摘 要：采用BTCA和丝胶蛋白混合整理液对苎麻织物进行抗皱整理，通过控制变量法讨论丝胶蛋白浓度、BTCA浓度和轧余率对苎麻织物抗皱效果的影响。结果表明，最佳整理工艺参数为丝胶蛋白的浓度10g/L,BTCA的浓度80g/L，轧余率80%时，整理后的苎麻织物具有优异的抗皱性能，其抗皱回复角提高了236%，织物手感柔软，白度基本无明显变化，而力学性能略有下降。
关键词：苎麻织物；丝胶蛋白；BTCA；抗皱性能；柔软性能
苎麻纤维作为一种廉价、产量大、易生物降解的天然高分子材料，其制品具有优良的吸湿性、透气性、抑菌性和独特的风格等优点，受到广大消费者的青睐[1]。但是由于苎麻纤维大分子间及分子内存在大量氢键，结晶度高，导致其织物伸长小、弹性差，手感较为粗糙，在穿着过程中极易起皱，极大地影响了其在实际中的应用[2]。有不少学者[3,4,5]对苎麻织物的抗皱性和柔软性进行了探索研究，本课题采用丝胶蛋白/BTCA混合整理液对苎麻织物的抗皱整理工艺进行分析。
1实验部分
1.1实验材料和仪器
实验材料：纯苎麻平纹织物，天然桑蚕茧，BTCA，次磷酸钠。
实验仪器：电子织物强力机，电脑式透气性测试仪，白度计，智能式织物折皱弹性仪，自动硬挺度试验仪，傅里叶红外光谱仪。
1.2整理工艺流程
丝胶蛋白提取→混合抗皱整理液的配置（浴比1∶50）→二浸二轧→预烘（80℃，2min）→焙烘（2min）→水洗→烘干。
1.3苎麻织物改性
采用超滤法提取蚕丝脱胶废水中的丝胶蛋白[6,7]，并配置成不同浓度的丝胶蛋白溶液。然后采用控制变量法，对丝胶蛋白/BTCA混合整理液对苎麻织物的整理工艺进行研究。
1.4测试与表征
抗皱性能的测定参照GB/T3819-1997《纺织品回复角法》；织物白度的测定参照GB/T8424.2-200《纺织品色牢度试验———相对白度的仪器评定方法》；透气性的测定参照GB/T5453-1997《纺织品织物透气性的测定》；断裂强力的测定参照GB/T39231-1997《织物断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》；柔软性能的测定参照GB/T18318-2001《纺织品织物弯曲长度的测定标准》；红外光谱测定采用KBr压片法，分辨率4cm-1，扫描次数64次。
2结果与讨论
对不同工艺下苎麻织物的抗皱整理效果进行测试分析，包括丝胶蛋白浓度、BTCA浓度和轧余率。
2.1丝胶蛋白浓度对苎麻织物抗皱效果的影响
在其他条件相同时，改变丝胶蛋白溶液浓度（10～50g/L），整理后的苎麻织物，测得其经向、纬向褶皱回复性能如图1所示。
图1丝胶蛋白浓度对织物褶皱回复角的影响
从图1中可以看出，当丝胶蛋白浓度为10g/L和20g/L时，苎麻织物的经向急弹和缓弹回复角总和基本相等；当丝胶蛋白浓度含量为10g/L，织物的纬向急弹和缓弹回复角都较高。因此综合考虑，当丝胶蛋白浓度为唯一变量时，最优工艺为丝胶蛋白浓度10g/L。
2.2BTCA浓度变化对苎麻织物抗皱效果的影响
在其他条件相同的情况下，改变BTCA溶液的浓度（60～100g/L），对苎麻织物进行整理，其经、纬向褶皱回复角如图2所示。
图2 BTCA浓度变化对织物褶皱回复角的影响
由图2可以看出，当BTCA浓度为80g/L时，织物的经向褶皱回复角都达到最大值；当BTCA浓度为60g/L时，织物的纬向褶皱回复角最大。通过对经、纬向褶皱回复角总和的对比，发现当BTCA浓度为80g/L时，其经向回复角总和大于BTCA浓度为60g/L时的纬向急缓弹回复角总和。因此综合考虑，当BTCA为单一变量时，最优工艺为BTCA浓度80g/L。BTCA的浓度越大，羧基与苎麻纤维生成酯键的概率增大,最终形成网状交联结构,限制了大分子链的滑移，从而使纤维素织物具有较好的抗皱性[8]。
2.3轧余率对苎麻织物抗皱效果的影响
在其他条件不变的情况下，经不同轧余率（70%～90%）处理后的苎麻织物，测得其经、纬向褶皱回复角如图3所示。
图3轧余率对织物褶皱回复角的影响
从图3可以看出，整理后织物的经向和纬向的褶皱回复曲线均呈拱形的趋势。当轧余率为80%、85%的时候，织物的经向褶皱回复角总和均较大；当轧余率为80%时，纬向褶皱回复角总和最大。考虑到对于企业实际生产而言，轧余率太大会增加其化学试剂和水的消耗，在烘燥时需要消耗更多的热量。因此，确定轧余率的最佳工艺为80%。
2.4最优工艺下的织物性能分析
结合以上实验，分析各组实验的褶皱回复角数据，得出丝胶蛋白/BTCA整理剂的最优处理工艺，即丝胶蛋白的浓度为10g/L,BTCA的浓度为80g/L，轧余率为80%。在最优工艺下，对整理前后苎麻织物的抗皱性能以及柔软性能、白度、透气性以及断裂强力等服用性能进行测定分析。
2.4.1抗皱性能分析
在最优工艺下对苎麻织物的抗皱整理效果进行研究，结果如表1所示。
表1最优工艺下织物经纬向褶皱回复性能
从表1中可以看出，在最优工艺下，苎麻的经纬向急弹性回复角总和达到220.56°，经纬向缓弹回复角总和达到250.95°。相对于未做整理的苎麻原样，其抗皱性能提高了约236%。通过丝胶蛋白和BTCA联合整理，苎麻织物的抗皱性能得到显著提高。
2.4.2红外光谱分析
通过对整理前后的苎麻织物进行红外光谱测试分析，其结果如图4所示。
图4红外光谱检测结果
从图中可以看出，整理前后的样品其红外光谱趋势基本一致，但是对比发现，最佳工艺整理后的苎麻织物，分别在1650cm-1处、1725cm-1处出现了新的振动峰，分析可知，分别为酯羰基和酯基的伸缩振动峰，在1860～1800cm-1区间出现了酸酐中的羰基振动吸收峰，这是由于BTCA和丝胶蛋白在抗皱整理过程中与苎麻纤维发生交联反应所致[9]。另外，在750cm-1附近出现了一个较弱的峰，这是丝胶蛋白中的带苯环的氨基酸的弯曲振动峰，这表明有少量丝胶蛋白与苎麻纤维发生了结合。
2.4.3苎麻织物的其他服用性能分析
整理前后苎麻织物的服用性能测试结果如表2所示。
表2最优工艺下苎麻织物整理前后的各种服用性能
由表2的数据可以看出，在最优整理工艺的整理下，苎麻织物的白度相较于原布的白度有一定的提升，并未出现泛黄等现象，透气性略微有所下降，抗弯刚度明显下降，即整理后的苎麻纤维的柔软性能有明显提升。此外，织物的断裂强力有所下降，整理后的织物断裂强力保留率为74.32%，但与其他文献资料[10]对比，织物的断裂强力下降值并不明显，因此，不影响其服用性能。
3结语
3.1采用丝胶蛋白/BTCA混合整理液，对苎麻织物进行后整理的方案是可行的，并与织物产生了一定的化学结合。
3.2使用丝胶蛋白/BTCA对苎麻织物进行后整理，其抗皱效果和柔软性能有明显的提高，织物的白度有所提升，与此同时，其透气性虽然略有降低，但并不影响其穿着，力学性能的保留率为74.32%。这些优点为丝胶蛋白/BTCA对织物进行进一步的整理，为节约资源提供了可能。
参考文献
[1]聂凯.苎麻柔软整理研究现状[J].山东纺织科技,2019（3）:22-24.
[2]闫畅.苎麻低温柔化处理的研究[D].上海：东华大学,2015.
[3]张阳，沈兰萍，王瑄.苎麻织物的免烫防皱性及防刺痒感整理[J].现代纺织技术，2017(1):56-59.
[4]AK Nandi,U Banerjee,D Biswas.Improvement in Physical and Aesthetic Properties of Jute Fabrics by Blending Ramie Fibre in Suitable Proportions [J].International Journal of Textile Science,2015(4):73-77.
[5]王权威，魏晓英，聂春玲，等.苎麻织物的柠檬酸/聚氨酯联合抗皱整理[J].印染，2015，41（4）:1-5.
[6]曹姣，叶晶，濮佳艳，等.丝胶蛋白提取方法的研究与分析[J].轻纺工业与技术，2018，47（12）:4-6，13.
[7]张旻霞，罗秋兰，周佳慧，等.浅议蚕丝脱胶废水中丝胶蛋白的回收方法[J].科学与财富，2019（25）:398.
[8]吴楠楠，许德生.BTCA对亚麻竹纤维交织织物抗皱整理研究[J].安徽工程科技学院学报:自然科学 版，2010，25（2）:59-62.
[9]华文松，顾松林，顾艳霞，等.丁烷四羧酸在织物整理上的应用[J].印染助剂，2008（8）:5-8.
[10]黄益，王权威，孟一丁，等.苎麻织物的柠檬酸/多元醇抗皱整理[J].纺织学报,2017，38（5）:104-109.
文章摘自 赵健安,罗秋兰,杨炎星,童王艳,沈卓伊,朱慧冕.纯苎麻织物的抗皱整理工艺研究[J].轻纺工业与技术,2021,50(08):3-5.
