弹力牛仔布在不同水洗工艺下的失弹性研究Word文件下载.docx

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2.实验部分……………………………………………………………………11

2.1实验材料及仪器……………………………………………………………11

2.1.1实验材料表………………………………………………………………11

2.1.2实验仪器及设备………………………………………………………11

2.2试验方法与过程……………………………………………………………12

2.2.1弹力牛仔布的洗炼退浆………………………………………………12

2.2.2弹力牛仔布的洗水整理………………………………………………12

2.2.3织物弹性性能测试方法………………………………………………13

3.实验结果与分析…………………………………………………………15

3.1皂洗次数对弹力牛仔布弹性性能的影响……………………………15

3.1.1皂洗次数对弹力牛仔布纬向弹性性能的影响…………………15

3.1.2皂洗次数对弹力牛仔布经向弹性性能的影响…………………17

3.2皂洗温度对弹力牛仔布弹性性能的影响……………………………18

3.2.1皂洗温度对弹力牛仔布纬向弹性性能的影响…………………18

3.2.2皂洗温度对弹力牛仔布经向弹性性能的影响…………………19

3.3漂洗次氯酸钠浓度对弹力牛仔布弹性性能的影响………………20

3.3.1漂洗次氯酸钠浓度对弹力牛仔布纬向弹性性能的影响………20

3.3.2漂洗次氯酸钠浓度对弹力牛仔布经向弹性性能的影响………22

3.4漂洗温度对弹力牛仔布弹性性能的影响……………………………22

3.4.1漂洗温度对弹力牛仔布纬向弹性性能的影响…………………22

3.4.2漂洗温度对弹力牛仔布经向弹性性能的影响…………………24

4.结论……………………………………………………………………………25

参考文献

附录

外文资料

中文译文

致谢

1.前言

随着时代的发展进步，服装工业的快速发展以及服装潮流的瞬息万变，人们对服装的需求已经改变，对它的美观性和穿着舒适性提出了更高的要求。

自从上世纪50年代弹性纤维诞生以来，由于其良好的适体性能够体现人体优美曲线以及使穿着活动自由、灵活等特性而备受人们的喜爱。

氨纶与棉纤维交织制成的织物不仅保留了氨纶优异弹性，同时还具有吸湿、透气、手感柔软等的特性，满足了人们对服装穿着舒适、贴身、美观等要求，赢得了越来越多消费者的青睐。

自1959年美国杜邦公司首次实现了聚氨醋溶液干法纺丝工业化生产以来，氨纶在纺织纤维领域中的地位日益突出，尤其氨纶弹力织物风靡世界。

［1］

氨纶是我国的商品名，其学名为聚氨基甲酸醋弹性纤维。

国际化纤商品系统中，凡至少含有85％聚氨醋的弹性纤维称为“Spandex”（斯潘德克斯）[2]。

目前全世界有18个国家生产氨纶。

如果以生产企业划分则美国杜邦集团商品名为“Lycra”（莱卡）的生产规模占全世界市场的50%；

其次是德国拜耳公司生产的“Dolartan”世占界市场的23%；

第三是日本东丽一杜邦公司生产“Opelon”。

［3］

牛仔布的生产起源于美国，李维·

施特劳斯是牛仔服装的创始人。

牛仔装以风格粗犷、穿着舒适、坚韧耐磨获得广大消费者的欢迎，至今已经流行了150多年。

牛仔服装是人们的一种主要消费品，其需求量相当可观。

据美国棉花公司统计，全球消费者人均拥有7条牛仔裤，中国消费者人均为4条，而世界各地有90％的消费者至少拥有1条牛仔裤，有64％的消费者喜欢穿着牛仔裤［4］。

在牛仔布成分中加入氨纶等富有弹性的纤维，能使牛仔服装的紧身特色与可活动性有机地结合起来，同时也改善了牛仔布的抗皱防缩性能。

近年牛仔布市场逐步活跃，弹力牛仔面料作为牛仔发展的重点，于上世纪末在欧美市场日益盛行，成为市场的宠儿。

弹力牛仔不仅优雅了过去牛仔布粗犷的外表，而且在用料、剪裁、水洗方面均增添了不少新的亮色，成为商家们在越来越拥挤的牛仔市场中急欲捕捉的新的商机。

1.1弹力牛仔布的研究现状和发展趋势

1.1.1国内弹力牛仔织物的发展

随着国内研究机构和企业对弹性纤维、弹性织物重视程度的增加，国内的弹性织物产品的竞争力也是逐步增强，出口也逐渐增加，对弹性织物的弹性伸长率和弹性回复率的检侧需求量也越来越大［5］。

氨纶弹性纤维是具有高断裂伸长、低模量和高弹性回复率的合成纤维。

良好的伸展性和回复性使牛仔服装的舒适性、随意性发挥得淋漓尽致。

近几年，国内不少学者针对氨纶弹力牛仔布的生产工艺进行改进，目前弹力牛仔布已形成一股强大的流行趋势。

1993年郑州第五棉纺织厂张敬亮等［6］设计了一种含氨纶的纬弹牛仔布，但伸缩率不稳定，有待改进。

随后，不少学者开始设计开发氨纶弹力牛仔布，技术逐渐成熟，并出现了双向弹力设计。

1998年济南大学李胜铎等［7］经纬向都采用氨纶包芯纱，开发出全弹牛仔布。

2006年五邑大学张增强等［8-9］采用棉纱与Coolcool聚醋纤维长丝，织成弹力牛仔布，织物既有弹性，又可起到排汗导湿、保持人体皮肤干爽的作用；

随后，他又对这种吸湿排汗牛仔布的酶洗柔软整理进行研究，确定了最佳工艺。

但是国内弹力牛仔的发展并非一帆风顺，可谓一波三折，直到2003年才初见成效。

据针织协会理事长王智介绍，牛仔是一个大的品类，上百年来一直受到人们的欢迎，主要是INDIGO染料经过后面的水洗、石墨后形成的突出风格，深受大家的喜爱。

2003年国内发明了经纱制筒机，解决了定染筒子纱的问题，整个针织弹力牛仔的瓶颈也随之解决了。

由该面料制成的成衣经水洗、刷白、猫须、套色和拔印等后处理，展现出健康、舒适、新颖、时尚、怀旧的风格。

目前针织弹力牛仔系列面料远销日本、韩国和欧美市场，获得了客户的一致好评。

中国针织工业协会理事长王智认为，因为针织纱有弹性，针织产品也有弹性，而且比较轻薄，现在产品流行趋势是向轻薄的方向发展，所以现在针织弹力牛仔如果能够将牛仔风格、弹性、轻薄等特性结合起来就可以开发出很多新产品。

虽然现在机织牛仔加入氨纶后也有弹性，而针织本身有弹性再加上氨纶就可以做成更加轻薄的产品。

1.1.2国际弹力牛仔织物的发展

十九世纪中叶，一位名叫LeviStrauss的犹太裔商人把一种质地粗糙的面料引入美国，并用这种原本制作帐幕的帆布，为三藩市从事淘金业的矿工们制造出一种质地坚韧、耐用的工作服，并因其极佳的实用性能而迅速受到欢迎；

而由此引发的一连串演变。

LeviStrauss&

Co是世界牛仔服的领导品牌，在110个国家进行销售。

自从1873年发明，Levi'

s牛仔已经变成了服装业史上世界上最成功和最广为人知的服装业。

自从1986年推出，已经引领了美国卡其类的潮流。

现在受到众多国家的欢迎。

在2003年，Levi推出LeviStraussSignature™品牌，从他们信任的公司为有意识的品牌消费者高品质和时尚的时装。

2004年，Levi的净销售额为41亿。

一直以来，美国以生产纬向弹力牛仔布为主，欧洲则大多为经向弹力或经纬双向弹力牛仔布。

全球牛仔布的产量超过20亿米，有气流纺或环锭纺纱线。

在20世纪80年代，美国牛仔布产量是全球产量的50％，但在最近的十年之中，中国、印度、巴基斯坦、马来西亚、土尔其和墨西哥建立了大量的牛仔布生产厂，美国乃至世界的牛仔布生产重心已转移至亚洲低劳动力成本的国家。

2000年，中国牛仔布产量约为2424t，进口靛蓝染料759t，而2001年，其产量已升至2717t，进口靛蓝染料下降至702t。

AMukhopadhyay[10]等将含有氨纶的棉织物和纯棉织物弹性性能进行了比较，研究了氨纶纤维对含有氨纶的棉织物弹性回复性能的影响。

在L.A（洛杉矶）纺织展上，人们惊奇地发现：

梭织牛仔面料市场的需求进一步萎缩，而以弹力牛仔为代表的新的针织面料的需求加大。

一些大的面料采购商，如LIZCLAIBORNE、LANDSEND、JOCKEY、GAP等对牛仔和棉类需求较大的品牌，对于针织弹力牛仔表现出强烈的兴趣和需求。

而来自巴西、墨西哥的面料供应商，如Affiniti和Berlan等都展出了大量针织弹力牛仔。

从国外发展情况来看，弹力牛仔的后整理经不同的牛仔磨洗工艺产生不同的效果，有“天然去雕饰”的自然美，其优良的服用性能是传统牛仔无可比拟的，经深加工后的弹力牛仔服饰深受国内外客户的青睐、是目前日趋流行的中高档产品。

1.2弹力牛仔织物概述

1.2.1牛仔织物的分类

弹力牛仔布6~16盎司（200~540g/㎡）各种规格牛仔布料系列，是一年四季流行牛仔面料的最佳选择，包括：

①纯棉、混纺靛蓝、溴锭蓝、硫化黑牛仔布系列；

②蓝套黑、特深蓝、灰色等套色牛仔布系列；

③混色牛仔布系列；

④纬弹、经纬双弹等弹力牛仔布系列，在纯棉织物中加入2%左右的莱卡，使牛仔布面料更加贴身舒适；

⑤竹节、弹力竹节等竹节牛仔布系列（流星雨系列）；

⑥天丝（TENCEL）牛仔布系列，采用天然绿色环保原料TENCEL纤维，具有良好的吸湿透气性能，飘逸悬垂，穿着舒适；

⑦蓝白条、凹凸条、深浅条等异经牛仔布系列和其他各类提花牛仔布系列；

⑧高支高密牛仔布系列，细腻质感,轻薄休闲。

1.2.2弹性纤维的开发和应用

（一）几种弹性纤维的开发

T-400弹性纤维：

由两种不同的涤纶纤维制成的双组分纤维。

自动卷曲，两种组分收缩率不同，从筒子上退绕后形成卷曲，以在染色和后整理中保持卷曲这种纤维比过去的涤纶纤维有更好的弹性回复性，避免了松弛现象的发生，同时该产品还具有良好的保型性和抗皱性，具有优良的弹性回复性，易护理，可水洗，抗褶皱，保持褶裥。

平滑的外观，柔软的手感，固有的化学稳定性；

与涤纶兼容的弹力纤维，耐水洗，染色效果好；

其色牢度可达到四级以上，相当于一般聚酯的染色特性。

而类似PBT，PTT等皆无法达到T-400的弹性及弹力，更无法达到相同的布面平整度。

T-400弹性纤维赋予牛仔布全新的定义：

出色的外观效果、卓越的弹性和前所未有的服用性能。

无论你要寻求的是漂白、洗涤还是磨砂后的美妙效果，T-400都能够如你所愿，呈现你所需的外观效果。

消费者会发现，含有T-400纤维的牛仔裤是他们所穿过牛仔裤中最舒服的，而且在多次穿着后仍能保持原状。

PBT弹性纤维：

由PBT制成的纤维具有聚脂纤维共有的一些特性，但由于在PBT大分子基本链节上的柔性部分较长，因而使PBT纤维的熔点和玻璃化温度较普通聚脂纤维为低，导致纤维大分子链的柔性和弹性有所提高。

因而，PBT纤维又具有其自身的一些特点，如弹性和染色性较好等。

它具有如下的产品特性：

具有良好的耐久性、尺寸稳定性好较好的弹性，而且弹性不受温度的影响

纤维及其制品的手感柔软，吸湿性、耐磨性和纤维卷曲性好，拉伸弹性和压缩弹性极好，弹性回复率优于涤纶，在干湿态条件下均具有特殊的伸缩性，而且弹性不受周围环境温度变化的影响，价格远低于氨纶纤维。

具有良好的染色性能，可用普通分散染料进行常压沸染，而无需载体。

染得纤维色泽鲜艳，色牢度及耐氯性优良。

具有优良的耐化学药品性、耐光性和耐热性。

PBT与PET复合纤维具有细而密的立体卷曲、优越的回弹性，手感柔软和优良的染色性能，是理想的仿毛、仿羽绒原料，穿着舒适。

PWY弹性纤维：

运用独特原料及特殊加工工艺生产的弹力原料，既可直接使用，也使用加捻使用，多样变化，染色性好。

（二）弹性纤维在弹力牛仔面料中的应用

弹力牛仔面料是在纬向、经向或经纬两向加入弹力纤维（如氨纶包覆纱、PBT、T-400等），使牛仔装既贴身、舒适又运动自如。

弹性伸度一般在20％～40％，其大小与织物组织结构有着密切关系，织物经纬向紧度愈小，则弹性愈大。

经向紧度一定的情况下，纬向弹力纱的紧度愈大，则弹性愈小，纬向紧度达到一定程度，甚至会出现丧失弹性的情况。

由于弹力牛仔成品面料存在纬向缩水率过大的问题（一般在10％以上，有的甚至20％以上），布幅不稳定给服装生产带来很大不便，所以在产品设计时一般取20％～30％，让织物保持一定经纬向紧度，在预缩整理时适当加大张力，使布幅有较大的收缩，从而获得成品布纬向较低的剩余缩水率。

还可以在弹力牛仔面料经预缩整理后，再进行热定型，这样可获得较均匀一致的布幅和较稳定的、较低的纬向缩水率。

含氨纶的弹力面料穿着舒服，伸展自如，深受市场欢迎。

同时，利用不含氨纶而具有弹性的弹性丝如杜邦研发的T-400等织成的面料不仅弹力轻松、舒适、持久；

而且面料柔软、挺括悬垂，抗皱性好，手感滑爽。

双组分复合长丝（PTT/PET）[11]利用PTT和PET不同的热收缩性能和初始模量，经过热处理后形成螺旋式卷曲而赋予纤维一定的弹性，使其制成的织物具有较好的弹性［12-13］。

织物纬向采用PTT/PET，经向采用棉交织而成的厚重型弹力斜纹牛仔面料。

目前对双组分复合长丝（PTT/PET）制得的牛仔类面料性能研究还较少。

1.3织物弹性性能概述

1.3.1织物的弹性性能

织物弹性是指当引起织物变形的外力去除后，织物形状回复的能力。

织物的拉伸分为单向拉伸和双向拉伸。

单向拉伸是试样沿着拉伸方向增加，而垂直于拉伸方向的尺寸则缩短。

双向拉伸是拉伸同时在两个垂直方向上进行，或者是在一个方向进行拉伸，而在与拉伸垂直的方向上则强制试样的尺寸保持不变。

弹力牛仔织物与其他纺织材料一样，变形是由三部分组成，即急弹性变形、缓弹性变形和塑性变形。

急弹性变形是当加上负荷后产生，负荷去除后便立即消失的部分；

缓弹性变形则是加上负荷后随时间增加而增大，而当负荷去除以后，它又逐渐减小，经过一定时间它就完全消失的部分；

塑性变形则是由于纤维或纱线微结构中产生了不可回复的变形部分。

SMPhadke，VKarolia[14]研究了不同组织结构、不同编织张力、不同织针规格等对弹性织物在纵、横方向上的瞬时弹性回复和延缓弹性回复的影响。

1.3.2织物弹性性能的指标及常用测试方法

织物在拉伸负荷作用下会产生较大的变形，试样沿拉伸负荷方向伸长，沿垂直与拉伸负荷方向收缩。

当负荷释放后，试样会产生回复，但不能完全回复到试样的初始状态，总会产生一部分残余变形。

我们把试样能回复的这部分变形称为弹性变形，把不能回复的这部分变形称为塑性变形。

在弹性变形中，当负荷释放后能立即回复的变形称为瞬时弹性变形；

当延缓一段时间后逐渐回复的变形称为延缓弹性变形。

在瞬时弹性变形后的残余变形称为瞬时塑性变形；

在延缓弹性变形后的残余变形称为延缓塑性变形。

弹性变形和塑性变形的大小是衡量弹性针织物弹性性能的重要指标。

一般来说，弹性变形愈大而塑性变形愈小的针织物，其弹性性能愈好。

为此，我们必须测定弹性织物的弹性回复率和塑性变形率这两个指标。

弹性回复率是衡量织物的弹性变形大小，塑性变形率是衡量织物的塑性变形大小。

随着国内研究机构和企业对弹性纤维、弹性织物重视程度的增加，国内的弹性纤维弹性织物产品的竞争力也是逐步增强，出口也逐渐增加，对弹性织物的弹性回复性能的检测需求量也越来越大。

弹性织物的弹性测试方法，目前国内还没有统一的标准，有些广家自行制定了一些简单的测试方法和标准。

总体而言，织物拉伸弹性的测试方法很多，可分为定伸长法和定负荷法，根据拉伸方向可分为单向拉伸和双向拉伸以及根据拉伸次数可分为单次拉伸和多次拉伸等方式。

[15]

定伸长拉伸是将针织物沿横向或纵向拉伸至一定长度，保持一定的时间，去除外力，再停顿一定时间，记录外力释放后针织物拉伸方向的尺寸变化，这可在具有自动记录装置的织物强力仪上直接记录拉伸曲线。

该法可循环数次操作。

定负荷拉伸是将试样在一定条件下加上一定负荷，保持一定时间，除去负荷。

再停顿一定时间，记录试样在拉伸方向的尺寸变化。

定负荷的伸长率越大，说明该织物在外力作用下愈容易产生变形，该法也可循环数次操作。

1.4现阶段常用牛仔水洗工艺概述

1.4.1退浆洗

退浆洗，是牛仔水洗的前准备工艺，目的是去除服装纱线中的浆料和赋与服装柔软度，以利于后道水洗，同时，充分的退浆会赋予织物极佳的手感并可降低后续水洗助剂的用量。

未退浆的服装因为硬挺易产生折痕和条印，将导致在水洗中产生条痕，因此在退浆洗中也要注意尽量使用大裕比达到最小机械损伤。

目前由于浆料的复杂性和成本考量，低端牛仔服装普遍使用加一定纯碱在80℃左右洗一定时间的手段来简单处理。

作为正常合理的工艺可使用退浆酶、非离子性质的防染枧油、软片的组合来进行。

1.4.2普洗

普洗即普通洗涤，只不过是是用工业洗衣机而已，主要目的是清洁和柔软手感处理，洗时加一些洗衣粉或枧油，一般温度在50-80℃左右，经过一定时间洗涤后，过清水加柔软剂即可，使织物更柔软、舒适，在视觉上更自然更干净。

通常普洗又可以分为清普洗、普洗、重普洗，差异在于洗的时间和洗涤剂用量的不同，是工厂自我标准而不同。

1.4.3石磨洗

石磨洗一般在退浆后进行，洗时在水机中加入一定量的浮石，机内的水位以衣物完全浸透的低水位进行，以使得浮石能很好地与衣物接触。

在石磨前可进行普洗或漂洗，也可在石磨后进行漂洗。

根据客户的不同要求，采用浮石、人造石、胶球等进行洗涤，通过是有规格的选择和磨洗时间及温度的调整已达到不同的洗水效果，洗后布面呈现灰蒙、陈旧的感觉，衣物有轻微之重度破损。

1.4.4砂洗

砂洗多用一些碱性，氧化性助剂，使衣物洗后有一定褪色效果及陈旧感，若配以石磨，洗后布料表面会产生一层柔和霜白的绒毛，再加入一些柔软剂，可使洗后织物松软、柔和，从而提高穿着的舒适性。

1.4.5酵素洗

酵素洗，又叫纤维素酶洗。

酵素是一种纤维素酶，他可以在一定PH值和温度下，对纤维结构产生降解作用，使布面可以较快褪色，去毛，并得到持久的柔软效果。

可以石头并用或代替石头，若与石头并用，通常称为酵素石洗。

1.4.6漂洗

漂洗，为使衣物有洁白或鲜艳的外观和柔软的手感，需对衣物进行漂洗，即在普通洗涤过水后，升温到60℃左右，根据漂白颜色的深浅，加适量的漂水（次氯酸钠溶液）漂洗一定时间，并对板一致。

衣物漂白完成，加入海波对水中的残余氯进行中和，是漂白完全停止。

待过清水后，在50℃水温中加洗涤剂、荧光增白剂、双氧水等做最后的洗涤以中和PH值同时荧光增白等，最后进行柔软处理即可。

需要注意的是：

操作时，加漂白剂的方向应与转缸的转向一致，以免漂白剂稀释。

漂洗可分为氧漂和氯漂。

氧漂是使用双氧水漂白，一般漂布面会略微泛红。

氯漂即使用次氯酸钠漂白。

氯漂的褪色效果粗犷，对用于靛蓝牛仔布的漂洗。

1.4.7化学洗

化学洗主要是通过使用强碱助剂（Na0H,NasiO3等）来达到褪色的目的，洗后衣物有较为明显的陈旧感，再加入柔软剂，衣物会有柔软、丰满的效果。

如果在化学洗中加入石头，则称为化石洗，可以增强褪色及磨损效果，从而使衣物有较强的残旧感，化石洗集化学洗及石洗效果集于一身，洗后可以达到一种仿旧和起毛的效果。

1.5洗水作用和注意问题

1.5.1洗水作用

牛仔布洗水是一项系统工程，通过洗水，一是可全面反应出纺纱工程、络筒工程、整经工程、浆染工程、织造工程、预缩工程等存在的问题，二是可了解下游客户对该产品的满意度。

所以必须对综合系统工程的前后各道工序了解清楚，对每一种洗水工艺研究透彻，摸准客户的心理需求和一些具体要求，加强此方面的技术要求，才能不断推陈出新，赋予新的内涵，使牛仔服装变幻无穷。

只有如此，才能使牛仔服装经久不衰，成为纺织苑一颗奇葩。

牛仔布通过洗水，有如下作用：

分色作用：

由于浆染中的染色工序较难控制，不能做到同一品种、不同缸次颜色完全一致，甚至同一缸次不同织轴就存在着色差，有的仅仅表色一致，但底色不一致，为此为做到“不合格产品坚决拒绝出厂”和“客户满意”的要求，所以设专人进行对颜色，一般分浅、中、深三档，在出货前，对每匹布均取匹头条并编号，然后缝成百家衣，采取漂洗的方法进行重漂，洗好后再一一核对底色，对号入座，不同的颜色分开放置，以确保出厂时同一批货、同一色号的牛仔布，表里颜色完全一致，达到客户的满意。

了解产品回缩：

由于牛仔服装对水洗尺寸变化率即缩水量要求特别高，如果缩水率超标，达不到客户的要求，客户势必退货甚或索赔，则会严重地影响公司的声誉，这将事关重大。

所以公司通常事先采取普洗的办法，对洗前、洗后尺寸进行认真对比，看其是否符合客户的要求，如若达不到，则重新调整工艺，直至符合要求。

洗后重量：

对于布重，通常指产品的有浆重量。

国内行业标准以标准回潮率（8%）时有浆重量偏差不大于3％来考核，还须同时考核纬密偏差。

而在国际上对牛仔布的规格重量，则采用自然回潮率（约6％左右）时，每平方码含浆重量的盎司数为依据，并要考核水洗处理后的重量损失，以检验浆料对布重的影响，而经纬密仅作参考。

但目前有很多客户在购货合同上却要求洗后重量，所以作为生产厂家就必须对成品进行洗水，检验洗后重量是否符合要求。

不然，是无法准时保质保量交货的。

看风格：

主要是针对仿版设计的产品。

尤其是经或经纬向均有竹节的产品，个别来样较小，不易分析，仅仅靠推断。

在大小纱的仿制基本上没问题，而竹节纱的仿制就不那么容易了。

基纱的粗细、长短，竹节纱的长短、倍数，单位长度内的竹节数是否与被仿版的一致，竹节所占比例等是否与原版一致或大致一样，只有通过水洗或酵洗、酵磨或通过手擦后才能知道风格是否接近，然后进行适当调整直至满意为止。

注意有些品种颜色不对，风格同样会受影响。

对色版：

针对个别客户，要求非常苛刻，仿版洗后颜色必须同原版洗水版一致。

此时只有成品版一出来，必须马上进行洗水，有可能所有的洗水方法都能用得上，甚至要进行拖色（即二次染色），否则，是难以达到客户要求的。

1.5.2洗水过程常常要注意的问题

洗水过程中常常存在着很多操作性的实际问题，下面我简单介绍几个常见的问题。

浴比：

如果控制不当，即过大或