工業(yè)清洗對牛仔面料的影響

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本研究在測試牛仔面料服裝熱舒適性能時使用的儀器為ALAMBETA設(shè)備，由捷克SENSORA公司制造，該儀器除了能夠測試上述參數(shù)以外，還能測試樣品的厚度[3]。該儀器能夠簡單模擬人的皮膚，原理是對熱流通過存在溫差的測試盤（22℃）和測試頭（32℃）的時間進行數(shù)學處理。測試標本被置入后，測試頭降低，接觸纖維，熱流水平經(jīng)計算機處理，基于處理結(jié)果來評估測試樣品的熱物理性能[4]。整個測試過程耗時僅幾分鐘，之后得出對樣本參數(shù)的簡單描述。

導熱系數(shù)λ指在穩(wěn)定傳熱條件下，厚度為1m的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內(nèi)，通過1平方米截面積傳遞的熱量。金屬的導熱系數(shù)最高，而聚合物導熱系數(shù)很低，介于0.2到0.4W/m.K。紡織品的導熱系數(shù)一般介于0.033到0.01W/m.K.20℃時，靜止空氣的導熱系數(shù)為0.026W/m。水的導熱系數(shù)是0.6W/m.K，是空氣導熱系數(shù)的25倍之多。這就是為什么在紡織材料中不能有水存在的原因。熱阻R[m2K/W]取決于織物的厚度h和導熱率λ：R=h/λ(1)熱吸收率b由Hes[3]在1987年第一次引入，用來表征人體皮膚與纖維表面短時間接觸的熱感（熱流量大小）。假設(shè)人的皮膚與織物表面熱接觸時間τ短于幾秒鐘，測試面料可以被簡化成具有一定熱容ρc[J/m3]且均勻分布的物質(zhì)，初始溫度為t2。人體（保持恒溫，溫度為t1)）與測試面料間構(gòu)成不均勻的溫度場，考慮到兩側(cè)邊界的條件。

整理工藝的類型牛仔面料制成的服裝一般都要經(jīng)過工業(yè)洗滌也稱工業(yè)清洗這樣一道工序。在這道工序中，需要采用一些化學試劑來清除纖維中的定型劑和其他雜質(zhì)，同時使用其他化學試劑以使服裝達到一定的品質(zhì)。在此過程中，纖維可能會發(fā)生不可逆的變化。這種變化很可能也將改變面料的熱性能，并進一步改變牛仔面料的整體舒適度。從我們調(diào)查以及從牛仔服裝生產(chǎn)商那里反饋的信息，工業(yè)清洗的主要目標是使服裝更好看以及達到需要的手感,他們不考慮清洗過程對熱舒適性能的影響。這可能是由于牛仔服裝的用戶特別是穿牛仔服的人更傾向于心理上的舒適而不是身體上的舒適。Tarha和Sariisik[5]研究了不同的褪色和清洗方法對纖維強度，色值和重量的影響。他們發(fā)現(xiàn)了纖維清洗方法和纖維其他參數(shù)之間有很強的相關(guān)性。在他們的研究中，并沒有考察熱舒適參數(shù)。本研究的目的是考察不同整理工藝對牛仔纖維熱舒適性能的影響，這在之前并沒有被系統(tǒng)地研究過。在工業(yè)清洗的第一階段，機織過程中使用的定型劑和運輸過程中混入的其他雜質(zhì)首先被清除掉，同時使服裝達到一個褪色的外觀。在第二階段，通過使用某些化學物質(zhì)使服裝具備特定的手感或者使之具備特定的性能，如防水性，防蛀等。測試的樣本通過11種方法進行處理（樣品的組成和結(jié)構(gòu)如表1所述），其中一個樣品不作清洗處理,該樣品只做絲光和中和處理，但沒有進行工業(yè)洗滌。

牛仔面料通過使用在棉布的經(jīng)紗和緯紗來制作。經(jīng)紗被染成硫黑色，而緯紗未被染色。這種纖維在工業(yè)洗衣機中通過11種不同的方式清洗（洗滌詳細條件見表1）。制備的織物樣品面積為20×20cm的樣品，測試實驗室的溫度為24～26℃，相對濕度為25～28％。熱導率，熱阻和熱吸收率的測定由ALAMBETA測試儀完成。

顯示的是不同的工業(yè)洗滌方式處理后對纖維熱舒適性能的影響。通過表2可以看出，很明顯，含有定型劑的纖維，其導熱性能最好。另一方面，清除掉所有整理劑的纖維，其導熱性能最差。添加陽離子或有機硅的柔軟劑之后，纖維的導熱性能獲得提升。柔軟劑的使用主要是改善服裝的手感，但在另一方面卻會降低其舒適性。因此，有必要優(yōu)化操作條件，既能使用這些柔軟劑又不破壞服裝的導熱性能。使用更柔軟的紗線也可以解決這個問題。熱阻是同樣重要的另一種現(xiàn)象。它不只是導熱系數(shù)的倒數(shù)，它也有自己的影響。顯然，導熱系數(shù)和熱阻看起來相反，但這兩者之間存在著微妙的差異。

不同的洗滌工藝對纖維的熱傳導性、熱阻和熱吸收率有著不同的影響，這一點很明確。這種差異表明，這三個參數(shù)可以賦予纖維不同的性能。例如，熱傳導性表征熱量從材料的一點傳遞到另一點的能力，而熱吸附性能是表征材料對外部熱條件的調(diào)整能力。在這種情況下，需要考慮熱傳導率、比熱和密度。這意味著，熱吸收率是一個取決于樣品的熱導率、密度和比熱的指標。熱阻與材料的厚度成正比，與材料的熱傳導率成反比。這里，樣本最終厚度也起著重要作用。表2中的結(jié)果表明，工業(yè)清洗對與熱舒適性相關(guān)的三個參數(shù)有顯著的影響。更重要的是，所選參數(shù)之間的相互關(guān)系是不同的。相關(guān)度的范圍從0.392到0.891，盡管如此相關(guān)性依然是高度顯著的（p值小于0.005）。

牛仔面料為了達到褪色的外觀需要經(jīng)過工業(yè)清洗處理。工業(yè)清洗的第二個主要的目標是使面料具有一定的手感[5]。根據(jù)牛仔面料制造商的生產(chǎn)部門提供的信息，這兩個方面的性能消費者很容易做出評判，對產(chǎn)品的市場營銷影響顯著。牛仔服裝生產(chǎn)商總是試圖在這些方面的競爭中占據(jù)優(yōu)勢。根據(jù)牛仔服裝生產(chǎn)商的投資趨向，他們在采購更好的工業(yè)清洗機器和相關(guān)設(shè)備。此外，化學品制造公司為牛仔服裝生產(chǎn)商提供特殊的整理劑是另一個有說服力的論據(jù)。另一方面，牛仔布生產(chǎn)商很少考慮工業(yè)清洗對織物熱舒適性的影響。熱舒適性的差異沒有機器的幫助是很難做出判斷的。不過，穿著牛仔服的消費者可以體驗到這些變化。鑒于熱舒適性是牛仔面料服裝整體舒適性不可缺少的一部分，這項研究可以幫助生產(chǎn)商在工業(yè)清洗對熱舒適性能影響的情況下選擇整理劑。

作者：LubosHESMuhammadMushtaqMANGAT單位：利貝雷茨技術(shù)大學紡織工程學院管理與技術(shù)大學紡織工程系