缩水率是指织物经洗涤后尺寸发生了变化。针对纤维素纤维织物,其产生的机理有两个,一个原因是纤维的湿模量过小,导致纤维/纱线在有张力染整过程中容易被拉伸拉长,经水洗烘干后这种拉伸伸长被回复而产生了尺寸变化,这个是粘胶织物有比较大的缩水率其中一个主因,但不是棉和莱赛尔等湿模量比较大的纤维织物的主因。另一个原因是纤维素纤维的遇水溶胀的各向异性导致其遇水后纱线的绕程被迫变长,织物只能发生结构的性的内缩才能适配这种绕程增大(即织缩变大)导致的缩水,这个是棉、莱赛尔缩水的主因,也是粘胶纤维织物缩水的“一半”原因。
如下图,纤维素纤维织物的缩水率的机理有三个层面的原因,分别是纤维、纱线、织物。不同纤维素织物,缩水率的形成主因并不完全一致。
对于湿模量较大的棉和莱赛尔纤维织物,其缩水产生的主要原因是是织缩变大。所谓织缩变大,是指由于织物存在交织结构以及纱线本身是圆柱体结构,纱线在织物中并不完全是直线,而是有一定弯曲的曲线,我们把这个弯曲程度称为织缩,而把纱线在织物交织结构中所要延展的长度称为绕程。
莱赛尔、棉、人棉等纤维素纤维遇水后,都会发生溶胀,而且这个溶胀是各向异性的,即直径溶胀的大,长度方向伸长的少,纱线变粗了但并没有怎么变长,纱线变粗导致绕程要增大,但纱线又不能伸长多少,因此只有织缩变大纱线变得更弯曲才可以适配这种结构变化,从而导致了织物尺寸的变小。这个是棉麻织物缩水的最主要原因,这种原因导致的缩水通过染整的机械预缩或超喂就可以得到很好的控制,梭织物轻松控制在3%内。
对于湿模量小的纤维织物如粘胶纤维织物,其缩水率主因存在两个个,即纤维纱线被后拉伸后的回缩+织缩变大,湿模量过小,导致纤维/纱线在有张力染整过程中容易被拉伸拉长,经水洗烘干后这种拉伸伸长被回复而产生了尺寸变化,这个是粘胶织物有比较大的缩水率其中一个主因,再加上它还存在上述的织缩变化导致缩水,它的缩水存在双主因,而且纤维和纱线层面的缩水通过染整阶段的常规机械预缩或超喂改善程度有限,造成它的缩水率通常会比较大。
即湿模量小的纤维织物缩水存在双主因,且不容易通过染整的常规缩水控制手段得到根本改善,所以其缩水率通常会比较大,而湿模量大的纤维织物缩水只有织缩变化的单主因,且织缩可以通过染整手段调整控制,因此缩水率可以做到很小。
要改善粘胶织物的缩水过大问题,就只能通过松式烘干或树脂整理的方式,树脂整理在粘胶的大分子链间形成交联,即降低了纤维(纱线)回缩,又因交联封闭了纤维中水能进入的内部孔隙降低了溶胀,因此在前述的两个主因上都对改善缩水率有积极作用。顺便说一句,纺织用交联树脂最早并不是因抗皱的需求而开发的,而是因粘胶的缩水问题而开发的。
莱赛尔纤维的湿模量远大于粘胶纤维,也大于棉纤维,因此在缩水率上表现会优于这两者,梭织物轻松控制在3%内,针织物不会差于棉。