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纺织原料如何影响面料耐用度?棉洗易皱、化纤抗造的原因

一、 纺织原料如何影响面料耐用度?

“耐用度”是一个综合概念,通常包括:

耐磨性: 抵抗摩擦、刮擦而损坏的能力。 抗拉伸强度: 抵抗外力拉扯而断裂的能力。 抗撕裂强度: 抵抗外力撕扯而破裂的能力。 抗皱性/保形性: 抵抗外力作用(如揉搓、折叠、洗涤)后恢复平整状态的能力。 耐洗性: 经受多次洗涤后保持原有性能和外观的能力(包括颜色牢度、尺寸稳定性、强度保持等)。 耐光性: 抵抗阳光(紫外线)照射而老化的能力。 耐化学品性: 抵抗酸、碱、溶剂等化学品侵蚀的能力。 耐热性: 抵抗高温而不熔融、分解或变形的能力。

不同纤维原料在这些方面的表现截然不同:

天然纤维 (如棉、麻、丝、毛):

  • 优点: 通常吸湿透气性好、触感舒适、生物降解性好。
  • 缺点(影响耐用度):
    • 分子结构相对松散: 易受外力(揉搓、折叠)影响发生不可逆形变(起皱)。
    • 易受微生物侵害: 在潮湿环境下易发霉、腐烂,降低强度。
    • 耐光性较差: 长时间日晒会泛黄、变脆、强度下降(尤其是丝和棉)。
    • 耐化学品性有限: 强酸强碱会损伤纤维(如棉怕浓酸,丝/毛怕碱)。
    • 亲水性: 湿态时强度可能下降(棉湿强增加是例外)。
    • 尺寸稳定性: 某些纤维(如棉、麻)缩水率较高,影响形态保持。

合成纤维 (如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶):

  • 优点(显著影响耐用度):
    • 分子结构规整、强韧: 通常具有很高的抗拉伸强度、耐磨性和抗撕裂强度
    • 优异的抗皱性和保形性: 分子链刚性强,弹性回复好,不易产生永久性折皱。
    • 良好的耐化学品性: 对大多数酸、碱、溶剂有较强的抵抗力(特定种类除外)。
    • 疏水性: 吸湿少,湿态强度损失小,干得快。
    • 尺寸稳定性好: 缩水率低。
    • 耐光性: 一般较好(腈纶最优,涤纶次之,锦纶较差需添加耐光剂)。
  • 缺点:
    • 吸湿透气性差: 穿着舒适感可能不如天然纤维。
    • 易产生静电: 易吸附灰尘。
    • 耐热性差异大: 涤纶、锦纶遇高温会熔融(热塑性),丙纶熔点低。高温熨烫需小心。
    • 不易生物降解: 环保问题。
    • 易起毛起球: 短纤维或长丝织物表面摩擦后易形成毛球。

再生纤维 (如粘胶纤维/人造棉、莫代尔、莱赛尔/天丝):

  • 性能介于天然纤维和合成纤维之间,原料天然(木浆、竹浆等),但经过化学处理再生成纤维。
  • 优点: 吸湿性好,手感柔软光滑,悬垂性好,光泽好。
  • 缺点(影响耐用度):
    • 湿强度显著下降: 这是最大弱点!洗涤时需格外小心,易拉长变形甚至破损。
    • 耐磨性一般: 不如合成纤维。
    • 抗皱性较差: 易起皱。
    • 尺寸稳定性: 缩水率可能较高(尤其是粘胶)。
二、 棉洗易皱、化纤抗造的原因

棉洗易皱的原因:

  • 分子结构特性: 棉纤维的主要成分是纤维素。纤维素分子链上富含亲水性的羟基(-OH),这些羟基容易与水分子形成氢键。
  • 洗涤过程: 当棉织物浸入水中时,水分子会大量渗透到棉纤维的无定形区(结构相对松散的部分),破坏纤维素分子链之间原有的氢键。
  • 揉搓与折叠: 在洗衣机中,织物受到剧烈的揉搓、翻滚和挤压,纤维在外力作用下发生弯曲、折叠。
  • 氢键重组: 在折叠的状态下,随着织物被拧干或烘干,水分逐渐蒸发。此时,纤维素分子链上相邻的羟基会在新的位置(折叠处)重新形成氢键。这些新形成的氢键就像是在纤维折叠处“焊”上了一个个小焊点,将褶皱的形状固定了下来。
  • 缺乏弹性回复: 棉纤维本身的弹性回复能力有限,无法有效克服这些新形成的氢键“焊点”的束缚,导致褶皱难以自然平复。

化纤(尤其涤纶)抗造(抗皱、耐磨、结实)的原因:

  • 分子结构特性(核心原因):
    • 高结晶度与高取向度: 合成纤维(如涤纶PET)在制造过程中,其聚合物分子链被高度拉伸和有序排列,形成规整、紧密的结晶结构。这使得分子链间作用力非常强(主要是范德华力)。
    • 强共价键主链: 分子主链由牢固的共价键连接,难以断裂。
    • 疏水性: 分子链上缺乏强亲水基团(如棉的-OH),吸湿性极低(涤纶回潮率仅0.4%)。
  • 抗皱保形性:
    • 刚性强: 紧密的结晶结构赋予纤维很高的刚性。
    • 弹性回复好: 虽然初始模量高(感觉硬挺),但受力变形后,由于分子链间作用力强且结构规整,一旦外力去除,恢复原状的倾向大,不易产生永久性折皱。
    • 疏水性: 洗涤时几乎不吸水膨胀,纤维内部结构不受水分子入侵破坏,分子链间作用力保持稳定。外力造成的形变容易回复。
  • 耐磨、抗拉伸、抗撕裂:
    • 高强度: 规整紧密的分子排列和强大的分子间作用力,使纤维本身具有很高的断裂强度和韧性。
    • 耐疲劳性好: 能承受反复摩擦、弯曲等作用而不易断裂或起毛。
  • 尺寸稳定性:
    • 低吸湿性: 洗涤时几乎不吸水,不会因吸湿膨胀而导致缩水(热收缩是另一问题,但可通过工艺控制)。
    • 热塑性: 在后续热定型处理中,可以利用其热塑性将形状永久固定下来。

总结:

  • 棉易皱: 根源在于其亲水性和分子结构。水分子入侵破坏氢键网络,外力作用下折叠,干燥时在新位置形成氢键“锁定”褶皱,且棉自身弹性不足以克服。
  • 化纤抗造: 根源在于其高度规整、紧密、强韧的疏水性高分子结构。这赋予了它们极高的强度、耐磨性、优异的弹性回复能力(抗皱)、低吸湿性(尺寸稳定、洗涤不易破坏结构)和良好的耐化学性。

因此,在选择面料时,需要根据具体用途来权衡。需要极致耐用、免烫、快干(如户外服装、工装、运动服外套、窗帘),合成纤维(特别是涤纶、锦纶)是首选。追求亲肤舒适、吸湿透气、天然质感(如内衣、T恤、床品),棉等天然纤维更合适。而混纺(如涤棉)则常被用来兼顾双方优点(如涤的强度抗皱 + 棉的舒适透气)。