張 茜，廖 俠，楊金戈

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，陜西西安 710048)

竹漿/絲光羊毛混紡針織物的熱舒適性測試分析

張 茜，廖 俠，楊金戈

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，陜西西安 710048)

利用三種不同混紡比的紗線，分別織造了針織平針組織和1+1羅紋組織兩種不同的織物共6塊，并對織物的性能進(jìn)行測試，最終得出影響竹漿/絲光羊毛纖維混紡織物的熱舒適性的主要因素分別是，混紡紗線的混紡比和竹漿/絲光羊毛纖維混紡織物的組織結(jié)構(gòu)。當(dāng)混紡紗中竹漿纖維的含量比例升高時，竹漿纖維優(yōu)秀的導(dǎo)熱性使織物能有效改善是人體悶熱的感覺，同時由于1+1羅紋組織比平針組織結(jié)構(gòu)更加松散，紗線間空隙更多也更有利于濕熱空氣的排出。

竹漿纖維 絲光羊毛纖維 熱阻 熱舒適性

隨著人們生活水平的不斷提高，服用紡織品的舒適問題越來越被人們所重視，舒適性對于紡織品的開發(fā)、創(chuàng)新及應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用?？椢锏氖孢m性是衡量織物服用性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，織物的舒適性是一個模糊而廣泛的概念，它涉及到人體、織物、環(huán)境三個方面，是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)。對于織物來說，最為重要、最基本的是著裝的溫度性舒適，即著裝者與環(huán)境的熱平衡。

竹漿纖維是一種新型再生纖維素纖維[1]，其生產(chǎn)方法類似于黏膠纖維，即先將竹子多段漂白精制成漿粕，再進(jìn)行濕法紡絲得到的一種纖維[2]。其主要成分為纖維素，且伴有少量的戊聚糖和木質(zhì)素[2]。由于竹漿纖維的網(wǎng)狀孔隙結(jié)構(gòu)，使得纖維具有良好的吸濕、放濕的能力。竹漿纖維強(qiáng)度高、彈性好，產(chǎn)品有較好的透水性、瞬間吸水性，較強(qiáng)的耐磨性，良好的染色性和懸垂性[1]，其面料制品手感細(xì)膩，柔軟爽滑無刺扎感，有著特殊的絲絨感，染色后色澤艷麗。用竹漿纖維制成的面料還具有防螨、防臭、防紫外線等功能[3-4]。

絲光羊毛是將羊毛需要先經(jīng)氯化或蛋白酶處理，破壞、剝?nèi)パ蛎韺拥拿[片，減少羊毛的順向與逆向運(yùn)動時摩擦系數(shù)之差異，處理后的羊毛具有絲一般的光澤和手感，俗稱為絲光羊毛[5]。羊毛經(jīng)過絲光工藝后，其表面部分鱗片被剝?nèi)ナ沟媒z光羊毛的各項(xiàng)物理性能發(fā)生顯著變化[6]。主要特征是具有羊絨般的手感，絲一樣的光澤，同時具有防縮水性、可機(jī)洗性、抗起球性。

本論文研究了在人體-織物-環(huán)境這一體系中混紡針織物如何對人體的濕、熱進(jìn)行調(diào)節(jié)，分析影響竹漿/絲光羊毛纖維混紡織物熱舒適性的主要因素。圍繞混紡針織物的熱舒適性這一重要的指標(biāo)進(jìn)行研究，重點(diǎn)從織物層面進(jìn)行闡述。

1 竹漿/絲光羊毛纖維混紡針織物的設(shè)計(jì)

1.1 紗線設(shè)計(jì)

根據(jù)竹漿纖維和絲光羊毛的特性，選用表1中不同混紡比例的混紡紗，混紡比見表1。

表1 織物混紡比

1.2 針織物的設(shè)計(jì)

本論文將紗線兩根紗為一股分別紡織為針織平針織物和1+1羅紋織物。

(1)單色緯平針組織參數(shù)，機(jī)器和機(jī)件：單面緯編毛圈針織機(jī)，原料規(guī)格：竹漿/絲光羊毛混紡紗線混紡比分別是30/70、50/50、70/30，織物組織：單色緯平針組織，織物的線圈長度：線圈長度L=5mm ，織物的密度：針織物的密度與織物組織結(jié)構(gòu)、線圈長度和紗線線密度直接相關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

(式1)

(式2)

式中：A—圈距，mm B—圈高，mm L—線圈長度，mm Tt—紗線線密度，tex PA—針織物橫密，縱行/5cm PB—針織物縱密，橫行/5cm；

經(jīng)過計(jì)算，織物規(guī)格及參數(shù)如表2所示。

表2 織物的規(guī)格

(2)單色1+1羅紋組織機(jī)器和機(jī)件：單面緯編毛圈針織機(jī)，原料規(guī)格：竹漿/絲羊毛混紡紗線混紡比分別是30/70、50/50、70/30，織物組織：單色1+1羅紋組織，線圈長度：線圈長度L=7mm ，織物的密度：針織物的密度與織物組織結(jié)構(gòu)、線圈長度和紗線線密度直接相關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

(式3)

(式4)

式中：A—圈距，mm B—圈高，mm C—密度對比系數(shù)，C=0.7～0.95 d—紗線直經(jīng)，mm L—線圈長度，mm Tt—紗線線密度，tex PA—針織物橫密，縱行/5cm PB—針織物縱密，橫行/5cm；

經(jīng)過計(jì)算，織物規(guī)格及參數(shù)如表3所示。

表3 織物的規(guī)格

2 性能測試

2.1 測試方法

采用溫州方圓儀器有限公司的YG141D數(shù)字式織物厚度儀，依據(jù)GB/T3820-1997《紡織品和紡織制品厚度的測定》測試織物厚度，每個試驗(yàn)測5組試樣，最后求平均值。

采用YG742汽蒸熱收縮儀，根據(jù)FZ/T20021-99測試織物汽蒸收縮性。

采用YG501型起毛起球儀，根據(jù)GB/T4802.1-2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定》測試織物的起毛起球性。

采用YG811型織物懸垂性測定儀，根據(jù)GB/T23329-2009《紡織品 織物懸垂性的測定》測試織物的懸垂性。

采用美國西北測試公司SGHP-10.5熱阻測試儀，根據(jù)GB11048-89 《織物保溫性能試驗(yàn)方法》測試保溫性。

采用FX3150型透濕量測試儀，依據(jù)GB/T 12704-1991《織物透濕量測定方法》測試織物的透濕量。

2.2 測試結(jié)果與分析

2.2.1 厚度測試結(jié)果及分析

對織物厚度進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表4所示，相對濕度60%。

表4 織物的厚度測試 單位：mm

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：織物的厚度都隨著紗線中絲光羊毛含量的增加而加大。這是因?yàn)榻z光羊毛纖維比較粗硬，當(dāng)羊毛含量變大時，織物的厚度也隨之增加。同種混紡比的紗線下，針織羅紋織物的厚度明顯高于針織平針組織。

2.2.2 汽蒸收縮性測試結(jié)果及分析

熱收縮性是在一定溫度和時間下，力為一定條件，織物尺寸的變化。通常情況下，給予一定時間的溫度，研究織物處理前后的長度變化，用百分率表示。選取織物中被截取的300mm×5cm的長條試樣，研究針織物在不受力的情況下，經(jīng)過汽蒸作用，測量汽蒸前后織物經(jīng)向和緯向尺寸的變化，并計(jì)算出經(jīng)、緯向平均汽蒸收縮尺寸。測試結(jié)果如表5所示。經(jīng)過公式(5)的計(jì)算，得出的經(jīng)向和緯向汽蒸收縮率，如表6所示。

汽蒸收縮率公式：

(式5)

式中：L0—蒸前長度，mm L—蒸后長度，mm

表5 織物汽蒸收縮的測試結(jié)果

表6 汽蒸收縮率 單位：%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)表5及表6中的數(shù)據(jù)，可以看出同一塊織物中，織物的經(jīng)向收縮率明顯小于緯向收縮率，這是因?yàn)榻?jīng)向線圈嵌套更加緊密。而在同一混紡紗不同的組織結(jié)構(gòu)下，羅紋織物的抵抗收縮的能力明顯好過平針織物。觀察同一織物不同混紡比的織物看出，在混紡比為50/50的時候，織物抵抗收縮的能力最強(qiáng)，這是因?yàn)榻z光羊毛雖然減少了表面的鱗片數(shù)，但是并不能完全去除，在混紡比為50/50的情況下，才能充分發(fā)揮它們的優(yōu)良性能。所以2#羅紋織物的抗收縮能力最好，1#平針組織抗收縮能力最差。

2.2.3 起毛起球性測試結(jié)果及分析

觀察織物的起毛起球情況，并且對各個織物對照標(biāo)準(zhǔn)樣照進(jìn)行評級。評級標(biāo)準(zhǔn)如表7所示。測試結(jié)果如表8所示。

表7 織物起毛起球評級標(biāo)準(zhǔn)

表8 織物的起毛起球性測試結(jié)果 單位：級

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由表8織物的起毛起球評級結(jié)果來看，在混紡比相同的條件下，針織羅紋組織織物抗起毛起球性明顯弱于平針組織，這是因?yàn)?+1羅紋組織的結(jié)構(gòu)比平針組織更加的松散。

2.2.4 懸垂性測試結(jié)果及分析

使用描圖法根據(jù)所測試樣的投影面積，填于表9中，并根據(jù)下列公式計(jì)算織物的懸垂系數(shù)。

(式6)

式中：F—織物的懸垂系數(shù)，% S1—試樣的原面積，mm2S2—小圓盤面積，mm2S3—織物試樣投影面積，mm2。

表9 描圖法表

采用直讀法，已裁取得試樣圓心O,沿著經(jīng)線OA，緯向OB，再在OA和OB的分角線上取OC和OD線，直接讀取，結(jié)果如表10所示。

表10 直讀法測懸垂系數(shù)表 單位：%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)表9，相同的混紡比紗線下，1+1羅紋組織的懸垂性好過平針組織，因?yàn)?+1羅紋組織的結(jié)構(gòu)更加松散。而對比相同結(jié)構(gòu)不同混紡比的織物，隨著絲光羊毛含量的增加，織物懸垂性變差，這是因?yàn)榻z光羊毛更加挺闊。懸垂性能最好的是1#羅紋織物，懸垂性能最差的是3#平針組織。根據(jù)表10，再觀察相同織物的經(jīng)向與緯向的差異，明顯看出織物的緯向懸垂系數(shù)較小。

2.2.5 保溫性測試結(jié)果及分析

對織物保溫性進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表11所示。

表11 織物保溫性測試結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由上表可以看出織物的導(dǎo)熱系數(shù)與織物的熱阻成反比，即熱阻越小該織物的導(dǎo)熱率就越好。在表11中相同混紡比的紗線下，針織平針組織厚度小，導(dǎo)熱率較低。羅紋組織厚度大，導(dǎo)熱性能較差。同種組織下，隨著混紡紗中的絲光羊毛含量增大，織物的熱阻越來越大。

2.2.6 透濕性測試結(jié)果及分析

對織物透濕性進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表12所示。

表12 織物透濕性測試結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：觀察表12中的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論，在相同混紡比的紗線下，針織平針組織透濕性能比羅紋組織的透濕性小，這是因?yàn)榱_紋組織厚度大，紗線間的空隙較多，而平針組織的結(jié)構(gòu)更緊密。同種組織下，隨著混紡紗中的竹漿纖維含量增大，織物的透濕性能越來越好，這是因?yàn)橹駶{纖維的透濕性能較好。

2.2.7 性能綜合分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確定，在本論文中影響織物熱舒適性的主要因素有以下幾點(diǎn)：

(1)混紡原料自身的性能。

(2)紗線的混紡比，不同混紡比的紗線，線密度有所不同，對織物厚度產(chǎn)生了影響，是影響織物熱舒適性的因素之一。

(3)織物的組織結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了影響，通過織物熱阻測試、織物的透濕性測試，可以直觀的看到，不同組織的織物，由于自身結(jié)構(gòu)松緊程度不一，對溫度和濕汽的抵抗能力也有所不同，也是影響織物熱舒適性的因素。

3 結(jié)語

竹漿纖維/絲光羊毛混紡產(chǎn)品是充分利用了絲光羊毛、竹漿纖維優(yōu)勢互補(bǔ)的特性，體現(xiàn)了絲光羊毛的柔軟手感和良好的彈性，竹漿纖維的涼爽性和特有光澤,賦予織物新的外觀效果和功能。產(chǎn)品彌補(bǔ)了個別混紡織物吸濕透氣性不佳的缺陷，具有手感滑爽，活絡(luò)，有彈性，面料挺括，光澤好等特征。其風(fēng)格獨(dú)特，穿著舒適美觀，服用性能優(yōu)良。

[1] 楊明霞，陳莉娜，劉雪平.再生纖維素纖維的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2016(3)：169-173.

[2] 朱麗萍,陳慰來,鄭倩,沈建華,陳宇. 竹漿纖維羊絨混紡針織物生物拋光整理工藝[J]. 針織工業(yè),2009(6):60-62.

[3] 李會改，陳國強(qiáng)，萬明.竹纖維的性能及應(yīng)用[J].成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報，2016(1)：177-180.

[4] 張茜，沈蘭萍，趙世波.竹漿/絲光羊毛混紡織物開發(fā)及性能研究[J].成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2016(3)：67-70.

[5] 張茜,趙世波. 貼身穿竹毛混紡針織物開發(fā)及性能測試[J]. 成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2017(2):136-139.

[6] 胡玉波,徐衛(wèi)林,于偉東. 絲光羊毛染色性能變化的對比[J]. 毛紡科技,2008(8):10-13.

Thermal Comfort Test Analysis of BambooFiber/Mercerized Wool Blended Knitted Fabric

ZHANGXi,LIAOXia,YANGJin-ge

(School of Textile and Materials, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048)

Three yarns with different blending ratios were used to weave six pieces of fabric with plain stitch and 1+1 rib stitch. The properties of the fabrics were tested and the main elements influencing the thermal comfort of bamboo fiber/mercerized wool blended fabric were the blended ratio of yarns and structure of bamboo fiber/mercerized wool blended fabric. As the proportion of bamboo fiber increased, the excellent thermal conductivity property of bamboo fiber could effectively make the hot and stuffy feeling better; at the same time, 1+1 rib stitch was looser than plain stitch and more yarn gap is helpful to give out wet and hot air.

bamboo fiber mercerized wool fiber heat resistance thermal comfort

2017-05-11

張茜(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)。

TS186

A

1008-5580(2017)03-0049-05