察。同時37%的濃鹽酸無需配制，一般市售的鹽酸濃度在36%～38%，符合測試試劑所需要求。

采用鹽酸法需要注意的是試驗時必須做好必要的防護措施，由于濃鹽酸有比較強的揮發性，測試過程必須在通風櫥中進行[5]；由于鹽酸與氨水都易揮發，采用氨水中和時，一定要先用清水洗滌數次，然后再用氨水中和。由于鹽酸易揮發性，要特別注意鹽酸的濃度，尤其是開封后的鹽酸。

本文僅研究了羊毛與蠶絲產品在鹽酸中的溶解性能，因不同的各種動物毛耐酸堿的性質可能不同，鹽酸對不同毛產品的損傷有可能不一樣，因而造成毛在鹽酸中的修正系數有可能不同，這些都需要進一步的探討。另外，由于不同的蠶絲化學性能的不同，本方法僅適用于羊毛與桑蠶絲的混紡產品，對于羊毛與柞蠶絲的混紡產品是不適用的。

參考文獻：

[1]姚穆，周錦芳，等.紡織材料學[M].第2版.北京：中國紡織出版社，1997.

[2] FZ/T 01057.4—2007紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法[S] .

[3] GB/T 2910.1—2009紡織品定量化學分析 第1部分：試驗通則[S].

[4] GB/T 2910.18—2009紡織品定量化學分析 第18部分：蠶絲與羊毛或其他動物毛纖維的混合物（硫酸法）[S].

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關鍵詞：生物法；抗菌整理；精紡毛織品；生產實踐

中圖分類號：TS195.6 文獻標志碼：A

Biological Antibacterial Finishing of Worsted Fabrics in Industrial Scale

Abstract： Antibacterial finishing could prevent wool fabrics from microbial damage. However， traditional chemical finishing had some shortcomings such as non-ecofriendly， decreasing properties of fibers and difficult to control the processing. In this paper， a biological antibacterial finishing in industrial scale was put forward based on the special catalysis of transglutaminase， and related worsted fabric with antibacterial property was produced.

Key words： biological method； antibacterial finishing； worsted fabric； industrial production

隨著生活水平的提高和生活方式的轉變，人們對于服裝的要求正逐步向“多元化、個性化和功能化”方向發展，這對面料生產商的工藝技術、產品開發和適應市場能力的要求也越來越高。這一變化對于高品質、高價位的精紡毛織品來說尤為顯著。

羊毛是蛋白質纖維，在一定的溫、濕度條件下，微生物特別是細菌和霉菌等極易繁殖，既影響到羊毛織物本身的使用壽命和品質，又會嚴重損害消費者健康。為了消除微生物的影響，需要對毛織物進行抗菌整理。目前，羊毛抗菌整理多采用化學整理工藝，均不同程度存在成本偏高、助劑不環保、工藝難控制等不足。

針對上述羊毛制品傳統抗菌功能整理中存在的技術和生態問題，本文利用谷氨酰胺轉胺酶特定的催化作用，開發抗菌功能整理精紡呢絨面料。谷氨酰胺轉胺酶（簡稱TGase酶）可催化蛋白質或肽鏈中谷氨酰胺殘基上的γ-羧酰胺基和伯胺基之間的?；D移反應，將伯胺類物質引入蛋白質。根據TGase酶的這一催化特性，本文利用TGase酶催化羊毛谷氨酰胺殘基上的γ-羧酰胺基和具有抗菌功能的天然抗菌劑的伯胺基之間的?；D移反應，將抗菌等功能性基團共價接枝到羊毛大分子上（原理如圖 1 所示），開發了一種可替代傳統化學法的生物法抗菌功能性整理技術。

1 生物法抗菌整理毛織物生產實踐

1.1 產品規格設計（表 1）

1.2 工藝流程

（1）條染：毛條染色復洗烘干。

（2）紡紗：混條1混條2針梳針梳精梳針梳針梳末針混條頭針二針三針四針粗紗細紗絡筒并線捻線蒸紗。

（3）織造：整經穿綜扎筘織造。

（4）生檢：坯檢生修。

（5）后整理：燒毛平洗聯煮1洗呢平洗聯煮2生物法抗菌整理煮呢烘干中檢熟修刷毛剪毛罐蒸成檢。 1.3 關鍵工藝參數

燒毛：車速100 m/min，火口壓力0.8 MPa，正反雙面燒毛。

平洗聯煮1：初洗，溫度50 ℃，洗劑PD820用量3%，車速30 m/min。

洗呢：車速350 m/min，洗劑HR 1 kg/匹，2 匹/通道，50℃皂洗25 min，沖洗10 min后出車。

平洗聯煮2：煮呢，不加洗劑，溫度90 ℃，車速30 m/min。

生物法抗菌整理：在匹染染缸中進行處理，TGase酶用量為1.5%（o.w.f），抗菌劑用量1%（o.w.f），浴比1∶20，處理溫度為40 ℃，pH值 7 ～ 9，處理時間為1.5 h。

煮呢：溫度85 ℃，加壓，6 次。

烘干：溫度120 ℃，車速18 m/min，超喂3%。

刷毛：25 m/min。

剪毛：兩正一反 3 次剪毛，20 m/min。

罐蒸：循環方式IN-OUT-IN，130 ℃內汽蒸90 s。

2 產品質量指標

2.1 抗菌性能

利用TGase酶將具有抗菌作用的天然抗菌劑通過生物催化交聯的方式接枝到精紡呢絨面料上，并進行了工業化試生產。整理后的產品經廣州工業微生物檢測中心依據GB/T 20944.3 ― 2008《紡織品 抗菌性能的評價第 3 部分：振蕩法》進行檢測。試驗菌種為大腸桿菌8099、金黃色葡萄球菌ATCC6538。檢測結果如表 2 所示。

由表 2 可知，未整理織物的抑菌率為 0，經生物法整理織物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率都超過99%，抗菌性能達到我司企業標準Q/320205 KADH01 ― 2014《生物法抗菌精梳毛織物》要求，抗菌效果顯著。

2.2 物理機械性能（表 3）

表 3 數據顯示，生物法整理前后織物的各項物理機械性能變化不大，產品仍保持較好的全毛面料品質。

2.3 色光變化（表 4）

由表 4 可知，生物法抗菌整理對染色織物的顏色參數影響較小，織物色光基本沒有變化。

2.4 色牢度性能指標（表 5）

表 5 數據表明，本文所采用的生物法整理工藝對染色織物的色牢度影響較小。

3 結束語

篇7

1.1相變材料的選用

微膠囊壁的厚度、彈性、拉伸及壓縮強度、耐熱性以及與芯材的相容性直接影響MEPCM的可應用性，因此，壁材應選用無毒、不熔、不溶、密封性好、有較高拉伸及壓縮強度的樹脂。常用于囊壁的材料有尿素-甲醛樹脂(UF)［7］、聚氨酯(PU)［8］以及耐高溫性能較好的三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)、尿素-三聚氰胺-甲醛樹脂(MUF)等。同時，壁材與芯材的質量比對MEPCM的相變焓與調溫效率有直接影響，一般芯材的質量分數在60%～80%之間［9－10］。有研究選用MF樹脂包覆復合高級醇類芯材制備相變溫度接近人體體溫且粒徑分布均勻的MEPCM，實驗測定其芯殼比例為4∶1時，MEPCM的相變焓較高且具有良好的調溫能力［11］。最新報道顯示，實驗室制作MEPCM的芯材質量分數可實現87%以上［12］，熱焓值可達200kJ/kg［13］。未來應用于紡織品的MEPCM研究重點應由單純增大相變材料芯材的質量分數來提升相變焓，轉變為優化芯殼比例，提高蓄熱調溫智能紡織品的蓄熱密度和調溫效率，提升MEPCM綜合應用性能。

1.2乳化劑的選用

油溶性有機相變材料作為MEPCM芯材，需先高速分散形成水包油(O/W)或油包水(W/O)體系的乳狀液，再與壁材發生聚合反應進而形成微膠囊。乳液液滴的直徑分布越小，在溶液中分散越均勻，制得的MEPCM熱學性能越好［14］。影響乳化效果的因素有:親水親油平衡值(HLB值)［15］、臨界膠束濃度(CMC)、乳化時間、乳化溫度、乳化機轉速、乳化劑種類、乳化劑質量分數、乳化劑分子質量［14］等。其中，CMC和HLB是表征乳化劑性能和乳化效果的主要參數。HLB值低表示乳化劑的親油性強，易形成W/O型體系;HLB值高則表示親水性強，易形成O/W型體系;HLB值居中為6～8時，通過強力攪拌可分散形成乳狀溶液，適合用作潤濕劑，因此HLB值是影響乳化效果的關鍵因素［16－17］。常用的乳化劑主要有陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型，其中陰離子和非離子型乳化劑適用于O/W型乳液。用于分散相變芯材的乳化劑主要有苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、全氟壬烯氧基苯磺酸鈉(OBS)、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚(Tween)和失水山梨醇脂肪酸酯(Span)等。實驗室研究應用不同成分乳化劑對相變芯材進行乳化處理，表2匯總了目前已報道的相變芯材及其選用的乳化劑。而基于乳化劑HLB值和基團相容性對相變材料分散性的理論研究還較為淺顯。閆麗佳［18］對比SDS和OBS陰離子型乳化劑對正十八烷的分散能力發現:SDS的分散能力雖強，但其制備的微膠囊壁材易黏連，芯材質量分數低導致MEPCM熱焓值降低;OBS熱穩定性和化學穩定性較好，且乳化制得的MEPCM的相變溫度和相變焓均高于同等條件下SDS制備的MEPCM。顏超［8］對比陰離子和非離子乳化劑的乳化效果發現:使用陰離子乳化劑SDS的石蠟體系乳液在剪切停止后立即分層;而Tween-80、OP-10和平平加O3種非離子乳化劑的乳化效果較好。這是由于石蠟/水體系乳化所需的HLB值為11～13，SDS不能提供適宜的HLB值，而上述3種非離子乳化劑的HLB值均在11左右，因此具有較好的乳化效果。其中，平平加O乳化劑中疏水鏈段的脂肪烴對石蠟具有更好的相容性而有助于提升乳化效果;2種不同種類非離子乳化劑混合得到的復配乳化劑在使用時發生的協同效應有利于乳化效果。對不同Span-Tween復配乳化劑種類和用量下的乳液穩定性也進行了相關研究［19］。復配乳化劑可根據實際應用要求而確定最優HLB值及乳化參數。

1.3MEPCM的制備方法

微膠囊的制備方法分為物理法、化學法和物理化學法。目前應用于紡織品的MEPCM主要采用化學方法制備。國內外學者對使用界面聚合法［27－28］、原位聚合法［11，29］等易操作方法制備包含不同相變材料的微膠囊研究較多。這2種方法制備的MEPCM結構見圖1［3］。界面聚合法既適用于制備水溶性芯材也適用于油溶性芯材的微膠囊，其特點是將形成壁材的2種單體分別溶解在不相溶的2種溶液中，2種單體分別從兩相內部向芯材乳液液滴界面移動并在相界面發生聚合反應，使聚合物包裹芯材形成微膠囊，其工藝流程見圖2［27］。原位聚合法與界面聚合法的區別是，壁材單體先發生預聚形成預聚體，沉積在已經分散為小液滴的芯材表面，在交聯和聚合反應下形成微膠囊外殼。相較之下原位聚合法成球較容易，壁材厚度和芯材質量分數可控。此外，也有通過乳液聚合法［30］、懸浮聚合法［20］和復合凝聚法［21，31］等方法制備MEPCM的研究報道。

2MEPCM在紡織品中的應用

在紡織應用領域，MEPCM通過直接紡絲法和織物表面整理法等加工方式附加到紡織品上，制成蓄熱調溫紡織品。

2.1相變纖維

美國Outlast、TRDC公司一直致力于MEPCM在熔融紡絲工藝中的研究和應用。目前Outlast已成功研制出包含MEPCM的聚丙烯腈纖維、粘膠和聚酯短纖維并正式應用于服用紡織品［32］。圖3示出Outlast研制的蓄熱調溫纖維截面形態［32］。國內外研究學者對采用熔融紡絲和濕法紡絲等直接紡絲工藝制備添加MEPCM的蓄熱調溫纖維進行了深入探討。其中對應用熔融紡絲法的研究較多，因濕法紡絲流程長、污染大、產量低，并且微膠囊的理論添加量受限，相關研究較少。

2.1.1熔融紡絲

用熔融紡絲法制備蓄熱調溫纖維是將紡絲高聚物與MEPCM共混制成切片，將切片加熱到高聚物熔點以上成熔融態，再通過噴絲孔射出到空氣中冷凝成絲條。由于熔融紡絲液的溫度較高，紡絲速度快，微膠囊在紡絲液中易破損和升華，因此熔融紡絲法對微膠囊芯材和壁材的耐熱性要求很高。為了增強紡絲過程中MEPCM的耐熱性，Fan等［14］在十八烷相變芯材乳化液中添加一定量環己烷并對MEPCM進行耐高溫改性處理。微膠囊在160℃條件下加熱30min使環己烷升華，其壁內產生預留膨脹空間，提高了膠囊粒徑分布均勻性，實驗測得膠囊耐熱溫度最高可達270℃。Han等［33］認為導致熔融紡絲工藝中MEPCM熱焓效率低的原因有2類:一是囊壁包裹不均勻的微膠囊在高溫下容易破裂;二是在熔融紡絲過程中摩擦力和剪切力導致部分微膠囊發生破裂。本文對紡絲工藝與相變性能、熱效率及力學性能和耐熱性能的關系進行研究后發現，聚合物的玻璃化轉變溫度和熔融溫度隨微膠囊質量分數的增加而升高，而纖維的斷裂強度和伸長率隨著MEPCM的質量分數升高而降低。有研究發現MEPCM質量分數為20%時丙烯腈基初生纖維的力學性能可達到服用要求［34］。

2.1.2濕法紡絲

用濕法紡絲法制備蓄熱調溫纖維是將MEPCM和高聚物配制成紡絲溶液，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴形成絲條。該方法的紡絲速度低且溶液溫度低，因此對微膠囊損傷較小。制備以聚丙烯腈、粘膠等聚合物基體的蓄熱調溫纖維均適用濕法紡絲法，具有廣泛的實用性。張興祥等［35］將MEPCM與聚丙烯腈-偏氯乙烯共聚物混合經溶液紡絲制成MEPCM質量分數達30%的腈氯綸纖維。該纖維具有較好的可紡性、熱穩定性和熱焓效率，但力學性能較差。為了提高濕法紡絲制備相變材料纖維的力學性能，于海飛等［36］通過改變紡絲凝固浴中NaSCN的質量分數測試其對纖維強度的影響。通過濕法紡絲工藝制備含聚酰胺包覆石蠟相變材料的蓄熱調溫聚丙烯腈纖維，MEPCM質量分數為16.7%，當紡絲凝固浴中NaSCN質量分數為10%時，MEPCM在纖維中的熱焓效率達到78.4%，同時纖維斷裂強度為1.35cN/dtex。對比研究表明，在濕法紡絲凝固浴中添加適量NaSCN制備的含MEPCM聚丙烯腈纖維能夠獲得良好的力學性能和蓄熱調溫性能。通過直接紡絲法制備的蓄熱調溫纖維中微膠囊分布均勻，織物調溫性能優良，但融入MEPCM紡絲液的直接紡絲工藝難度較大，纖維斷裂強度和伸長率較低導致其可紡性較差，因此，直接紡絲法制備相變材料纖維仍有很大的研究空間?？蓢L試以聚乙烯醇和熱學、力學性能優良的芳砜綸為主體纖維用濕法紡絲制備蓄熱調溫纖維。用熔融紡絲法制備蓄熱調溫纖維可向多功能方向發展，如與可降解聚乳酸結合制備生物醫用材料，纖維中添加MEPCM與遠紅外粒子產生協同作用增強織物保溫效果等。

2.2基于相變材料微膠囊的織物整理

用相變材料微膠囊整理織物是將MEPCM添加到整理液或涂層劑中，通過織物后整理方法，依靠黏合劑的作用使相變材料黏接在纖維或織物上，從而獲得蓄熱調溫紡織品。采用后整理技術得到的蓄熱調溫紡織品的耐水洗性和耐久性的報道較少，且關于織物的組織結構、織物密度、微膠囊質量分數、涂層密度對蓄熱調溫性能的研究不夠深入。相比直接紡絲法，通過后整理方法附著在織物表面的微膠囊理論上易磨損和脫落，因此，整理液中涂層劑的選擇需與微膠囊壁材和纖維的化學成分結合性均好。在紡織應用領域，一般通過浸軋法和涂層法將MEPCM附加到紡織品上制成蓄熱調溫紡織品。常用的PU、丙烯酸類黏合劑對MEPCM具有良好的粘接性和成膜強度。通過選用適當比例的整理液配方［18］，及后整理技術得到的織物具有較好的平整度和調溫性能，但織物表面的涂層易形成薄膜覆蓋紗線及中間空隙從而影響織物透氣性。司琴等［37］嘗試在MEPCM浸軋整理前先將棉織物浸入聚醚改性氨基硅油進行柔軟整理，再經微膠囊附加整理，所得織物具有較好的調溫性能，且毛羽、柔軟性能和透氣性有不同程度的改善。目前關于含MEPCM整理液的研究報道中選用的黏合劑見表3?；跀抵的M的MEPCM對紡織品調溫性能模型的研究認為，相變材料微膠囊附加織物的調溫過程常常伴隨纖維吸濕，其保溫體系包含:纖維、濕空氣、相變材料，使得熱濕傳遞和相變過程耦合在一起，基于數值方法則可以較為便捷、靈活地模擬相變材料調溫過程。因此，Li等［38］在其前期研究的基礎上發展了基于控制體積法和有限差分法的熱濕傳遞數學模型。模型將單一芯材的相變過程考慮為一個移動邊界問題，將相變溫度考慮成一個點，并討論了PCM質量分數對織物中熱濕傳遞的影響。He等［39］針對復合相變材料指出其相變過程不是發生在一個恒定溫度點，而是一個溫度范圍，該相變溫度范圍對PCM能量調節過程有重要影響。李鳳志等［2］研究了MEPCM半徑及質量分數對織物熱濕性能影響，基于織物熱濕耦合模型，對相變問題采用顯熱容法處理，模擬結果發現MEPCM質量分數越大，半徑越小，延遲織物內溫度變化的幅度越大，但延遲時間越短。

2.2.1浸軋法

采用浸軋方式可使MEPCM均勻分布于織物表面并深入紗線內部，獲得均勻的調溫效果。Alay等［22］制作以正十六烷為芯材的不同質量分數、粒徑分布于0.22～1.05μm之間的MEPCM。將與微膠囊和纖維的結合性均好的聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯作為黏合劑，分別通過一浸一軋方式將MEPCM均勻整理到純棉、純滌、滌/棉織物上。實驗證明經過微膠囊整理的不同織物的熱焓值明顯提升，且熱學性能較好。用浸軋法經過MEPCM整理后織物的調溫性能有顯著提高，然而透氣性能會受到微膠囊固著量和涂層劑的涂覆量影響。一般來說，微膠囊整理劑的固著量與織物的熱焓正相關，與透氣性負相關，焙烘溫度和時間對微膠囊的耐洗性能影響較大。林鶴鳴等［41］采用二浸二軋整理法分別將2種納米膠囊整理到純棉針織物上，測得織物溫變速率明顯減緩且透氣性降低約10%，但對織物的舒適性影響不大。顏超等［8］嘗試在保證浸軋法整理聚氨酯型MEPCMOutlast/蠶絲織物的調溫性能的同時改善織物的透氣性。實驗結果顯示，MEPCM固著量為13g/m2的Outlast/蠶絲織物的相變焓和相變溫度均有明顯上升，從宏觀上驗證了通過MEPCM浸軋整理的Outlast/蠶絲織物具有良好的調溫效果。Salaün等［25］探究了織物調溫性與透氣性的最佳效果，發現隨著涂層劑的增加，織物在吸熱過程中的吸收峰溫度逐漸升高。實驗得出最適合蓄熱調溫紡織品的涂層劑與MEPCM用量比值在1∶2～1∶4之間，織物可獲得良好的調溫性能并且不影響其透氣性。通過浸軋法將MEPCM整理到織物上要求整理液黏度低、分散均勻方可實現膠囊深入織物內并均勻分布。目前報道中鮮見關于MEPCM在整理液中分散性能的優化配方。由于浸軋輥處理織物時易導致膠囊破裂而降低調溫效果、破壞蓄熱調溫體系;同時浸軋法適用于織物密度較低時的雙面整理，難以實現MEPCM在高密或多層織物內的均勻分布;在某些需要微膠囊單面處理的應用場合，浸軋法無法控制膠囊的合理分布，因此，目前研究重點應著眼于優化MEPCM在浸軋整理液中的分散均勻度和提高MEPCM的質量分數;合理控制微膠囊芯殼比與軋輥壓力的關系，降低微膠囊的破壞率。

2.2.2涂層法

通過涂層加工的方式可將相變材料黏接在織物上，目前多采用直接涂層和泡沫涂層2種涂層方法，其他涂層方法因對微膠囊自身的耐熱性和抗拉、壓縮性能要求較高而受限。受涂層劑的濃度和涂層厚度的影響，涂層織物的透氣性和柔軟性均比浸軋整理織物差。Onder等［21］研究發現微膠囊的熱焓值與芯材的相變溫度成正比。將添加質量分數為9.5%～22.5%MEPCM的聚氨酯基涂層劑分別涂覆在純棉織物上，通過測試不同織物的熱焓值發現，經MEPCM涂層整理的織物比未經涂層的儲熱能力提高了2.5～4.5倍。Fallahi等［42］測定了MEPCM涂層對延遲織物溫度變化的影響。將普通織物和2種經MEPCM涂層的織物在50℃的溫度下放置18min，發現未經微膠囊涂層整理的滌綸/粘膠(65/35)混紡平紋織物與經質量分數為0.6%微膠囊涂層織物的相對溫度變化高于10%，而微膠囊質量分數為10%的織物相對溫度變化低于10%，說明MEPCM質量分數對溫度變化延遲效果非常顯著。研究結果表明，MEPCM涂層織物適用于外界溫度變化劇烈的防護紡織品。劉向等［28］分析了涂層整理劑在織物表面形成的聚合物薄膜增加紗線及織物強力和延展性，因此使得織物的斷裂強力升高，斷裂伸長率增大;但涂層后織物透氣性下降，抗彎剛度增大。相比于等濃度無微膠囊成分的涂層劑，含微膠囊涂層劑的黏度較低，同時粉末狀態的微膠囊可以降低絮集問題，因此微膠囊與乳液相結合后的外觀黏度比等量固體濃度的乳液的表觀黏度低。閆飛等［43］發現通過超聲波震蕩伴隨攪拌可以降低MEPCM的體均粒徑和在涂層液中的分散程度。MEPCM比原始芯材相變材料的裂解溫度提高了70℃，耐熱性能也明顯提高。通過測試發現附加MEPCM整理的蓄熱調溫織物在升溫曲線和降溫曲線上都存在明顯的拐點，從而說明其具有較好的智能調溫作用。然而Alay等［44］對比含MEPCM聚氨酯涂層對織物透氣、透濕性能的影響發現，微膠囊和聚氨酯涂層填充了織物組織的孔隙，易使織物的透氣性減弱，含MEPCM的聚氨酯涂層織物的透氣性低于未整理織物和不含MEPCM聚氨酯涂層織物。同時，不含MEPCM聚氨酯涂層織物因聚氨酯涂層本身具有的良好吸濕性而促進了織物的透濕性，添加微膠囊后雖然涂層的吸濕性好，但是微膠囊顆粒阻塞了織物孔隙導致透濕性降低?？椢锝浥菽繉诱砗?，化學試劑的增量僅為織物干態質量的2%～3%，涂覆量低，涂層輕薄且不影響織物手感和透水透氣性［45］，以泡沫為依托的微膠囊在涂層劑中的分散更均勻。Shim等［40］利用暖體假人測試經過微膠囊泡沫整理的織物從暖環境到冷環境再到暖環境的熱量流失。通過泡沫整理涂覆1層和2層MEPCM的聚酯纖維織物與未經整理的織物進行對比發現，涂覆1層MEPCM的織物在冷環境中釋放熱量可以幫助暖體假人的熱量流失平均降低6.5W，而涂覆2層的織物平均減少13.2W。通過涂層法對織物進行MEPCM整理的弊端有:刮刀刮涂易致微膠囊破損，需平衡刮涂力度與微膠囊的承受能力和涂層厚度的關系;MEPCM的顆粒狀特性以及涂覆在織物上的涂層整理液都會降低織物的柔軟性和透水、透氣性，因此，配制高濃、低黏整理液在紡織品MEPCM后整理的研究中顯得尤為重要。與直接涂層工藝相比，泡沫涂頭的刮涂力度柔和，涂層過程中對MEPCM的損傷小;與浸軋整理相比，泡沫整理微膠囊適用于織物單面涂覆且不易滲入到織物內部破壞保溫體系，是目前較為理想的微膠囊織物整理技術之一。

2.2.3浸軋法與涂層法比較

研究人員對通過浸軋法與涂層法附加微膠囊整理織物的性能做對比。曹虹霞等［46］將MEPCM涂層整理液分別通過二浸二軋和干法涂層整理到棉織物上并對比2種織物發現，通過涂層整理比通過浸軋整理得到的蓄熱調溫織物的相變溫度低，但涂層整理比浸軋整理得到織物的相變焓高，且織物的相變焓隨MEPCM質量分數的增大而升高，蓄熱調溫性能明顯增強，但同時涂層織物增厚，織物手感和應用受到限制。劉元軍等［47］采用乳化固化法制備殼聚糖/石蠟MEPCM，同樣對比二浸二軋法和直接涂層法對牛仔布熱性能的影響發現，涂層整理對牛仔布增重率高于浸軋整理，而毛效則低于浸軋整理。此外，單面涂層整理的牛仔布比浸軋整理的牛仔布手感硬。透濕性和透氣性均低于同等條件下浸軋整理的布樣。作者分析這可能與微膠囊粒徑大小及在布樣上的增重大小有關。目前，相變材料微膠囊也被研究用于纖維紡織品之外的服用材料。IzzoRenzi等［48］嘗試將MEPCM通過干法涂層和濕法浸軋的方式將其整理到皮革表面，觀察2種整理方式下微膠囊的分布情況，發現皮革的多孔結構限制了微膠囊涂層對皮革的調溫性能的影響，涂層工藝對皮革的斷裂強度和伸長率也沒有明顯影響。比較浸軋法和涂層法對織物進行MEPCM整理:在技術方面，浸軋法和涂層法均需綜合考慮MEPCM的物理化學性能參數，研究配方合理、分散均勻、微膠囊質量分數較高的涂層整理液，同時基于MEPCM易碎的芯殼結構，需對軋輥和涂頭的整理力度進行優化設計;在調溫效率方面，通過浸軋法和泡沫整理比通過直接涂層法得到的織物更輕薄，有利于提高蓄熱和放熱反應的靈敏性;在應用方面，涂層法可以更好地控制微膠囊在織物表層和內部的分布，可根據實際應用設計涂層層數和微膠囊在織物上的分布密度，擴展產品的應用范圍。

3結語

篇8

關鍵詞：苧麻織物；活性染料；陽離子明膠蛋白；改性；無鹽染色

中圖分類號：TS193.8

文獻標志碼：A

Research on Dyeing Behaviors of Modified Ramie Fabric with Reactive Dyes

Abstract： Ramie fabric was pretreated by strong alkali， and then with self-made cationic gelatin protein. The dyeing effect of modified ramie fabric was discussed， including dye uptake， fixation yield， dyeing depth and color fastness. The results showed the pretreatment process could effectively improve the dyeing effect， and achieve dyeing with salt-free and lower alkali dosage.

Key words： ramie fabric； reactive dyes； cationic gelatin； modification； salt-free dyeing

苧麻織物是人們非常喜愛的一種天然纖維紡織品，其具有高拉伸強力、優良的熱傳導性、涼爽透氣、易于吸濕散濕以及抗菌防蛀等優良性能。但苧麻織物結晶度和取向度高，阻礙染料向纖維內部擴散，而且苧麻纖維含有大量的羥基，在水中明顯地呈負電性，使得苧麻織物與陰離子活性染料之間的靜電斥力大，若不加入足夠量的鹽，染料很難吸附上染。因此，苧麻織物染色性能明顯差于棉織物，很難染出深濃色，而且染色污染大。

為了解決這一問題，科研工作者對苧麻纖維進行了大量的改性研究，其中陽離子改性備受關注。雖然目前研究的陽離子改性劑種類很多，但仍存在一定問題，如：助劑的污染、助劑用量大以及改性織物的勻染性降低等問題。生物蛋白類助劑是一種可生物降解的環保型助劑，符合環保發展要求。

近年來本課題組研制了一種陽離子生物蛋白助劑，該助劑改性的棉織物染色性能顯著提高。本研究將自制的陽離子明膠蛋白助劑應用于苧麻織物改性，探討改性條件對苧麻織物活性染料染色性能的影響，目的是顯著改善苧麻織物的染色性能，實現其深濃染色，并降低染色污染。

1實驗

1.1實驗材料

苧麻織物：精練漂白后的斜紋苧麻織物，湖南株洲苧麻紡織有限公司；改性劑：自制陽離子明膠蛋白助劑；染料：活性紅M-3B、活性嫩黃4GL、活性藏青GG、活性元青B133%、活性紅3BSN150%，浙江龍盛染料有限公司；其他試劑：氯化鈉、無水碳酸鈉、氫氧化鈉（均為分析純）。

實驗儀器：HS高溫電腦程控染色機，江蘇南通宏大儀器廠；722型分光光度計，天津市普瑞斯儀器有限公司；X-RiteColori7分光測色儀，愛色麗公司；X571B摩擦牢度試驗儀，溫州紡織儀器廠；SW-12耐洗色牢度試驗機，無錫紡織儀器廠。

1.2苧麻織物的改性方法

實驗工藝過程：濃堿預處理脫堿陽離子改性水洗烘干。

1.2.1濃堿預處理工藝

苧麻織物經過濃堿處理（NaOH200g/L，室溫處理10min，浴比1∶30）水洗酸洗（2g/L的冰乙酸在室溫下處理5min）水洗烘干。

1.2.2陽離子明膠助劑改性工藝

陽離子明膠蛋白18%（o.w.f），NaOH2g/L，浴比1∶30，在室溫下投入苧麻織物，50℃保溫處理40min，取出織物，進行充分水洗、烘干。

1.3染色工藝

染色配方：

活性紅M-3B2%（o.w.f）

NaCl0～50g/L

Na2CO30～10g/L

浴比1∶30

染色工藝曲線見圖1。

1.4測試指標

1.4.1上染百分率測定

采用染色殘液法進行測定，用分光光度計在染料的最大吸收波長（λmax）下，測得染色前、后殘液的吸光度值，按式1計算上染百分率。

式中：E為上染百分率；Ai為染色殘液稀釋n倍后吸光度值；A0為染色原液稀釋m倍后吸光度值。

1.4.2固色率的測定

固色率表示與纖維反應的染料占上染的染料質量的百分比。織物的固色率計算方法為：分別測定皂洗前后染色織物的K/S值，根據式2計算染色織物的固色率。

皂洗條件為：皂粉2g/L，浴比1∶30，95℃處理10min，以去除織物上未反應的染料。

1.4.3表觀深度測定

織物K/S值等色度指標測定采用X-RiteColori7分光測色儀，10°視野，D65光源，試樣折疊4層，測定2次，取其平均值。

1.4.4耐摩擦色牢度的測定

按照GB/T3920―2008《紡織品色牢度實驗耐摩擦色牢度》測試，采用GB251―2008《評定沾色用灰色樣卡》評定干、濕摩擦牢度等級。

1.4.5耐洗色牢度的測定

按照GB/T3921.3―1997《紡織品色牢度耐洗色牢度實驗方法3》測試，然后按GB250―2008《評定變色用灰色樣卡》評定試樣的變色牢度級數，用GB251―2008《評定沾色用灰色樣卡》評定貼襯織物的沾色牢度等級。

2結果與討論

2.1改性織物染色性能

2.1.1鹽用量對染色效果的影響

改性織物與未改性織物按照1.3的實驗處方進行染色，改變鹽的用量，碳酸鈉用量固定為10g/L。染色結束后，按照

1.4.1測定上染百分率，結果如圖2所示。

由圖2可以看出，隨著鹽用量的增加，未改性織物的上染百分率增加，而改性織物上染百分率有所下降。說明鹽在改性織物染色過程中起緩染作用，這是由于在未改性織物的傳統染色工藝中，鹽用量的增加了，屏蔽了纖維上所帶有的負電荷，降低了纖維表面的ζ電位，提高了纖維與染料的結合力，從而提高上染百分率，起到促染作用。而對于陽離子改性織物，經改性后織物表面的負電荷全部被屏蔽，同時織物帶有正電荷，在不加鹽的情況下，纖維表面與染料母體之間存在靜電引力作用，增加了染料的上染，而鹽的加入，氯離子與染料陰離子競爭織物正電荷染座，這也間接證明改性的苧麻織物表面帶有正電荷，發生了陽離子化改性。此外，未改性織物在鹽用量50g/L時的上染百分率仍然低于改性織物無鹽染色的上染百分率，由此說明改性苧麻織物可以實現活性染料無鹽深濃染色。

2.1.2碳酸鈉用量對染色效果的影響

改性與未改性織物按照1.3進行染色，其中未改性織物鹽用量40g/L，改性織物進行無鹽染色，改變碳酸鈉用量。染色后，測定皂洗前后織物的K/S值，并計算固色率，實驗結果如表1所示。

由表1可以看出，對于未改性織物而言，隨碳酸鈉用量的增加，固色率增加顯著，并且加堿與未加堿固色織物的染色深度K/S值差別較大，說明碳酸鈉對于提高未改性織物的固色率起重要作用。而對于改性織物而言，加入少量碳酸鈉，織物K/S和固色率變化不大，但固色堿劑用量太大，織物K/S有所下降，表明改性織物固色時，可以顯著減少固色堿劑用量。綜上所述，改性織物染色時固色堿劑碳酸鈉用量確定為2g/L。

2.2改性效果評定

2.2.1處理方法對不同種類染料吸附上染性能的影響

由圖3可以看出，對于實驗所選擇的4種活性染料，均存在以下規律：陽離子明膠蛋白助劑改性織物采用無鹽染色的K/S值均高于濃堿預處理織物和未改性織物加鹽染色的K/S值，而濃堿預處理與陽離子改性聯合處理織物采用無鹽染色的K/S值最高。由此說明，濃堿預處理與陽離子明膠蛋白助劑改性聯合的處理方法對于提升苧麻織物的染色性能有很好的協同效果，可以實現苧麻織物的深濃色。

2.2.2處理方法對不同種類染料染色織物染色牢度的影響

（表2）

由表2可知，只經陽離子明膠蛋白助劑改性的苧麻織物的耐摩擦色牢度與未改性織物相近或略有降低，耐洗色牢度與未改性織物相近或提高半級，原因是陰離子活性染料與改性織物上的陽離子助劑生成不溶于水的色淀，沉積在織物上，從而提高了染色織物的耐洗色牢度。雖然耐摩擦色牢度稍有下降，但考慮到改性織物的表面染色深度比未改性織物深得多，表明陽離子明膠蛋白助劑改性的苧麻織物耐摩擦和耐洗色牢度良好。結合圖3可知，濃堿預處理與陽離子明膠蛋白助劑改性聯合的處理方法，不僅有利于提高陰離子活性染料的吸附上染性能，而且對于改進染色織物的耐摩擦和耐洗色牢度有利。

2.2.3染料用量和改性劑用量對上染百分率的影響

按1.2.2所述工藝，改變陽離子明膠的用量對織物進行改性處理。將改性織物在不同染料用量下進行無鹽染色，碳酸鈉用量2g/L，未改性織物按照傳統工藝進行染色（鹽用量40g/L、碳酸鈉用量10g/L），染色結束后測定其上染百分率。實驗結果如圖4所示。

由圖4可以看出，當染料用量一定時，上染百分率整體上隨著陽離子明膠用量的增加而增大，說明織物的改性還沒有達到飽和，因此增加陽離子用量可提高上染百分率。當陽離子明膠用量為5%，在染料用量大于2%時，改性織物無鹽染色達不到未改性織物傳統加鹽染色的效果。這說明當染料用量增加時，為了達到較高的得色量需要增加陽離子明膠用量。實際應用時可結合染色具體要求確定陽離子明膠的用量。

2.3改性殘液用于染色織物固色處理的效果

先將棉織物按照傳統工藝進行染色，然后將織物平均分為兩塊。

工藝1：染色棉織物冷水洗熱水洗（60℃處理20min）冷水洗皂洗冷水洗測定色牢度。

工藝2：染色棉織物冷水洗固色（利用殘液處理，加入3g/L的Na2CO3，60℃處理20min）冷水洗皂洗冷水洗測定色牢度。

處理結束后分別測定染色織物的摩擦及皂洗牢度，結果如表3所示。

由表3可知，經改性殘液處理之后的染色棉織物，其耐皂洗牢度提高了半級，濕摩擦牢度有所下降。其皂洗牢度提高是因為殘留的陽離子明膠使水溶性的染料成為不溶性的色淀并沉積在纖維上，同時這也是織物濕摩擦牢度下降的原因。因此改性殘液可以用于織物固色，但具體工藝還需進行實驗探討。

3結論

（1）采用陽離子明膠蛋白助劑對苧麻織物進行改性，能明顯提高苧麻織物的染色性能，同時苧麻織物在改性前經濃堿預處理，能增強改性效果，進一步改善染色性能。

（2）苧麻織物經聯合處理后，染色性能顯著提高，可以實現活性染料無鹽低堿染色，同時獲得苧麻織物深濃染色效果。

（3）本實驗將改性殘液回收利用，實驗結果表明：改性殘液用于棉織物固色處理，可以提高織物的耐皂洗色牢度。

篇9

    1實驗

    1.1材料毛織物,市購干燥艾葉,氫氧化鈉、鹽酸、硫酸亞鐵(FeSO4)、硫酸銅(CuSO4)等均為分析純。

    1.2艾葉色素的提取稱取10g艾葉,按表1進行正交試驗,提取液過濾后定容至300mL,取1mL稀釋至50mL,用島津UV-2550型紫外可見光分光光度計測其全譜,并在最大吸收波長處測定溶液的吸光度值,以此作為評價指標,確定色素提取最佳工藝。

    1.3染色實驗

    1.3.1直接染色工藝將上述最佳提取方案提取的溶液,定容至300mL,作為標準液備用,其濃度設為X。按表2進行染色,浴比為1∶100,根據染色織物的色差選取最佳染色工藝。

    1.3.2預媒染染色工藝按表3對毛織物進行預媒染處理,浴比為1∶100。處理完畢后,按上述最佳直接染色工藝進行染色,根據染色織物的色差選取預媒染的最佳工藝。

    1.3.3同浴媒染染色工藝按表4對毛織物進行同浴媒染染色,浴比為1∶100,根據染色織物的色差選取最佳染色工藝。

    1.3.4后媒染染色工藝先將毛織物按上述最佳直接染色工藝進行染色,然后按表5進行媒染處理,最后根據染色織物的色差選取最佳媒染處理工藝。

    1.4顏色特征值測定顏色特征值用帶有積分球和色彩分析軟件等附件的島津UV-2550型紫外可見光分光光度計測定。L*為明度值;a*為偏紅或偏綠值(+a*:偏紅;-a*:偏綠);b*為偏黃或偏藍值(+b*:偏黃;-b*偏藍);E為色差值(本文實驗均采用染色試樣同坯布相比較);c*為彩色值,值越大說明顏色越純;H°為色相角值。

    1.5色牢度測定染色織物的耐洗牢度按GB/T3921.1—1997《紡織品色牢度試驗耐洗色牢度:試驗1》測定,摩擦牢度按GB/T3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測定。

    2結果與分析

    2.1艾葉色素提取工藝的確定艾葉色素水法提取的正交試驗結果如表6所示。由表6可知:加水量對艾葉提取影響最大,其次是溫度,提取時間的影響最小。在提取過程中發現,加水量300mL時艾葉色素提取最充分,提取溫度越高,艾葉色素提取越充分。較適宜的提取方案為:加水量300mL,提取溫度100℃,提取時間90min。最佳工藝下的組合是第6組,測得的吸光度值最大,由此可見,正交法所得的最佳染色工藝是正確合理的。

    2.2染色工藝方案

    2.2.1直接染色艾葉色素采用直接染色工藝對毛織物染色后,織物的色差測定結果如表7所示。從表7可以看出,染液pH值和染液濃度對織物染色影響最大,尤其是染液pH值的影響更大。隨著pH值的減小,染液濃度的增加,染色織物的色差值增大。時間和溫度對織物染色的影響相對較小。直接染色的最佳工藝是:溫度100℃,染液pH值4,染液濃度X(即標準液),染色時間50min。經驗證最佳工藝實驗,所得織物的顏色特征值為:L*=50.38,a*=8.42,b*=30.33,E=40.95,c*=31.48,H=74.49°。對比表7可以看出,驗證最佳工藝實驗條件下的織物色差值最大,表明所選的染色工藝較合理。

    2.2.2預媒染色按表3方案預媒處理的織物采用上述最佳直接染色工藝進行染色,測得其色差值如表8所示。由表8可以看出:預媒處理中最大的影響因素為處理溫度,相應的最佳處理條件為:鐵鹽工藝:100℃,50min,FeSO4用量3%(owf);銅鹽工藝:100℃,40min,CuSO4用量2%(owf)。經驗證最佳工藝實驗,所得織物的顏色特征值分別如下:鐵鹽:L*=40.27,a*=6.27,b*=27.45,E=49.57,c*=30.18,H=76.43°。銅鹽:L*=41.26,a*=6.14,b*=26.54,E=46.19,c*=27.47,H=67.37°。對比表8的數據,可以看出驗證最佳工藝實驗條件下的織物色差值最大,表明所選的預媒處理工藝較合理。

    2.2.3同浴媒染按表4方案對毛織物進行鐵鹽和銅鹽同浴媒染,其色差值及相關分析如表9所示。由表9可以看出,鐵鹽同浴媒染中pH值的影響最為顯著,銅鹽同浴媒染中則是染色溫度的影響最為顯著,同浴媒染的最佳工藝條件為:鐵鹽工藝:100℃,50min,pH值6,FeSO4用量3%(owf);

    2.2.4后媒染色按表5方案對最佳直接染色工藝下所得的織物進行后媒處理,所得織物色差值及相關分析如表10所示。

    2.3色牢度測試結果毛織物在各染色條件下的色牢度如表11所示。從表11可以看出,各染色條件下的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度均較好,尤其是媒染處理對色牢度的提高有一定的幫助。

篇10

關鍵詞：竹漿纖維； 拉伸性能；應力松弛；蠕變

隨著人類環保意識的增強，竹漿纖維作為一種新型綠色環保纖維越來越受到世人的關注[1-3]。中國是竹子資源最豐富的國家，竹子種類、面積、蓄積、產量均居世界之首，被譽為“竹子王國”。竹纖維是可再生資源，并且可以自然生物降解，有利于保護環境，實現人類社會的可持續發展[4-5]。以竹子為原料生產的纖維素纖維，具有許多其他纖維無法比擬的優點，如良好的可紡性、著色性、天然的抗菌保健功能及居纖維之首的吸濕放濕性，因此，竹纖維被稱為“會呼吸的纖維”[6-8]。竹纖維既可以純紡，也可以與棉、絲、麻和合成纖維混紡或交織，可廣泛應用于生產具有特效功能的產品，如內衣、襯衣、褲子、涼席、紗布、口罩、浴巾、浴衣、毛巾、床上用品等，市場前景十分廣闊[9]。

本文主要研究了常溫態、干態、濕態下竹漿纖維的力學性能，并與棉纖維和粘膠纖維進行對比分析，為竹漿纖維織物的開發和應用進一步提供依據。

1試驗部分

1.1試驗材料及條件

試驗材料：竹漿纖維、棉纖維、粘膠纖維，細度均為1.55dtex。

試驗條件：溫度20℃，相對濕度65%條件下，測試三種不同狀態下纖維的力學性能，如表1所示。

1.2 儀器及用具

YG（B）005A型電子式單纖維強力儀、電子顯微鏡、烘箱、燒杯、黑絨板、鑷子等。

1.3方案設計

1.3.1一次拉伸斷裂性能的測試

在YG（B）005A型電子式單纖維強力儀上對纖維的一次拉伸性能進行測試。

試驗參數：夾持距離為10 mm，預加張力為0.1 cN，拉伸速度分別為10mm/min，測試20次，最后取平均值。

表達指標為斷裂比強度，cN/dtex、斷裂伸長率，%。

1.3.2定伸長反復拉伸試驗

在YG（B）005A型電子式單纖維強力儀上對竹漿纖維在定伸長條件下的反復拉伸性能進行測試。

在定伸長反復拉伸試驗中，夾持距離為10 mm，預加張力為0.1cN，拉伸速度為10mm/min，纖維拉伸至定伸長率10%，即纖維總伸長。下夾持器停頓1s后回升，當纖維內應力減少至初始張力時，伸長回復值即急性彈性回復，然后下夾持器停頓1s后繼續下降開始第二次拉伸，重復第一次拉伸過程直至循環5次后測總塑性變形，單次測試結束，測試10次，取平均值。

表達指標：總塑性變形。

1.3.3纖維松弛試驗

在松弛試驗中，夾持距離為10 mm，預加張力為0.1cN，拉伸速度為10mm/min，當纖維拉伸至2%時，停頓時間60min，對竹漿纖維進行測試。

1.3.4纖維蠕變試驗

在蠕變試驗中，夾持距離為10 mm，預加張力為0.1cN，拉伸速度為10mm/min，當纖維拉伸至0.5cN時，停頓時間60min，對竹漿纖維進行測試。

2結果與討論

2.1一次拉伸斷裂試驗結果

常溫態、濕態、干態下三種纖維的一次拉伸斷裂試驗結果見圖1、圖2所示。

從圖1中可以看到在常溫態時，竹漿纖維的斷裂比強度最大，棉纖維次之，粘膠纖維最小；在濕態下棉纖維的斷裂比強度最大，竹漿纖維次之，粘膠纖維最小；在干態下，竹漿纖維的斷裂比強度最大，棉纖維次之，粘膠纖維最?。粡臐駪B到常溫態再到干態，竹漿纖維和粘膠纖維的斷裂比強度逐漸增大，且濕態強度下降較明顯，而棉纖維的斷裂比強度從濕態到常溫態再到干態是逐漸減小，但變化不是很明顯。由此可知，竹漿纖維和粘膠纖維較棉纖維更易受濕度的影響。

由圖2可知，在常溫態、濕態和干態下，粘膠纖維的斷裂伸長率均最大，竹漿纖維次之，棉纖維最?。粡臐駪B到常溫態再到干態，竹漿纖維和粘膠纖維的斷裂伸長率逐漸減小，且干態斷裂伸長率下降較明顯，而棉纖維的斷裂伸長率從濕態到常溫態再到干態是逐漸增加，但變化不是很明顯。由此可知，竹漿纖維和粘膠纖維較棉纖維更易受濕度的影響。

2.2定伸長反復拉伸試驗結果

在圖3中，波峰即竹漿纖維伸長到設定值，內應力達到最大值；波谷即下加持器回升，纖維的內應力減小到初始張力。在伸長一定時，不同狀態下的竹漿纖維內應力的變化情況不一樣，干態下竹纖維的內應力最大，常溫態次之，而濕態竹纖維的內應力最小。當纖維內應力減小到初始張力時，由于無論常溫態、濕態還是干態，初始張力都相同，都為0.1cN，所以波谷處在同一直線上，此時即為纖維的急彈性回復，當完成設定的循環次數時最終得到的是竹纖維的總塑性變形。

濕態竹漿纖維的總塑性變形為0.7mm，常溫態下總塑性變形為0.78mm，干態下總塑性變形為0.91mm，由以上結果可知，竹漿纖維在干態下塑性變形最大，濕態下的塑性變形最小，說明竹漿纖維在干態下進行定伸長反復拉伸后，其急彈性回復能力比在濕態下要差，而濕態和常溫態下竹漿纖維的抗塑性變形能力差別不大。

2.3應力松弛試驗結果

在圖4中，曲線上的C、S、G分別為竹漿纖維在常溫態、濕態、干態下應力松弛時開始趨于平緩的點。從應力松弛的性質我們可以知道，當一種纖維進行應力松弛時，其應力松弛曲線越早趨于平緩，即纖維的抗應力松弛性能就越好。從圖4中可以看到，干態竹纖維應力松弛曲線趨于平緩的時間約為16s，常溫態竹纖維應力松弛曲線趨于平緩的時間約為9.5s，濕態竹纖維應力松弛曲線趨于平緩的時間約為6s，這說明，濕態下竹纖維的抗應力松弛能力要比常溫態和干態下竹纖維的抗應力松弛能力強，常溫態下的竹纖維的抗松弛能力比濕態下的弱但比干態的強，干態下竹纖維抗應力松弛能力相對較差。

2.4蠕變試驗結果

從圖5中可以看出竹漿纖維在三種狀態下進行蠕變時的受力情況，三種狀態下的竹纖維在迅速達到設定的拉伸強力0.5cN后，在拉伸強力的作用下進行約60s的蠕變。表2為竹漿纖維在三種狀態下進行蠕變后的蠕變長度。

從表2中可以看到，竹纖維在干態下的蠕變長度最大，在濕態下的蠕變長度最小，所以，竹纖維在濕態下抗蠕變性能最好，而在干態下抗蠕變性能相對較差，常溫態下的竹纖維的抗蠕變性能比在濕態下的弱，但相差不大，不過要明顯好于在干態下的竹纖維。

3結論

（1）在常溫態和干態下，竹漿纖維的斷裂比強度均最大，棉纖維次之，粘膠纖維最小；在常溫態、濕態和干態下，粘膠纖維的斷裂伸長率均最大，竹漿纖維次之，棉纖維最?。粡臐駪B到常溫態再到干態，竹漿纖維和粘膠纖維的斷裂比強度逐漸增大，而斷裂伸長率逐漸減小，且濕態下變化均較明顯。因此，竹漿纖維和粘膠纖維較棉纖維更易受濕度的影響。

（2）定伸長反復拉伸后竹漿纖維的抗塑性變形受濕度的影響較大，干態下竹纖維的抗塑性變形性能最差，濕態下竹纖維的抗塑性變形性能最好。

（3）竹漿纖維的應力松弛容易受濕度影響，在濕態下竹纖維的抗應力松弛性能最好，干態下竹纖維的抗應力松弛性能最差。

（4）竹纖維的抗蠕變性能同樣受濕度的影響較大，濕態下竹纖維的抗蠕變性能最好，干態下抗蠕變性能最差。

參考文獻：

[1] 萬玉芹，崔運花，俞建勇. 竹纖維的開發與技術應用[J]. 紡織學報，2004，25（6）：127-129.

[2] 邵建國，蔣耀興，管翔. 竹纖維的開發與應用[J].國外絲綢，2008,(4):35-36.

[3] 王曉玲，徐劍輝，周國英. 竹纖維的利用[J]. 安徽農業科學，2006，34（8）：1579.

[4] 胡延. 竹纖維的特性及其發展前景[A]. 中國紡織工程學會. “云竹杯”首屆中國竹纖維產業發展峰會論文集[C]. 北京：中國紡織出版社，2007：21-24.

[5] 曹泰鈞，劉剛毅. 竹纖維紡織品開發及前景[J]. 湖南文理學院學報，2005, 17 (1) : 57-59.

[6] 趙釗輝，謝光銀. 竹纖維的結構及理化性能分析[J]. 紡織科技進展，2005 (2) : 27-28.

[7] 王文淑. 環保抗菌纖維――竹纖維[ J ]. 合成纖維工業，2003, 26 (6) : 42-43.

[8] 隋淑英，李汝勤. 竹纖維的結構與性能研究[J]. 紡織學報， 2003, 24 (6) : 535-537.