兔毛纤维的吸湿和散湿性能研究

2013-01-11郭鹏飞朱亚伟

纺织科技进展 2013年1期

郭鹏飞，朱亚伟，2

（1.苏州大学现代丝绸国家重点实验室，江苏苏州215123；2.苏州大学纺织与服装工程学院，江苏苏州215021）

兔毛纤维是纤维中的白雪公主，优异的性能与致命的缺点共存。为解决兔毛服装掉毛这一世界性难题，除要选择优质的兔毛原料，采用新的纺纱工艺外，仍需要采用一些化学处理，来提高兔毛纱线的可纺性，如采用DCCA氯化剂的氧化处理方法［1］，提高纤维表面的摩擦系数和纤维间的抱合；又如采用乙烯基单体来增重或改性兔毛纤维，以达到解决兔毛纱线或服装的掉毛问题［2－3］。兔毛纤维的吸湿性和放湿性不仅影响到兔绒的机械分梳、纺纱等工序，而且影响到兔毛制品的服用舒适性，有人研究过在标准状态下兔毛纤维的吸湿、放湿速率的问题［4］，但没有涉及改性兔毛纤维的吸湿和放湿的变化规律。制备3种兔毛改性纤维，通过与未改性兔毛纤维的比较，建立兔毛纤维在不同湿度下的吸湿和放湿性能的数学模型，了解兔毛纤维吸湿和放湿的差异性，可为开发精纺兔毛纺织品提供理论参考。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料

兔毛纤维：细度13～14μm，细度离散25%～30%，平均长度≥40mm，20mm以下含短≤8%，15 mm以下含短≤3%，含粗率0.2%，由宁波市镇海德信兔毛加工厂提供。

化学试剂：丙烯酸，化学纯；丙烯酰胺，化学纯；FMEE（脂肪酸甲酯乙氧基化物），非离子表面活性剂；羊毛剥鳞剂DCCA；过硫酸钾，化学纯。均由市场购买。

1.2 实验方法

1.2.1 兔毛纤维处理方法

A处理方法：将兔毛纤维用0.5%FMEE在40℃洗涤15min，然后用清水洗涤，最后经80℃烘干。

B处理方法：将经A处理的兔毛纤维，按下列条件进行接枝共聚反应，丙烯酸12.5%（o.w.f），丙烯酰胺12.5%（o.w.f），过硫酸钾0.25%，浴比1∶15，pH 为4.5（醋酸调节），温度70℃，时间90min。然后用清水洗涤，最后经80℃烘干。

C处理方法：将经A处理的兔毛纤维，按下列条件进行接枝共聚反应，丙烯酸8%（o.w.f），丙烯酰胺32%（o.w.f），过硫酸钾0.8%，浴比1∶15，pH 为4.5（醋酸调节），温度70℃，时间90min。然后用清水洗涤，最后经80℃烘干。

D处理方法：将经A处理的兔毛纤维，按下列条件进行剥鳞处理，DCCA 4%（o.w.f），pH 为4.0（醋酸调节），浴比1∶15，温度30℃，时间30min。然后用清水洗涤，最后经80℃烘干。

1.2.2 吸湿性和散湿性测试

温度为25℃，将兔毛纤维分别放在湿度（22.5%～92.5%）由低到高的密闭容器中平衡24h，用称重法计算吸湿率；将兔毛纤维分别放在湿度（100%～22.5%）由高到低的密闭容器中平衡24h，用称重法计算散湿率。

2 结果分析

2.1 兔毛纤维吸湿性模型的建立

兔毛纤维经4种方法处理，在不同湿度下的吸湿率测试结果见表1。采用一元非线性回归模型，选择逻辑斯蒂（Logistic）模型，即y＝c1／（1＋exp（c2＋c3x）），拟合方法为麦夸特（Marquardt）法，纤维吸湿率的一元非线性拟合方程见表2，回归方差分析见表3。

由表2和表3可知，一元非线性回归模型相关系数在0.9808～0.9853之间，曲线拟合度在96.19%～97.07%。从拟合结果的F值来看，F值较大，显著水平p值小于0.05，达到极显著水平，说明采用逻辑斯蒂模型来说明兔毛纤维吸湿率的变化模型是有效的。进一步采用Bonferron方法，对4种处理兔毛纤维在不同湿度下的吸湿率进行两样本比较，各个比较组别95%置信限均包括零，说明各个处理间的差异不显著，即4种处理方法对兔毛纤维的吸湿性影响不明显。

表1 兔毛纤维的吸湿率

表2 一元非线性回归模型（吸湿曲线）

2.2 兔毛纤维散湿性模型的建立

4种方法处理的兔毛纤维的散湿率测试结果见表4。同样，采用一元非线性回归模型，选择逻辑斯蒂模型，拟合方法为麦夸特法，纤维散湿率的一元非线性拟合方程见表5，回归方差分析见表6。

由表5和表6可知，一元非线性回归方差分析的相关系数在0.9944～0.9995之间，曲线拟合度在98.89%～99.90%，从拟合结果看F值较大，p值为0.0001，达到极显著水平，说明采用逻辑斯蒂模型来说明散湿曲线的变化模型是有效的。同样，采用Bonferron方法，发现4种处理方法对兔毛纤维的散湿性影响不明显。