羊毛织物起毛起球成因及改善方法研究

孟祥玲

(东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620)

羊毛织物起毛起球成因及改善方法研究

孟祥玲

(东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620)

由于羊毛织物在穿着过程中极易起毛起球，严重影响了服用性能。如何在不影响羊毛本身服用性能的基础上，更加环保的进行抗起毛起球整理是困扰毛纺行业的难题之一。从纤维性能结构、织物组织等方面分析了羊毛织物起毛起球的主要成因，并在此基础上介绍了改善羊毛织物起毛起球的整理方法，阐明了今后的发展方向。

羊毛 起毛起球 影响因素 整理方法

羊毛作为一种高档的天然纤维，具有高弹性、手感好、吸湿性强、保暖性好等特点[1-2]，一直深受人们喜爱，常被用作礼服、西装等高档服用面料。然而羊毛织物在服用洗涤过程中常出现起毛起球现象，严重影响着织物的穿着性能和外观。如何克服羊毛织物起毛起球问题，一直是困扰毛纺行业的一大难题。人们从羊毛的纤维性能、纱线结构、织物组织等方面入手，通过不同的整理方法解决这一难题。本文主要针对羊毛织物的起毛起球成因及改善羊毛织物起毛起球的途径，进行了分析与展望。

1 羊毛织物起毛起球成因

羊毛织物起毛起球的原因有很多，本文主要从三个方面进行探讨，包括羊毛纤维本身结构特征、纱线结构以及织物组织结构等发面。

1.1 纤维性能与结构

羊毛本身的鳞片层结构，卷曲、长度、细度和强度，都从不同程度上影响了羊毛的性能，是羊毛起毛起球的成因之一。

1.1.1羊毛的鳞片结构

羊毛的鳞片层结构所引起的定向摩擦效应是毛织物起毛起球的主要原因[3]。鳞片是角质化的细胞，是羊毛纤维的最外层，具有方向性。在生长的过程中，前缘向着纤维顶端形成突出物。因此，羊毛纤维间从不同方向摩擦会产生定向摩擦效应。在外力反复作用下，纤维间相互缠结，使得纤维向毛根方向移动，最终毛端伸出织物表面，形成毛羽，相互纠缠，导致羊毛织物起毛起球现象产生。[4]

1.1.2 羊毛的卷曲

由于羊毛纤维正偏皮质细胞的双边分布结构，使其具有天然卷曲形态。[5]一方面提高了纤维之间的抱合力，使毛端不易滑出；另一方面，毛端一旦伸出织物表面，则更容易被外力钩挂，形成毛羽，最终形成毛球。[6]

1.1.3 纤维长度

纤维长度也是羊毛织物起毛起球成因之一。通常短纤维比长纤维更易于起球。纤维越短，织物纤维头端数越多，越易滑出织物表面，加大起毛起球概率。[7]

1.1.4 纤维细度和强度

细羊毛纤维易产生弯曲纠缠，抽出和缠结几率大，易产生起毛现象。而细羊毛的断裂伸长和耐磨性较高，一旦成球，不易从织物表面脱落，导致织物起球。[2]同时，纤维强度大也使产生的毛球不易脱落。

1.2 纱线结构

纱线捻度及表面光洁度对织物起毛起球有很大影响。捻度高的纱线更加紧密，纤维的可滑移性较低，织物不易起球。但捻度过高也会影响织物穿着性能和手感，所以不能一味的提高纱线捻度。[7]羊毛纤维表面光洁度高，则可供纠缠的毛羽数少，不易起毛起球。[6]

1.3 织物组织结构

刘文丽等人[8]由实验得出“组织结构疏松的织物比结构紧密的织物更易起毛起球”。由此可知，交织点越多，织物表面毛绒形成越难，纱线与纱线间紧密度越大，纱线彼此结合越牢固，织物的抗起毛起球性越好。

2 羊毛织物起毛起球性能改善方法

根据羊毛织物起毛起球成因，结合多年的研究与探索，已经有许多比较成熟的改善羊毛织物起毛起球性的方法。本文根据其整理方法的原理，将其分为化学处理和物理处理。

2.1 化学处理

2.1.1 氯化法

氯化法是指用氯化剂处理羊毛，使羊毛鳞片层有不同程度的剥离，改善纤维吸湿溶胀性，降低定向摩擦效应，从而达到抗起毛起球效果。[6]氯化法用于处理羊毛虽具有成本低，效果好的优点，但由于所用含氯氧化剂严重破坏了羊毛的结构，使织物外观及应用性能发生变化。此外，处理过程中产生的有机氯化物等有害物质，对人体和环境都存在危害，与“生态纺织”相违背。因此，这种处理方法已经很少被进一步研究。

2.1.2 氧化法，还原法

氧化法与还原法都是通过氧化剂或还原剂破坏羊毛鳞片层中的二硫键和氢键，降低纤维间的定向摩擦效应，从而减少羊毛织物的起毛起球。单独使用氧化法或还原法，不仅对纤维损伤较大，而且效果不明显。因此，常将这两种方法与其他整理方法结合使用，达到较好的改善效果。但由于这两种方法工艺复杂，未被广泛使用。

2.1.3 生物酶法

通过蛋白酶来水解皮质层和鳞片层间的细胞间物质，使羊毛部分鳞片脱落，定向摩擦效应减小，从而达到抗起毛起球的效果。

李珣[9]在试验中验证，单独用蛋白酶处理羊毛织物很难达到良好的抗起毛起球效果，蛋白酶常常与其他试剂或方法结合使用。郭秀梅等人[10]在抗起毛起球整理中，采用蛋白酶处理与强力保护剂整理相结合的方法，有效的去除了表面绒毛，使织物起毛起球趋势减少，织物抗起毛起球性能提高1级～2级，且整理效果持久。钟业桂[11]以壳聚糖微球为载体、 戊二醛为交联剂制成的固定化蛋白酶，可提高羊毛织物的抗起毛起球等级，且对织物强力、色光影响小，与游离蛋白酶相比，有更好的耐气候性。由于蛋白酶法对处理条件要求严格，所以固定化蛋白酶法可以作为以后的一个研究方向，但同时也要考虑此法带来的高成本问题。

2.1.4 离子液法

磷离子液体具有高热稳定性、 可忽略的蒸气压、宽的液态温度区间、 良好的导电性、 较高的黏度、可调控的对极性及非极性物质的良好溶解性、低毒等特点。张莉等[12]以 1-溴-3-甲氧基丙烷、三溴化磷、次磷酸为主要原料，合成了次磷酸化三(丙基醇)膦氢磷离子液体，用以浸渍羊毛，整理剂饱和烷基季磷盐中的次磷酸根离子会与羊毛鳞片层中胱氨酸上的二硫键发生反应，减薄鳞片层，去除表面毛羽，降低定向摩擦效应，可提高羊毛织物的抗起毛起球性能，且织物强力、白度、手感没有明显下降。目前该方面研究较少，有广阔的研究空间。

2.2 物理处理

2.2.1 树脂法

树脂整理法是应用较早的抗起毛起球的整理方法，运用树脂在纤维表面形成聚合物薄膜，并在纤维间形成粘结点，限制纤维运动，降低定向摩擦效应，使羊毛织物达到较好的抗起毛起球效果。树脂整理不会损伤纤维，对纤维的力学性能几乎无影响，但该处理影响织物手感，工艺仍有待优化。

何丽清等[13]采用聚氨酯与氧化改性聚乙烯乳液协同作用于羊毛针织物，由于氧化改性聚乙烯蜡乳液的特殊性能，使整理后的织物具有优异的抗起毛起球性能(达4级～5级)。刘瑞云[14]采用有机硅改性丙烯酸酯树脂处理羊毛织物，结合柔软剂、交联剂使用，抗起毛起球等级可达到3级～4级，可很好的改善织物手感，但要很好的控制柔软剂的用量，过多使用对抗起毛起球性能有副作用。胡亚君等[15]发现水性聚氨酯有较好的成膜性，且可赋予织物特殊手感，大多应用于羊毛的防缩整理，以及织物的起毛起球，有待进一步研究。

2.2.2 生物质法

生物质法中常用的整理剂有羊毛角蛋白、 丝胶、 壳聚糖等天然高聚物，其中以羊毛角蛋白的研究最为热点。将废弃的羊毛通过还原法溶解即可得到羊毛角蛋白，与羊毛的分子结构相似。羊毛角蛋白中富含大量的巯基，可在纤维表面形成一层均匀铺展的膜状物，覆盖住羊毛鳞片层并在纤维间形成粘结点，降低羊毛的定向摩擦效应，从而减少织物的起毛起球趋向。经羊毛角蛋白处理过的织物，吸湿、保湿性能提高，手感柔和自然[16]。生物质法能达到较好的处理效果，同时具有亲肤、对织物损伤小等优点,符合纺织品绿色、生态、环保的发展要求，是未来研究的重要方向。

羊毛角蛋白处理织物也可与其他试剂混合使用。卢素娥等[17]利用还原剂首先对毛织物进行预处理，使得毛织物纤维表面的鳞片得到一定程度的刻蚀，然后再用羊毛角蛋白溶液处理，可提高羊毛织物的抗起毛起球等级。处理时需严格控制还原剂用量，用量过高，会影响织物力学性能。

2.2.3 低温等离子体法

低温等离子体法是利用等离子态的激发气体分子对羊毛表面进行刻蚀，增加纤维间抱合力。[18]破坏鳞片层结构，降低定向摩擦效应，且处理后的织物吸湿性增强，有较好的抗起毛起球效果，但会损伤羊毛，处理重演性较差[6]。

Ailan Wan等[19]运用的三步低温等离子体法，在氩和氧的等离子脉冲中，六甲基二甲硅醚聚合形成薄膜沉积。此法形成的羊毛纤维表面涂层，均一、稳定，能防止纤维末端滑脱，有效降低羊毛织物的起毛起球。但等离子脉冲会刻蚀羊毛鳞片层，对织物手感产生影响，但对白度无影响。A. Montarsolo等[20]研究的硅胶薄膜等离子体化学气相沉积法，比较了不同条件下经等离子体处理的样品与未处理样品的性能。结果表明，经六甲基二甲硅醚、氧气、氩的混合沉积薄膜处理过的羊毛织物的抗起毛起球性能提高2级，水洗后，涂层效果仍保持。

3 结束语

近些年，随着人们环保意识的增强，对服装要求的提升，纺织行业都在向着绿色、精细化方向发展。所以，在不影响羊毛织物服用性能且对环境污染小的基础上，改善羊毛织物起毛起球性能，是未来重要的研究方向。

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2017-05-23

作者：孟祥玲(1993-)，女，硕士研究生，研究方向：羊毛织物。

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