李卉璇，葉璐露，胥心蓮，楊智凱，陳江山，趙曉露，蘇軍強(qiáng)

(1.江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.江南大學(xué) 機(jī)械學(xué)院，江蘇 無錫 214122；3.江南大學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

羽絨服以輕薄、保暖、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)成為冬季服裝市場上的“寵兒”。據(jù)中國服裝協(xié)會羽絨專業(yè)委員會的數(shù)據(jù)，2017年中國羽絨服市場總成交額達(dá)963億元人民幣。然而，從消費(fèi)端來看，在穿著過程中，當(dāng)受到外力擠壓時(shí)，羽絨易從面料孔隙或針眼處鉆出，嚴(yán)重影響羽絨服的外觀及保暖性能，甚至?xí)蔀橛绊懭藗冞x購羽絨服的決定性因素之一。基于此，本文根據(jù)羽絨服的鉆絨機(jī)理，分別從面料、縫邊工藝、針線匹配和服用涂料四個(gè)維度闡述、分析了國內(nèi)外防鉆絨的解決方法及其應(yīng)用效果，進(jìn)而提出了羽絨服防鉆絨技術(shù)展望。

1 羽絨服的鉆絨機(jī)理

羽絨服的保暖性能主要與三個(gè)指標(biāo)相關(guān)，即充絨量、含絨量和蓬松度。充絨量指一件羽絨服填充的全部羽絨的重量，含絨量則指絨絲和絨子在羽絨填充物中的含量百分比，蓬松度指的是在一定條件下每盎司羽絨所占體積立方英寸的數(shù)值，這三個(gè)指標(biāo)與羽絨的保暖性能呈正相關(guān)[1]。

蓬松度與羽絨結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，羽絨大部分是由朵絨組成，朵絨具有幾十根結(jié)構(gòu)相同的纖維，纖維之間會產(chǎn)生斥力以相互保持距離，使羽絨具有蓬松性。與此同時(shí)，靠近面料的纖維受到服裝內(nèi)部的斥力而貼合在面料內(nèi)表面。羽絨服面料大多具有高密度，透氣性差的特點(diǎn)，當(dāng)人體運(yùn)動對羽絨服產(chǎn)生擠壓作用時(shí)，羽絨服中的空氣會從可能的縫隙中擠出，貼合在羽絨服內(nèi)表面的羽絨也可能隨空氣從面料的空隙或針眼中鉆出。同時(shí)，由于羽絨良好的流動性，且羽絨的絨小枝上贅有Y形的隆節(jié)或三角形的菱節(jié)，尖端極易擠出空隙，并且會造成“只能出不能進(jìn)”[2]的問題，一旦羽絨鉆出面料，其末端會迅速膨脹擴(kuò)大，在面料外表面形成特別明顯的絨毛現(xiàn)象，完全不可能自行回縮到面料內(nèi)，這些因素疊加在一起共同造成了鉆絨問題。

1.1 面料鉆絨機(jī)理

面料鉆絨有兩種情況，表面鉆絨和“內(nèi)跑絨”，“內(nèi)跑絨”指內(nèi)膽與面料間的鉆絨現(xiàn)象。羽絨服的結(jié)構(gòu)不同，鉆絨現(xiàn)象會有差異。兩層結(jié)構(gòu)即在兩層面料間填充羽絨再絎縫，這種結(jié)構(gòu)更易發(fā)生表面鉆絨。三層結(jié)構(gòu)是在面料與內(nèi)膽料間填充羽絨后絎線，最后再縫合里料。四層結(jié)構(gòu)則是在兩層內(nèi)膽料之間填充羽絨，將內(nèi)膽料與面料一起絎線，最后縫里料。三層結(jié)構(gòu)和四層結(jié)構(gòu)更易發(fā)生“內(nèi)跑絨”現(xiàn)象。增加面料層數(shù)以及改變羽絨的填充位置都可以改善羽絨服的鉆絨問題，但同時(shí)會增加羽絨服的制作成本，也增加了羽絨服的重量從而影響其穿著舒適性。改變羽絨填充位置沒有從根本上解決羽絨的鉆絨問題，只是改變“跑絨”的方向。

值得注意的是由于內(nèi)膽和面料之間需要縫合，多層面料之間縫合縫隙較大，如果縫線針距較大，則羽絨易從下腳口與袖口處鉆出。如果縮小針距，針孔數(shù)目增多，縫邊處的鉆絨也不能得到較好的控制。

面料影響鉆絨的主要因素有紗線細(xì)度、條干均勻度和織物緊度等因素。其中織物緊度影響較大，當(dāng)織物組織結(jié)構(gòu)及紗線參數(shù)相同的條件下，織物緊度較小，織物較松，極易發(fā)生鉆絨現(xiàn)象；若織物緊度過大，雖然織物較緊密，但織物的孔洞(經(jīng)緯交織點(diǎn))數(shù)量增加，提高了鉆絨的概率。金江昌等人[3]以能綜合反映織物組織、織物結(jié)構(gòu)以及經(jīng)緯紗號密度的織物緊密指數(shù)Ψ為參數(shù)探究了羽絨面料緊密程度與防鉆絨性之間的關(guān)系，指出緊密指數(shù)Ψ的優(yōu)化值為1.160時(shí)防鉆絨性能最優(yōu)。

1.2 填充物鉆絨機(jī)理

羽絨服的填充物主要為鴨絨和鵝絨，羽絨由絨子和絨絲構(gòu)成[1]。絨子具有較短的核心，向四周放射出絨絲，絨絲上還附有角度為60°的絨小枝。羽絨經(jīng)顯微鏡放大后，可以看到局部絨絲處的絨小枝上分布著Y形與三角形的贅物。其中，Y形為隆節(jié)，三角形為菱節(jié)，如圖1所示。三角性的贅節(jié)尖頭具有“只能出不能進(jìn)”的運(yùn)動特性，加劇了羽絨服的鉆絨現(xiàn)象。

圖1 鴨絨與鵝絨的菱節(jié)

1.3 縫邊處鉆絨機(jī)理

縫邊處鉆絨現(xiàn)象在縫制過程和穿著過程中均會發(fā)生。在絎縫時(shí)，高速運(yùn)動的縫紉線極易產(chǎn)生靜電，從而吸引細(xì)小的羽絨從針孔跑出衣物。其次，機(jī)針高速摩擦升溫，且羽絨服多為化纖面料，導(dǎo)致針眼處面料硬化收縮，無法回彈，若當(dāng)此處縫紉線過細(xì)，無法徹底堵住針眼，羽絨便容易鉆出。在穿著時(shí)，由于人體行動導(dǎo)致羽絨服各個(gè)部位不斷受到擠壓，羽絨隨空氣從針孔處鉆出。

縫邊處鉆絨的影響因素主要包括縫合條件及充絨方式。

在探究縫合條件對羽絨鉆出的影響時(shí)著重考慮針跡密度、縫紉針線型號和規(guī)格、線跡和縫型以及縫合層數(shù)等。其中，機(jī)針型號和針尖形狀對縫紉損傷(即針孔的形成)起著決定性的作用。通常情況下，形成的針孔越多、針孔越大，鉆絨也越多。此外，使用相同的機(jī)針，縫紉線的粗細(xì)也對針孔的形成有影響：當(dāng)縫紉線細(xì)于機(jī)針則針孔直徑大于縫線的直徑，縫紉線不能充分堵塞針孔，從而導(dǎo)致針孔處易鉆絨。

充絨方式一般有先絎線后充絨和先充絨后絎線兩種，絎縫式樣不同，采取的充絨方式也有所區(qū)別。羽絨制品通常有3種基礎(chǔ)絎縫式樣：橫向絎縫、V型絎縫和格子絎縫。對于橫向絎縫可以采取先絎線再充絨，可以改善因絎線工藝造成的穿刺面料引起的鉆絨。V型絎縫和格子絎縫一般采用先充絨后絎線的方式。在羽絨服的充絨過程中，采用自動充絨機(jī)充絨需先把絨灰過濾掉，且充絨時(shí)氣壓不能過大，因?yàn)樵诔浣q過程中需要排氣，壓力過大會使面料針眼變大。

2 羽絨服的防鉆絨技術(shù)與方法

2.1 面料防鉆絨

改善面料是研究防羽絨鉆絨問題一個(gè)重要方向，現(xiàn)有主要措施包括改善面料的結(jié)構(gòu)參數(shù)、增加防鉆絨襯里、使用防鉆絨涂層面料、對面料進(jìn)行防鉆絨后整理。

2.1.1改善面料的結(jié)構(gòu)參數(shù)

使用較細(xì)的紗線，增加織物密度使織物表面更加緊密，達(dá)到理想的防鉆絨效果。但是織物密度與面料防鉆絨性能并非正相關(guān)[3]，因此在纖維細(xì)度的選擇上，可使用細(xì)度0.3 dtex～1.0 dtex的微細(xì)旦纖維，其彎曲剛度較低，卷縮率一般高于常規(guī)品種，排列緊密，強(qiáng)度較高，孔隙較小不易鉆絨。同時(shí)具有良好的吸水性、吸油性，使織物具有更好的懸垂感、透氣性和手感。該種纖維面料的缺點(diǎn)是吸收染料率較高，導(dǎo)致染色不勻且染料耗費(fèi)較多。

2.1.2增加防絨襯里

使用防絨襯，可以有效將羽絨與外層面料隔離，把羽絨固定在襯里中，阻止了羽絨與面料的接觸，防止羽絨隨著空氣的流動從孔隙鉆出，優(yōu)化了面料防鉆絨的性能。此外該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于外層面料與防絨襯的兩層結(jié)構(gòu)使內(nèi)部羽絨不易受到濕氣影響，能夠維持一種透氣狀態(tài)，襯里的運(yùn)用保持了羽絨服防鉆絨性與透氣性的平衡。但是由于襯里的防鉆絨性能僅在未被刺穿情況下實(shí)現(xiàn)，且縫線處的羽絨外鉆現(xiàn)象較為明顯，需對襯里針跡進(jìn)行特殊處理。經(jīng)過防鉆絨涂層處理的滌塔夫面料，可以較好滿足柔順觸感以及防鉆絨的效果。杜邦公司[4]使用閃蒸法紡粘技術(shù)制成的杜邦防絨襯也是一種兼具防水、防風(fēng)和防鉆絨效果的襯里。

2.1.3面料上使用防鉆絨涂層

防鉆絨涂層在面料上應(yīng)用后能提高面料的防鉆絨效果，同時(shí)對面料防水、防風(fēng)等效果有一定改善。但涂料會增加面料的整體重量，降低了面料的輕薄性和舒適性；涂料阻塞了面料表面的孔隙，導(dǎo)致面料的透氣性和透濕性能降低；需要在設(shè)備以及技術(shù)研發(fā)上投入較大成本，生產(chǎn)難度較高。

由陳艷珍等人[5]研究的新型防鉆絨涂料，將改性殼聚糖應(yīng)用于面料涂層上，解決了傳統(tǒng)防鉆絨涂層工藝導(dǎo)致的手感硬和不透氣問題。蘇州飛摩斯紡織科技公司[6]研發(fā)出一種防鉆絨面料的制備方法：將紡織品浸入功能霧化助劑中進(jìn)行預(yù)處理；預(yù)處理后紡織品一側(cè)進(jìn)行涂膠、刮膠處理；最后烘干定型制備出防鉆絨紡織品。程飛[7]選擇柔軟輕薄、抗皺性好、強(qiáng)度高的絲光棉作為原料，對其進(jìn)行拒水處理，再采用高壓摩擦和涂覆改性涂層膠技術(shù)，使該織物以較低的重量增加取得了良好的防鉆絨效果。

2.1.4對面料進(jìn)行防鉆絨后整理

在對棉織物進(jìn)行防鉆絨后整理時(shí)，多采用樹脂整理工藝，通過減小經(jīng)緯紗之間的孔隙，使織物得到較好的防鉆絨效果。該防鉆絨整理方法生產(chǎn)工藝簡便，成本較低，但目前的后整理工藝高能耗高污染。因此防鉆絨后整理未來的研究方向是節(jié)能減排、降低污染、綠色發(fā)展。

王桂榮等人[8]對純棉防鉆絨面料染整工藝研究，研發(fā)了工藝簡便，成本可控，符合環(huán)保理念的防鉆絨后整理工藝。常熟華懋紡織有限公司[9]研制了一種防鉆絨面料的加工方法，該加工方法包含了潑水、軋光和烘干三個(gè)步驟，按比例配置潑水劑、架橋劑、樹脂和促媒，將織物在功能整理液中浸軋后進(jìn)行軋光處理，最后將織物進(jìn)行烘干，最終得到防鉆絨面料。

2.1.5新型面料的應(yīng)用

陳洲榕等人[10]提出的一種多層異位結(jié)構(gòu)的防鉆絨彈性羽絨面料，如圖2所示。該面料上部多層充絨通道和下部單層充絨通道依次設(shè)置、相互異位錯開且凹凸不平，可以防止粘條邊緣鉆絨現(xiàn)象發(fā)生。耿琴玉等人[11]用原液著色滌綸和錦綸超細(xì)纖維為原料開發(fā)了雙面穿羽絨服面料，采用了表里換層與接結(jié)雙層組織的組織結(jié)構(gòu)，打破了羽絨服制作時(shí)必須將兩層布縫制在一起后才可充絨的傳統(tǒng)方法。位麗等人[12]開發(fā)了條形貼合羽絨面料，它的上層面料和下層里料經(jīng)防水、透氣涂層整理后，間隔一定距離粘合在一起，使復(fù)合布形成許多條形空間，以充填鴨絨、鵝絨等。這三種面料都是通過避免縫孔的原理來降低羽絨服的鉆絨率，一方面減少了加工步驟，降低了生產(chǎn)成本，而且能夠有效控制羽絨服的“跑絨”問題。

圖2 多層異位結(jié)構(gòu)防鉆絨彈性羽絨面料結(jié)構(gòu)剖面圖

2.2 絎縫防鉆絨

絎縫是羽絨服制作工藝中的一個(gè)重要工序，它可以使服裝的外層織物與內(nèi)層羽絨之間緊密貼合，固定羽絨使之分布均勻、不移位。同時(shí)，不同的絎縫線跡還可以塑造出不同的外觀效果，起到很好的裝飾作用。另外，近年來，縫制工藝模板在絎縫工藝中得到普遍應(yīng)用，降低了絎縫的難度，提高了絎縫的準(zhǔn)確性。

2.2.1改進(jìn)縫制技術(shù)

就縫制工藝而言，除了線跡密度、縫針型號和縫線的粗細(xì)配合外，線跡和縫型對羽絨服的鉆絨性也有很大影響。平縫的正反面為雙線連鎖線跡，均勻緊密；包縫是將包邊和縫合兩道工序合一，線跡富有伸縮性；鎖邊針腳較密，主要是防止布邊脫紗，在羽絨服中采用鎖邊有利于減少漏絨，跑絨現(xiàn)象。此外，對縫紉線跡進(jìn)行封閉處理有利于防止縫紉針孔處鉆絨。厲恩祥等人[13]提出一種采用雙層織造方法，直接制成羽絨服面料所要求的條狀充絨包(俗稱“通道布”)，其不會出現(xiàn)由于水洗或者運(yùn)動拉扯導(dǎo)致縫隙孔洞增大的現(xiàn)象，防鉆絨效果較好，但加工工藝復(fù)雜，且透氣性較差；通道尺寸、形式固定，不能提供靈活多樣的形式，對設(shè)計(jì)的多樣性有較大局限性。還有一種是將羽絨服梭織面料的上下兩片衣片，輔以熱熔膠膜，通過新型的電子加工技術(shù)[14]實(shí)現(xiàn)衣片熔接，形成條狀充絨包。盡管這種方法避免了面料出現(xiàn)縫制面料的孔隙，大大降低了鉆絨率，但熱熔膠膜防水性差，衣服經(jīng)水洗之后會出現(xiàn)分層，且透氣性差。

2.2.2改進(jìn)縫制用針

羽絨服縫制過程中的針眼會導(dǎo)致鉆絨,因此要選用合適的縫針。德國GROZ-BECKRT防熱機(jī)針，采用防熱圓頭針,可改善在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)熱，降低針孔對面料的損傷，改善針眼鉆絨現(xiàn)象。葉謀錦等人[15]提出縫制面料時(shí)選用9機(jī)針,針距為11 針/cm；縫制里布及面布暗線時(shí)選用11機(jī)針,針距為14 針/cm，這種針距和機(jī)針的匹配能夠盡量平衡針孔數(shù)量和針孔尺寸，優(yōu)化羽絨服防鉆絨性能。

2.2.3選用合適的縫紉線

變形紗所制的縫紉線具有伸縮性，它在受力拉伸狀態(tài)下會變細(xì)，自然狀態(tài)下又會恢復(fù)原有狀態(tài)。因此，變形紗在縫制時(shí)受力拉伸變細(xì)穿過細(xì)小的針孔；縫制完成，在自然狀態(tài)下變粗，堵住針孔，從而達(dá)到防鉆絨的效果。

上述幾種解決方案中，改進(jìn)縫制技術(shù)從減小針孔、封閉針孔的角度來解決羽絨縫邊鉆絨問題，有一定的效果，但工藝程序復(fù)雜、縫制質(zhì)量穩(wěn)定性差；在絎縫后進(jìn)行二次涂料處理的防鉆絨效果較好，但并不是所有的面料都適合涂料處理，因此羽絨服面料的多樣性受到一定的限制；高品質(zhì)的絎縫針?biāo)ヅ涞目p紉線較細(xì)，羽絨服在穿著服用過程中可能出現(xiàn)縫邊線跡斷裂，縫口乍開等問題，在縫制過程中縫線也容易發(fā)生斷裂，從而降低了羽絨服的生產(chǎn)效率；防熱機(jī)針對于減少化纖面料損傷的效果顯著，但是機(jī)針易損耗，需要定期維護(hù)，使用成本較高；通過選用合適的縫針和縫線，配合控制針距，能降低縫隙的鉆絨率且透氣性好，但其效果比涂料封閉針孔的防鉆絨效果弱。

3 防鉆絨技術(shù)展望

3.1 無膽防鉆絨面料的多樣化

目前市場上應(yīng)用較多的防鉆絨方法是將壓膠通道布作為面料，由于該面料有雙層結(jié)構(gòu)，它避免了傳統(tǒng)的膠水粘合方式，采用特殊織造方法使兩層面料復(fù)合，無需絎縫避免了針孔的出現(xiàn)，而且不同的通道方式可以呈現(xiàn)不同的花紋圖樣，其效果如圖3所示。但這種面料的通道由面料加工商開發(fā)模板，再進(jìn)行批量制作，難以滿足人們對羽絨服的個(gè)性化、定制化需求。

因此，通過降低無膽防鉆絨通道面料的制造成本，簡化該面料的制作工藝以實(shí)現(xiàn)面料花形的可定制化和小批量制造，滿足不同消費(fèi)者的審美需求，是該類技術(shù)需著重解決的問題。

圖3 無膽防鉆絨通道面料

3.2 自動化 縫-涂 一體機(jī)

從縫邊處防鉆絨技術(shù)發(fā)展歷程來看，研究者多數(shù)傾向于采用各種技術(shù)堵住針眼，但效果都不甚理想。在大身涂覆面料可以很好地解決面料的鉆絨情況，但大面積使用涂料會影響羽絨服裝的透氣性和透濕性。而將涂層涂覆在縫邊，一方面不會影響服裝整體的穿著舒適性，一方面能更有效地堵住針孔。自動化電腦絎縫機(jī)在羽絨制作時(shí)已被大量使用，但縫邊處仍采用傳統(tǒng)的人工縫制方法。自動化“縫-涂”一體機(jī)可以將兩道工藝結(jié)合在一起完成，節(jié)省生產(chǎn)成本，還能解決縫邊處的跑絨、鉆絨問題。

4 結(jié)語

由于羽絨服鉆絨機(jī)理受到多種因素影響，本文分別從面料、縫邊工藝、針線匹配和服用涂料四個(gè)維度討論國內(nèi)外防鉆絨生產(chǎn)加工工藝的應(yīng)用及其效果，最后通過對羽絨服防鉆絨技術(shù)的研究及應(yīng)用性現(xiàn)狀的梳理，提出了有關(guān)羽絨服縫邊防鉆絨技術(shù)的新思路。近年來，隨著人們生活水平的提高和國際市場的進(jìn)一步打開，羽絨服將面臨更廣闊的市場。羽絨服防鉆絨技術(shù)的提高不僅會改善羽絨服的外觀，也會增強(qiáng)其保暖性能，提高羽絨服企業(yè)的核心競爭力。