沈穎樂，李新彤，韓 浩，叢洪蓮，徐仲賢

(1.江南大學(xué) 針織技術(shù)研究中心，江蘇 無錫 214122；2.江蘇新泰針織有限責(zé)任公司，江蘇 常熟215500)

羊毛織物具有彈性好、保暖性好，吸濕、耐磨能力強(qiáng)，光澤柔和等諸多優(yōu)點(diǎn)，在服用領(lǐng)域占據(jù)了不可替代的地位。 羊毛的透氣性優(yōu)于化纖面料，它的細(xì)度只有頭發(fā)的五分之一，非常適合貼膚穿著。

目前大部分羊毛纖維應(yīng)用于呢絨面料與羊毛衫等，兼具美觀與功能作用的羊毛針織運(yùn)動(dòng)面料開發(fā)已成為了人們的研究熱點(diǎn)。 王俊麗等[1]用純羊毛織造輕薄型面料，并針對(duì)在生產(chǎn)加工中易產(chǎn)生的尺寸不穩(wěn)定、色花以及織物表面易產(chǎn)生起毛起球等問題，制定了一套完整的生產(chǎn)工藝和流程。 黃學(xué)水等[2]闡述了涼爽羊毛針織面料在編織設(shè)計(jì)中的要求和染整加工中各工序的條件、工藝要求。 金雪等[3]選用14.7tex(40S)羊毛、錦綸混紡紗(混紡比為80 ∶20)與4.44tex(40D)MS 舒彈絲的多組分原料交織編織添紗平針組織，在單面針織大圓機(jī)上開發(fā)新型羊毛加彈針織運(yùn)動(dòng)面料。 黃小云等[4]采用長絨棉和超細(xì)腈綸纖維與絲光羊毛進(jìn)行混紡，設(shè)計(jì)開發(fā)了彈力絲光羊毛羅紋、絲光羊毛小空氣層面料。 劉小梅等[5]用16.7tex Z 捻防縮羊毛(羊毛直徑為18.9μm)、天絲、錦綸包芯紗(52 ∶35 ∶13)與2.2tex 低溫型氨綸交織編織全襯氨綸汗布，同時(shí)采用(4.4tex/34f)×2 錦綸66、10.0tex 防縮羊毛(羊毛直徑為15.5μm)與11.7tex 氨綸交織編織加氨綸斜紋面料。 孫鋒[6]用羊毛紗和細(xì)旦丙綸紗復(fù)合編織形成功能性羊毛復(fù)合針織面料，面料無刺癢感，熱濕舒適性好。

羊毛是一種技術(shù)含量很高的纖維，它不光只能用在粗糙的針織羊毛衫[7]。 細(xì)度大的羊毛纖維是一種多功能性的纖維，與皮膚接觸時(shí)不會(huì)有刺癢感。 羊毛能夠吸收濕氣，同時(shí)羊毛能夠吸收并鎖住汗水中的異味，讓汗味只在洗滌時(shí)釋放。 羊毛能夠應(yīng)對(duì)身體的體溫變化，它的卷曲結(jié)構(gòu)有助于控溫，在天氣寒冷的時(shí)候羊毛吸收濕氣，保持皮膚周圍為干燥的保暖空氣層，在天氣炎熱的時(shí)候羊毛纖維吸收汗氣，使人體能憑借自身的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)冷卻體溫，保持皮膚附近干燥。 因此，可以將羊毛纖維加入運(yùn)動(dòng)服中，保持人體皮膚的干爽環(huán)境。

1 羊毛針織運(yùn)動(dòng)面料吸濕排汗原理

人體排汗會(huì)以兩種形式表現(xiàn)：一種是在靜坐或進(jìn)行輕度活動(dòng)時(shí)出少量汗液，并馬上在汗腺蒸發(fā)以汽態(tài)形式排出；另一種是人體大量出汗，汗液來不及蒸發(fā)，在皮膚上以液態(tài)汗液存在，排汗過程如圖1 所示[8]。 兩種形式的汗液排汗過程可以概括為：織物纖維捕捉到汽態(tài)汗液，通過纖維內(nèi)的細(xì)孔和纖維間的空隙運(yùn)輸?shù)娇椢锉砻嫱?，再揮發(fā)到外環(huán)境中去；液態(tài)汗液吸附到纖維內(nèi)部的孔洞、溝槽以及纖維間隙等，再通過它們所生成的毛細(xì)效應(yīng)擴(kuò)散、蒸發(fā)成水汽揮發(fā)至外環(huán)境中。

圖1 有感出汗的濕傳導(dǎo)通道

綜上所述，汗液可經(jīng)3 條傳遞途徑通過織物：一是汽態(tài)汗液產(chǎn)生凝結(jié)，并通過毛細(xì)效應(yīng)擴(kuò)散、蒸發(fā)成水汽揮發(fā)至外環(huán)境中；二是以水汽形態(tài)通過織物中孔洞擴(kuò)散；三是液態(tài)汗液吸附到纖維內(nèi)部，并通過毛細(xì)傳輸蒸發(fā)。 通過纖維毛細(xì)傳輸、擴(kuò)散、蒸發(fā)的水汽，與織物所用的材料、纖維中的孔洞間隙大小以及吸濕性能有關(guān)。

在針織結(jié)構(gòu)中通常會(huì)有兩種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)加快水汽通過織物的傳遞速度：一個(gè)是網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，另一個(gè)是雙層織物結(jié)構(gòu)。 通過網(wǎng)眼的孔隙擴(kuò)散水汽，如圖2 所示。

圖2 針織網(wǎng)眼組織

通過纖維的吸濕以及毛細(xì)管作用兩個(gè)機(jī)理的結(jié)合，就能得出雙層織物濕傳遞模型[9]，如圖3 所示。 雙面織物內(nèi)層一般采用疏水性纖維，如滌綸、丙綸或經(jīng)過特殊處理的這兩種長絲等，結(jié)構(gòu)可以為蜂窩與網(wǎng)眼狀，織物內(nèi)層與皮膚呈點(diǎn)接觸，以增加織物透氣性和舒適感；外層通常采用親水性纖維，就可以采用羊毛。 織物內(nèi)層通過纖維毛細(xì)管芯吸效應(yīng)將汗水向織物外層傳導(dǎo)并向環(huán)境蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)單向?qū)瘛?/p>

圖3 雙層織物濕傳遞模型

2 羊毛針織運(yùn)動(dòng)面料設(shè)計(jì)

2.1 原料選擇

織物的熱濕舒適性與原料的選擇有很大關(guān)系，采用支數(shù)高、精紡、防縮的羊毛作為原材料是最好的選擇。 支數(shù)越高，纖維越細(xì)，在相同條件下織出來的織物越輕薄；纖維含氣量越小，面料熱阻越小，服裝穿著時(shí)熱傳遞快，人體不會(huì)感到悶熱。 羊毛細(xì)度選擇18.5μm 左右，長度76mm ～78mm，紗線支數(shù)60 公支左右即可，根據(jù)試織出來的刺癢感情況再調(diào)整紗線粗細(xì)；經(jīng)過防縮處理的羊毛編織形成的面料，尺寸穩(wěn)定性得到提高，能夠達(dá)到“機(jī)可洗”的要求。

天絲纖維的圓形截面和縱向良好的外觀可以使織物具有優(yōu)良的手感和懸垂性，同時(shí)還具有較高的干濕強(qiáng)度[10]。 吸濕排汗纖維多為滌綸、錦綸、丙綸等化學(xué)纖維，比表面積較大，通過表面微孔或溝槽及異型截面，利用毛細(xì)管的芯吸效應(yīng)，能夠快速吸收皮膚表面的汗水和濕氣，并借助特殊的織物結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)至織物外層并蒸發(fā)到環(huán)境中[11]。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

薄型面料在針織運(yùn)動(dòng)面料中占絕大部分，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單或復(fù)雜，可以是如平針、添紗組織等的單面織物，或是兩面派結(jié)構(gòu)的雙面織物，在設(shè)計(jì)中也可加入網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)以增大針織結(jié)構(gòu)的空隙。

因?yàn)檠蛎旧韽?qiáng)力不高，若在雙面織物中前后都成圈則會(huì)損傷羊毛，十分考驗(yàn)羊毛的品質(zhì)，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)避免。 若要編織薄型織物勢(shì)必要采用高機(jī)號(hào)織機(jī)，針距十分狹小，羊毛毛羽又多，會(huì)影響織針脫圈，造成破洞。 因此，羊毛在針筒上不易全出針。

2.3 后整理設(shè)計(jì)

織物的后整理很關(guān)鍵，后整理的品質(zhì)會(huì)在很大程度上影響產(chǎn)品的檔次。 柔軟定形既可以改善織物的手感和彈性，也可以改善織物的縮水率。 呢毯定形可通過對(duì)第一次定形后的面料汽蒸加濕、預(yù)縮整燙，提高面料表面平整度，并能獲得所要求的幅寬。

羊毛織物的后整理較簡單，一般只需要落水等一些工序，但需要注意的是溫度不能太高，能確保羊毛不受損傷。

3 工藝實(shí)例

3.1 假毛圈布

假毛圈布通過織物反面較長的浮線形成毛圈，形成襯墊組織的效應(yīng)，如圖4 所示。 通過假毛圈使服裝在穿著過程中，羊毛吸濕后不會(huì)緊貼在皮膚上，提高穿著舒適性[12]。

圖4 假毛圈布外觀

3.1.1 原料選擇

選用16.6tex 防縮羊毛19.3M/黑色尼龍(87/13)包芯紗、16.6texZ 捻防縮羊毛20.3M 與2.2tex氨綸。

3.1.2 設(shè)備參數(shù)

機(jī)器 邁耶西單面大圓機(jī)

機(jī)號(hào) E24

筒徑 30 英寸

總針數(shù) 2260

給紗路數(shù) 72

3.1.3 織物組織

單數(shù)路全成圈，奇數(shù)路浮線，隔兩個(gè)集圈。

3.1.4 穿紗方式

1、3 路接16.6tex 防縮羊毛19.3M/黑色尼龍(87/13)包芯紗＋2.2tex 氨綸，2、3 路接16.6texZ 捻防縮羊毛20.3M。

3.1.5 織物參數(shù)

成品克重 121g/m2

成品門幅 145cm

3.2 雙層織物

根據(jù)雙層織物濕傳遞模型可開發(fā)出羊毛與丙綸的兩面派織物。 丙綸纖維不吸濕，能通過其纖維間隙的毛細(xì)效應(yīng)，不斷把人體皮膚排出的液態(tài)汗液擴(kuò)散、蒸發(fā)成水汽揮發(fā)至外層的羊毛纖維中，而羊毛纖維在外側(cè)的吸濕能加強(qiáng)丙綸的芯吸效應(yīng)。 羊毛纖維與外環(huán)境接觸，能直接將汗汽擴(kuò)散到空氣中去。

在針織大圓機(jī)上實(shí)現(xiàn)織物正面呈現(xiàn)羊毛紗、織物反面呈現(xiàn)丙綸長絲的途徑有兩種：(1)單面編織，即在單針筒針織大圓機(jī)上進(jìn)行緯平針添紗編織[13]，如圖5 所示[14]。 (2)雙面編織，即在雙針筒圓機(jī)上采用滌蓋棉組織進(jìn)行編織，將在第三個(gè)例子說明。

圖5 緯平針添紗織物效應(yīng)圖

3.2.1 原料選擇

使用羊毛紗和丙綸長絲進(jìn)行緯平針添紗編織，需注意：

(1)羊毛紗必須把丙綸長絲完全覆蓋住，主要是因?yàn)椴捎帽]不染色的生產(chǎn)工藝，丙綸顯露出來會(huì)影響織物染色后的外觀效應(yīng)。

(2)為了能成功搭建雙層織物吸濕排汗模型，織物反面也必須不能露出羊毛。 為了能達(dá)到以上要求，使羊毛紗能完全覆蓋丙綸長絲，羊毛紗的粗度應(yīng)大于丙綸長絲。

根據(jù)已有的縫制T 恤等薄型貼身穿著的針織內(nèi)衣工藝經(jīng)驗(yàn)，宜選用5.56tex/72f 的丙綸和7.78tex～8.90tex 精梳羊毛紗。

3.2.2 設(shè)備參數(shù)

機(jī)器 SGE2401A 型四針道單面大圓機(jī)

機(jī)號(hào) E28

筒徑 30 英寸

總針數(shù) 2260

給紗路數(shù) 90

3.2.3 織物組織

選用緯平針添紗組織。

3.2.4 織物參數(shù)

成品橫密 66 縱行/5cm成品縱密 97 橫列/5cm成品克重 303g/m2

3.3 芝麻點(diǎn)兩面派織物

經(jīng)過打樣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，羊毛面料無法采用經(jīng)典的“滌蓋棉”組織，易造成多種的編織問題。 因此，對(duì)組織進(jìn)行改進(jìn)，使連接紗在針筒成圈，針筒半出針。

3.3.1 原料選擇

選用13.6tex 藏青羊毛與8.4tex/24f 滌綸。

3.3.2 設(shè)備參數(shù)

機(jī)器 RSDT-S 三功位電腦雙面提花機(jī)

機(jī)號(hào) E32

筒徑 34 英寸

總針數(shù) 3408

給紗路數(shù) 72

3.3.3 織物組織

采用六路編織一個(gè)完全組織的“兩面派”組織，正反面連接紗選用滌綸。

3.3.4 編織圖

圖6 工藝編織圖

成品橫密 120 縱行/5cm

成品縱密 80 橫列/5cm

成品克重 189g/m2

成品門幅 158cm

3.3.7 打樣外觀

圖7 打樣正面外觀圖

圖8 打樣反面外觀圖

3.4 反面橫條兩面派織物

3.4.1 原料選擇

選用13.6tex 藏青羊毛、9.9tex 冰感紗(錦綸40%、棉30%、莫代爾30%)與8.4tex/24f 滌綸。

3.4.2 設(shè)備參數(shù)

機(jī)器 RSDT-S 三功位電腦雙面提花機(jī)

機(jī)號(hào) E32

筒徑 34 英寸

總針數(shù) 3408

給紗路數(shù) 72

3.4.3 織物組織

采用八路編織一個(gè)完全組織的“兩面派”組織，正反面連接紗選用滌綸。

3.4.4 編織圖

3.3.5 穿紗方式

1、3、4、6 路接8.4tex/24f 滌綸，2、5 路接13.6tex 藏青羊毛。

3.3.6 織物參數(shù)

圖9 工藝編織圖

3.4.5 穿紗方式

1、2、4、5 路接8.4tex/24f 滌綸，3、7 路接9.9tex 冰感紗，6、8 路接13.6tex 藏青羊毛。

3.4.6 織物參數(shù)

成品橫密 120 縱行/5cm

成品縱密 70 橫列/5cm

成品克重 165g/m2

成品門幅 157cm

3.4.7 打樣外觀

圖10 打樣正面外觀圖

圖11 打樣反面外觀圖

4 羊毛針織運(yùn)動(dòng)面料發(fā)展方向

4.1 高支輕薄化

服裝的面料性能對(duì)穿著的舒適感影響很大，人們生活品質(zhì)的提高也決定了面料要有所提升。 羊毛織物的高支輕薄化是毛精紡產(chǎn)品的發(fā)展方向[15]，輕薄毛織物具有手感細(xì)膩柔軟、光澤度好、重量輕、穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)，受到市場的歡迎。 輕薄毛織物開發(fā)趨向于可機(jī)洗、防縮、易護(hù)理等方向，生產(chǎn)具有舒適性、時(shí)尚性的高支輕薄毛織物。

高支輕薄毛織物需要用到比常規(guī)紗線更細(xì)的羊毛原料，與此同時(shí)相應(yīng)的機(jī)器機(jī)號(hào)也要有所提升，這就需要改進(jìn)原有的編織機(jī)構(gòu)，如此才能編織出更輕薄的針織面料。 通過對(duì)織針的調(diào)整，圓緯機(jī)針筒上1 英寸內(nèi)可達(dá)到44 針，由此織出來的面料克重能達(dá)到每平方米幾十克。

生產(chǎn)高支羊毛的工藝并不容易，目前全世界的產(chǎn)量十分有限，因此價(jià)格也比較昂貴，成本巨大。生產(chǎn)高支羊毛的一種方法是細(xì)化羊毛，它是將普通羊毛進(jìn)行一定的處理，重新排列羊毛中的大分子結(jié)構(gòu)，將纖維拉細(xì)拉長。 通過對(duì)細(xì)化羊毛的研究，劉建華[16]在細(xì)化羊毛上的加工技術(shù)已很成熟，目標(biāo)達(dá)成產(chǎn)業(yè)化。

高支羊毛既可以純紡，也能與羊絨、真絲等混紡。 因?yàn)樗?jīng)拉細(xì)拉長后的性能與羊絨接近，從而生產(chǎn)輕薄型面料，應(yīng)用到高檔針織內(nèi)衣等產(chǎn)品。

4.2 多功能化

4.2.1 阻燃功能

目前羊毛織物的阻燃功能主要是通過阻燃劑后整理實(shí)現(xiàn)，也有通過對(duì)羊毛纖維進(jìn)行改性來改善羊毛織物的阻燃功能[17]。 例如賽車等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目十分重視防火工作，穿著具有阻燃功能的服裝是必然要求，這關(guān)系到運(yùn)動(dòng)員、工作人員以及觀眾的人身安全。 羊毛纖維內(nèi)會(huì)吸收水分，其本身就不容易起火。 萬一起火，移離火源后的羊毛會(huì)因?yàn)槿紵蟮奶炕Ｖ够饎?shì)進(jìn)一步的蔓延。

4.2.2 防污功能

不管是在室內(nèi)還是戶外，服裝在運(yùn)動(dòng)過程中勢(shì)必會(huì)沾染上泥漬、油污等污跡，為清洗工作增加困難，而羊毛纖維天然具有的防污性能就能減輕這種煩惱。 污跡通常是摻入了水分會(huì)更易沾在衣物上，一定程度上減少水分的潤濕就能防污。 由于羊毛表面會(huì)附著天然油脂，要想潤濕羊毛纖維會(huì)較困難，即使是精練羊毛后去除了部分油脂[18]。 纖維上有靜電的話會(huì)粘附灰塵，而羊毛織物穿著時(shí)不易積聚靜電。

4.2.3 防紫外線功能

造成皮膚癌的原因有一點(diǎn)就是長期接受紫外線輻射。 在有陽光的好天氣中，更多的人們會(huì)選擇在戶外運(yùn)動(dòng)，皮膚會(huì)經(jīng)常接受紫外輻射，穿著具有良好的防紫外線功能的運(yùn)動(dòng)服是保持健康的關(guān)鍵。羊毛天然就具有一定的防紫外線功效，服裝中加入羊毛可以降低人們患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)[19]。

圖12 戶外運(yùn)動(dòng)服

4.2.4 防臭功能

人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)在皮膚表面產(chǎn)生排泄物，這是會(huì)發(fā)臭的主要原因，而羊毛纖維的化學(xué)組分能中和這些物質(zhì)，能提高穿著時(shí)的生理舒適性，在防臭功能上比其它纖維具有明顯優(yōu)勢(shì)。 羊毛還能夠吸收并鎖住汗水中的異味，讓汗味只在洗滌時(shí)釋放。