羅慧澤，王 祎，劉雅玲

（河北科技大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，河北 石家莊 050018）

當(dāng)前，防靜電織物因功能性優(yōu)良而受到廣大消費者的喜愛，主要被用于制作某些特殊制造業(yè)的防護服，近年來又逐步滲透到更多的行業(yè)中。部分工作人員每天要在戶外完成大量工作，所處環(huán)境復(fù)雜多變，因此，除了良好的防靜電性能，工作服還要具有良好的力學(xué)性能和熱濕舒適性能。張昆等[1]研究了錦綸抗靜電織物的導(dǎo)電性能和抗靜電性能，黃曉梅等[2]、伏廣偉等[3]通過嵌織導(dǎo)電纖維來制作抗靜電織物，分析導(dǎo)電絲含量、組織結(jié)構(gòu)等因素對織物抗靜電性能的影響規(guī)律，主要研究的是織物抗靜電性能的變化，強調(diào)服裝的功能性，忽視了穿著舒適性。同時，嵌織導(dǎo)電絲對材料本身的服用性能有較大影響，在防靜電織物的設(shè)計開發(fā)中，往往會忽略這種影響[4-5]。本研究通過比較分析有無嵌入導(dǎo)電絲的滌棉混紡織物的力學(xué)特性和熱濕舒適性能，探究導(dǎo)電絲對織物服用性能的影響，旨在為設(shè)計和開發(fā)服用性能優(yōu)異的防靜電織物提供參考。

1 試驗材料

試驗原面料規(guī)格如表1所示。

表1 原面料規(guī)格

以原面料為基礎(chǔ)，在經(jīng)紗中嵌織120 tex與450 tex混紡的碳纖維導(dǎo)電絲織成面料做對比試驗。

2 力學(xué)性能測試及分析

2.1 試驗儀器及方法

依據(jù)國家標準GB/T 21196.3—2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測定 第3部分：質(zhì)量損失的測定》[6]，采用耐磨儀將試樣摩擦1 000轉(zhuǎn)，檢測質(zhì)量損失數(shù)值的變化，分析耐磨性能。

依據(jù)國家標準GB/T 18318—2001《紡織品 織物彎曲長度的測定》，采用溫州際高檢測儀器有限公司YG022D型硬挺度儀[7]，將面料裁剪成6塊試樣（3塊經(jīng)紗方向試樣、3塊緯紗方向試樣），測定經(jīng)向、緯向、正面、反面等角度的彎曲長度。

依據(jù)國家標準GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》[8]，采用YG(B)541E型智能式織物折皺彈性儀，通過折皺急彈回復(fù)角度和緩彈回復(fù)角度測試折皺回復(fù)能力。

依據(jù)國家標準GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》[9]，采用YG(B)026P-250織物斷裂強力機，經(jīng)紗、緯紗方向各裁剪30 cm試樣3塊，測試經(jīng)紗和緯紗的強力以及斷裂伸長率，判斷其拉伸斷裂性能。

依據(jù)國家標準GB/T 3917.2—2009《紡織品 織物撕破性能 第2部分 褲形試樣（單縫）撕破強力的測定》[10]，采用XQ-1型纖維強伸度儀，裁剪經(jīng)向試樣和緯向試樣各5塊，依據(jù)撕裂強力的大小評價織物的撕破性能。

2.2 耐磨性能結(jié)果分析

總體而言，嵌入導(dǎo)電絲面料平均質(zhì)量減少量小于原面料平均質(zhì)量減少量，兩者大約相差0.001 6 g，說明嵌入導(dǎo)電絲的面料耐磨性優(yōu)于原面料。導(dǎo)電絲的原料是碳纖維，碳纖維所制紗線的強度比滌棉混紡所制紗線大，因此，在相同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)條件下，嵌織導(dǎo)電絲的面料質(zhì)量損失率小、面料耐穿性高，避免了工作過程中重復(fù)動作產(chǎn)生的外部摩擦造成的損壞。

2.3 硬挺度結(jié)果分析

與原面料相比，嵌織導(dǎo)電絲的面料無論是各個試樣的平均彎曲長度還是6塊試樣總平均彎曲長度都較長，其中，平均彎曲長度相差0.97 cm。平均彎曲長度越長，硬挺度越高，嵌織導(dǎo)電絲的面料硬挺度更高、抗彎曲能力更強。這是因為碳纖維導(dǎo)電絲本身的硬度較大，嵌織導(dǎo)電絲可以提升織物的硬挺度，使服裝更加挺括。對戶外工作服而言，硬挺度十分重要，硬挺度越高，服裝的保型性越好、更易于打理。

2.4 折皺回復(fù)性能結(jié)果分析

試驗發(fā)現(xiàn)，原面料經(jīng)緯紗的折皺彈性回復(fù)角度相差不大，但嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗回復(fù)角度明顯小于緯紗回復(fù)角度，其中，急彈回復(fù)角度相差78°、緩彈回復(fù)角度相差97°。說明導(dǎo)電絲對織物的折皺回復(fù)性能影響較大，主要是因為碳纖維導(dǎo)電絲的硬度和剛度比滌棉纖維大，因此，抗折皺性能非常好。換言之，導(dǎo)電絲會增強織物的抗折皺性能，提升服裝的外觀性能。

2.5 拉伸斷裂性能結(jié)果分析

導(dǎo)電絲對織物拉伸斷裂性能的影響如表2—3所示。

表2 試樣經(jīng)紗拉伸斷裂性能測試結(jié)果

表3 試樣緯紗拉伸斷裂性能測試結(jié)果

由試驗可得，嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗的平均斷裂強力比緯紗大506.677 N，嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗的平均斷裂伸長率比緯紗高5.720%。原面料經(jīng)紗的平均斷裂強力比緯紗大691.033 N，原面料經(jīng)紗的平均伸長率比緯紗高10.355%。經(jīng)向緊度比緯向緊度大，經(jīng)紗又嵌織導(dǎo)電絲，提高了強度，因此，織物經(jīng)紗更難拉伸斷裂。同時，雖然緯紗比經(jīng)紗粗，但是經(jīng)向緊度比緯向緊度大，所以，原面料經(jīng)紗的平均斷裂強力和平均斷裂伸長率也比緯紗高，因此，嵌織導(dǎo)電絲面料和原面料緯紗的拉伸斷裂性能都優(yōu)于經(jīng)紗。

原面料經(jīng)紗的拉伸斷裂性能比嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗好，原面料經(jīng)紗的平均斷裂強力比嵌織導(dǎo)電絲面料大187.445 N、斷裂伸長率比嵌織導(dǎo)電絲面料大3.585%。這是因為在面料經(jīng)紗中嵌織導(dǎo)電絲使面料緊度下降，在經(jīng)向施加力量時，纖維容易抽出進而斷裂。緯紗嵌織導(dǎo)電絲有剪切變形的制約力量，使嵌織導(dǎo)電絲緯紗斷裂性能稍強于原面料，服裝更加結(jié)實耐用、使用壽命更長。

2.6 撕破性能結(jié)果分析

由于經(jīng)紗緊度比緯紗大，且經(jīng)紗織入導(dǎo)電絲提高了經(jīng)紗的強度，嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗的平均撕破強力比緯紗的平均撕破強力大，且兩者相差14.200 N，換言之，經(jīng)紗的撕破性能比緯紗好。原面料經(jīng)紗的撕破強力也比緯紗的撕破強力大，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是因為經(jīng)紗緊度大于緯紗緊度。后續(xù)制作服裝時，需要考慮到這一點，結(jié)合工作人員的工作特點，合理運用織物的經(jīng)緯方向。

試驗發(fā)現(xiàn)，嵌織導(dǎo)電絲面料經(jīng)紗和緯紗的平均撕破強力比原面料經(jīng)紗和緯紗的平均撕破強力大，主要是因為經(jīng)紗織入導(dǎo)電絲制約了緯向施加的力，所以織入導(dǎo)電絲可以預(yù)防在工作過程中因尖銳物品刮傷服裝使工作人員受到傷害的風(fēng)險。

3 熱濕舒適性能測試及分析

3.1 試驗儀器與方法

依據(jù)國家標準GB/T 35762—2017《紡織品 熱傳遞性能試驗方法 平板法》[11]，采用TG606型平板式保溫儀，將試樣充分覆蓋測試板，測試板及底板和周圍的保護板均以恒溫保溫裝置控制，使測試板的熱量不受外界環(huán)境影響，只能通過試樣本身散發(fā)，讀取一定時間內(nèi)試樣的保溫率，分析織物的保溫性能。

依據(jù)國家標準GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》[12]，采用YG(B)461G織物透氣性能測試儀，在規(guī)定的壓差條件下，測定一定時間內(nèi)垂直通過試樣單位面積的氣流流量，計算透氣率，確定織物的透氣性。

3.2 保溫性能結(jié)果分析

試驗發(fā)現(xiàn)，嵌織導(dǎo)電絲面料的保溫率比原面料的保溫率高16.78%，嵌織導(dǎo)電絲面料的經(jīng)紗密度增大，導(dǎo)致緊度變大，在一定時間內(nèi)通過織物傳輸?shù)臒崃繙p少，保溫率提高。因此，設(shè)計工作服時，根據(jù)天氣溫度調(diào)整嵌織導(dǎo)電絲的數(shù)量及間隔距離，可適當(dāng)提升織物的保暖性。

3.3 透氣性能結(jié)果分析

試驗發(fā)現(xiàn)，原面料單位時間、單位面積通過的氣流流量大于嵌織導(dǎo)電絲面料，原面料的透氣率比嵌織導(dǎo)電絲面料高18.600%，即原面料的透氣性較好。主要是因為嵌織導(dǎo)電絲面料密度大、緊度大，孔隙分布較少，空氣透過織物的能力減弱，透氣率減小。為了保證服裝的透氣性不影響穿著舒適性，就要控制嵌織導(dǎo)電絲的密度及數(shù)量。

4 結(jié)論

（1）在力學(xué)性能方面，嵌織導(dǎo)電絲面料的耐磨性能、硬挺度、折皺回復(fù)性能、拉伸斷裂性能、撕破性能優(yōu)于原面料，換言之，嵌織導(dǎo)電絲可以提高織物的力學(xué)性能，提高耐用性。

（2）在熱濕舒適性能方面，嵌織導(dǎo)電絲面料的保溫率高于原面料，但是導(dǎo)電絲會降低織物的透氣性。

（3）嵌織導(dǎo)電絲不僅可以增強織物的抗靜電性能，還可以增強織物的力學(xué)性能和保溫性能，但是會影響織物的透氣性。因此，在制作戶外工作服時，要考慮季節(jié)、天氣等因素，通過改變特殊部位的材料、織物的組織、服裝的結(jié)構(gòu)或者嵌織導(dǎo)電絲的密度，提高服裝的透氣性，提升穿著舒適性。