特定污渍的蚕丝织物洗涤性能研究

唐文彬,李长龙,王宗乾，汤立洋

(安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000)



特定污渍的蚕丝织物洗涤性能研究

唐文彬,李长龙,王宗乾，汤立洋

(安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000)

摘要：滚筒洗衣机洗涤蚕丝织物易变形且去污能力差，影响其服用性能.为了优化蚕丝织物的滚筒洗涤工序，实验制备了牛奶、炭黑和食用油污渍布样，以洗涤转停比、洗涤温度、洗涤时间为因素，应用3因素3水平的正交表进行正交试验.综合污渍去污率和蚕丝织物的缩水率、皱变、色变等性能指标，得到优化后3种污渍的洗涤参数.牛奶污渍的洗涤参数为洗涤时间45 min、洗涤温度30 ℃、洗涤转停比8∶20(以秒计)；炭黑污渍的洗涤参数为洗涤时间45 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8；食用油污渍的洗涤参数为洗涤时间35 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8.试验可知，对蚕丝织物缩水率影响最大的是洗涤时间，其次是洗涤温度，影响最小的是洗涤转停比，试验为机洗蚕丝织物洗涤参数的设置提供了依据.

关键词：洗涤；去污率；蚕丝织物；洗涤参数

科学的发展和人们生活水平的提高推动了家用洗衣机行业的快速发展，洗衣机洗涤程序的设定，特别是高档纺织品洗涤程序的设定变得尤为重要.蚕丝织物由于具有华丽的外观、柔软滑爽的手感、优异的透气性和良好的可穿着性，赢得了“纤维皇后”的美誉.尤丽霞等[1]对超声波预处理对真丝织物污渍的去除及性能的影响做了研究，提出炭黑油污布是检测洗衣机洗涤性能的标准污染布之一；王赢等[2]探讨了水性体系中新型炭黑油污布的制备方法，评价了炭黑油污布的着色均匀性和洗涤性能.

以蚕丝织物为研究对象，针对蚕丝织物的特定污渍设定洗涤程序，综合去污率和织物缩水率、皱变、色变等性能，对滚筒洗衣机原洗涤程序进行了优化，分别找出了影响蚕丝牛奶污渍、炭黑污渍和食用油污渍去污率的主要因素，为滚筒洗衣机设定针对特定污渍的洗涤程序提供了有力依据.

1试验

1.1仪器

DG-F75366BCX三洋滚筒洗衣机，Datacolor测色配色仪(650)，荧光白度仪(LB-48B)，精密pH计(PHS-3C型)，精密天平，丁字尺，剪刀.

1.2材料

蚕丝织物(电力纺，经密608根/10 cm，纬密450根/10 cm，定量40 g/m2)，阿拉伯树胶粉，平平加O，乙醇，炭黑粉，牛奶，食用油.

1.3试验方法

1.3.1制备蚕丝炭黑污布

在乙醇水溶液中加入适量的阿拉伯胶粉和平平加O，搅拌至充分溶解后加入适量的炭黑粉，持续搅拌一段时间，再经高速搅拌机以10 000 r/min的速度搅拌10 min，使炭黑粉均匀分散，制成炭黑污液.

将蚕丝织物放入炭黑污液中浸泡6 h，在轧液率为100%的轧辊上二浸二轧，自然晾干，将炭黑污渍布剪成10 cm×10 cm的试样布，用密封袋包装封存备用.

1.3.2制备蚕丝牛奶污布

取适量阿拉伯树胶粉加入适量温水，搅拌至完全溶解，再向阿拉伯树胶液中加入少许炭黑粉，边加边搅拌至炭黑粉颗粒充分分散.将牛奶分散液倒入奶粉水溶液中，加入一定量蒸馏水用乳化器以4 000 r/min的速度均质1 h，备用.将已配制好的牛奶污液调至40 ℃，用两层纱布过滤污液至污液槽内.

将蚕丝织物浸入污液槽内浸泡6 h，然后在轧液率为100%的轧辊上二浸二轧，自然晾干，密封保存.将牛奶污渍布剪成10 cm×10 cm的试样布，用密封袋包装封存备用.

1.3.3制备蚕丝食用油污布[3]

称取适量的食用油、炭黑粉、乳化剂和增稠稳定剂，放进盛有一定量去离子水的容量为500 mL的塑料杯中，用乳化器以4 000～5 000 r/min的速度均质1 h.

将蚕丝织物浸入污液槽内浸泡6 h，然后在轧液率为100%的轧辊上二浸二轧，自然晾干，密封保存.将食用油污渍布剪成10 cm×10 cm的试样布，用密封袋包装封存备用.

1.3.4制作待洗样品

将原蚕丝布裁剪成40 cm×40 cm大小，各两块，作为陪洗布，用于测量此次洗涤程序下织物的缩水率和皱变.将蚕丝污渍布裁成10 cm×10 cm大小，各两块，并将污渍布缝于蚕丝陪洗布上，用于测量此次洗涤程序下织物的去污率.取一块10 cm×10 cm大小的红色蚕丝织物，作为陪洗色布，用于测量此次洗涤程序下蚕丝织物的色变值.

1.3.5洗涤参数的设置

影响蚕丝污渍布洗涤性能的主要因素有洗涤转停比、洗涤温度和洗涤时间，将其作为考察因素，应用3因素3水平的正交表进行正交试验，探讨各因素对污渍布去污率Dx的影响，得到影响蚕丝污渍布各因素的主次顺序，并测量缩水率、色变和皱变作为参考.

1.4测试方法

1.4.1去污率

用Datacolor测色配色仪测反射率，用于计算去污率.污渍布去污率的计算公式[4]为

式中：Dx为去污率，Yw为污染布洗后的反射率，Ys为污染布洗前的反射率，Yo为原布的反射率.

1.4.2缩水率

参考GB/T 8628—2013 《纺织品 测定尺寸变化的试验中织物试样和服装的准备、标记及测量》[5]，将洗后的两块40 cm×40 cm大小的蚕丝陪洗布自然晾干，测量此时的经向长度l1,则缩水率公式为

1.4.3皱变

参考FZ/T 01054.6—1999 《织物风格试验方法 平整度试验方法》[6]，在D65光源工作台上记录两块40 cm×40 cm的试样外观出现的褶皱数，对织物进行评级，分为一级(皱变严重)、二级(皱变较严重)、三级(皱变较轻微)、四级(皱变轻微).

1.4.4色变

参考GB/T 8424.2—2001《纺织品 色牢度试验相对白度的仪器评定方法》[7]用Datacolor测色配色仪测量色布洗涤后的色变值。

2结果与讨论

2.1优化前的洗涤性能

选用合肥三洋股份有限公司提供的DG-F75366BCX三洋滚筒洗衣机进行洗涤试验，原洗涤蚕丝织物程序为洗涤时间30 min、洗涤温度40 ℃、洗涤转停比20∶8、漂洗次数2次、脱水时间3 min、脱水转速500 r/min、洗涤水位3、漂洗水位7.蚕丝属于蛋白质织物，所以试验选用蓝月亮中性洗衣液进行洗涤.将3种污渍布缝制在蚕丝上进行洗涤，洗涤剂用量均为建议用量20 g，并按照1.3的方法进行各项性能的测试，结果见表1.

表1　洗衣机自带蚕丝洗涤程序洗涤测得数据

由表1可知，牛奶污渍、炭黑污渍和油污很难去除，去污率均较低，同时织物外观尺寸的稳定受到了影响且色变较严重，故以下试验主要考虑优化去污率，同时也要兼顾蚕丝的外观稳定性和色变值.影响去污率的主要因素是洗涤时间、洗涤温度和洗涤转停比.

2.2牛奶污渍洗涤参数的优化

针对牛奶污渍优化洗涤参数，选用三因素三水平的正交表安排试验,试验数据见表2和表3.

表2　洗涤因子水平表

表3　牛奶污渍洗涤试验结果

表3的极差分析结果表明，洗涤温度对去污率的影响最大，洗涤时间次之，洗涤转停比最小.牛奶属于蛋白质污渍，洗涤温度过高可能会导致蛋白质变性沾附在织物上难以去除.洗涤时间越长，洗涤剂在水中发挥的作用越充分，去污率就越高.更长的洗涤时间也意味着更久的机械力，对于顽固的污渍，只有用长时间的机械力才可能使其脱落，所以洗涤时间越长，去污率就越高[8].洗涤蚕丝牛奶污渍的最佳工艺组合是A3B2C1，即洗涤时间45 min、洗涤温度30 ℃、洗涤转停比8∶20.

验证：在最佳工艺组合A3B2C1的条件下，去污率为47.59%，缩水率为6.33%，皱变为3级，色变值为8.5，符合试验结果.

2.3炭黑污渍洗涤参数的优化

针对炭黑污渍优化洗涤参数，选用三因素三水平的正交表安排试验,试验数据见表4.

表4　炭黑污渍洗涤试验结果

表4的极差分析结果表明，洗涤时间对去污率的影响最大，洗涤转停比次之，洗涤温度最小.炭黑是难溶性的无机污渍，难溶于水，但是可以在洗涤剂的水溶液中通过胶溶、分散、悬浮作用去除[9].织物在洗衣机中洗涤，受到洗衣机带来的机械力，不停做翻转运动，而转停比不仅改变着织物做翻滚运动的时间，还影响着水流的速度.当洗涤转停比为20∶8时，洗涤和漂洗过程中转和停的时间相差较大，有利于织物的润湿，同时织物也受到了较大的机械力作用.炭黑污渍去除时，需要一定的洗涤时间加上较大的机械力.洗涤蚕丝炭黑污渍的最佳工艺组合是A3B3C3,即是洗涤时间45 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8.

验证：在最佳工艺组合A3B3C3的条件下，去污率为52.76%,缩水率为6.67%,皱变为2级,色变值为11.8,符合试验结果.

2.4油污渍洗涤参数的优化

针对油污渍优化洗涤参数，选用三因素三水平的正交表安排试验,试验数据见表5.

表5　食用油污渍洗涤试验结果

表5的极差分析结果表明，洗涤温度对去污率的影响最大，洗涤时间次之，洗涤转停比最小.原因可能是食用油属于脂类污渍，温度高有利于脂类污渍的水解，加之一定的洗涤时间污渍容易被去除.洗涤蚕丝油污的最佳工艺组合是A2B3C3,即洗涤时间30 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8.

验证：在最佳工艺组合A2B3C3的条件下，去污率为49.2%，缩水率为6.67%，皱变为2级，色变值为12，符合实验结果.

2.5洗涤参数对蚕丝织物缩水率的影响分析

为了探究洗涤时间、洗涤温度、洗涤转停比这3个因素对蚕丝织物缩水率的影响，选用三因素三水平的正交表安排试验,试验数据见表6.

表6　洗涤参数对蚕丝织物缩水率影响的试验结果

表6的极差分析结果表明，洗涤时间对蚕丝缩水率的影响最大，洗涤时间次之，洗涤转停比最小.

验证：在A1B1C2工艺条件下，即洗涤时间15 min、洗涤温度15 ℃、洗涤转停比14∶14，蚕丝织物的缩水率是5.5%，符合试验结果.

3结论

用DG-F75366BCX三洋滚筒洗衣机洗涤蚕丝织物的3种污渍，采用正交试验，得到优化后洗涤参数如下：

(1)影响牛奶污渍去污率的因素由大到小分别是洗涤时间、洗涤温度和洗涤转停比.优化后的洗涤参数是洗涤时间45 min、洗涤温度30 ℃、洗涤转停比8∶20，去污率为47.59%，缩水率为6.33%，皱变为3级，色变值为8.5.

(2)影响炭黑污渍去污率的因素由大到小分别是洗涤时间、洗涤转停比和洗涤温度.优化后的洗涤参数是洗涤时间45 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8，去污率为52.76%，缩水率为6.33%，皱变为3级，色变值为11.8.

(3)影响食用油污渍去污率的因素由大到小分别是洗涤温度、洗涤时间和洗涤转停比.优化后的洗涤参数是洗涤时间35 min、洗涤温度45 ℃、洗涤转停比20∶8，去污率为49.2%，缩水率为6%，皱变为3级，色变值为12.

(4)影响蚕丝织物缩水率的因素由大到小分别是洗涤温度、洗涤时间和洗涤转停比.

参考文献：

[1]尤丽霞,赵小泷,周文龙.超声波预处理对真丝织物污渍的去除及性能影响[J].浙江理工大学学报,2011,28(3):343-346.

[2]王赢,王平,王强，等.炭黑油污布的制备及洗涤性能评价[J].印染助剂,2012(12):45-48.

[3]杜志平,史东,刘晓英.植物油和机油污布的制备及其去污性能评价[J].日用化学工业,2001(3):11-13.

[4]全国家用电器标准化技术委员会.GB/T 4288—2008 家用和类似用途电动洗衣机[S].北京:中国标准出版社，2008.

[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 8628—2013纺织品 测定尺寸变化的试验中织物试样和服装的准备、标记及测量[S].北京：中国标准出版社，2013.

[6]中华人民共和国纺织工业部.FZ/T 01054.6—1999织物风格试验方法 平整度试验方法[S].北京：中国标准出版社，1999.

[7]国家质量技术监督局.GB/T 8424.2—2001纺织品 色牢度试验相对白度的仪器评定方法[S].北京:中国标准出版社，2001.

[8]董博文,吴敏.织物机洗洗净性能的研究[J].科技信息,2008(3):98-100.

[9]张淑芝,杨立强,苏高峰，等.污渍在波轮洗衣机中的洗涤特性研究[J].中国洗涤用品工业,2011(6):66-68.

Study on washing performance of silk fabric with specific stains

TANG Wenbin, LI Changlong, WANG Zongqian, TANG Liyang

(TextileandGarmentInstitute,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000,China)

Abstract:Silk fabric often deforms and is not easy to be decontaminated when it is washed by roller washing machine. So the wearability performance is affected. In order to optimize roller washing process of silk fabric, we put milk, carbon black and oil stain sample of silk fabric as the research objects and the run-stop ratio, washing temperature and washing time as the factors, and perform an orthogonal experiment of 3 factors 3 levels. We get the optimized roller washing process of three kinds of stains of silk fabric silk, after having a comprehensive analysis of the decontamination rate, shrinkage, wrinkle, color change, etc. The washing parameters for milk stains are, washing time 45 min, washing temperature 30 ℃, washing run-stop ratio 8∶20; Washing parameters for carbon black stain are, the washing time 45 min, washing temperature 45 ℃, washing run-stop ratio 20∶8. The washing parameters for cooking oil stain are, the washing time 35 min, washing temperature 45 ℃, washing run-stop ratio 20∶8. The largest influence on silk fabric shrinkage is washing time, the second is washing temperature and the least is washing run-stop ratio. This paper provides the experimental basis for setting the washing machine parameters for silk fabric .

Key words:washing; decontamination rate; silk fabric; washing parameters

中图分类号：TS187

文献标志码：A

文章编号：1674-330X(2016)01-0017-06

作者简介：唐文彬(1990-)，男，安徽宿州人，硕士研究生，研究方向为生态纺织品加工技术.通信作者：李长龙(1968-)，男，安徽滁州人，副教授，主要研究方向为新型纺织材料与纺纱技术开发.E-mail:autslcl6802@126.com.

收稿日期：2015-10-28