大豆纤维与棉混纺织热处理后力学性能初探

吕 萍 李 月 潘冬璇

（武汉纺织大学服装学院，湖北武汉430073）

大豆纤维与棉混纺织热处理后力学性能初探

吕 萍 李 月 潘冬璇

（武汉纺织大学服装学院，湖北武汉430073）

大豆纤维与棉混纺是重要的大豆纤维混纺织物之一，在热处理过程中，其力学性能会发生较大变化。本文主要是对经过热处理后的混纺针织物的前后力学性能的比较，得出热处理对混纺针织物力学性能的影响，为以后织物热处理条件的选择提供理论依据。

大豆纤维；热处理；混纺；力学性能

大豆纤维作为一种新型材料，它绿色环保、柔软舒适，但很少单独作为面料，大都与其他纤维混纺，将大豆纤维与棉混纺针织物做热处理，通过对比前后力学性能的差别，总结出大豆纤维与棉的混纺织物最合适的力学特性。

1 大豆纤维与棉纤维混纺

1.1 大豆蛋白纤维的特点

大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类，其有着羊绒般的柔软手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能，还有明显的抑菌功能，是一种新型绿色环保纤维，被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。[1]

表1 大豆蛋白质纤维与其它纺织纤维性能比较

1）大豆纤维单纤维的线密度小，是0.9～3.0dtex。

2）大豆纤维的横截面基本呈扁平状哑铃形或腰圆形，外观呈光亮的黄色。

3）纵向表面有沟槽，使纤维具有良好的导湿性和吸湿放湿性，使织物具有良好的透气性。

4）大豆纤维中大豆蛋白质占23～55%，聚乙烯醇和其他成分占45～77%，大豆蛋白纤维含有多种人类所必需的氨基酸，对人体肌肤具有明显的保健作用。[2]

5）大豆纤维的机械性能优良,强度指标优于棉、毛、蚕丝和粘胶,但强力明显不匀,伸长率大且湿强较差。因此相对于一般的化纤,其卷曲率指标较低,弹性差,易变形。

1.2 大豆纤维与棉纤维混纺的特性

混纺纱线织成的面料，外观具有独特的风格，有蚕丝般的光泽，悬垂性极佳，给人以飘逸脱俗的感觉。其不但有优异的视觉效果，还有很好的舒适性，其手感柔软滑爽，质地轻薄，吸湿导湿性优于纯棉面料，穿着舒适，染色性能优良，有很好的汗渍色牢度。

2 大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的力学性能

力学性能包括织物的拉伸、悬垂、耐磨、起毛、起球等，并运用实验来研究大豆纤维与其他纤维混纺针织物的力学性能。

2.1 试验样品

纬平针织物实验样品成分与编号见表2。 编号 成分 处理条件

表2 实验样品成分与编号

2.2 热处理的方法

热处理：将试样放在实验台上的板子上，将电熨斗调到所需的温度，分别为170℃，200℃，用调好温度的电熨斗对试样处理20min，然后将试样恢复到室温进行其性能指标实验。

2.3 实验结果及分析

2.3.1 大豆纤维与棉混纺针织物基本性能实验

实验结果：织物基本规格实验的实验结果如表3。

结果分析：由表3分析可得，随着温度升高，横密度减少，纵密度及厚度先升后降，重量先开后降。

2.3.2 织物拉伸性能实验结果及分析

实验结果：大豆纤维与棉混纺针织物热处理后织物拉伸性的实验结果如表4。大豆纤维与棉混纺针织物与热处理后的断裂强力变化的关系如图1。大豆纤维与棉混纺针织物与热处理后的断裂伸长率变化的关系如图2。

表3 大豆纤维与棉混纺针织物的基本规格实验结果

表4 大豆纤维与棉混纺针织物的拉伸实验结果

结果分析：通过表4、图1以及图2可以看出，热处理后混纺织物的强力和断裂伸长率都有所下降，其中随着温度的升高，由170℃升到200℃之后，混纺织物的强力和断裂伸长率有所下降。从实验结果中可以看出，除纯大豆纤维外，大豆纤维与棉混纺织物未经热处理时的断裂强力和断裂伸长率都达到了最大值。

2.3.3 织物悬垂性能实验结果及分析

实验结果：大豆纤维与棉混纺针织物热处理后悬垂性能实验的实验结果如表6；大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的静态悬垂系数的变化如图5；大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的动态悬垂系数的变化如图6；大豆纤维与棉混纺针织物170℃热处理后的静态、动态示意图如图7；大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的美感系数的变化如图8；大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的硬挺度系数的变化如图9。

图1 大豆纤维与棉混纺针织物与热处理之后的断裂强力变化的关系

图2 大豆纤维与棉混纺针织物与热处理之后的断裂伸长率变化的关系

表6 大豆纤维混纺针织物的悬垂性实验结果

图5 大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的静态悬垂系数的变化

图6 大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的动态悬垂系数变化

图7 大豆纤维与棉混纺针织物170℃热处理后的静态（上）、动态（下）示意图

图8 大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的美感系数的变化

图9 大豆纤维与棉混纺针织物热处理后的硬挺度系数的变化

结果分析：通过上述悬垂实验结果可以看出，混纺针织物的静态悬垂系数、动态悬垂系数、活泼率、美感系数都比纯大豆纤维针织物增加，硬挺度系数降低；经热处理后混纺针织物的静态悬垂系数、动态悬垂系数、活泼率、美感系数都降低，硬挺度系数提高，同时随着热处理温度的提高混纺针织物的静态悬垂系数、动态悬垂系数、活泼率、美感系数都降低，硬挺度系数提高。

2.3.4 织物耐磨性能实验结果及分析

实验结果：大豆纤维与棉混纺针织物热处理后耐磨性能实验的实验结果如表8。热处理后的大豆纤维与棉混纺针织物平磨后的重量损失率的变化如图15。

表8 大豆纤维混纺针织物热处理后的耐磨性能实验结果

图15 热处理后的大豆纤维与棉混纺针织物平磨后的重量损失率变化

结果分析：根据上面的表3.20以及图3.21可以看出，混纺织物平磨后的重量损失率下降。经热处理后的混纺针织物平磨后的重量损失率下降，且随着热处理温度的提高，混纺织物平磨后的重量损失率略提高，温度过高导致纤维和纱线的损伤。

3 结语

大豆纤维与棉混纺针织物经热处理后拉伸性能有所下降，悬垂性也降低，手感变得坚硬；织物的耐磨性反而变好了，同时线密度也有所降低。在选择大豆纤维与棉混纺制作面料时，可以根据不同服装面料的需求适当的对其进行热处理，提高面料的性能。

[1]石风俊，赵伟玲.大豆蛋白质纤维及其基本特性.毛纺科技，2002（6）.

[2]张世源.大豆蛋白纤维及其生态性.山东纺织科技，2004（5）.

[3]梅士英，唐人成，赵建平，王华杰，杨旭红.大豆蛋白纤维性能及织物待染工艺初探[J].印染,2001(5).

[4]唐人成，徐伟，梅士英，宋心远.大豆纤维耐干热性能研究[J].针织工业，2006（10）：30-33.

[5]郝立才，杨庆斌，于伟东.豆蛋白改性纤维／涤纶混纺针织物力学性能与混纺比优化[J].纺织科技进展,2006(6).

Preliminary Study on MechanicalProperties of Soybean Fiber and Cotton Blended Fabrics after Heat Treatment

LYU Ping LI Yue PAN Dong-xuan
(Fashion school Wuhai Textile University,Wuhai Hubei,430073,China)

The soybean fiber and cotton blended fabric is one of important soybean fiber blended fabrics.In heat treatment,its mechanical property will change greatly.By comparing the mechanical properties before and after the heat treatment,this paper discusses the influence of heat treatment on the mechanical properties of blended fabrics,which provides theoretical basis for the selection of fabric heat treatment condition.

soybean fiber;heat treatment;blended fabrics;mechanical property

TS102.512

B

1674-2346(2015)01-0023-04

(责任编辑 田 犇)

2014－11－05

吕萍，女，硕士研究生。研究方向：服装结构