覆膜加工后对棉织物防钻绒性能的影响

王明荣，李长龙，王宗乾，林雁琮

(安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000)

羽绒具有很好的蓬松性，柔软且轻[1]，因此市场上对羽绒制品的需求一直比较旺盛．羽绒制品的质量控制越来越受到人们的重视，消费者对羽绒制品的要求也越来越高．其中，一直以来最大的重难点均为羽绒制品的钻绒问题[2]．

现有羽绒制品加工方法中，要获得优良防钻绒性能的羽绒制品通常有以下两种方法：一是使用高支高密的化纤面料充当胆布[3-4]，然后选择合适的被壳面料，这意味着羽绒填充料外有两层面料阻隔，这种方法加工的羽绒制品透气性和服用舒适性较差；二是通过对被壳面料进行抗钻绒后整理方法[5]，具体为采用涂层整理、压光及焙烘处理，如此加工将导致面料的手感、柔软性显著下降，抗撕裂强度变差[6]，同时涂层整理系化学添加成分，在服用过程中，化学药剂或将脱落，致使防钻绒性能降低，严重者将致使部分敏感人群产生过敏等症状，涂层整理药剂成分还容易产生光照黄变的现象[7]，影响制品的外观．

综上所述，针对羽绒制品的钻绒现象，创新了羽绒制品的加工方法，具体为采用覆膜的功能面料，其中面料自身选择透气性好、亲肤性好的天然纤维织物面料，覆膜材料选择高透气性薄膜(厚度可达到微米数量级)，通过热熔胶覆合工艺制备覆膜功能面料，覆膜面与羽绒填充料接触，与服用者接触的为天然纤维面料成分．研究结果将为新型防钻绒羽绒制品的加工方法奠定实验基础．

1 实验部分

1.1 实验材料

60 S全棉平纹织物(市售)；含绒量为75%的羽绒(古麒羽绒股份公司提供)；21 g/m2、30 g/m2透气PE膜(合肥高贝斯无纺布制品公司提供);WS型热熔胶(合肥高贝斯无纺布制品公司提供)．

1.2 实验设备

LG13H 热熔胶机(东莞立乐热熔胶机械有限公司);YLZDCR-B02全自动双头充绒机(南通云龙智能科技有限公司);LP型立式轧车(广州市鸿靖实验设备有限公司);15-80型家用缝纫机(美国胜家公司);YG(L)819D型转箱法防钻绒仪(绍兴力必信仪器有限公司);YG606D 平板式保温仪(温州方圆仪器有限公司);FY-207全自动织物硬挺度试验仪(温州方圆仪器有限公司)等．

1.3 实验方法

(1)棉织物的覆PE膜加工.分别裁剪尺寸为41 cm×41 cm棉织物30块，21 g/m2、30 g/m2透气PE膜各10块；将热熔胶机预热至170 ℃，调整气压和流速，使热熔胶均匀喷出；将裁剪好的棉织物平铺，对其进行喷胶，喷胶量为1.5 g/m2；喷胶结束后立即将PE膜与棉布均匀覆合，并经LP型立式轧车进行热压处理，压力为0.3 MPa，车速为6.5 m/min，得到覆膜棉织物．

(2)实验用羽绒包的制备.将全棉织物及覆膜面料熨烫平整，用11号缝纫针，针密为9针/cm，沿两侧边距0.5 cm缝合，起针、缝制结束后，经充绒机将含绒量为75%的白鸭绒充入袋中，填充量为50 g；将袋口在距边0.5 cm处缝合，两头仍打回针0.5～1 cm使试样袋有效尺寸为40 cm*40 cm，完成实验羽绒包的制备．用喷胶枪将所有与羽绒有直接接触的绗缝针迹进行喷胶处理，使封口密封，以防止实验中羽毛、羽绒从缝线处钻出，影响实验结果．

1.4 测试方法

(1)滚箱法测试防钻绒性能.将制备好的羽绒包进行测试，测试方法参照GB /T 12705. 2-2009《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分: 转箱法》进行，防钻绒仪结构简图如图1所示.具体测试方法如下：

图1 防钻绒仪结构简图

预置所需旋转次数，正转反转各1 000转，旋转速度48±2 r/min，试验时间为45±11min ；分别在正反转各1 000转结束后记录数据，两次合计总数即为羽绒包钻绒根数．钻绒根数为回转箱内钻出的羽毛羽绒根数与钻出试样袋表面的羽毛羽绒根数之和，其中钻出试样袋表面的羽毛羽绒根数不考虑其钻出的长短程度，只要钻出布面即为1根，因此在统计过程中需分清试样袋表面绒毛与钻出羽毛羽绒的区别．

(2)保温性能测试.在恒温恒湿实验条件下，进行一次空白实验后将试样覆盖于试验板上，测试计算试样的保温率和克罗值，使测试值更为精确．三类羽绒包各测试5次，取平均值为最终测试结果．

(3)织物硬挺度测试.分别裁剪尺寸为2.5 cm×20 cm的棉织物、覆21 g/m2及30 g/m2透气PE膜棉织物各10块，其中每种布样分别沿织物的横向及纵向各裁剪5块，检查试样，防止其有疵点致使实验结果受到影响．并在标准大气条件下对试样进行调湿处理24 h以上．依据ZB W04003-87《织物硬挺度试验方法 斜面悬臂法》标准，采用FY-207全自动织物硬挺度试验仪，在湿度为80%，压板推速为4 mm/s，仪器测量角度为45°的条件下，对试样正反面进行测试，取平均抗弯长度值为最终值．

2 实验结果与分析

2.1 防钻绒性测试

采用1.3(2)所属实验条件，制备15个羽绒包，编号1#～15#，其中1#～5#为未覆膜羽绒包、6#～10#为覆21 g/m2PE膜羽绒包、11#～15#为覆30 g/m2PE膜羽绒包．按照1.4(1)所述方法对羽绒包的防钻绒性能进行测试，结果如表1所示．

羽绒服装标准GB/T 14272-2011中规定与羽绒直接接触的织物的防钻绒性要求分别是优等品≤5根，一等品≤15根，合格品≤50根．从表1可以看出，测试的15个试样中，1#～5#试样的正转钻绒根数均远大于300根，反转已无意义，未覆膜60 S全棉织物羽绒包完全不具有防钻绒性；6#～10#试样的钻绒根数均在5根以内，符合羽绒产品标准优等品的要求，因此覆21 g/m2PE膜羽绒制品具有优秀的防钻绒性；11#～15#试样的钻绒根数同样均在5根以内，且钻绒根数少于试样6#～10#，达到羽绒产品标准优等品的要求，所以覆30 g/m2PE膜羽绒制品具有优秀的防钻绒性．

羽绒制品的钻绒类别，依钻绒部位不同可分为4类，包括缝线针脚、里料与内胆、缝制不良以及面料部位钻绒[8]．此类钻绒现象可依据羽绒钻绒机理来解释．羽绒纤维是蛋白质纤维，一般以绒朵的形式存在．由于羽绒纤维的结构极性比较大，使绒毛带电，彼此之间相互排斥，从而产生了很大的蓬松性，致使羽绒制品中存有大量静止空气．贴近面料部分的羽绒纤维由于受到挤压作用，便会随空气钻出，从而造成钻绒[9-10]．实验采用无毒无味热熔胶对羽绒包缝口部分进行完全密封处理，排除缝线处钻绒的干扰，单独研究面料品种对钻绒性的影响．由表1可知，60 S棉织物羽绒制品本身不具有任何防钻绒性，对棉织物进行覆21 g/m2PE膜处理后，平均钻绒根数4根左右，覆30 g/m2PE膜处理后，平均钻绒根数不足1根，防钻绒性均可达到优秀标准．原因是实验中采用的是透气PE膜，膜的微孔极小，仅可满足气体分子穿行活动；随着膜厚度的增加，微孔对羽毛绒的阻碍作用加大；当对棉织物进行覆PE膜处理后羽绒很难从覆膜面料部位钻出，膜密度越大，羽绒钻出越困难．

表1 羽绒包防钻绒性测试

试样号正转1000转反转1000转布面箱内布面箱内钻绒根数总计/根9#0211410#0203511#0001112#0001113#0000014#0100115#00000

2.2 羽绒包保温性能测试

按照GB11048-89纺织品保温性能试验方法规定，测得各羽绒包的克罗值及保温率如表2所示．从表2可以看出，覆21 g/m2PE膜羽绒包的克罗值为5.328，略大于原羽绒包的克罗值，而覆30 g/m2PE膜后原羽绒包克罗值由5.018下降为4.292．在室温为21 ℃、相对湿度在50%以下、风速为10 cm/s的条件下，试穿者保持静坐不动或从事轻度脑力劳动，身体感觉舒适，此时所穿衣服的隔热值为1克罗值(1 clo=0.155 ℃·m·w-1)．依据克罗值定义，结果表明3种羽绒包中覆21 g/m2PE膜羽绒包保温性最好，最适合做保暖性材料．原因是随着织物厚度的增加，克罗值会随之增大，但当织物厚度增大到一定程度后，织物的克罗值反而会下降[11]．克罗值越高越适合做保温材料[12]．

表2 羽绒包保温性测试

保温率是指在等温热体的一面放置测试织物，热体其他各面均为良好的隔热材料，测定保持热体恒温所需要的能量．保温率越高，保暖性越好．覆21 g/m2PE膜羽绒包的保温率略大于原羽绒包的保温率，而覆30 g/m2PE膜后羽绒包保温率有所下降，但波动幅度很小，表明覆膜后对羽绒包保温率变化影响较小．原因是PE膜热封性与其密度有关，低密度聚乙烯薄膜热封性好[13]．对棉织物进行覆低密度(21 g/m2)PE膜处理后制成的羽绒包保温率会略有提升．

2.3 覆膜织物的柔软度评价

为评价覆膜棉布的柔软性能，实验对比测试了覆膜前后织物的硬挺度，结果如表3所示．从表3可以看出，棉织物平均抗弯长度值为3.38，覆21 g/m2、30 g/m2PE膜后棉织物抗弯长度值分别为7.09、7.52．表明覆膜后棉织物柔软度略有下降，但对其手感影响较小．

表3 织物平均抗弯长度

3 结论

对棉织物进行覆PE膜处理后极大提高了其羽绒制品的防钻绒性能，满足GB /T 12705. 2-2009《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分：转箱法》的标准．对棉织物进行覆21 g/m2及30 g/m2PE膜处理后，钻绒根数均在5根以内，具有非常优秀的防钻绒性能．对棉织物覆30 g/m2PE膜处理已基本实现零钻绒，继续增大膜密度反而会降低面料透气性及其手感．覆膜工艺为新型防钻绒羽绒制品加工方法创造了理论基础，具有产业化应用前景．且随着覆膜密度的增加，防钻绒性能也随之增强．

覆上21 g/m2PE膜后羽绒包的保温率由92.52%增长为92.98%，覆30 g/m2PE膜后羽绒包保温率下降为91.72%，波动幅度不足一个百分点，即覆膜处理对羽绒包的保温性能基本没有影响，覆上21 g/m2PE膜后羽绒包的保温性能甚至有所加强．

对棉织物进行覆PE膜处理后，棉织物柔软度稍有下降，但对人的手感即主观感受影响很小．织物风格一般以感觉结论为基本依据，织物穿着是否舒适，性能如何通常由人们的主观感受来判断．