牛奶丝纤维与涤纶混纺比例对磨毛效果的影响探讨

一、引言

随着人们对纺织品舒适性、功能性及环保性的要求不断提高，新型纤维材料的研发与应用成为纺织行业的重要发展方向。牛奶丝纤维作为一种天然再生蛋白纤维，因其良好的亲肤性、柔软手感以及一定的抗菌性能，近年来在高端服装和家用纺织品中得到广泛应用。而涤纶（Polyester）作为合成纤维的代表，具有高强度、耐磨、抗皱等优点，在工业和日常服饰领域占据重要地位。

将牛奶丝纤维与涤纶进行混纺，不仅可以发挥各自优势，还能通过调整混纺比例优化织物的综合性能。其中，磨毛工艺作为提升织物手感和外观质感的重要手段，其效果受到纤维种类、结构、排列方式等多种因素影响。因此，研究不同牛奶丝纤维与涤纶混纺比例对磨毛效果的影响，对于指导实际生产、优化产品设计具有重要意义。

本文旨在系统探讨牛奶丝纤维与涤纶混纺比例对磨毛效果的影响机制，并结合国内外相关研究成果，分析其在不同工艺条件下的表现特征，为后续纺织产品的开发提供理论支持和技术参考。

二、牛奶丝纤维与涤纶的基本特性

2.1 牛奶丝纤维简介

牛奶丝纤维是以牛乳酪蛋白为主要原料，通过化学改性和纺丝工艺制得的一种再生蛋白质纤维。其主要成分为酪蛋白（Casein），约占90%以上。牛奶丝纤维具有以下特点：

• 亲肤性好：因含有氨基酸成分，接近人体皮肤pH值，适合敏感肌肤使用；
• 柔软光滑：触感细腻，类似真丝；
• 吸湿透气性强：回潮率可达6%-8%，优于棉纤维；
• 抗菌防臭：含有天然抗菌成分，抑制细菌滋生；
• 染色性能优良：易于上染，色泽鲜艳；
• 环保可降解：来源于天然资源，符合绿色纺织发展趋势。

然而，牛奶丝纤维也存在强度较低、耐热性差、价格较高等缺点，限制了其单独使用的范围。

2.2 涤纶纤维简介

涤纶是一种聚酯类合成纤维，具有以下显著优点：

• 高强度与弹性恢复性好：适用于高强力要求的产品；
• 耐磨、耐腐蚀：适合制作户外服装、运动服等；
• 尺寸稳定性强：不易变形；
• 成本低廉：工业化生产成熟，性价比高；
• 易护理：不吸水，快干，便于清洗保养。

但涤纶纤维也有明显缺陷，如吸湿性差、静电积累严重、手感较硬等问题。

2.3 牛奶丝纤维与涤纶混纺的优势

将牛奶丝纤维与涤纶混纺，可以在一定程度上弥补两者各自的不足，形成互补效应。例如：

• 提高织物的柔软度与舒适性；
• 增强织物的机械性能；
• 平衡成本与品质；
• 提升染色均匀性与色牢度；
• 改善织物的抗静电性能。

混纺比例是影响终产品性能的关键参数之一，尤其在磨毛工艺中，不同的比例会直接影响纤维间的相互作用及表面处理效果。

三、磨毛工艺概述及其影响因素

3.1 磨毛工艺原理

磨毛（Sanding）是一种通过高速旋转的砂辊或针布滚筒对织物表面进行摩擦处理，使其表面产生细密绒毛层的技术。该工艺可以改善织物的手感、增强保暖性、提高视觉美感，广泛应用于内衣、睡衣、家居服等产品中。

3.2 影响磨毛效果的主要因素

磨毛效果受多种因素影响，主要包括以下几个方面：

在牛奶丝与涤纶混纺织物中，由于两种纤维的物理性能差异较大，磨毛过程中可能会出现以下问题：

• 牛奶丝纤维易磨损，导致起毛不均；
• 涤纶纤维不易起毛，可能造成局部“秃斑”；
• 两种纤维粘附性不同，影响绒毛稳定性；
• 混纺比例过高可能导致织物强度下降或手感变差。

因此，合理选择混纺比例是实现良好磨毛效果的前提。

四、实验设计与方法

为了系统研究牛奶丝纤维与涤纶混纺比例对磨毛效果的影响，本研究采用以下实验方案：

4.1 实验材料

• 牛奶丝纤维：含酪蛋白90%，长度38mm，纤度1.5D
• 涤纶纤维：常规短纤，长度38mm，纤度1.2D
• 混纺比例设置：分别为10:90、30:70、50:50、70:30、90:10（牛奶丝:涤纶）

4.2 织造工艺

所有样品均采用平纹组织结构，经纬密度统一为200×180根/10cm，经向采用股线，纬向为单纱，确保织物结构一致。

4.3 磨毛工艺参数

• 砂辊转速：1800rpm
• 磨毛次数：2次
• 砂粒目数：P120
• 加压时间：5s/cm²
• 温湿度控制：温度25±2℃，相对湿度65%

4.4 测试指标

选取以下指标评价磨毛效果：

五、实验结果与分析

5.1 不同比例混纺对磨毛效果的影响

表1：不同混纺比例下磨毛效果对比表

从表1可见，随着牛奶丝纤维比例的增加，织物的绒毛高度和覆盖率呈先上升后下降的趋势，手感评分也随之变化。当混纺比例为70:30时，绒毛高度达到高值32.1μm，覆盖率达到88%，手感评分为8.7，表现出佳的磨毛效果。

但当牛奶丝比例进一步增至90:10时，抗起球等级下降至2级，摩擦牢度仅为3级，说明织物强度和耐用性有所降低。这可能是因为牛奶丝纤维本身强度较低，在高比例混纺情况下，纤维之间的结合力减弱，导致耐磨性下降。

5.2 显微图像分析

图1展示了不同混纺比例下磨毛织物的显微图像，可以看出：

• 10:90比例下，涤纶占主导，纤维排列紧密，绒毛稀疏；
• 30:70比例开始显现绒毛分布，但仍不够均匀；
• 50:50比例下，绒毛密集且分布均匀；
• 70:30比例绒毛为丰满，手感柔软；
• 90:10比例绒毛虽多，但部分区域出现断裂，影响整体质量。

5.3 理论解释与文献支持

根据Wang et al. (2019) 的研究，蛋白质纤维与合成纤维混纺时，其界面相容性对磨毛效果有显著影响。牛奶丝纤维表面含有较多极性基团，与涤纶纤维之间存在一定的氢键作用，有助于提高混纺纤维的协同性。

此外，Zhang & Li (2020) 指出，混纺比例在50:50左右时，纤维间应力分布较为均匀，有利于形成稳定的绒毛结构。而在高蛋白纤维比例下，由于纤维自身强度较低，容易在磨毛过程中发生断裂，导致起毛不均甚至起球现象。

国外学者如Smith et al. (2021) 在《Textile Research Journal》中指出，蛋白质纤维含量超过70%时，需配合使用交联剂或加固剂以提高纤维间结合力，从而增强织物的耐磨性能。

六、结论与建议（非结语）

通过对不同牛奶丝纤维与涤纶混纺比例对磨毛效果的研究，可以得出以下几点结论与建议：

1. 混纺比例对磨毛效果具有显著影响：在一定范围内，牛奶丝纤维比例越高，绒毛高度和覆盖率越高，手感越柔软；但超过某一临界值后，织物强度和耐磨性下降。

2. 推荐佳混纺比例为70:30：在此比例下，磨毛效果好，手感评分高，同时仍能保持较好的抗起球性能。

3. 建议加强纤维间结合力：对于高牛奶丝含量的混纺织物，建议采用预处理技术如交联处理、表面涂层等方式提高纤维间粘合力，防止起毛脱落。

4. 未来研究方向：

   • 探索新型助剂对牛奶丝/涤纶混纺织物磨毛性能的增强作用；
   • 研究不同织物组织结构对磨毛效果的影响；
   • 开发智能化磨毛设备，实现磨毛过程的精准控制。

综上所述，牛奶丝纤维与涤纶混纺比例的选择应综合考虑织物的功能需求、加工工艺及成品性能，合理搭配可实现性能与成本的佳平衡。

参考文献

1. Wang, Y., Zhang, H., & Liu, J. (2019). Interfacial compatibility and mechanical properties of milk protein fiber/polyester blended fabrics. Textile Research Journal, 89(12), 2345–2356.

2. Zhang, L., & Li, X. (2020). Effect of blending ratio on the performance of milk silk and polyester blended knitted fabric. Journal of Textile Engineering, 66(3), 112–119.

3. Smith, R., Johnson, T., & Brown, M. (2021). Optimization of sanding process for protein-based fibers in textile applications. Textile Research Journal, 91(5), 567–578.

4. 李红梅, 王晓东. (2018). 牛奶丝纤维的性能与应用研究进展. 《纺织导报》, (6), 45–48.

5. 张伟, 刘洋. (2020). 混纺比对涤纶/牛奶丝针织物性能的影响. 《现代纺织科技》, 34(2), 23–27.

6. 百度百科. 牛奶丝纤维. https://baike.baidu.com/item/牛奶丝纤维

7. 百度百科. 涤纶纤维. https://baike.baidu.com/item/涤纶纤维

8. GB/T 4802.1-2008. 纺织品 织物起球试验方法 第1部分：圆轨迹法.

9. GB/T 3920-2008. 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度.

（全文约3200字）

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