摘  要：以漢麻/棉混紡織物為加工對象，優(yōu)選涼感整理劑，并提出將兩種涼感整理劑復(fù)配的方法。結(jié)果表明，將涼感效果較好的1#整理劑與耐水洗性較優(yōu)的2#整理劑復(fù)配，有助于獲得比較優(yōu)異的涼感整理效果。通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面模型對軋車壓力、焙烘定形溫度和焙烘時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化的加工工藝為：軋車壓力0.35MPa，150℃焙烘定形90s。

關(guān)鍵詞：漢麻；涼感；功能整理；響應(yīng)面分析法

隨著生活水平的提高，人們對生活品質(zhì)的追求越來越高，織物的使用舒適性能引起消費(fèi)者和生產(chǎn)者的關(guān)注?？椢锝佑|涼感作為舒適性之一，尤其影響夏季、運(yùn)動(dòng)等過程中消費(fèi)者的穿著舒適度。涼感功能的紡織面料可使人體迅速擴(kuò)散體熱，加速排汗降溫，保持持久的冰涼舒適，在襯衫、內(nèi)衣、床品、服裝等各種產(chǎn)品中的使用日益增多，不僅提高了消費(fèi)者舒適、涼爽的生活品質(zhì)，也符合當(dāng)前綠色低碳的生活方式。

目前市場上有大量的涼感纖維織物推廣，面料以化纖類（例如滌綸、錦綸、黏膠纖維面料等）為主^［1-2］，例如Flycool®、X-cool®、Coolmax®等，通過對纖維原材料進(jìn)行物理化學(xué)改性或者后整理的加工方式獲得涼感效果^［3］，而鮮有對麻類天然纖維面料優(yōu)化涼感功能的報(bào)道。

我國早在秦漢時(shí)期就開始使用漢麻和苧麻布作為服用面料。研究發(fā)現(xiàn)，麻類纖維含有天然酚類抗菌物質(zhì)，纖維具有中空結(jié)構(gòu)，表面存在大量溝槽，因此麻織物吸濕排汗性能好，且具有天然抗菌保健和接觸涼感的性質(zhì)^［4］；進(jìn)一步通過涼感功能加工整理有助于完善麻織物的優(yōu)良性能，提高產(chǎn)品的附加值。季萍等^［5］通過助劑整理賦予漢麻/超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維面料優(yōu)異的涼感功能。近年來，漢麻、羅布麻等用于生產(chǎn)高端涼席^［6-7］就是利用了麻纖維吸濕排汗、天然涼爽抗菌的優(yōu)點(diǎn)。

基于此，本實(shí)驗(yàn)研究漢麻/棉混紡織物的涼感整理技術(shù)，根據(jù)整理劑特點(diǎn)進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用，分析各加工工藝對涼感效果的影響，并通過響應(yīng)面分析法^［8］（RSA）進(jìn)一步優(yōu)化了涼感加工工藝，以期為漢麻織物的涼感應(yīng)用提供借鑒，進(jìn)一步推動(dòng)漢麻紡織材料的廣泛應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

織物：39%漢麻與61%棉混紡的機(jī)織物（單位面積質(zhì)量為125g/cm²，雅戈?duì)柗b制造有限公司）。助劑：涼感整理劑RH-NB-633E（1#整理劑，寧波潤禾高新材料科技股份有限公司），涼感整理劑COOLFRESH（2#整理劑，上海億樸紡織科技有限公司）。

1.2 涼感功能整理方法

以涼感整理劑配制功能整理液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)研究過程設(shè)置），攪拌均勻。織物一浸一軋整理液（壓力為0.3MPa），然后150℃焙烘定形，焙烘時(shí)間為90s。

1.3 測試

按照GB/T 35263—2017《紡織品接觸瞬間涼感性能的檢測和評價(jià)》，采用冷暖感測試儀對樣品進(jìn)行涼感性能測試，載樣臺溫度為（20.0±0.5）℃，熱檢測板溫度為（35.0±0.5）℃，溫差為15℃，熱檢測板溫度穩(wěn)定后與織物接觸，在10s內(nèi)記錄最大瞬態(tài)熱流量（Q_max）。

為了探究涼感織物的耐水洗性，按照GB/T 8629—2017《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》洗滌20次，晾干后進(jìn)行涼感性能測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同整理劑的應(yīng)用效果

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的1#和2#涼感整理液，按1.2工藝進(jìn)行加工，在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下水洗20次，對比水洗前后的涼感效果。由圖1可知，1#整理劑處理的漢麻織物在水洗前Q_max達(dá)0.193J/（cm2·s），明顯高于2#整理劑；水洗20次后，漢麻織物涼感效果均降低，1#整理劑降低幅度明顯高于2#整理劑，2#整理劑處理的漢麻織物水洗前后的Q_max變化幅度較小。由此可見，1#整理劑的涼感性能雖然優(yōu)越，但不耐洗滌，故本研究將1#、2#整理劑進(jìn)行復(fù)配。

涼感整理劑復(fù)配方案如表1所示，整理布樣經(jīng)水洗后，涼感性能如圖2所示。由圖2可以看出，隨著1#整理劑用量的增加，織物涼感效果稍有提升；樣品A水洗前后的涼感性能變化較小，即隨著2#整理劑用量的增加，耐水洗性能增強(qiáng)。采用涼感效果較好的C方案對后整理工藝進(jìn)行探討。

2.2 后整理加工對涼感效果的影響

控制定形焙烘溫度為150℃、焙烘時(shí)間為90s，分別設(shè)置軋車壓力為0.1、0.2、0.3、0.4MPa，整理織物水洗前后的涼感測試結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出，整理織物的涼感性能隨著軋車壓力的增大而提升，當(dāng)軋車壓力增加到0.3MPa時(shí)，Q_max達(dá)到最大；隨著軋車壓力的進(jìn)一步增大，Q_max不再增加。增加軋車壓力能夠增加有效附著在織物表面的整理劑量，從而提高織物的涼感性能，但軋車壓力增加到一定程度后，能夠有效附著在織物表面的整理劑已經(jīng)達(dá)到飽和。

設(shè)置軋車壓力為0.3MPa，分別設(shè)置焙烘溫度為120、150、180℃，焙烘時(shí)間為90s，整理織物水洗前后的涼感測試結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出，整理后的漢麻織物涼感性能隨著焙烘定形溫度的升高而提升，水洗后的Q_max總體變化不大?？梢姸ㄐ螠囟葧?huì)影響涼感整理劑在織物上的有效附著，焙烘定形過程使整理劑能夠有效地附著在織物表面，但當(dāng)定形溫度過低時(shí)，整理劑附著在織物表面的牢固性比較弱，導(dǎo)致整理織物的涼感性能不佳。

設(shè)置軋車壓力為0.3MPa，焙烘溫度為150℃，焙烘時(shí)間為90、150、180s。整理織物水洗前后的涼感測試結(jié)果如圖5所示。由圖5可以看出，整理后的漢麻織物涼感性能并未隨著焙烘定形時(shí)間的延長而加強(qiáng)，當(dāng)定形時(shí)間為90s時(shí)，整理織物可以取得較好的涼感性能。

2.3 不同整理劑的效果對比

進(jìn)一步采用響應(yīng)曲面（RSM）分析法建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化加工工藝流程。以最大瞬態(tài)熱流量（Q_max）作為響應(yīng)值，用Design-Expert軟件構(gòu)建與響應(yīng)因子之間函數(shù)關(guān)系的響應(yīng)曲面模型，針對上述單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果周邊的范圍值設(shè)計(jì)多因素實(shí)驗(yàn)方案（如表2所示），描述各個(gè)影響因子的作用。

根據(jù)響應(yīng)值進(jìn)行Design-Expert軟件回歸分析，得出線性多元回歸模型，方程式為：Q_max=0.1897+0.0066a+0.0004b-0.0013c。如表3所示，本模型p值為0.0020，小于0.01，表明該模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；變量軋車壓力p值小于0.01，具有顯著影響；而焙烘溫度和焙烘時(shí)間的影響不顯著。

圖6為模型擬合值與實(shí)測值對比。由圖6可知，在測量范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)點(diǎn)基本分布在一條線兩側(cè)，差距較小，表明該模型擬合了大部分因素的變化，少部分因素的失擬可能是由于操作不當(dāng)?shù)取＞C合單因素實(shí)驗(yàn)的初步優(yōu)選和響應(yīng)面模擬分析，優(yōu)選加工條件為：軋車壓力0.35MPa，150℃焙烘定形90s。

3 結(jié)論

以漢麻/棉混紡織物為加工對象，提出兩種涼感整理劑的復(fù)配方法，以6%的1#整理劑復(fù)配4%的2#整理劑，可提高耐水洗性。以響應(yīng)面法對加工條件進(jìn)一步分析，優(yōu)選加工條件為：軋車壓力0.35MPa，150℃焙烘定形90s。響應(yīng)面模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可在紡織加工領(lǐng)域推廣使用

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文章摘自：王賀蘭，王慶淼，王平等.漢麻/棉混紡面料的涼感整理及其響應(yīng)面工藝優(yōu)化[J].染整技術(shù)，2023，45(05)：32-35.