工业洗涤对牛仔布性质的影响

Milda JUCIEN，Vaida DOBILAIT，Giedre KAZLAUSKAIT

（服装和聚合物产品技术，考纳斯理工大学，Student56，LT-51424考纳斯，立陶宛）

工业洗涤对牛仔布性质的影响

（服装和聚合物产品技术，考纳斯理工大学，Student56，LT-51424考纳斯，立陶宛）

应用于布料或服装的后整理方法之一是工业洗涤。工业洗涤通过使用新技术和新设备，以获得所期望的效果。通常，成品服装均需要洗涤。因此，通过对布料进行特殊洗涤用以保护成品服装的质量是非常重要的。即使在服装设计阶段，就应该考虑到服装性能可能发生的变化。本文目的是确定不同的工业洗涤方法对牛仔布性能的影响。本次研究选择的是目前比较流行和时尚的牛仔布（1/2斜纹织法，成分98%棉，2%氨纶）。为了评估不同洗涤方式对布料性能、结构特性、缩水性、透气性、弯曲刚度，负荷98.1 N/m下的延伸性、断裂强力、伸长率和剪切刚度的影响。牛仔布已被不同的工业洗涤技术处理，即简单和有机硅软化，与氯溶液洗涤，酵素和双酵素洗涤。实验结果表明，有机硅软化对牛仔布性能变化影响最大，而简单软化影响最小。

工业洗涤；牛仔布；物理机械性能

1．介绍

工业洗涤是应用于布料或服装的后整理方法之一，通过使用新技术和新设备，以获得所期望的效果。对于牛仔布的后整理，使用了一系列的处理方式。这些处理方式都是为了使布料出现新的、令人惊喜的外观，包括奶洗或漂洗，石洗，月洗，砂洗，漂白，套色外观，残旧外观，磨损外观[1]。洗涤对布料舒适感、耐磨性和力学性质的影响最大。在整个洗涤循环中，服装受到不同因素的综合影响，如洗涤溶液，耐磨损，折痕，加热，各种化学品等。因此，纤维组成的衣服发生集中损坏，并导致衣服的严重磨损。在洗涤过程中，纤维逐渐释放，因此短纤维组成的服装更容易集中损坏和磨损。

近年来，在现代纺织技术后整理过程中，人们越来越关注环保、无毒、可生物降解酶的应用。酶处理可以取代一些现在已被用于改善布料舒适性和质量的机械和化学操作[1,2]。在纺织工业中，酶的应用主要是为了获得一个更干净的布料表面，如减少起毛和起球，改善手感，结合传统的软化剂获得平滑的表面。这个领域的研究主要集中于将酶应用于纤维材料，基于棉、麻、粘胶纤维及合成纤维的混合物。

为了改善布料的手感和使用性质，软化剂在后整理操作中得到广泛应用[9]。手感好通常是购买布料的一个重要标准。因此，在研究工作中，会分析软化剂对于手感的影响[10-12]。通常后整理技术会应用于成品衣服上，对成品衣服进行特殊洗涤以保护衣服的质量，因此知道特殊洗涤对成品衣服的影响是非常重要的。这一点甚至在衣服设计阶段就被考虑到了。在现代纺织行业，洗涤被应用于棉、麻和其他布料。

最近发表的许多论文分析了应用不同整理方法后纺织品颜色的变化，因为客户选择一件衣服时，通常会注意它的颜色[11-14]。在客户做出购买决定时，色调有很大的影响。衣服的使用过程中，决定服装耐用性和美观度的力学性能也很重要。本文没有针对美观度进行研究，而对使用过程中磨损、起毛、起球等因素进行了分析[18]。然而，磨损等因素可能对牛仔布有积极的影响，随着时间流逝，某些地方磨损，或者有目的地对整件衣服进行磨损处理。残旧感在牛仔布和其他服装的生产中，已经发展为一种时尚。可扩展性、刚性、强度、缩水性、透气性是牛仔布非常重要的特性，然而，没有评估工业洗涤对其变化的影响。

本文的目的是确定不同工业洗涤方法对牛仔布性质的影响。

2．实验

对现在流行和时尚的牛仔布进行了研究。所选布料的基本特性如表1所示。

表1 未洗牛仔布的特性

运用不同的工业清洗技术对牛仔布进行处理，现在这些技术通常用于牛仔服的后整理技术中。这些技术是简单软化和有机硅软化，氯溶液洗涤，酵素洗涤和双酵素洗涤，如表2所示。

运用FAST系统[19,20]测量布料厚度T2（mm），根据LST EN 1049-2，测量密度P1，P20（dm-1）。根据LST EN12127，测量表面密度W（g/m2）。

根据LST EN3759确定织物的缩水率S（%）。在50帕的压力下，运用透气性测量装置ATL-2测量透气性A（立方分米/小时）。

根据标准LST ISO13934-1，获得断裂力F（N）和断裂伸长率ε（%）的测定方法。使用万能试验机ZWICK/ Z005测量试样的拉伸特性。根据标准ISO139，在标准大气压下，进行所有的实验。在拉伸调查中，试样被分为经纱和纬纱。

评价不同的洗涤技术对牛仔性能、弯曲刚度B（μNm）、可扩展性E100（%）变化的影响。在负载98.1 N/M，根据FAST技术确定剪切刚度G(N/m)。

3．结果和讨论

评价不同的洗涤技术对牛仔布性能、结构和某些物理力学性能变化的影响。工业洗涤前后的牛仔布的结构特征如表3所示。样本数目是6，差异系数没有超过2%。结果表明不同的洗涤方法对牛仔布厚度T2产生不同程度的影响。经过简单软化，厚度T2增加12.5%。用氯溶液洗涤后，增加7%。酵素洗对布料变薄有重要影响。而在其他情况下，厚度T2的变化可以忽略不计。实验结果主要受本次研究中使用的化学剂影响。酶活性除去杂质和单个松散纤维末端，使表面平滑，造成了布料变薄。柔软剂析出纱线，因此织物的厚度增加。

在分析的所有情况中，布料的密度P和表面密度W增加。对表面密度W增加影响最大的两个技术分别是氯溶液洗涤（14%）和硅软化洗涤（13%）。

表面厚度ST显示布料表面的粗糙度和表面层的结构稳定性。在这个实验中，样品数目为6，差异系数不超过2%。分析结果（图1）显示只有通过简单软化处理过的织物厚度（0.49mm）是大于未洗牛仔布的表面厚度ST，而其他的处理方法都导致厚度减少。对表层尺寸变化影响最大的是酵素洗和有机硅软化，可观察到厚度减少，从0.42mm下降0.27mm～0.28mm。简单软化后，表层厚度增加17%。

表2 牛仔布工业洗涤技术介绍

表3 牛仔布洗涤前后的结构特性

表4 水洗后的牛仔布缩水率S

在服装设计阶段，必须评估布料的缩水率；否则成品的尺寸将和设计的不一致。工业洗涤后牛仔布的收缩能力结果如表4。

分析结果表明工业洗涤后，衣服发生不同程度的缩水。纬纱缩水率S超过允许标准（根据LST EN 25077∶1996，允许标准为2%）。因此，在服装设计阶段，需要评估这个方向的缩水率。经纱收缩能力保持在允许的标准，即3.5%。牛仔布洗涤后的收缩率与其结构特性变化是密切相关的。

结果表明，在所有情况下，透气性A在洗涤后减小（表5）。观察发现布料简单软化后透气性变化最小，双酵素洗涤后透气性变化最大。

透气性A减小也取决于布料结构特性的变化。工业洗涤后布料已缩水，因此密度P和表面密度W增加。分析表面密度对透气性的影响，结果显示，它与上述图2中的性质成反比关系。结果发现，在某些情况下透气性降低45%。

在小负载时，伸长率E100表明，不同洗涤方式下布料具有较高的伸长率，然而即使是在拉伸的初始阶段，洗涤对纬纱的影响也不那么显着（图3）。在某些情况下，洗涤后，纬纱伸长率E100几乎增加了两倍，而经纱伸长率E100的变化可以忽略。样本数目是6，差异系数为0.51%至4.88%。

图1 表层厚度ST（mm）的实验结果

图2 表面密度W对透气性A的影响

图3 伸长率E100，%

表5 牛仔布洗涤前后的透气性A

经纱和纬纱的断裂力F也是不同的（图4）。在这种情况下，差异系数范围从2.25%至6.28%。在一般情况下，有机硅软化与氯溶液洗涤对断裂力F的影响最小。简单软化导致断裂力F增加，而双酵素洗涤确保其减小。分析的所有案例中，布料强度纬纱跌幅最大，达45%。所得结果可以用双酵素洗涤机理解释。酶在洗涤的第一阶段中，他们将最有可能在纱线的外表面活动。在第二阶段中，酶将反作用于增加的表面上，并损坏纱线，造成布料强度损失。

在所有的情况下，断裂伸长率ε增加：经纱中，增加较少（5%～21%，相对于原来的），纬纱中，增加较多（17%～39%）。

用氯溶液洗涤布料可以获得两个方向上的最大伸长率ε。有机硅软化对断裂伸长率的变化ε影响最小。变化系数是从1.53%至6.63%。

弯曲刚性B的实验结果如图5。变化系数不超过5.77%。在选择布料的结构时这个特性尤其重要，因为弯曲刚度增加将导致布料褶皱。牛仔布的纬线和经线需要分别测定最低和最高的弯曲刚度B。

图4

除了简单软化后布料经纱的弯曲刚度降低31%，经过其他所有洗涤方式，布料经纱的弯曲刚度B均增加，而在偏置45o方向时，弯曲刚度B也增加。在纬纱上，弯曲刚度B值减少。牛仔布的所有处理方法中，有机硅软化对弯曲刚度的影响最大。在经纱上，弯曲刚度B增加了16%，而在纬纱上，刚度下降约40%。双酵素洗涤后也获得了类似的结果。在偏置45o的方向，可观察到经过氯溶液洗涤和双酵素洗涤后弯曲刚度B涨幅最大。所得结果可以解释为清洗后布料结构特性发生变化。布料变得更致密，表面密度W和厚度T2增加，这在大多数情况下，造成布料坚硬。经过简单软化和硅软化，布料在一些方向刚度下降。可能与软化剂影响布料有关。

剪切刚度G的结果如图6。在这种情况下，差异系数不超过1.29%。观察得到，相对于未处理的布料，洗涤后布料的剪切刚度降低。

经过双酵素洗涤和有机硅软化，剪切刚度G降低了22%（最大），而酵素洗涤后下降21%。经过其他工业洗涤，剪切刚度减少约10%。根据以上所述，得出洗涤后布料具有更好的手感。

图5 弯曲刚度B的实验结果，μm

图6 剪切刚度G的实验结果

结果表明，不同的工业洗涤方法对牛仔布性能的变化具有不同程度的影响，同时对成品服装性质也有不同程度的影响。

4．结论

1．研究表明有机硅软化对牛仔布属性变化影响最大。有机硅洗涤之后，布料收缩最多（达5%），从而导致结构特性、弯曲刚度和剪切刚度变化相当大，双酵素洗涤后获得类似的结果。

2．在所有的处理方法中，酵素洗对厚度变化的影响最大，酵素洗后牛仔布变得最薄。酶处理后破断力变成最低的，可能是受到表面活性酶的影响，使纱线受损。

3．氯溶液洗涤主要影响牛仔布结构特性的变化。众所周知，由于这种洗涤方法有害人体健康，因此应避免。要获得类似的结果，建议采用简单软化或酵素洗来代替氯溶液洗涤。

4．除了厚度外，简单软化没有显著影响布料的其他性质。简单软化后，表面层增加使得厚度增加。在所有处理方式中，简单软化厚度增加最多。

5．特定的工业洗涤方式对布料性质影响不同，并将影响对服装的视觉效果和功能的评价。

（南海明/编译）

[1] Enzymes.http://www.cht-group.com/

[2] Enzymes for Textiles.http://www.mapsenzymes.com/Enzymes_Textile.asp.

[3] Buschle-Diller,G.,Walsh,W.K.,Radhakrishnaiah,P.Effect of Enzymatic Treatment on Dyeing and Finishing of Cellulosic Fibers: A Study of the Basic Mechanisms and Optimization of the Process Project: C96-Al National Textile Center Annual Report: November,1997: pp.31-36.

[4] Ciechańska,D.,Struszczyk,H.,Miettinen-Oinonen,A.,Strobin,G.Enzymatic Treatment of Viscose Fibres Based Woven Fabric Fibres & Textiles in Eastern Europe 39 (4) October/December 2002: pp.60 - 63.

[6] Pyc,R.,Romanowska,I.,Galas,E.,Sójka-Ledakowicz,J.Hydrolysis of Cellulose Fabrics by Cellulases fromAspergillus IBT-90 Fibres & Textiles in Eastern Europe 24 (1) 1999: pp.54-57.

[7] Guzińska,K.,Ciechańska,D.,Struszczyk,H.Investigation of Biosynthesis Process of Cellulolytic Enzymes for Cellulose Fibre Processing Fibres & Textiles in Eastern Europe 37 (2) 2002: pp.77-81.

[8] Onar,N.,Sarusik,M.Use of Enzymes and Chitosan Biopolymer in Wool Dyeing Fibres & Textiles in Eastern Europe 49 (1) 2005: pp.54-59.

[9] Buscle-Diller,G.,Dong Yang,X.Enzymatic Bleaching of Cotton Fabric with Glucose Oxidase Textile Research Journal 71 (5) 2001: pp.388-394.

[10] Webwr,R.NewAspects in Softening.CHT R.Beitlin GMBH 1999: 30 p.

[11] Blazevic,P.,Strazdiene,E.The Application of Commercial Bleachers for Clothing Decoration Projektowanie,materialy,technologia skory,odziezy i obuwia Radom,Poland,2004: pp.143-147.

[12] Dobilaite,V.,Juciene,M.Influence of Industrial Washing on DenimGarment Colours Change Light Industry - Fibrous Materials: III International Scientific Conference Radom,Poland,2005: pp.309-314.

[13] Militky,J.,Bajzik,V.Influence of Washing/Ironing Cycles on Selected Properties of Cotton Type Weaves International Journal of Clothing Science and Technology 9 (3) 1997: pp.193-199.

[14] Alpay,H.R.,Becerir,B.,Akgun,M.Assessing Reflectance and Color Differences of Cotton Fabrics after Abrasion Textile Research Journal 75 (4) 2005: pp.357-361.

[15] Truncytw,D.,Gutauskas,M.The Change of Handle Properties of Knitted Fabrics Influenced by Washing Process Materials Science (Medziagotyra) 12 (2) 2006: 158-161.

[16] Daukantiene,V.,Zmailaite,E.,Gutauskas,M.V.Influence of Concentrated Liquid Softeners on Textile Hand Indian Journal of Fibre and Textile Research 30 (2) 2005: pp.200-203.

[17] Juodsnukyte,D.,Gutauskas,M.V.,Krauledas,S.Influence of Fabric Softeners on Performance Stability of the Textile Materials Materials Science (Medziagotyra) 11 (2) 2005: pp.179-182.

[18] Card,A.,Motore,A.M.,Ankeny,M.Garment Washed Jeans: Impact of Launderings on Physical Properties International Journal of Clothing Science and Technology 18 (1) 2006: pp.43-52.

[19] CSIRO Division of Wool Technology,The FAST Systemof the Objective Measurement of Fabric Properties - Operation,Interpretation and Aplications.CSIRO,- Sydney,1989.

[20] Masteikaite,V.,Petrauskas,A.,Sidabraite,V.,Klevaityte,R.The Evaluation of Fabric Mechanical and Surface Properties Materials Science (Medziagotyra) 6 (2) 2000: pp.108 -112.Presented at the National Conference "Materials Engineering’2006" (Kaunas,Lithuania,November 17,2006).