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本文作者:贺志鹏1,2吴赞敏1,2作者单位:1天津工业大学纺织学院2先进纺织复合材料教育部重点实验室
KES-FB性能
1拉伸特性
表1为染色后织物拉伸测试结果。拉伸线性度LT体现织物的柔软感,LT值越小,织物越柔软;拉伸比功WT表示织物的变形抵抗能力,WT越大,织物越坚牢,不易变形;拉伸功回复率RT表示织物变形回弹性,RT越大,织物弹性越好[4]。由表1可知,用高粱色素染色,棉织物LT值总体均不同程度的减小,WT、RT值均不同程度的增大,表明染色可以提高织物的柔软性,弹性,抗变形能力,织物在外力作用下不易变形,一旦变形其恢复能力也很强。染色条件对WT、RT的影响较为明显。纤维素大分子中氧六环之间距离较短,大分子间羟基的作用又较多,所以纤维素大分子的柔曲性较差,是属于较僵硬的线型大分子,棉纤维表现为比较刚硬,初始模量较高,回弹性有限。棉纤维的强度高、抗皱性好、拉伸性则较差,因此染色可以改善棉纤维拉伸性差、回弹性低的不足。随着色素或染料用量的增加,LT、WT值增加,RT值减小,表明用量的增加会降低提高织物柔软性、弹性的能力,增加织物坚牢度,因为随着用量的增加,上染到织物上的量增加,而高粱色素分子质量较大,使织物变得僵硬,柔软性降低,同时由于与织物间范德华力、氢键等的作用,赋予织物更好的抗变形能力,而弹性随之下降。随着温度的升高,色素扩散速度加快,进入纤维无定形区色素量增加,减少了纤维表面色素的吸附,但增强了无定形区分子间的联系,所以WT值先减小后增大。
2剪切特性
剪切刚度G表示织物的变形抵抗能力,G值越大,织物抵抗剪切变形能力越强。织物剪切刚度是织物的重要力学性能之一,是决定织物硬挺度和服装成形性的重要因素[5]。剪切滞后量2HG、2HG5表示织物的回复能力,其值越小,回复能力越好,反之越差。表2为棉织物剪切特性测试结果,总体表明高粱色素染色降低了织物的抗剪切变形能力,但回复能力增强。染色对剪切刚度降低影响较小。但在色素用量3%(omf),50℃染色时,G值增大,织物抗剪切形变稍有增强。随着色素量的增加,G、2HG、2HG5值均逐渐增大,织物抗剪切变形能力增强,回复能力减弱,因为色素用量增加,纤维表面色素增加,使得经纬纱之间摩擦力增大,纱线不易产生滑移,剪切刚度增大。而随着温度的升高,织物G值变小,织物易产生剪切变形,且回复能力逐渐降低。
3弯曲特性及压缩特性
表3为棉织物弯曲特性及压缩特性测试结果,弯曲刚度B表示织物的刚柔性,B值越小,织物手感越柔软[6];弯曲滞后量2HB表示织物的活络、弹跳性,2HB值越小,织物弯曲变形后的回复能力越好。压缩线性度LC体现织物柔软感,LC值越小,织物的手感越柔软;压缩比功WC体现织物蓬松感,WC越大,织物越蓬松;压缩功回复率RC体现织物丰满感,RC越大,织物的弹性越好[4]。结果表明,高粱黑染色后织物B、2HB值减小,手感变柔软,活络性、弹跳性增强,且低色素用量使结果更明显,温度升高、色素用量增加的作用不明显。织物的弯曲刚度与织物的紧度、纱线中纤维的紧密度和纤维、纱线之间的摩擦因素有关[7]。LC值减小,与B值变化一致,WC值增大,织物变蓬松,而RC值减小,织物丰满感降低,压缩回弹性降低。另外,经活性染料染色后织物手感变化不明显,织物丰满感降低较高粱黑染色织物严重,但蓬松性要好于高粱黑染色织物。
4表面特性
表4为棉织物表面特性测试结果。动摩擦平均系数MIU体现织物的光滑、粗湿感、爽脆、匀整性,其值越小越好;表面粗糙度SMD体现织物表面平整度,SMD越小,表示织物手感越光滑,反之粗糙[4]。结果表明,高粱黑染色后织物MIU值降低,织物变光滑,但染色条件的改变对其变化影响较小。染色条件的变化对MMD值影响较大,总体而言织物粗糙度降低,但由于色素用量、温度升高使得织物表面色素量增加,加之色素分子质量较大,因此相应的织物粗糙度随着增大。
折皱回复角
从一般意义上讲,弯曲刚度越大,织物弯曲折皱所需的力越大,则越不容易起皱;而弯曲滞后距越大,织物起皱后越不容易回复,则折皱回复性越差[9]。从前面的试验数据可知,染色后织物弯曲刚度、弯曲滞后量均变小,表明织物容易起皱,但恢复能力有所增大。表5为棉织物折皱回复角测试结果,由其可知,高粱黑染色后织物折皱回复角降低,且在50℃染色时降低最严重。
毛效
表6为棉织物毛效测试结果,不同的染色条件均使得毛效降低,即高粱黑染色后棉织物吸湿性会降低。这可能是因为高粱色素为黄酮系结构,其在纤维表面的吸附降低了纤维素羟基吸附水分子的几率,而酮类与水分子结合较为困难,因此导致其毛效的明显降低。