家庭洗涤对不同抗皱整理的POLO衫性能影响研究

苏兆伟，韦玉辉，2，袁惠芬



家庭洗涤对不同抗皱整理的POLO衫性能影响研究

苏兆伟1，韦玉辉1，2，袁惠芬1*

(1. 安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖，241000；2. 东华大学 服装与艺术设计学院，上海 200051)

为探究洗涤周期对不同抗皱整理的纯棉POLO衫的穿着舒适性和低应力力学性能的影响，选择未经抗皱整理剂整理和经过传统疏水抗皱整理剂整理、新研发的亲水抗皱整理剂整理的纯棉POLO衫作为研究载体，再通过对其进行不同洗涤周期的洗涤处理，详细探讨反复洗涤对其动态水传递速率、织物冷暖感、空气渗透阻力、拉伸延伸率、剪切刚度、剪切滞后力、厚度、MIU系数等性能影响趋势，并对其结果进行机理解释。结果表明: 抗皱整理可显著降低由于反复洗涤造成的织物力学性能下降的程度。具体来说，相比于未经抗皱整理的POLO衫，经过抗皱整理的POLO衫的表面水分吸收率、冷暖感和低应力力学性能随洗涤周期增加变化不大；但经过抗皱整理后POLO衫的拉伸延伸率显著下降。此外，还发现：经过亲水性抗皱整理的POLO衫的表面吸水速率显著提高，但其亲水性柔软剂的耐洗性稍微下降，故今后研究应当进一步提高其耐洗性性能。可为人们日常衣物护理提供指导及后整理工艺优化提供参考。

家庭洗涤；POLO衫；表面吸水速率；冷暖感；低应力力学性能

POLO衫因其优良的穿着舒适性能成为广大消费者较为青睐夏季服装品类之一[1-2]。然而，目前关于POLO衫的研究，主要集中在款式结构设计、穿着舒适性及后整理工艺优化等方面的研究，而关于日常重复洗涤护理对不同后整理方式POLO衫表面亲水性、粗糙度、冷暖感、低应力力学性能等性能的影响规律研究较少[1-3]。殊不知，POLO衫作为一种贴身穿着的服装，极易沾污，故其洗涤次数明显高于其他非贴身类服装，因而对其重复洗涤后的表面亲水性、粗糙度、冷暖感、低应力力学性能等各项性能的研究显得尤为重要。此外，目前很多研究也指出重复洗涤会造成面料各项性能的下降，尤其是粗糙度和低应力力学性能[4-6]。例如，Hurren认为洗涤过程因湿衣物间的反复摩擦和洗涤剂的化学降解作用会导致衣物的力学性能显著降低[7]。Raheel也认为反复洗涤会导致织物强力和外观性能显著下降，进而影响衣物的穿着寿命[8]。韦玉辉等学者也指出洗涤烘干周期会导致织物外观性能（平整度、起毛起球）、微观形貌发生不同程度的变化[9]。

然而，这些研究对象均不是纯棉针织POLO衫，更不是关于重复洗涤对经过不同后整理处理的纯棉针织POLO衫的舒适性和低应力力学性能的影响。因而，本文提出深入探讨重复洗涤对经过不同抗皱整理POLO衫的表面吸水速率、q-max（冷暖感）、低应力力学性能的影响规律研究，并进行了机理解释，以期为今后学者们从日常护理的角度进行POLO衫后整理工艺优化提供参考。

1 试验

1.1 试验材料

选择从杭州通惠面料公司购买的未经抗皱整理的纯棉针织POLO衫作为试验样品，其详细规格尺寸如表1所示。并将其分为三组，一组作为控制样品，不对其进行任何处理。其余两组分别进行传统的疏水抗皱整理和新研发的亲水抗皱整理处理，其后整理工艺参数如表2所示。

表1 试验样品规格尺寸

表2 不同抗皱整理的细节

1.2 试验方案及测试方法

为了探究重复洗涤对不同抗皱整理的POLO衫穿着舒适性和低应力力学性能的影响，本文分别进行了洗涤周期依次为0次、5次、10次、15次、20次的洗涤试验。洗涤条件按照AATCC洗涤测试 143-1996规定进行。水温30℃，烘干温度70℃。

动态水吸湿速率测试：采用德国Kruss∏公司生产的型号为DSA10MK2型带有高速摄像机对其液滴滴落形貌进行快速拍摄，并具有能对其图像数据分析处理能力的液滴形态分析仪进行相关测试。先把水滴悬置于织物表面。具体来说，测试过程中，首先取出20μl的液滴，并将其悬置于织物表面进行滴定，此时，高速摄像机摄下其图像，再通过计算机进行图像处理，计算出接触角。为了消除随机误差和保证数据的可重复性，每个样品测12次，取其平均值。

接触冷暖感测试：采用日本KATOTEKKO公司生产的型号为KES-F7(THERMO LABOII)的冷暖感测试仪进行相关测试。

空气渗透性测试：采用日本KATOTEKKO公司生产的型号为KES-F8-AP-1的空气渗透性测试仪进行相关测试。

低应力力学性能测试：采用日本KESKATO公司型号为KES-FB织物风格仪对不同抗皱整理的POLO衫进行拉伸伸长率、剪切刚度、剪切滞后力、厚度、MIU等相关力学性能进行测试。

此外，必须指出本文所有样品在进行相关性能测试前，样品均在温度为20±2℃、湿度为65±3% 的标准恒温恒湿实验室内平衡24h。

2 结果与讨论

2.1 动态水吸收速率的影响

表3为洗涤周期对不同抗皱整理的POLO衫动态水吸湿速率的影响。由表3可知，洗涤周期对不同抗皱整理的POLO衫动态水吸湿速率的影响趋势差异显著。具体来说，未经抗皱整理的POLO衫经过5次洗涤，其接触角显著下降，但其后再增加洗涤周期，其接触角基本不变。这是因为未抗皱整理的POLO衫织物表面含有不耐洗的柔软剂，例如油、蜡质。而这些柔软成分很容易脱落，即经过几次洗涤后，其基本脱落，故织物表面的接触角显著下降，吸水速率显著提高[10-11]。而且还发现：无论经过何种抗皱整理的POLO衫，随着洗涤周期的增加，其接触角均是仅有轻微下降，这说明抗皱整理可显著降低由于重复洗涤造成的织物表面接触角下降的问题。其中，经过相同洗涤周期，传统疏水性抗皱整理POLO衫的接触角均大于新研发的亲水性抗皱整理POLO衫的接触角，这说明相比于传统疏水性抗皱整理，经过亲水性抗皱整理的POLO衫，织物表面吸水性较好。

表3 洗涤周期对动态水吸湿速率的影响（接触角的变化）

2.2 冷暖感的影响

表4为洗涤周期对不同抗皱整理的POLO衫冷暖感的影响。由表4可知，整体而言，不论是否经过抗皱整理，随着洗涤周期的增加，POLO衫最大热流量几乎均呈下降趋势。其中，相比于未经抗皱整理的POLO衫，经过抗皱整理的POLO衫，随烘干周期的增加，其最大流量相对比较稳定。这说明随着洗涤周期的增加，POLO衫的接触冷感下降，即更加保暖。这是因为洗涤是一个织物不断被摩擦、举起、抛洒的过程，期间很容易导致织物表面的磨损，甚至部分纱线结构的松散，部分纤维从纱线集合体中抽离，伸展到织物表面，进而使其表面暖感增加[12-13]。此外，还发现：在较低洗涤周期时，其冷暖感显著下降，其后，再增加洗涤周期，其冷暖感变化不大。而且，经过抗皱整理POLO衫的最大热流量均小于未经处理POLO衫的最大热量流量，这说明抗皱整理处理织物的瞬间接触的冷感较低。此外，由于POLO衫主要是贴身穿着，故其接触时的冷暖感是其穿着舒适性的一个重要指标。此外，衣物的温度一般低于人体温度，很容易导致冷的感觉，故其接触时冷感值越低，其穿着舒适越高，即经过抗皱整理的POLO衫，其穿着舒适更高。

表4 洗涤周期对冷暖感的影响（q-max值变化）

2.3 空气渗透性的影响

表5为洗涤周期对不同抗皱整理的POLO衫空气渗透性的影响。由表5可知，相比于未经抗皱整理的POLO衫，经过抗皱整理的POLO衫具有更高的空气渗透阻力。这是因为经过抗皱整理的POLO衫，其织物纱线间的结构更加紧密，故空气渗透阻力增大。同时，还发现：经过前几次洗涤后，未经抗皱整理POLO衫的空气渗透阻力大于经过抗皱整理POLO衫的空气渗透阻力。随后再增加洗涤次数，其空气渗透阻力变化不大。这是因为未经抗皱整理的POLO衫，在洗涤过程中织物间的缠绕和摔打，很容易导致纤维纱线的收缩，即织物尺寸收缩，故空气渗透阻力增大[14-15]。而结合相关洗涤研究可知，织物尺寸收缩主要发生在较低洗涤周期（5个周期）时，即当洗涤周期超过5个周期时，其尺寸变化趋于稳定，故其空气渗透阻力也趋于稳定[9]。

表5 洗涤周期对空气渗透性的影响（空气渗透阻力变化）

2.4 低应力力学性能的影响

表6为洗涤周期对不同抗皱整理POLO衫的低应力力学性能的影响。由表6可知，重复洗涤对不同抗皱整理POLO衫的低应力力学性能影响的趋势不同。

表6 洗涤周期对低应力力学性能的影响

具体而言，反复洗涤对新研发的亲水抗皱整理和未经抗皱整理POLO衫的拉伸伸长率影响较小（几乎没影响），而对传统疏水性抗皱整理POLO衫的拉伸伸长率影响较大，且随洗涤次数增加，显著下降，在洗涤周期为15次时，其拉伸伸长率下降了10%-20%。

对于剪切刚度而言，不论是否经过抗皱整理，反复洗涤均会导致其值增加。其中发现，新研发的亲水抗皱整理和未经抗皱整理POLO衫的剪切刚度随洗涤周期，其变化趋势一致，即在较低洗涤周期时，剪切刚度增加较快，当洗涤周期超过5个周期时，再增加洗涤周期，其剪切刚度变化不大。相反，传统疏水性抗皱整理POLO衫的剪切刚度呈现随洗涤周期增加，其值缓慢上升趋势。这是因为洗涤会导致织物的尺寸收缩，导致纱线之间的空隙变小，其硬度增加，即剪切刚度增大[16-17]。而且还发现：相比于新研发的亲水抗皱整理和未经抗皱整理POLO衫，经过传统疏水性抗皱整理POLO衫的剪切刚度较小，故其手感较好。这也暗示着，我们应该提高新研发的亲水性抗皱整理POLO衫的手感，即提高其柔软度。

对剪切滞后力而言，在洗涤周期为0次时，无论经过何种抗皱整理后POLO的剪切滞后力较小，故其面料回复性较好。但是随着洗涤周期的增加，其剪切滞后力均呈现上升趋势，这说明反复洗涤可以导致织物的回复性变差。而且还发现：在三组试样中，经过传统疏水性抗皱整理POLO衫的剪切滞后力最小，故其织物回复性最好。此外，还发现：新研发的亲水抗皱整理POLO衫的剪切滞后力，随着洗涤周期增加，其上升趋势较明显，这说明新研发的亲水抗皱整理的耐洗性较差，今后的研究应进一步改善其配方。

对于织物厚度而言，新研发的亲水抗皱整理和传统疏水性抗皱整理POLO衫，其值变化趋势相似，即其厚度几乎不受反复洗涤的影响。这说明反复洗涤不影响织物厚度。相反，未经过抗皱整理的POLO衫，在较低（5次）洗涤周期时，其厚度随洗涤周期增加，显著增加，随后，随洗涤周期增加，其值变化趋于稳定。这是因为抗皱整理使得纤维、纱线形态及其之间空隙较稳定，故其厚度也较为稳定。

对于MIU而言，随着洗涤周期增加，无论是否经过抗皱整理，其表面摩擦系数均呈增大趋势。这是因为洗涤是一个织物与桶壁、织物之间相互摩擦的过程，很容易导致织物表面纤维相互纠缠形成毛羽甚至小球，即表面摩擦系数增大[3,9]。

3 结论

抗皱整理不仅可以控制尺寸变化和提高平整度，也能降低重复洗涤对织物造成的低应力力学性能下降的程度。总之，抗皱整理能使织物的低应力力学性能更加稳定。具体来说，相比与未抗皱整理织物，抗皱整理能使织物具有更好的回弹性，但是表面吸湿性轻微下降。这主要归因于交联过程中氮的吸收和抗皱整理过程中亲水性柔软剂的使用。此外，抗皱整理后的织物也因具有更加粗糙的表面，而具有较高的温暖感。同时，相比于传统的疏水性抗皱整理织物，新研发的亲水性抗皱整理织物具有更好的表面吸水性，但其冷暖感、柔软度、回弹性、表面平整度均有轻微下降，且耐洗性也较差，故今后应深入研究这部分内容。

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Study on the Effect of Family Washing on the Performance of POLO Shirts with Different Wrinkle-Free Treatment

SU Zhao-wei1, WEI Yu-hui1,2, YUAN Hui-fen1

(1. College of Textile and clothing, Anhui Polytechnic University, Wuhu Auhui 241000, China; 2. College of Fashion and Art Design, Donghua University, Shanghai 200051,China)

In order to investigate the effect of repeated washing on clothing comfort and low stress mechanical properties of fabric, POLO shirt without and with conventional hydrophobic wrinkle-free treatment and newly developed hydrophilic wrinkle-free treatment were chosen as a research sample, and carried out experiments of different washing cycles, the effect of repeated washing on dynamic water transfer rate, warm/cool felling, air permeability resistance, tensile elongation rate, shear stiffness, shear hysteresis force, thickness and MIU coefficient of fabric are discussed in detail. Results showed that the wrinkle-free treatment reduces the reduced degree to mechanical properties of the fabric due to repeated washing. Specifically, the surface moisture absorbency, warm/cool felling and low stress mechanical properties of POLO shirts have little change with the increase of washing cycle compared with those of non-wrinkle-free ones. However, the tensile elongation of POLO shirt decreased significantly after wrinkle free treatment. In addition, it was found that the surface water absorption rate of POLO shirt was improved significantly, but the hydrophilic softener had poor washing resistance and thus should be further improved in future research. Moreover, this study can provide reference for daily care of POLO shirt and optimization of its finishing process.

Washing; POLO shirt; surface water absorption rate; warm/cool felling; low stress mechanical properties of fabric

袁惠芬（1972-），女，教授，研究方向：纺织品护理.

TS941.12

A

2095－414X(2018)05－0033－05