功能性羊毛/聚酯混纺运动面料的开发与工业化生产：抗起球与亲水改性研究

羊毛/聚酯混纺面料因兼具羊毛的天然保暖性、吸湿透气性与聚酯的耐磨抗皱性，被广泛应用于纺织工业，但其抗起球性能较差限制了应用前景。本研究采用五种水基聚氨酯(WPU)抗起球剂，通过浸轧-烘干-焙烧工艺处理面料，在不改变纤维晶体结构和力学性能的前提下，将抗起球等级从2级提升至4级，且经五次洗涤后效果稳定。处理后的面料还表现出改善的抗静电和导湿性能，同时保持柔软度。研究表明，WPU助剂在羊毛/聚酯混纺面料的功能性整理中具有广阔应用潜力。

　　

羊毛与聚酯的混纺面料一直是纺织界的“黄金组合”——羊毛赋予面料天然的保暖性和亲肤感，聚酯则贡献了出色的强度和耐久性。然而，这种完美搭配却有一个致命弱点：起球。穿着过程中，羊毛纤维容易因摩擦而游离，与聚酯纤维纠缠形成恼人的毛球，不仅影响美观，还会缩短衣物寿命。更棘手的是，传统抗起球工艺如氯化-树脂法虽有效，却会产生有毒的AOX（可吸附有机卤化物），对环境造成严重危害。面对环保压力与市场需求的双重挑战，纺织领域亟需一种绿色高效的解决方案。

为此，来自安徽和上海的研究团队在《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》发表了一项突破性研究。他们选取五种市售水基聚氨酯(WPU)抗起球剂，通过系统优化工艺参数，成功开发出兼具抗起球和亲水功能的羊毛/聚酯混纺面料。研究采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等技术证实，WPU能在纤维表面形成均匀薄膜，通过化学交联增强纤维间粘附力，从而将抗起球等级从2级显著提升至4级（ISO 12945-1标准），且性能经五次洗涤仍保持稳定。

关键实验方法
研究采用50:50羊毛/聚酯混纺面料，通过浸轧-烘干-焙烧工艺施加五种WPU助剂（HPF-79、HANSCR等），优化浓度（50 g/L）、焙烧温度（150°C）和时间（3分钟）。通过马丁代尔起球测试、静电衰减测试、垂直芯吸法等评估功能性能，结合SEM、X射线光电子能谱(XPS)分析表面改性机制。

研究结果

1. 材料筛选与工艺优化
   HPF-79在50 g/L浓度下表现最优，形成的弹性膜能有效减少纤维游离端。焙烧温度超过150°C会导致薄膜开裂，而时间短于3分钟则交联不充分。

2. 抗起球性能提升机制
   SEM显示处理后的纤维表面覆盖连续薄膜，XPS检测到氮元素含量增加，证实WPU成功交联。薄膜通过“锚定效应”抑制羊毛纤维迁移，使起球阻力提升300%。

3. 多功能协同效应
   处理后面料静电半衰期从15秒缩短至3秒，芯吸高度增加40%，但透气性仅下降8%。色牢度（ΔE<1.5）和力学性能（断裂强度变化<5%）保持稳定。

结论与意义
该研究首次系统论证了WPU在羊毛/聚酯混纺面料中的双功能整理潜力。相较于传统氯化工艺，WPU法无AOX排放，工艺简单且成本可控。HPF-79处理的工业化样品已通过上海嘉麟杰公司的量产验证，为运动服饰、户外装备等高端纺织品提供了商业化解决方案。研究不仅解决了混纺面料的起球顽疾，其“一剂多效”的设计思路更为纺织品的绿色功能整理提供了新范式。