一、 紡織原料如何影響面料耐用度?
“耐用度”是一個綜合概念,通常包括:
耐磨性: 抵抗摩擦、刮擦而損壞的能力。
抗拉伸強度: 抵抗外力拉扯而斷裂的能力。
抗撕裂強度: 抵抗外力撕扯而破裂的能力。
抗皺性/保形性: 抵抗外力作用(如揉搓、折疊、洗滌)后恢復平整狀態的能力。
耐洗性: 經受多次洗滌后保持原有性能和外觀的能力(包括顏色牢度、尺寸穩定性、強度保持等)。
耐光性: 抵抗陽光(紫外線)照射而老化的能力。
耐化學品性: 抵抗酸、堿、溶劑等化學品侵蝕的能力。
耐熱性: 抵抗高溫而不熔融、分解或變形的能力。
不同纖維原料在這些方面的表現截然不同:
天然纖維 (如棉、麻、絲、毛):
- 優點: 通常吸濕透氣性好、觸感舒適、生物降解性好。
- 缺點(影響耐用度):
- 分子結構相對松散: 易受外力(揉搓、折疊)影響發生不可逆形變(起皺)。
- 易受微生物侵害: 在潮濕環境下易發霉、腐爛,降低強度。
- 耐光性較差: 長時間日曬會泛黃、變脆、強度下降(尤其是絲和棉)。
- 耐化學品性有限: 強酸強堿會損傷纖維(如棉怕濃酸,絲/毛怕堿)。
- 親水性: 濕態時強度可能下降(棉濕強增加是例外)。
- 尺寸穩定性: 某些纖維(如棉、麻)縮水率較高,影響形態保持。
合成纖維 (如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸):
- 優點(顯著影響耐用度):
- 分子結構規整、強韌: 通常具有很高的抗拉伸強度、耐磨性和抗撕裂強度。
- 優異的抗皺性和保形性: 分子鏈剛性強,彈性回復好,不易產生永久性折皺。
- 良好的耐化學品性: 對大多數酸、堿、溶劑有較強的抵抗力(特定種類除外)。
- 疏水性: 吸濕少,濕態強度損失小,干得快。
- 尺寸穩定性好: 縮水率低。
- 耐光性: 一般較好(腈綸最優,滌綸次之,錦綸較差需添加耐光劑)。
- 缺點:
- 吸濕透氣性差: 穿著舒適感可能不如天然纖維。
- 易產生靜電: 易吸附灰塵。
- 耐熱性差異大: 滌綸、錦綸遇高溫會熔融(熱塑性),丙綸熔點低。高溫熨燙需小心。
- 不易生物降解: 環保問題。
- 易起毛起球: 短纖維或長絲織物表面摩擦后易形成毛球。
再生纖維 (如粘膠纖維/人造棉、莫代爾、萊賽爾/天絲):
- 性能介于天然纖維和合成纖維之間,原料天然(木漿、竹漿等),但經過化學處理再生成纖維。
- 優點: 吸濕性好,手感柔軟光滑,懸垂性好,光澤好。
- 缺點(影響耐用度):
- 濕強度顯著下降: 這是最大弱點!洗滌時需格外小心,易拉長變形甚至破損。
- 耐磨性一般: 不如合成纖維。
- 抗皺性較差: 易起皺。
- 尺寸穩定性: 縮水率可能較高(尤其是粘膠)。
二、 棉洗易皺、化纖抗造的原因
棉洗易皺的原因:
- 分子結構特性: 棉纖維的主要成分是纖維素。纖維素分子鏈上富含親水性的羥基(-OH),這些羥基容易與水分子形成氫鍵。
- 洗滌過程: 當棉織物浸入水中時,水分子會大量滲透到棉纖維的無定形區(結構相對松散的部分),破壞纖維素分子鏈之間原有的氫鍵。
- 揉搓與折疊: 在洗衣機中,織物受到劇烈的揉搓、翻滾和擠壓,纖維在外力作用下發生彎曲、折疊。
- 氫鍵重組: 在折疊的狀態下,隨著織物被擰干或烘干,水分逐漸蒸發。此時,纖維素分子鏈上相鄰的羥基會在新的位置(折疊處)重新形成氫鍵。這些新形成的氫鍵就像是在纖維折疊處“焊”上了一個個小焊點,將褶皺的形狀固定了下來。
- 缺乏彈性回復: 棉纖維本身的彈性回復能力有限,無法有效克服這些新形成的氫鍵“焊點”的束縛,導致褶皺難以自然平復。
化纖(尤其滌綸)抗造(抗皺、耐磨、結實)的原因:
- 分子結構特性(核心原因):
- 高結晶度與高取向度: 合成纖維(如滌綸PET)在制造過程中,其聚合物分子鏈被高度拉伸和有序排列,形成規整、緊密的結晶結構。這使得分子鏈間作用力非常強(主要是范德華力)。
- 強共價鍵主鏈: 分子主鏈由牢固的共價鍵連接,難以斷裂。
- 疏水性: 分子鏈上缺乏強親水基團(如棉的-OH),吸濕性極低(滌綸回潮率僅0.4%)。
- 抗皺保形性:
- 剛性強: 緊密的結晶結構賦予纖維很高的剛性。
- 彈性回復好: 雖然初始模量高(感覺硬挺),但受力變形后,由于分子鏈間作用力強且結構規整,一旦外力去除,恢復原狀的傾向大,不易產生永久性折皺。
- 疏水性: 洗滌時幾乎不吸水膨脹,纖維內部結構不受水分子入侵破壞,分子鏈間作用力保持穩定。外力造成的形變容易回復。
- 耐磨、抗拉伸、抗撕裂:
- 高強度: 規整緊密的分子排列和強大的分子間作用力,使纖維本身具有很高的斷裂強度和韌性。
- 耐疲勞性好: 能承受反復摩擦、彎曲等作用而不易斷裂或起毛。
- 尺寸穩定性:
- 低吸濕性: 洗滌時幾乎不吸水,不會因吸濕膨脹而導致縮水(熱收縮是另一問題,但可通過工藝控制)。
- 熱塑性: 在后續熱定型處理中,可以利用其熱塑性將形狀永久固定下來。
總結:
- 棉易皺: 根源在于其親水性和分子結構。水分子入侵破壞氫鍵網絡,外力作用下折疊,干燥時在新位置形成氫鍵“鎖定”褶皺,且棉自身彈性不足以克服。
- 化纖抗造: 根源在于其高度規整、緊密、強韌的疏水性高分子結構。這賦予了它們極高的強度、耐磨性、優異的彈性回復能力(抗皺)、低吸濕性(尺寸穩定、洗滌不易破壞結構)和良好的耐化學性。
因此,在選擇面料時,需要根據具體用途來權衡。需要極致耐用、免燙、快干(如戶外服裝、工裝、運動服外套、窗簾),合成纖維(特別是滌綸、錦綸)是首選。追求親膚舒適、吸濕透氣、天然質感(如內衣、T恤、床品),棉等天然纖維更合適。而混紡(如滌棉)則常被用來兼顧雙方優點(如滌的強度抗皺 + 棉的舒適透氣)。