拉伸對Lucool滌綸/氨綸針織物透氣和導濕性能的影響

高 翔, 徐雪梅， 王秋美(， )

Lucool滌綸/氨綸針織物是一種新型吸濕排汗彈性針織面料，因其優良的彈性拉伸性能，可將其用作運動服、緊身衣、內衣等服裝中。針對彈性針織物的服用性能，目前學者們主要研究的是針織面料的拉伸彈性和服裝壓[1-3]，而織物在服用過程中會受到一定的拉伸作用，使得織物的尺寸性能發生變化，密度變小，織物中空隙增大，織物變得稀疏，相應的各項性能也發生變化，因此討論此類織物的服用性能時，還應模擬人體在穿著服裝時的拉伸狀態，在拉伸狀態下測試織物的主要服用性能。

1 試樣準備

1.1 編織用紗

實驗所用紗線為Lucool滌綸長絲和氨綸裸絲。Lucool滌綸長絲是由廈門翔鷺化纖有限公司生產的異形滌綸，其規格為8.25 tex/72F，其縱橫截面為十字形,縱向有溝槽。

1.2 Lucool滌綸/氨綸針織物的編織

編織所用針織設備為MV4-3.2 緯編單面大圓機，筒徑864 mm，機號28E，108路，以8.25 tex/72F的Lucool滌綸長絲紗作為地紗，2.2 tex的氨綸以1∶1全添紗的方式編織緯平針添紗組織。織物編織過程中，紗線通過積極式給紗裝置給紗同時喂入地紗和添紗，且必須保證Lucool滌綸絲在織物的正面，氨綸絲在織物反面，實現了兩種紗線以不同墊紗角度，氨綸絲首先進入織針，然后Lucool滌綸絲隨著織針的閉口的同時也墊到織針內，這樣可以保證兩種紗線的正確配置關系，減少翻滾錯位，保證覆蓋效果，使氨綸絲在織物反面，Lucool滌綸絲在織物的正面。

1.3 試樣編號

在編織Lucool滌綸長絲與氨綸絲單面添紗緯平針組織時，改變2種紗線進線長度，得到不同編織參數的織物6塊。其中Lucool滌綸長絲選擇3個線圈長度進行編織，氨綸選擇兩個氨綸盤刻度(195和215，其中195的進線長度小于215)，試樣編號及編織參數見表1。

表1 試樣編號及編織參數

1.4 織物的后整理

織物下機放置一段時間后，進行后整理，具體流程為：平幅、打卷→松卷、停放→備料→拉幅定型→染色→柔軟→拉幅定型。

1.5 拉伸架的設計

針對彈性織物的特點，設計一個方形拉伸架。拉伸架內徑為35.5 cm×35.5 cm，外徑為37.5 cm×37.5 cm，縱橫向分別有2 cm的寬度，用來固定織物。

1.6 試樣尺寸及拉伸率設定

為得到6種不同拉伸率的試樣，在裁剪試樣時需在試樣上標記有效試驗長度，試樣縱向有效試驗長度均為35.5 mm,橫向有效試驗長度根據拉伸率的不同選擇不同的長度標記，見表2，然后將試樣縱向固定于拉伸架上，拉伸后試樣的橫向長度均為35.5 mm。每種織物每個尺寸裁剪三塊。

表2 試樣不同的橫向拉伸率

此設計的目的是使織物保持縱向尺寸不變，改變橫向尺寸，處于雙向拉伸狀態，以研究織物拉伸狀態下的性能。

2 試驗及數據分析

2.1 拉伸率對透氣性的影響

采用YG461E電腦式透氣性測試儀，選擇試樣壓差為100 Pa,定值圈面積為20 cm2,測試織物在六個不同拉伸率下的透氣性能。織物透氣性與拉伸率的關系如圖1所示。

圖1 織物透氣率與拉伸率的關系

從圖1可以看出隨著拉伸率的增加，三種試樣的透氣率整體呈增加趨勢，且先緩慢增加，在拉伸率為11%左右時，織物的透氣率開始以較快速率增加。這是因為織物受到拉伸后其織物間的空隙變大，織物變得稀薄，空氣透過織物的阻力變小，因此透氣率增加。

通過對比三種試樣的Lucool滌綸含量順序為：B1>A1>A2。從圖3中還可看出，不論織物是否受到拉伸，或者受到拉伸的程度大小，隨著Lucool滌綸含量的減小，織物的透氣率呈下降趨勢。但因為三種試樣含量相差不大，因此，透氣率減小幅度較小。一方面是因為織物中氨綸的存在使織物密度增加，Lucool滌綸含量越低，氨綸含量越高透氣率降低；另一方面是因為Lucool滌綸長絲的縱向溝槽的存在使空氣的通透性增加，所以Lucool滌綸含量降低時，相應的透氣率下降。

其擬合的數學關系式為：

A1:y=50.23x2-90.59x+877.94 (R2=0.982)

(1)

A2:y=49.63x2-99.52x+ 835.43(R2=0.988)

(2)

B1:y=44.94x2-51.62x+856.38 (R2=0.987)

(3)

式中：x為織物的相對拉伸率(%)，y為織物的透氣率(mm/s)。

從擬合的數學關系式可知，A1、A2兩種織物的曲線非常相近，各個參數相差不大，由此可知對完全添紗的Lucool滌綸/氨綸針織物，其線圈長度對織物的透氣性影響不大；且A1、A2、B1三種織物的相關系數均大于0.99，所以織物的透氣率與拉伸率呈較好的相關性。

2.2 拉伸率對導濕面積的影響

將織物裁減為10 cm×10 cm的試樣,每種織物各裁剪3塊。用滴液管在試樣的反面滴一滴水，測取10 s、30 s、120 s、180 s的織物正面的導濕面積。這一過程模擬了人體汗液由織物內側向織物外側排出的過程。織物正面的導濕區域可近似為橢圓，通過測得織物的的縱向導濕高度h和橫向導濕寬度w，按照橢圓面積計算公式可計算導濕面積S(cm2)：

(4)

將拉伸率與織物的導濕面積擬合，研究導濕性與拉伸率的關系，見圖2所示。

從圖2中可以看出，三種織物的導濕面積與拉伸率的關系一致，都是導濕面積隨著拉伸率的增加而呈線性增加，并且在同一拉伸率下，水滴擴散速率先快后慢，前120 s織物的擴散面積增加較快，而120 s以后至180 s時，擴散面積變化不大。這也是因為織物受拉伸后線圈大小、形狀發生變化，導致的織物布面狀態發生變化，進而導致其導濕性能變化。拉伸后織物變得稀薄，水滴的擴散面積變大。其擬合的數學關系式如表3所示。

圖2 織物的導濕面積與拉伸率的關系

從擬合的數學關系式可以看出，織物的導濕面積與拉伸率呈良好的線性關系，也即隨著拉伸率的增加，織物的擴散面積逐漸增加。三種織物分別在120 s、180 s關系式的兩個參數非常相近，即織物在120 s、180 s時的擴散面積相差不大，已經基本達到平衡。

表3 擬合的數學關系式

3 結論

織物的透氣率、導濕性與拉伸率均呈較好的相關性，隨著拉伸率的增加，織物的透氣率、導濕面積都整體呈增加趨勢；隨著Lucool滌綸含量的減小，織物的透氣率呈下降趨勢；對完全添紗的Lucool滌綸/氨綸針織物，其線圈長度對織物的透氣性影響不大。

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