布面毛羽對滌棉機織物起球的影響

布面毛羽對滌棉機織物起球的影響

由于其耐久性、重量、尺寸穩(wěn)定性、易于清洗和快速干燥，洗衣粉廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)材料中。毛羽是起毛起球過程中影響織物是否起球、起球多少、起球大小的先決條件，它們不是生產(chǎn)中可調(diào)控的因素。因此，研究影響毛羽長度和毛羽密度的可控因素與規(guī)律，對揭示織物起毛起球的本質(zhì)機理具有非常重要的意義。劉蕾本文擬選用企業(yè)具有代表性的滌綸和棉纖維，采用正交優(yōu)化法合理設(shè)計紗支、紗線捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛及滌綸堿處理等工藝參數(shù)，紡制具有不同布面毛羽長度和毛羽密度的樣品，分別采用圖像處理法和馬丁代爾法對不同起毛起球次數(shù)下樣品的毛羽和毛球進行測試與分析，從而研究工藝參數(shù)對織物毛羽和毛球的影響規(guī)律，并獲取織物表面產(chǎn)生的毛羽長度和毛羽密度與起球傾向之間的關(guān)系。1實驗1.1織物細度與組織結(jié)構(gòu)本實驗采用企業(yè)提供的具有代表性的滌綸(儀征化纖股份有限公司)和棉纖維(際華3542紡織有限公司)，原料配比為滌綸含量65%、棉含量35%，即T65/C35。滌綸纖維的細度16.5μm，長度38mm，斷裂強力7.7cN;棉纖維的細度23.4μm，長度27.6mm，斷裂強力4.45cN。織物的組織結(jié)構(gòu)為平紋(平紋滌棉機織物在工裝領(lǐng)域應(yīng)用廣泛)，具有代表性。合理設(shè)計工藝參數(shù)紡制紗線，并織制具有不同毛羽長度和毛羽密度的織物樣品，本實驗的工藝參數(shù)如表1所示。其中滌綸堿處理的堿溶液質(zhì)量濃度5g/L，浴比1︰50，溫度90℃，時間60min。1.2科學(xué)方法正交優(yōu)化設(shè)計法是一種安排和分析多種因素對因變量影響的科學(xué)方法。本實驗采用正交優(yōu)化設(shè)計法對實驗進行設(shè)計，選取紗支、捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛、滌綸堿處理作為實驗的影響因素，具體實驗設(shè)計如表2所示。采用L1.3數(shù)的起毛起球的處理采用YG(B)401E型馬丁代爾耐磨儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，對織物進行不同摩擦次數(shù)的起毛起球處理。采用USB電子顯微鏡(南京艾唯真電子科技有限公司)和NanoMeasurer粒徑分布計算軟件，測量每個織物樣品在不同摩擦轉(zhuǎn)數(shù)下表面上不同長度的毛羽及一定長度毛羽的數(shù)量，結(jié)合不同樣品毛球數(shù)的計算結(jié)果，探討滌棉機織物表面毛羽長度和毛羽密度與毛球數(shù)量之間的關(guān)系。1.4方法1.4.1織物起球性能測試按照ISO12945-2—2000《織物表面起毛起球的測定:馬丁代爾法》，在溫度20℃、相對濕度65%的恒溫恒濕環(huán)境下，在相同規(guī)格的織物上剪取6塊規(guī)定尺寸的圓形試樣，組成3組(每組包括2塊試樣)，將試樣安裝在YG(B)401T型馬丁代爾耐磨儀上，在415g壓力下圓形試樣以李莎茹圓形的軌跡與相同織物進行摩擦，每組試樣分別進行2000、5000、10000轉(zhuǎn)的摩擦后(為了使得不同摩擦階段織物表面的毛球數(shù)量變化比較明顯，本實驗設(shè)置不同摩擦階段的摩擦轉(zhuǎn)數(shù)間隔較大)，對試樣上的毛球數(shù)量進行計數(shù)，以3塊織物表面的平均毛球數(shù)量來表征織物的起球程度。1.4.2織物表面毛羽長度和毛羽長度測量將起毛起球測試后的試樣沿著織物的紋路進行折疊，折疊處作為基線，把露出絨毛的部分向外，放置在有較大反差的背景之上，放大100倍后用數(shù)碼成像設(shè)備對試樣直接拍攝，獲得織物毛羽和毛球圖像。毛羽是指纖維從織物表面外露出來的單根纖維，毛球是指由2根及以上織物表面毛羽糾纏形成的球狀纖維集合體，如圖1所示。采用粒徑分布計算軟件對拍攝的圖像進行處理，測量并記錄毛羽的數(shù)量及每根毛羽的長度，如圖2所示。其他基線上的毛羽數(shù)量和長度也采用上述方法進行。最后將每條基線上的毛羽數(shù)量和長度進行匯總，即可獲得一塊試樣上的毛羽長度和毛羽密度分布。2結(jié)果與分析2.1正交試驗結(jié)果對不同工藝參數(shù)下的織物樣品進行起毛起球測試，并獲得織物表面的平均毛球數(shù)量(每個織物品種取3塊試樣的毛球數(shù)量平均值作為平均毛球數(shù)量)。在2000、5000及10000轉(zhuǎn)等不同摩擦轉(zhuǎn)數(shù)下，16個品種的織物表面毛球數(shù)量如表3所示。對16個品種織物起毛起球測試(摩擦轉(zhuǎn)數(shù)為5000轉(zhuǎn)時)的實驗結(jié)果進行極差分析，如表4所示。其中R代表極差，可以根據(jù)極差大小，判斷因素的主次影響順序。R越大說明該因素的水平變化對起毛起球性能的影響越大。因此，6個因素對起毛起球性能的影響主次順序為:紗線燒毛、捻比、織物覆蓋系數(shù)、捻度、紗支、滌綸堿處理。極差分析無法精確估計各因素對起毛起球性能的影響是否具有顯著性及統(tǒng)計學(xué)意義。為了彌補極差分析的缺陷，本文利用SPSS軟件進行方差分析，結(jié)果如表5所示。從表5可以看出，在90%的置信水平內(nèi)，起毛起球性能與捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛、紗支及滌綸堿處理6個因素都存在著明顯的相關(guān)性。從統(tǒng)計學(xué)角度看，6個因素對起毛起球性能有影響，具有統(tǒng)計學(xué)意義。因此，結(jié)合極差分析的結(jié)果可以得到，最優(yōu)工藝參數(shù)為紗支24S、捻度890T/m、捻比0.0、織物覆蓋系數(shù)91%、紗線燒毛且滌綸堿處理。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制以上6個因素可以改善滌棉機織物起毛起球程度。毛羽長度和毛羽密度是起毛起球過程中影響起球、起球多少的重要條件，但它們不是生產(chǎn)中可調(diào)控的因素，通過控制以上6個因素來調(diào)節(jié)織物表面毛羽長度和毛羽密度，進而控制起球傾向?？椢锉砻婷鸢椢锉砻嬖械拿鸺霸谀Σ磷饔孟滦庐a(chǎn)生的毛羽，因此還需要進一步分析在摩擦過程中毛羽長度和毛羽密度對起球傾向的影響規(guī)律。16個織物表面的毛球數(shù)量可以明顯看出，品種102.2毛的長度和毛的密度對羽毛的形成的影響2.2.1摩擦處理前后表面毛的長度的變化圖3是品種10品種10從表6可以看出，品種102.2.2摩擦處理前后表面毛的表面密度變化圖5是品種10圖6是品種142.2.3毛羽毛長度與發(fā)射斜率之間的關(guān)系表7是品種10表8是品種10表9是品種14品種103正交實驗結(jié)果分析本實驗采用正交優(yōu)化設(shè)計法紡制了16個不同品種的織物，研究了紗支、捻度、捻比、紗線燒毛、織物覆蓋系數(shù)、滌綸堿處理6個影響因素對織物表面毛羽和毛球的影響規(guī)律，并采用圖像處理法測試和分析了在不同摩擦次數(shù)下的織物表面毛羽長度和毛羽密度的變化對起球傾向的影響規(guī)律。1)紗線紗支、捻度、捻比、紗線燒毛、織物覆蓋系數(shù)、滌綸堿處理對滌棉機織物表面的毛羽產(chǎn)生及毛球形成具有顯著影響。6個因素對滌棉機織物起毛起球的影響程度由大到小排列為紗線燒毛、捻比、織物覆蓋系數(shù)、捻度、紗支、滌綸堿處理。采用正交實驗優(yōu)化設(shè)計法獲得的最優(yōu)工藝參數(shù)為紗支24