秦瀟璇 魏艷紅 蘇旭中
(1.無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇無錫,214000;2.江南大學(xué),江蘇無錫,214122)
隨著經(jīng)濟(jì)增長和人民生活水平的提高,人們對服裝的要求更加多樣化,不再是追求單一的耐穿,織物的舒適性及保形性越來越受到人們的重視。織物的保形性是指織物在使用過程中能夠保持原有外觀平整、便于使用、易于保養(yǎng)的性能,主要包括抗皺性、免燙性、懸垂性、抗起毛起球性、尺寸穩(wěn)定性等[1]。目前,國內(nèi)外對織物保形性能大多是針對折皺回復(fù)性、懸垂性、抗起毛起球性等單一性能的研究。其中,黃三嬌等探討了纖維原料、紗線捻度、織物緊度等織物結(jié)構(gòu)參數(shù)對精紡毛織物折皺回復(fù)性的影響[2];陳彩云對滌綸織物進(jìn)行了仿絲綢處理,探討處理條件及織物結(jié)構(gòu)對織物懸垂性的影響[3];劉常威等運(yùn)用纖維素酶對粘膠纖維進(jìn)行冷軋堆拋光處理,研究了其工藝對織物抗起毛起球的影響[4]。
本文采用3種紗,分別是JC 18.5 tex紗(以下簡稱a)、JC 18.5 tex(T 400 4.44 tex)包芯紗(以下簡稱b)和JC 18.5 tex(T 400 5.56 tex)包芯紗(以下簡稱c),開發(fā)了8種織物,并對織物保形性與舒適性進(jìn)行系統(tǒng)的測試,探討組織結(jié)構(gòu)及T 400芯絲含量對織物保形性及舒適性的影響,為開發(fā)高保形舒適襯衫面料做理論與實踐基礎(chǔ)。
T 400長絲是PTT與PET通過復(fù)合紡絲工藝制成的雙組分新型復(fù)合彈力纖維,圖1為纖維的形貌結(jié)構(gòu)。圖1(a)顯示,T 400長絲橫截面呈“8”字形,兩組分纖維各占一半,在兩組分結(jié)合處形成明顯的溝槽,如圖1(b)所示。此溝槽可以產(chǎn)生毛細(xì)效應(yīng),能迅速吸收皮膚表面汗水并傳遞到纖維表面蒸發(fā),具有吸濕排汗作用。
測得4.44 tex的T 400性能指標(biāo):噴絲孔數(shù)18孔,斷裂強(qiáng)度33.4 cN/tex,斷裂伸長率22.40%,初始模量322.0 cN/tex,沸水收縮率24.5%,1次和5次5%定伸長彈性回復(fù)率分別為89.52%、83.28%。測得5.56 tex的T 400性能指標(biāo):噴絲孔數(shù)36孔,斷裂強(qiáng)度34.2 cN/tex,斷裂伸長率16.40%,初始模量358.4 cN/tex,沸水收縮率23.3%,1次和5次5%定伸長彈性回復(fù)率分別為87.52%、82.40%。
可以看出:T 400長絲具有較高的斷裂強(qiáng)度與彈性回復(fù)性,但沸水縮水率比較高,4.44 tex的高達(dá)24.5%。當(dāng)纖維具有較高的沸水收縮率,其織物受到較高溫度作用時,纖維內(nèi)應(yīng)力松弛而產(chǎn)生收縮,會導(dǎo)致織物發(fā)生尺寸收縮。
圖1 T 400長絲的形貌結(jié)構(gòu)
3種紗的性能指標(biāo)見表1。對比發(fā)現(xiàn),T 400長絲的加入改變了紗線的彈性回復(fù)性,隨著紗線中芯絲含量的增加,紗線的初始模量增加,條干CV值變小,毛羽H值變少,彈性回復(fù)率增大。
表1 3種紗的質(zhì)量指標(biāo)
3種紗按照不同的組合,采用平紋與二上二下左斜紋組織,共織造了8種織物,具體織物組織結(jié)構(gòu)及織物規(guī)格見表2。其中,織物的經(jīng)密均為354根/10 cm,緯密均為276根/10 cm。
由表2可以看出,在相同的上機(jī)工藝下,二上二下左斜紋組織的織物厚度比平紋的大,并且7#、8#織物相對更厚。影響織物厚度的因素主要與紗線線密度、織物組織、紗線在織物中屈曲程度等有關(guān),一般紗線在織物中的屈曲程度越大、交織點越少、浮長線越長,織物越厚;在相同緊度下,平紋織物厚度最薄,斜紋次之,緞紋最厚[5]。
T 400長絲的沸水收縮率達(dá)24.5%,故經(jīng)、緯向都含有T 400且采用斜紋組織時的織物在退漿過程中發(fā)生收縮的現(xiàn)象較嚴(yán)重,因此7#、8#織物相對較厚。
表2 織物規(guī)格參數(shù)
折皺回復(fù)性測試采用YG541E型全自動激光織物折皺彈性測試儀,依據(jù)GB/T 3819—1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測試回復(fù)角法》中的垂直法測試織物的折皺回復(fù)角。在織物的正面經(jīng)、緯向各取5塊,分別測試急彈性折皺回復(fù)角和緩彈性折皺回復(fù)角。
免燙性測試參照美國標(biāo)準(zhǔn)AATCC Test Method 124—2014《Smoothness Appearance of Fabrics after Repeated Home Laundering》,對織物反復(fù)洗滌5次,自然晾干后,對比標(biāo)準(zhǔn)樣照,評定織物的免燙等級。
尺寸穩(wěn)定性測試參照GB/T 8628—2013《紡織品測定尺寸變化的試驗中織物試樣的準(zhǔn)備、標(biāo)記及測量》,對織物用黑色記號筆做標(biāo)記。選用YG701E-Ⅲ型全自動織物縮水率試驗機(jī),參照GB/T 8629—2017《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》,并按GB/T 8630—2013《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定》,測試織物的水洗尺寸變化率。
懸垂性測試?yán)肶G811型織物動態(tài)懸垂性風(fēng)格儀,按GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測試》,剪取直徑24 cm的圓形試樣,分別測試織物的靜態(tài)懸垂性、動態(tài)懸垂性,用懸垂度表示。
抗起毛起球性能測試?yán)肶G502N型織物起毛起球儀,參照GB/T 4802.1—2008《織物起毛起球性能的測試 第1部分:圓軌跡法》,將起毛起球后的試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣對照,評判抗起毛起球等級。
織物手感測試。利用Phabr Ometer型織物手感評價系統(tǒng)測試儀,參照美國標(biāo)準(zhǔn)AATCC Test Method202—2014《Relative Hand Value of Textiles Instrumental Method》,剪取面積100 cm2的圓形試樣3塊,分別測試織物的硬挺度、柔軟度和光滑度。
透氣性測試。利用YG461E-Ⅲ型全自動透氣量儀,依據(jù)GB/T 5453—1997《織物透氣性的測定》,測試織物的透氣率;試驗面積為20 cm2,采用100 Pa壓降,每塊試樣測試10次,取平均值。
透濕性測試。采用YG601N-Ⅱ型電腦式織物透濕儀測試織物的透濕量,依據(jù)GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分:吸濕法》。每種織物剪取直徑70 mm的圓形試樣3塊,試樣條件:溫度(38±2)℃,相對濕度(90±2)%。
2.1.1 織物的折皺回復(fù)性
折皺回復(fù)性是織物在外力作用下產(chǎn)生折痕回復(fù)的程度,又稱為抗皺性,它影響織物的外觀與平整,一般用折皺回復(fù)角(急彈與緩彈)來表示。折皺回復(fù)角越大,織物的抗皺性、保形性越好[6],8種織物的正面折皺回復(fù)角測試結(jié)果見表3。對比1#至4#織物、5#至8#織物的經(jīng)緯向急彈性回復(fù)角與緩彈性回復(fù)角發(fā)現(xiàn),在不同的織物組織下,二上二下左斜紋織物的折皺回復(fù)角比平紋的大,因二上二下左斜紋織物浮長線相對長,組織交織點少且不集中,織物中紗線可移動范圍大,織物的抗皺性較好[7]。在相同的織物組織下,紗線中的芯絲含量越高,其織物的折皺回復(fù)角越大,如2#、3#、4#織物與6#、7#、8#織物的經(jīng)向急彈性回復(fù)角與緩彈性回復(fù)角。這是因為紗線中芯絲含量越高,紗線的彈性回復(fù)性越好。
表3 織物正面折皺回復(fù)角測試結(jié)果
經(jīng)向與緯向平均回復(fù)角之和表示該織物的總折皺性,測試結(jié)果如圖2所示。
圖2 織物的折皺回復(fù)性
從圖2中的折線圖可以明顯發(fā)現(xiàn),1#織物的總折皺回復(fù)角最小,8#織物的最大,說明在相同的織物規(guī)格下斜紋組織的抗皺性比平紋的好,且織物中芯絲含量越高,其折皺回復(fù)性越好。
2.1.2 織物的免燙性
對于織物抗皺、免燙及平整度的測試與評價方法,近年來國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了大量研究。其中,劉成霞等提出了一種可模擬實際著裝的織物抗皺性測試方法[8],但目前應(yīng)用最多的是采用對照織物洗后外觀平整度等級模板的方法[9]。圖3為織物的AATCC等級樣照圖,圖3(a)1#織物的免燙等級最差為1級,采用斜紋組織且經(jīng)緯向均使用包芯紗的織物免燙等級相對較高,如圖3(g)7#織物、圖3(h)8#織物免燙等級分別達(dá)到3級、3.5級。因此,織物中的芯絲含量與組織結(jié)構(gòu)影響織物的免燙性,二上二下左斜紋組織的免燙性等級比平紋組織高,織物中芯絲含量越高,其免燙等級越高。但是包芯紗中芯絲含量太高會影響芯絲的包覆效果,紗線中實際包覆量要大于理論最小包覆量,5.56 tex T 400長絲理論最小包覆量為39.4%[10]。
圖3 織物的AATCC等級樣照
2.1.3 織物的尺寸穩(wěn)定性
根據(jù)GB/T 2660—2017《襯衫》規(guī)定,水洗尺寸變化率不大于-3%。洗滌干燥后外觀平整度不小于3級,當(dāng)原料為全棉時洗滌后等級大于2.5級。測試1#至8#織物經(jīng)向水洗尺寸變化率依次為-3.04%、-3.21%、-2.04%、-2.75%、-2.32%、-2.50%、-2.50%、-2.14%;測試1#至8#織物緯向水洗尺寸變化率依次為-1.89%、-2.03%、-1.53%、-1.07%、-3.04%、-2.61%、-2.14%、-1.43%。從上述測試結(jié)果看,8種織物的尺寸穩(wěn)定性差異不大,基本小于-3%,其中7#織物、8#織物平整度等級及水洗尺寸變化率均符合襯衫標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.4 織物的懸垂性
懸垂性表征了人體上的織物在重力作用下懸垂、飄揚(yáng)、變形的行為特征,根據(jù)使用狀態(tài)不同可分為靜態(tài)懸垂性與動態(tài)懸垂性[11]。測量織物懸垂性的方法一般采用圓盤法(或傘式法),常采用懸垂度或懸垂系數(shù)來衡量懸垂性。圖4為織物的懸垂度指標(biāo),圖5為織物的靜態(tài)與動態(tài)懸垂效果。
圖4 織物的懸垂性
圖5織物的靜態(tài)與動態(tài)懸垂效果
織物懸垂度U=(AR-AF)/(AR-Ar),其中AR為圓形試樣的面積;AF為實測傘狀懸垂織物的投影面積;Ar為小圓盤面積。當(dāng)實測傘狀懸垂織物的投影面積AF越小,懸垂度U越大,表明織物的懸垂性越好。從圖4與圖5可以看出,使用相同的紗織造的織物,二上二下左斜紋織物的懸垂性比平紋的好,如經(jīng)緯向均使用b紗織造的3#織物與7#織物,7#織物的懸垂度明顯比3#織物的高。相同組織結(jié)構(gòu)下,織物中的芯絲含量越高,織物的懸垂性越好,如經(jīng)緯向均為c紗的4#織物與8#織物,相比其他同組織的織物懸垂性好。
2.1.5 織物的抗起毛起球性
織物的抗起毛起球性影響織物的外觀。測試的1#至8#織物的抗起毛起球等級依次為5級、5級、5級、5級、4.5級、4級、4級、4級??梢钥闯觯椢锏目蛊鹈鹎蛐院涂椢锝M織有直接關(guān)系,平紋組織交織點較多,纖維被束縛的較為緊密,纖維不易被抽拔,故抗起毛起球性較好。二上二下左斜紋組織浮長線長,因此抗起毛起球性差??椢镏行窘z含量對其抗起毛起球性影響不明顯。
2.2.1 織物的手感
表4為利用Phabr Ometer型織物風(fēng)格儀(法寶儀)測試的織物手感參數(shù)。該測試方法簡單快捷,測試過程與主觀評價織物手感具有一致性。從表4中數(shù)據(jù)可以看出,二上二下左斜紋比平紋織物挺闊、柔軟,芯絲含量對織物的手感影響不大。
表4 織物的手感測試結(jié)果
2.2.2 織物的透氣性與透濕性
織物的透氣性與透濕性直接影響穿著時的舒適感。測試1#至8#織物的透濕量依次為5 775.240 g/(m2·d)、5 503.464 g/(m2·d)、5 724.282 g/(m2·d)、5 766.747 g/(m2·d)、6 480.159 g/(m2·d)、5 809.212 g/(m2·d)、7 439.871 g/(m2·d)、8 633.135 g/(m2·d);透 氣率 依 次 為 303.0 mm/s、332.0 mm/s、232.1 mm/s、313.1 mm/s、938.7 mm/s、581.7 mm/s、284.2 mm/s、335.2 mm/s。
對比5#至8#二上二下左斜紋織物與1#至4#平紋織物,相同的紗線組合下,二上二下左斜紋織物的透氣性比平紋的好,這是因為二上二下左斜紋織物經(jīng)緯紗交織次數(shù)少,織物結(jié)構(gòu)疏松,織物透氣性好。在相同組織下,單緯向使用包芯紗的比經(jīng)緯向均采用包芯紗的織物的透氣性好,即織物中的芯絲含量在一定程度下影響織物的透氣性,如1#織物與3#織物、2#織物與4#織物、5#織物與7#織物、6#織物與8#織物,芯絲含量高織物的透氣性差。因此,5#織物經(jīng)紗使用a紗,緯紗使用b紗,織物中的芯絲含量少,且采用二上二下左斜紋組織,織物的透氣性最好。
對比織物的透濕量發(fā)現(xiàn),各織物的透濕量值差異不大,與透氣性相同,二上二下左斜紋織物的透濕性比平紋織物的略好;與透氣性不同的是,經(jīng)緯向均使用包芯紗的織物比單緯向使用包芯紗的織物透濕性好,這是因為T 400長絲表面上的溝槽具有芯吸效應(yīng),芯絲含量越高,織物的透濕性越好,吸濕排汗效果越好,故經(jīng)緯紗均使用c紗的8#織物織物透濕性最好。
因此,為了改善織物的舒適度,當(dāng)使用T 400包芯紗開發(fā)襯衫面料時,宜采用二上二下左斜紋組織,以保證織物較好的透濕性,且又不影響織物的透氣性。
(1)T 400長絲具有較好的彈性回復(fù)性,將其應(yīng)用在包芯紗中,可以明顯提高紗線的彈性回復(fù)性,改善成紗條干與毛羽。
(2)在相同的規(guī)格下,二上二下左斜紋織物的抗皺、免燙性,懸垂性比平紋的好;在不影響芯絲包覆效果的條件下,T 400芯絲含量越高,織物抗皺、免燙等級越高,懸垂性越好??椢锏钠鹈鹎蛐院涂椢锝M織有直接關(guān)系,平紋織物的抗起毛起球等級比二上二下左斜紋織物的高。
(3)織物中的T 400芯絲含量在一定程度上影響織物透氣性,當(dāng)織物中經(jīng)緯向均使用T 400包芯紗時比單緯向使用T 400包芯紗的透氣性差。在相同的織物規(guī)格下,二上二下左斜紋織物的透氣性比平紋織物的好。T 400纖維是一種帶溝槽的中空纖維,這種特殊的結(jié)構(gòu)賦予了其織物較好的吸濕排汗功能。
(4)經(jīng)緯向均使用JC 18.5 tex(T 400 5.56 tex)包芯紗的二上二下左斜紋織物抗皺性、懸垂性最好,免燙等級可以達(dá)到3.5級,同時又具有較好的舒適性,符合免燙紡織品的要求,是高保形舒適襯衫面料的理想選擇。