摘要：介绍了纯棉针织物起皱原因和抗皱机理，分析了不同用量纳米粉和有机硅柔软剂对抗皱性能的影响，并通过正交实验优化，得出抗皱整理最优工艺参数，即纳米粉用量0.6％，柔软剂用量2.5％，焙烘温度150℃，焙烘时间3 min。测试了抗皱整理最优工艺处理后织物的折皱回复角、顶破强力、悬垂系数等服用性能。结果表明，对纯棉针织物进行纳米氧化锌抗皱整理，其折皱回复角明显提高，抗皱效果较好，且布面不含甲醛，基本不改变织物其他服用性能，有很好的应用前景。
关键词：纯棉针织物；纳米氧化锌；抗皱整理；有机硅柔软剂；折皱回复角；服用性能
纯棉针织物的防皱性能可通过对织物或服装使用交联剂整理的传统方法来实现，但仍存在一些问题。传统的防皱整理会对人体和环境造成不利的影响。其原因是：树脂整理剂（如DMDHEU）在整理加工、储存和消费者使用过程中，会释放致癌物甲醛，次磷酸钠是多元羧酸整理中最有效的催化剂，但它对环境极其不利；整理后棉织物强力损失严重，织物强力损耗是由于纤维素纤维的恶化，就会导致洗涤耐久性降低。
而纳米技术是提高织物防皱整理的一种选择，可以避免传统方法的缺陷。纳米粒子能有效地渗入到棉纤维内部，它们由于特殊的性能，更容易有效地与纤维素纤维发生反应从而产生防皱效果。由于这种方法产生永久链接，使得整理效果持久，更耐洗涤，甚至纳米整理织物在洗涤30次后仍有防皱性能，手感柔软并且洗涤后不易察觉有性能损失：”。纳米技术的应用没有副作用，且纳米材料没有毒性，对环境友好，有着广阔的发展前景。本文采用纳米材料和有机硅柔软剂相结合的方法来改善纯棉针织物的抗皱性能。
1 实验
1.1 材料
1+1罗纹纯棉针织物。
1.2 主要的化学药品
纳米氧化锌（20nm，南京海泰纳米科技有限公司）、分散剂（江苏姜堰市环球化工厂）、去离子水（西安化学试剂厂）、柔软剂、渗透剂JFC。
1.3 仪器
BS110S型电子天平、JY98-3D型超声波细胞粉碎机、BME100LX- S型高速剪切乳化机、101C-2B电热鼓风于燥箱、P-A1型强力压染树脂机、R-3型自动定形烘于机、YG（B）541D-I型全自动数字式织物折皱弹性仪、YG（B）026D-500型电子织物强力机、YG141D型数字式织物厚度仪、YG811型织物悬垂仪。
1.4 整理工艺
工艺流程：二浸二轧（轧余率80％左右）→预烘（90℃，15 min）→焙烘→水洗。
整理液制备：将纳米材料加入一定量的去离子水中，然后加入一定比例的分散剂，在高速剪切乳化机上乳化一定时间，随后在超声波细胞粉碎机工作一定时间，配制成稳定的纳米整理液。
1.5 折皱产生原因及抗皱机理
棉纤维是由β-D葡萄糖剩基通过1，4甙键链接起来的纤维素大分子组成的。纯棉针织物的折皱取决于其纤维的结构特性，棉纤维从结构上说分为结晶区和无定形区。织物折皱时，由于外力的作用，使纤维弯曲变形，侧序度高的区域中存在的氢键能共同承受外力作用，发生分子间移动的机会较少，主要是弹性形变；而在侧序度低的区域，大分子排列不整齐，区域中的氢键受外力作用而变形，并随键的强度不同发生键的断裂或基本结构单元的相对位移，当外力去除后，系统发生蠕变回复[2]。但在剧烈的外力作用（洗涤或穿着过程）下，会破坏原来的氢键，使纤维大分子间产生相对滑移，并能在新的位置上产生新的氢键。当外力去除后，尽管受原有未断裂的氢键和分子内旋转影响，使系统有回复至原状态的趋势，但新形成的氢键产生的阻力大于回复力，所以棉织物不能产生回复变形，即出现折皱。
采用纳米整理剂对棉针织物进行抗皱整理，由于纳米材料表面活性中心多，吸附能力强等，具有较强的催化特性。不仅可以与纤维素纤维发生反应，而且能在纤维表面形成一层保护膜，这样就限制了大分子之间的相对滑动；同时采用有机硅柔软剂，不仅有利于抗皱整理，而且有利于改善织物的手感和风格。因此，基于以上论述，采用纳米整理和有机硅整理结合的方法是有一定的理论基础的，而且是可行的。
2 性能测试
2.1 织物折皱回复角测试
在YG（B）541D-Ⅰ型全自动数字式织物折皱弹性仪上按GB/T 38—1983测试。
2.2 织物顶破强力测试
在YG（B）026D-500型电子织物强力机上按FZ/T 72004.2—2000测试。
2.3 织物厚度测试
在YG141D型数字式织物厚度仪上测试。
2.4 织物悬垂性测试
在YG811型织物悬垂仪上按FZ/T 01045—1996测试。
3 结果与讨论
3.1 纳米材料用量对织物抗皱性能的影响
张瑞萍等[3]采用纳米氧化锌和水溶性聚氨酯作用于真丝织物，折皱回复角由200.3°提高到285.2°，整理中用到纳米整理剂0.5％；赵海洋等[4]探讨了纳米二氧化钛的加入量对纯棉平纹、斜纹织物抗皱整理效果的影响，当纳米二氧化钛的浓度为0.1 g/L时，效果较好。有关纳米技术在织物抗皱整理中的应用已有研究，基于他人的研究，选择纳米材料的用量。因为纳米材料的用量太大会影响到织物手感和风格，所以纳米粉的用量初选在0.2％～2.0％。测试不同比例纳米粉的纯棉针织物折皱回复角（纵+横），结果如表1所示。
表1 不同比例纳米粉整理的织物折
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