羊毛织物的联合法抗起毛起球整理

孙建敏，郭晓卿，王晓茹，李美真

（内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特 010080）

羊毛纤维柔软且富有弹性，制成的纺织品具有吸湿性好、光泽柔和自然、手感蓬松丰满、穿戴舒适且保暖等优点［1-2］，因此备受消费者喜爱。但是因为独特的结构，羊毛织物在服用过程中易发生起毛起球现象，不仅影响服饰的美观度，还会对服用性能产生严重的影响。单独使用蛋白酶对羊毛织物进行减法整理，对织物的抗起毛起球性改善较小，还会影响织物的强力；单独使用树脂整理虽然可以提高织物的抗起毛起球性，但是会影响整体风格以及手感等［3-4］，因此，在实际生产中经常采用加减联合法对羊毛织物进行整理。

李发洲等［5］采用还原剂-酶联合两步法对羊绒织物进行抗起毛起球整理，整理织物的抗起毛起球等级提升了2～3级，除手感有所下降外，耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度变化均不大。李珣［6］研究发现，单独使用蛋白酶对羊毛织物进行抗起毛起球整理，提升效果并不明显，而采用蛋白酶-等离子体和蛋白酶-高锰酸钾联合两步法整理不仅能够使羊毛织物的抗起毛起球性达到4级，还能够提高羊毛织物白度。王华印、李博等［7-8］采用低温等离子体-蛋白酶联合两步整理法对羊毛织物进行整理，整理织物的抗起毛起球性可提高1.0～1.5级，手感提高两级，但由于生产条件等其他因素的限制，许多抗起毛起球方法无法应用到实际生产中。

本实验选用蛋白酶-树脂两步法以及氧化-蛋白酶-树脂三步法对羊毛衫进行了整理，测试了织物的抗起毛起球性、手感、顺逆鳞片摩擦系数和润湿性等，优化了抗起毛起球整理工艺。

1 实验

1.1 材料与设备

织物：藏蓝色羊毛织物（内蒙古鹿王羊绒有限公司），织物规格如表1所示。

表1 织物规格

试剂：中纺蛋白酶CTA-B、正硅酸酯TY-G08（天源化工有限公司），过氧化氢（30%）、碳酸钠、冰醋酸（均为分析纯）。

设备：AS-12型常温震荡小样染色机（佛山市亚诺精密机械制造有限公司），CM3600A型测色配色仪（北京实验仪器分析有限公司），GZX-9146型烘干机（上海博讯实业有限公司），YG511D型织物起球/钩丝仪（宁波纺织仪器厂），Y151纤维摩擦系数仪（常州第二纺织机械厂）。

1.2 预处理工艺

蛋白酶预处理：羊毛织物（15 cm×15 cm）→蛋白酶预处理［蛋白酶 1%～5%(omf)，浴比 1∶20，pH=7，50℃，30 min］→水洗。

氧化-蛋白酶预处理：羊毛织物（15 cm×15 cm）→双氧水预处理（双氧水40 mL/L，浴比1∶20，50℃，1 h）→水洗→105℃干燥→蛋白酶预处理［蛋白酶1%～5%(omf)，浴比1∶20，pH=7，50 ℃，30 min］→水洗。

1.3 树脂整理工艺

预处理织物→树脂整理［树脂5%～25%(omf)，浴比1∶20，pH=4～8，45 ℃，15 min］→90 ℃预烘→焙烘（110～150 ℃，3 min）。

1.4 测试

抗起毛起球性：根据GB/T 4802.3—2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第3部分：起球箱法》，将整理织物按标准放置在载样管上，放入起球箱内，转动7 200转进行测试，结束后在同一环境下数织物表面毛球个数。

色差：使用电脑测色配色仪测定，测试时选取3个不同的点，取平均值。

手感：采用5人评级法，对整理织物进行触摸，综合织物柔软、光滑程度等指标进行评级。将手感分为5个级别，手感越差级别越低，手感柔软级别越高。

润湿性：采用滴水法测定，将织物平贴在滤纸上，用标准注射器（10 mg/滴）在距离织物10 cm高度处向织物表面滴一滴去离子水，尽量控制水滴大小一致，测定水滴反光膜在织物表面完全消失所需时间，每个试样选5个点测试，取平均值。当测试时间超过60 min时不再继续测定［9］。

摩擦系数：用JN-A型精密扭力天平测定，每个样品测5次，取平均值，分顺逆方向测量，分别读取动静态天平读数。根据公式（1）计算得到摩擦系数，根据公式（2）计算得到定向摩擦效应值（金属棍转速为40 r/min）。

式中，DFE为定向摩擦效应；m0为两个夹子的总质量（m01=298.4 mg，m02=299.8 mg）；m为从扭力天平上所读取的数值；μ为摩擦系数；μa为逆鳞片摩擦系数；μs为顺鳞片摩擦系数。

2 结果与讨论

2.1 蛋白酶用量优化

根据厂家提供的产品信息，优化酶活条件为：pH=7，在50℃下处理30 min。由表2可知，整理织物的抗起毛起球性均有所改善；蛋白酶-树脂整理法的优化蛋白酶用量为3%；氧化-蛋白酶-树脂整理法的优化蛋白酶用量为2%。因为双氧水可以破坏二硫键、肽键等，使羊毛表面鳞片层被破坏，便于蛋白酶对鳞片的进一步剥蚀破坏，因此蛋白酶优化用量下降，但色差相对较大。

表2 蛋白酶用量对织物抗起毛起球性的影响

2.2 树脂工艺优化

2.2.1 树脂用量

由表3可知，当树脂用量为10%时，两种预处理方式的整理效果均达到最优，毛球数量最少；继续增加树脂用量，毛球数量增多，因为树脂在织物表面成膜厚且硬，在织物摩擦时，膜容易破裂，包覆在膜内部的绒毛露出，毛球增多，导致抗起毛起球性下降，而且还严重影响织物手感，失去了羊毛衫原有的丰满手感与柔和光泽［10］，与原布的色差增大。因此，两种预处理方式的树脂用量均为10%。由于氧化-蛋白酶-树脂预处理方式产生的色差较大，后续优化实验仅讨论蛋白酶-树脂预处理方式。

表3 树脂用量对织物抗起毛起球性的影响

2.2.2 pH

pH对织物抗起毛起球性的影响见表4。

表4 pH对织物抗起毛起球性的影响

由表4可知，当树脂整理液pH=5时，羊毛衫表面毛球最少，与原布色差相对较小，随着pH的增大，羊毛衫表面毛球数量增多，色差增大。可能是因为抗起毛起球整理剂为正硅酸酯类整理剂，在碱性溶液中不稳定，易凝胶化，在织物表面涂覆不均匀，导致抗起毛起球性变差。因此优化pH=5。

2.2.3 焙烘温度

由表5可看出，当焙烘温度为130℃时，羊毛衫表面毛球最少，色差也相对较小，随着焙烘温度的升高，羊毛衫表面的色差明显增大。这可能是因为高温焙烘使织物发生黄变，色差增大，同时织物手感变差；当焙烘温度较低时，树脂在织物表面没有形成牢固的薄膜，摩擦时薄膜破裂，增加了起毛起球性。因此优化焙烘温度为130℃。

表5 焙烘温度对抗起毛起球性的影响

2.3 抗起毛起球整理对织物性能的影响

由表6可知，经氧化-蛋白酶-树脂三步法处理后的织物色差比两步法大，这可能是因为三步法对羊毛鳞片的剥蚀破坏更严重，在剥蚀鳞片的过程中也会剥下小部分染料，导致色差增大；整理织物纤维表面被树脂覆盖，手感粗糙、弹性差，手感等级下降；原样的亲水性为590 s，整理后羊毛表面鳞片被破坏，并且TY-G08树脂自身具有独特的性质，所以两者的亲水性均得到了很大程度的改善；从纤维摩擦系数可以看到，整理羊毛的顺、逆摩擦系数发生了不同的变化，但共同点是所有的抗起毛起球整理均降低了羊毛纤维的定向摩擦效应。

表6 抗起毛起球整理后织物的性能

3 结论

蛋白酶-树脂两步法的蛋白酶优化用量为3%(omf)；氧化-蛋白酶-树脂三步法的蛋白酶优化用量为2%(omf)。树脂整理优化条件为：树脂10%(omf)，pH=5，温度45℃，时间15 min，130℃焙烘3 min。两种方式整理的羊毛织物抗起毛起球性均得到改善，毛球个数从原布的23个/63 cm2下降到10个/63 cm2以下，但三步法的色差相对较大，其余性能没有明显差异。