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#整理劑復配，有助于獲得比較優(yōu)異的涼感整理效果。通過單因素實驗和響應面模型對軋車壓力、焙烘定形溫度和焙烘時間進行優(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、運動等過程中消費者的穿著舒適度。涼感功能的紡織面料可使人體迅速擴散體熱，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，不僅提高了消費者舒適、涼爽的生活品質(zhì)，也符合當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行物理化學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)化涼感功能的報道。
我國早在秦漢時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。
基于此，本實驗研究漢麻/棉混紡織物的涼感整理技術(shù)，根據(jù)整理劑特點進行復配應用，分析各加工工藝對涼感效果的影響，并通過響應面分析法［8］（RSA）進一步優(yōu)化了涼感加工工藝，以期為漢麻織物的涼感應用提供借鑒，進一步推動漢麻紡織材料的廣泛應用。
1 實驗
1.1 材料
織物：39%漢麻與61%棉混紡的機織物（單位面積質(zhì)量為125g/cm2，雅戈爾服裝制造有限公司）。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)量分數(shù)根據(jù)研究過程設(shè)置），攪拌均勻?？椢镆唤卉堈硪海▔毫?/font>0.3MPa），然后150℃焙烘定形，焙烘時間為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》，采用冷暖感測試儀對樣品進行涼感性能測試，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（Qmax）。
為了探究涼感織物的耐水洗性，按照GB/T 8629—2017《紡織品試驗用家庭洗滌和干燥程序》洗滌20次，晾干后進行涼感性能測試。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同整理劑的應用效果
配制質(zhì)量分數(shù)10%的1#和2#涼感整理液，按1.2工藝進行加工，在標準測試條件下水洗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Qmax達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Qmax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#整理劑進行復配。
涼感整理劑復配方案如表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。采用涼感效果較好的C方案對后整理工藝進行探討。
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，當軋車壓力增加到0.3MPa時，Qmax達到最大；隨著軋車壓力的進一步增大，Qmax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Qmax總體變化不大?？梢姸ㄐ螠囟葧绊憶龈姓韯┰诳椢锷系挠行Ц街汉娑ㄐ芜^程使整理劑能夠有效地附著在織物表面，但當定形溫度過低時，整理劑附著在織物表面的牢固性比較弱，導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間的延長而加強，當定形時間為90s時，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
進一步采用響應曲面（RSM）分析法建立數(shù)學模型，優(yōu)化加工工藝流程。以最大瞬態(tài)熱流量（Qmax）作為響應值，用Design-Expert軟件構(gòu)建與響應因子之間函數(shù)關(guān)系的響應曲面模型，針對上述單因素實驗結(jié)果周邊的范圍值設(shè)計多因素實驗方案（如表2所示），描述各個影響因子的作用。
根據(jù)響應值進行Design-Expert軟件回歸分析，得出線性多元回歸模型，方程式為：Qmax=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)計學意義；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間的影響不顯著。
圖6為模型擬合值與實測值對比。由圖6可知，在測量范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)點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?shù)?。綜合單因素實驗的初步優(yōu)選和響應面模擬分析，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配方法，以6%的1#整理劑復配4%的2#整理劑，可提高耐水洗性。以響應面法對加工條件進一步分析，優(yōu)選加工條件為：軋車壓力0.35MPa，150℃焙烘定形90s。響應面模型具有統(tǒng)計學意義，可在紡織加工領(lǐng)域推廣使用
參考文獻
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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面工藝優(yōu)化[J].染整技術(shù)，2023，45(05)：32-35.
