第 1 章 绪论
1.1 羊毛纤维及其制品概述
羊毛是生产高档服装服饰的首选面料之一，随着人们生活水平提高，对羊毛制品的需求量越来越大。羊毛的使用历史可以追溯到新石器时代，史前 3000-4000 年，是最早被使用的天然纤维之一。羊毛纤维最为广泛应用在衣着纺织品。在功能方面合成纤维的发展，也是从天然纤维的模仿开始，即使在今天，高分子化学和生物化学不断发展的前提下，羊毛复杂的微观结构和其完整的功能还不能完全在合成纤维上体现出来,完整的动物纤维只能依靠大自然的提供。羊毛织物由于其独特的外观风格和良好的保暖功能，越来越受到人们的欢迎。天然羊毛织物色泽自然柔和，保暖效果好，是制作高档西服和外套大衣的首选材料。近年来，对羊毛制品的需求越来越大，每年的全球羊毛加工行业要消耗近 150 吨纯羊毛。高档羊毛面料深受人们欢迎的同时，人们对服装的需求更趋于舒适化，便于护理、环保和健康。因此，对羊毛的护理保养的要求也极为挑剔[39]。直接从羊身上剪下的羊毛称为原毛，是毛干部分。通过电子显微镜的研究，细羊毛的毛干是由皮质层和鳞片层组成；粗羊毛除上述两层之外，毛干中心的髓质层也被称为毛髓。鳞片、皮质和毛髓是由不同类型细胞形成的[40]。鳞片层是由片状角质细胞组成，属于羊毛纤维的外壳。鳞片似鱼鳞状或复瓦状相互重叠覆盖，根部附着于毛干上，梢部伸出毛干表面并指向毛尖。各种羊毛鳞片的大小基本上相似。但鳞片的覆盖密度因羊毛品质和粗细而有较大差异[10]。皮质层是羊毛主体部分，决定物理、机械和化学性质。皮质层细胞主要由 O（Ortho）和 P（Para）两种，有一定差异。在优良品种细羊毛中，两种皮层细胞聚集在毛干的两侧，沿纤维轴向方向互相缠绕。O 皮质细胞总是位于羊毛的外侧，P 皮质细胞位于羊毛的内侧。在一些粗长的毛纤维中，O 皮质细胞多集中在中央，P 皮质细胞分布在环上，羊毛很少或没有卷曲[10]。
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1.2 羊毛纤维易护理处理概述
羊毛纤维毡缩性使毛纺制品独具自己的风格，但缩绒在服装服用的过程体现出不能忽视的缺点，使毛制服装在洗涤的时候产生毡缩，织物面积缩小、发硬、变厚、表面结构模糊、手感粗糙和弹性降低，这就严重影响羊毛织物的外观性能和服用性能，尤其是在洗衣机洗涤的时候，会产生较明显的收缩，从而影响服装的舒适性与外观，一定程度上非常限制羊毛应用的领域，因此，非常有必要对羊毛织物进行防毡缩整理。为有效提高羊毛的防毡缩性能，国内外有大量的文献报道了羊毛的各类改性研究，其基本原理都是如何减小定向摩擦效应。羊毛的缩绒性，是指羊毛在化学试剂或湿热的作用下，若施加机械外力，则会使羊毛集合体收缩紧密，并相互缠绕，毡化在一起，这种特性称为羊毛的缩绒性。缩绒性主要因为其表面有鳞片结构，导致纤维移动过程中，顺鳞片和逆鳞片方向的摩擦系数不同,纤维表面有一层紧密鳞片包覆，自由端指向羊毛尖部，沿羊毛纤维，从根部向尖部摩擦阻力比从尖部向根部大，两者分别为逆鳞片方向摩擦和顺鳞片方向摩擦，对应逆鳞片摩擦系数和顺鳞片摩擦系数，两者差异为定向摩擦效应,定向摩擦效应越大，运动倾向性越强，毡化现象越严重。洗涤时，受外力的反复作用，引起纤维相互滑移，每根纤维都与其纠缠在一起的纤维向根部缓慢蠕动，使纤维的定向摩擦效应增大，从而缩绒严重，羊毛纤维的高弹性和稳定的卷曲也是产生缩绒原因之一,羊毛纤维有良好的可伸长性、回弹性和自然卷曲，这使羊毛纤维更容易缠结,在此基础上，一些人提出“综合理论”，定向摩擦效应为制动因素，高拉伸强度为动力因素，缺一不可。为解决羊毛毡缩的现象，使获得较好服用性能，国内外大量学者进行化学或物理改性研究，基本原理是基于如何改变羊毛的弹性和降低定向摩擦效应。一定温湿度下，羊毛纤维在外力下体积逐渐减少，形成此现象主要原因：松弛收缩、湿膨胀和羊毛毡缩性。在湿膨胀过程中，羊毛织物的形变是可逆的，通过调整纺纱织造过程中的参数也可以减弱松弛回缩的影响。因此，羊毛毡缩性是影响其尺寸稳定的最主要因素。羊毛织物防毡缩整理，能使处理后毛织物用洗衣机洗涤后无变形。提高实际生产中羊毛织物的防毡缩性，主要对羊毛纤维上的鳞片做改性处理，业内称为“剥鳞”，以此改变毛纤维表面鳞片形态，防止纤维相互缠结。主要的防缩整理技术包括氯化技术、氧化技术、树脂防缩技术、生物质整理技术。
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第 2 章 羊毛纤维及织物性能试验
2.1 羊毛纤维形态与性能测试
本文为了对不同细度及易护理处理的羊毛进行研究，通过大量的市场调研与文献查阅，选用 13 种不同细度与易护理处理的澳毛纤维，不同细度普通未处理澳毛纤维见表 2-1，不同易护理处理羊毛纤维见表 2-2。如表 2-1 所示，为研究细度对羊毛纤维的影响，选取 6 种不同细度（56s-100s）羊毛纤维进行对比试验。如表 2-2 所示，为研究易护理处理对羊毛纤维的影响，选取 9 种不同易护理处理羊毛纤维，别为未处理澳毛、丝光处理澳毛、巴素兰处理澳毛、防缩处理澳毛。分成三组，第一组为相同细度（100s）情况下，未处理与防缩处理羊毛纤维进行对比分析；第二组为相同细度（90s）情况下，未处理、防缩处理与巴素兰处理羊毛纤维进行对比分析；第三组为相同细度（70s）情况下，未处理、防缩处理、巴素兰处理与丝光处理羊毛纤维进行对比分析。
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2.2 羊毛织物设计与织造
本文分别对不同细度和不同易护理处理的羊毛织物进行了研究，通过大量的市场调研与文献查阅，为研究不同羊毛织物的性能，共选用 11 种国外不同细度与易护理处理的羊毛纱线进行织物设计与织造，其中不同细度的羊毛纱线见表 2-3，不同易护理处理的羊毛纱线见表 2-4。由表 2-3 可知，在羊毛易护理处理方式、纱线细度一定的情况下，选择不同细度羊毛纤维为原料的澳毛纱线进行研究，共分为四组，序号 1、2、3 为第一组，序号 4、5 为第二组，序号 6、7 为第三组，序号 8、9 为第四组，测试纱线断裂强度在 4.76-8.21cN/tex 范围内，断裂伸长率在 5.64-9.10%范围内，断裂强力在 95.23-342.02cN 范围内，断裂长度在31.38-48.74mm 范围内，基本相差不大，符合织造要求，可以进行试验。在纤维细度、纱线细度一定的情况下，选择不同易护理处理方式澳毛为原料，共分为二组，序号 1、2、3、4 为第一组，序号 5、6、7 为第二组，纱线断裂强度在 5.84-9.09cN/tex 范围内，断裂伸长率在 6.59-8.89%范围内，断裂强力在 116.79-378.48cN范围内，断裂长度在 35.78-45.29mm 范围内，基本相差不大，符合织造要求，可以进行试验。
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第 3 章 细度对羊毛性能的影响及显著性分析........21
3.1 细度对羊毛纤维形态及性能的影响及显著性分析........21
3.1.1 不同细度羊毛纤维形态特征观察结果与分析.... 21
3.1.2 细度对羊毛纤维拉伸性及吸湿性影响的分析.... 22
3.1.3 细度对羊毛纤维拉伸性及吸湿性影响的显著性分析........ 24
3.2 细度对羊毛织物性能的影响及显著性分析........24
第 4 章 易护理处理方式对羊毛性能的影响及显著性分析........ 40
4.1 易护理处理方式对羊毛纤维形态及性能的影响及显著性分析.... 40
4.1.1 不同易护理处理方式羊毛纤维形态特征观察结果与分析........ 40
4.1.2 易护理处理方式对羊毛纤维拉伸性及吸湿性影响的分析........ 42
4.1.3 易护理处理方式对羊毛纤维拉伸性及吸湿性影响的显著性分析....44
4.2 易护理处理方式对羊毛织物性能的影响及显著性分析........45
第 5 章 结论........ 59
第 4 章 易护理处理方式对羊毛性能的影响及显著性分析
4.1 易护理处理方式对羊毛纤维形态及性能的影响及显著性分析
羊毛易毡化是因为有鳞片结构，羊毛类服装容易起毛起球也是因为羊毛三维卷曲结构的弹性；羊毛内衣穿着时存在刺痒感是因为采用原料细度优化的问题，当羊毛直径小于 16.5μm 时才会没有明显刺痒感。为解决以上的问题，有许多羊毛易护理处理方式，工业上常用的有减量改性、增量改性和先减后增复合改性易护理处理。本节对这三类易护理处理（丝光为减量改性、巴素兰为增量改性、防缩为先减后增改性）羊毛纤维的形态特征、吸湿性和拉伸性能进行比较，探讨羊毛经改性后结构及性能的变化。由图 4-1 可知，在相同倍数（2000 倍）扫描电镜下观察羊毛纤维的形态特征，可以清晰地看到，第一组中，在细度（100s）相同的情况下，2 号防缩处理羊毛纤维鳞片少部分尖部被剥除，表面鳞片有腐蚀，2 号比 1 号直径小，表面较为光滑；第二组中，在细度（90s）相同的情况下，与 3 号未处理澳毛相比，4 号防缩处理羊毛纤维鳞片少部分尖部被剥除，5号巴素兰处理羊毛纤维鳞片的尖部由尖锐变得较钝化，有明显的包覆效果；第三组中，在细度（70s）相同的情况下，与 6 号未处理羊毛纤维相比，9 号丝光处理羊毛纤维大部分的鳞片被去除，表面显得非常光滑，只存有少量鳞片根部，7 号防缩处理羊毛纤维鳞片少部分尖部被剥除，8 号巴素兰处理羊毛纤维鳞片的尖部由尖锐变得较钝化，有明显的包覆效果。三种不同易护理处理方式均改变了羊毛纤维鳞片的原有形态，防缩处理羊毛纤维是由于氯与鳞片中含胱氨酸残基最多的鳞片外层发生化学反应，促使—S—S—转化为—SO3H，同时伴随有肽键的断裂，此间还有肽链的水解和降解，使蛋白质转化为多肽，并透过鳞片表层溶出，使鳞片尖部破坏，再将防缩绒树脂沉积在纤维表面；巴素兰处理羊毛纤维是由于树脂在纤维表面形成聚合物薄膜效应，使其鳞片钝化；丝光处理羊毛纤维是因预处理时破坏了鳞片表面的脂层，从而蛋白酶水解了鳞片表层蛋白，因此表面非常光滑。
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结论
1、对于不同细度的羊毛纤维，在其它条件相同的情况下，纤维越细，鳞片排列越紧密，拉伸性越小，吸湿性越大。细度对羊毛纤维拉伸性和吸湿性的影响显著。
2、对于不同细度的羊毛织物，在其它条件相同的情况下，纵横向密度、平方米重和厚度随织物中纤维细度的减小而减小；毡缩性、润湿性和透气性随织物中纤维细度的减小而提高；起毛起球性、折皱性和刚柔性随织物中纤维细度的减小而降低；抗静电性随织物中纤维细度的减小变化不明显。细度对未毡缩羊毛织物的毡化率、芯吸高度、抗起毛起球评级、经向折痕回复角、透气率、伸出长度、静电电压的影响显著；细度对毡缩后羊毛织物经纬向折痕回复角、透气率、静电电压的影响显著。
3、对于不同易护理处理方式的羊毛纤维，在其它条件相同的情况下，防缩羊毛纤维鳞片减少，部分尖部被剥除；巴素兰羊毛纤维鳞片的尖部由尖锐变得较钝化；丝光羊毛纤维大部分的鳞片被去除，表面显得非常光滑，只存有少量鳞片根部；三种易护理处理方式均使羊毛纤维表面鳞片形态发生改变。丝光羊毛纤维的拉伸性与未处理羊毛纤维相比有所提高，巴素兰与防缩羊毛纤维的拉伸性与未处理羊毛纤维相比有所降低；防缩羊毛纤维的吸湿性与未处理羊毛纤维相比有所提高，丝光和巴素兰羊毛纤维与未处理羊毛纤维相比有所降低。易护理处理对羊毛纤维吸湿性的影响显著。
4、对于不同易护理处理方式的羊毛织物，在其它条件相同的情况下，巴素兰处理羊毛织物毡缩性、毛细效应和抗起毛起球性与未处理织物相比有所提高，70s巴素兰处理织物将面积收缩率由 26.2%降到 11.5%。防缩处理羊毛织物润湿性与未处理织物相比有所提高；丝光处理羊毛织物抗折皱性与未处理织物相比有所提高；易护理处理后的羊毛织物透气性、刚柔性均有所下降；不同易护理处理方式对织物抗静电性的影响不大。易护理处理方式对毡缩前的毡缩性、润湿性、抗起毛起球性、折皱性、透气性、刚柔性和抗静电性影响显著，对毡缩后的润湿性、折皱性、透气性、刚柔性影响显著。
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参考文献（略）