一、 紡織原料如何影響面料耐用度?
“耐用度”是一個(gè)綜合概念,通常包括:
耐磨性: 抵抗摩擦、刮擦而損壞的能力。
抗拉伸強(qiáng)度: 抵抗外力拉扯而斷裂的能力。
抗撕裂強(qiáng)度: 抵抗外力撕扯而破裂的能力。
抗皺性/保形性: 抵抗外力作用(如揉搓、折疊、洗滌)后恢復(fù)平整狀態(tài)的能力。
耐洗性: 經(jīng)受多次洗滌后保持原有性能和外觀(guān)的能力(包括顏色牢度、尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度保持等)。
耐光性: 抵抗陽(yáng)光(紫外線(xiàn))照射而老化的能力。
耐化學(xué)品性: 抵抗酸、堿、溶劑等化學(xué)品侵蝕的能力。
耐熱性: 抵抗高溫而不熔融、分解或變形的能力。
不同纖維原料在這些方面的表現(xiàn)截然不同:
天然纖維 (如棉、麻、絲、毛):
- 優(yōu)點(diǎn): 通常吸濕透氣性好、觸感舒適、生物降解性好。
- 缺點(diǎn)(影響耐用度):
- 分子結(jié)構(gòu)相對(duì)松散: 易受外力(揉搓、折疊)影響發(fā)生不可逆形變(起皺)。
- 易受微生物侵害: 在潮濕環(huán)境下易發(fā)霉、腐爛,降低強(qiáng)度。
- 耐光性較差: 長(zhǎng)時(shí)間日曬會(huì)泛黃、變脆、強(qiáng)度下降(尤其是絲和棉)。
- 耐化學(xué)品性有限: 強(qiáng)酸強(qiáng)堿會(huì)損傷纖維(如棉怕濃酸,絲/毛怕堿)。
- 親水性: 濕態(tài)時(shí)強(qiáng)度可能下降(棉濕強(qiáng)增加是例外)。
- 尺寸穩(wěn)定性: 某些纖維(如棉、麻)縮水率較高,影響形態(tài)保持。
合成纖維 (如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸):
- 優(yōu)點(diǎn)(顯著影響耐用度):
- 分子結(jié)構(gòu)規(guī)整、強(qiáng)韌: 通常具有很高的抗拉伸強(qiáng)度、耐磨性和抗撕裂強(qiáng)度。
- 優(yōu)異的抗皺性和保形性: 分子鏈剛性強(qiáng),彈性回復(fù)好,不易產(chǎn)生永久性折皺。
- 良好的耐化學(xué)品性: 對(duì)大多數(shù)酸、堿、溶劑有較強(qiáng)的抵抗力(特定種類(lèi)除外)。
- 疏水性: 吸濕少,濕態(tài)強(qiáng)度損失小,干得快。
- 尺寸穩(wěn)定性好: 縮水率低。
- 耐光性: 一般較好(腈綸最優(yōu),滌綸次之,錦綸較差需添加耐光劑)。
- 缺點(diǎn):
- 吸濕透氣性差: 穿著舒適感可能不如天然纖維。
- 易產(chǎn)生靜電: 易吸附灰塵。
- 耐熱性差異大: 滌綸、錦綸遇高溫會(huì)熔融(熱塑性),丙綸熔點(diǎn)低。高溫熨燙需小心。
- 不易生物降解: 環(huán)保問(wèn)題。
- 易起毛起球: 短纖維或長(zhǎng)絲織物表面摩擦后易形成毛球。
再生纖維 (如粘膠纖維/人造棉、莫代爾、萊賽爾/天絲):
- 性能介于天然纖維和合成纖維之間,原料天然(木漿、竹漿等),但經(jīng)過(guò)化學(xué)處理再生成纖維。
- 優(yōu)點(diǎn): 吸濕性好,手感柔軟光滑,懸垂性好,光澤好。
- 缺點(diǎn)(影響耐用度):
- 濕強(qiáng)度顯著下降: 這是最大弱點(diǎn)!洗滌時(shí)需格外小心,易拉長(zhǎng)變形甚至破損。
- 耐磨性一般: 不如合成纖維。
- 抗皺性較差: 易起皺。
- 尺寸穩(wěn)定性: 縮水率可能較高(尤其是粘膠)。
二、 棉洗易皺、化纖抗造的原因
棉洗易皺的原因:
- 分子結(jié)構(gòu)特性: 棉纖維的主要成分是纖維素。纖維素分子鏈上富含親水性的羥基(-OH),這些羥基容易與水分子形成氫鍵。
- 洗滌過(guò)程: 當(dāng)棉織物浸入水中時(shí),水分子會(huì)大量滲透到棉纖維的無(wú)定形區(qū)(結(jié)構(gòu)相對(duì)松散的部分),破壞纖維素分子鏈之間原有的氫鍵。
- 揉搓與折疊: 在洗衣機(jī)中,織物受到劇烈的揉搓、翻滾和擠壓,纖維在外力作用下發(fā)生彎曲、折疊。
- 氫鍵重組: 在折疊的狀態(tài)下,隨著織物被擰干或烘干,水分逐漸蒸發(fā)。此時(shí),纖維素分子鏈上相鄰的羥基會(huì)在新的位置(折疊處)重新形成氫鍵。這些新形成的氫鍵就像是在纖維折疊處“焊”上了一個(gè)個(gè)小焊點(diǎn),將褶皺的形狀固定了下來(lái)。
- 缺乏彈性回復(fù): 棉纖維本身的彈性回復(fù)能力有限,無(wú)法有效克服這些新形成的氫鍵“焊點(diǎn)”的束縛,導(dǎo)致褶皺難以自然平復(fù)。
化纖(尤其滌綸)抗造(抗皺、耐磨、結(jié)實(shí))的原因:
- 分子結(jié)構(gòu)特性(核心原因):
- 高結(jié)晶度與高取向度: 合成纖維(如滌綸PET)在制造過(guò)程中,其聚合物分子鏈被高度拉伸和有序排列,形成規(guī)整、緊密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。這使得分子鏈間作用力非常強(qiáng)(主要是范德華力)。
- 強(qiáng)共價(jià)鍵主鏈: 分子主鏈由牢固的共價(jià)鍵連接,難以斷裂。
- 疏水性: 分子鏈上缺乏強(qiáng)親水基團(tuán)(如棉的-OH),吸濕性極低(滌綸回潮率僅0.4%)。
- 抗皺保形性:
- 剛性強(qiáng): 緊密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)賦予纖維很高的剛性。
- 彈性回復(fù)好: 雖然初始模量高(感覺(jué)硬挺),但受力變形后,由于分子鏈間作用力強(qiáng)且結(jié)構(gòu)規(guī)整,一旦外力去除,恢復(fù)原狀的傾向大,不易產(chǎn)生永久性折皺。
- 疏水性: 洗滌時(shí)幾乎不吸水膨脹,纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受水分子入侵破壞,分子鏈間作用力保持穩(wěn)定。外力造成的形變?nèi)菀谆貜?fù)。
- 耐磨、抗拉伸、抗撕裂:
- 高強(qiáng)度: 規(guī)整緊密的分子排列和強(qiáng)大的分子間作用力,使纖維本身具有很高的斷裂強(qiáng)度和韌性。
- 耐疲勞性好: 能承受反復(fù)摩擦、彎曲等作用而不易斷裂或起毛。
- 尺寸穩(wěn)定性:
- 低吸濕性: 洗滌時(shí)幾乎不吸水,不會(huì)因吸濕膨脹而導(dǎo)致縮水(熱收縮是另一問(wèn)題,但可通過(guò)工藝控制)。
- 熱塑性: 在后續(xù)熱定型處理中,可以利用其熱塑性將形狀永久固定下來(lái)。
總結(jié):
- 棉易皺: 根源在于其親水性和分子結(jié)構(gòu)。水分子入侵破壞氫鍵網(wǎng)絡(luò),外力作用下折疊,干燥時(shí)在新位置形成氫鍵“鎖定”褶皺,且棉自身彈性不足以克服。
- 化纖抗造: 根源在于其高度規(guī)整、緊密、強(qiáng)韌的疏水性高分子結(jié)構(gòu)。這賦予了它們極高的強(qiáng)度、耐磨性、優(yōu)異的彈性回復(fù)能力(抗皺)、低吸濕性(尺寸穩(wěn)定、洗滌不易破壞結(jié)構(gòu))和良好的耐化學(xué)性。
因此,在選擇面料時(shí),需要根據(jù)具體用途來(lái)權(quán)衡。需要極致耐用、免燙、快干(如戶(hù)外服裝、工裝、運(yùn)動(dòng)服外套、窗簾),合成纖維(特別是滌綸、錦綸)是首選。追求親膚舒適、吸濕透氣、天然質(zhì)感(如內(nèi)衣、T恤、床品),棉等天然纖維更合適。而混紡(如滌棉)則常被用來(lái)兼顧雙方優(yōu)點(diǎn)(如滌的強(qiáng)度抗皺 + 棉的舒適透氣)。