聚乳酸纖維針織面料熱濕舒適性研究

王革輝 孫 嘉 倪至穎 戚少嬌 張聰聰 柳詩雨

聚乳酸纖維是以玉米、小麥等農(nóng)作物的淀粉為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵成乳酸后再經(jīng)聚合、熔融紡絲而制成的纖維，又稱玉米纖維。由于微生物的作用，聚乳酸纖維能夠在土壤或水中最終分解成H2O和CO2。因此，聚乳酸纖維是一種可生物降解材料，廢棄后不會對環(huán)境造成污染，具有對環(huán)境友好的特點[1-2]。目前，對聚乳酸纖維的力學性能、耐酸堿性能和染色性能進行了較為系統(tǒng)的研究[3-10]，但對聚乳酸纖維織物的服用性能和舒適性的研究還比較少[11]。

隨著生活水平的提高，人們對服裝舒適性的要求也日益提高，而服裝熱濕舒適性是服裝舒適性中最重要的內(nèi)容，對貼身穿著的服裝而言，服裝面料的熱濕舒適性是尤為重要。本文擬通過對面料隔熱性能、接觸冷暖感、透濕性、芯吸效應和透氣性的測試，對比分析不同混紡比的聚乳酸纖維針織面料、Coolmax針織面料和純棉針織面料的熱濕舒適性，為聚乳酸纖維針織面料的開發(fā)提供參考。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

共選擇了13種針織面料，5種為含聚乳酸纖維的針織面料，其他8種為Coolmax針織面料、純棉針織面料和棉混紡針織面料。13種針織面料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

1.2 測試方法

在所有性能測試前，織物試樣都標準大氣條件下調(diào)溫調(diào)濕至少24小時。

織物隔熱性能的測試依照國家標準GB/T11048-2008《紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測定》進行，測試儀器采用YG606E型紡織品熱（濕）阻測試儀，實驗板溫度為35℃，風速為1.0m/s。測試指標為克羅值，每種面料測試3塊試樣，試樣尺寸為35cm×35cm，測試結(jié)果取3塊試樣的平均值。

織物冷暖感的測試采用 KES-F7織物接觸冷暖感測試儀，織物上下兩表面的溫度差設定為10℃。測試指標為瞬間最大熱流量 qmax，每種面料測試3塊試樣，試樣尺寸為8cm×8cm，測試結(jié)果取3塊試樣的平均值。

織物透氣性的測試依照國家標準GB/T 5453-1997《紡織品織物透氣性的測定》進行，測試儀器采用YG46IE電腦式透氣性測試儀。試樣兩面的空氣壓差為100Pa，選擇合適大小的噴嘴進行測試，每種面料在不同部位測試10次，測試結(jié)果取其平均值。

織物透濕性的測試依照國家標準 GB/T12704-19915《織物透濕量測定方法透濕杯法》進行，測試儀器為LEY-216C織物透濕儀和JA3003A電子天平。測試指標為透濕率，每種面料測試3塊試樣，試樣為直徑為8.8cm圓形試樣，測試結(jié)果取3塊試樣的平均值。

織物芯吸效應的測試參照行業(yè)標準FZ/T01071-2008《紡織品芯吸效應實驗方法》進行，測試儀器為LCK-800紡織品芯吸效應測試儀。測試指標為30min時的芯吸高度。每種面料縱向和橫向各測試3塊試樣，試樣尺寸為30cm×2.5cm，水溫為（30±1）℃，為保證試樣平直，試樣底端加（3.0±0.5）g的張力夾。測試結(jié)果取縱向和橫向測試結(jié)果的平均值。

2 結(jié)果與分析

面料各項熱濕舒適性的測試結(jié)果見表2。

表2 面料各項熱濕舒適性的測試結(jié)果

2.1 隔熱性能

由表2可以看出，除面料1外，其他4種含聚乳酸纖維的針織面料的克羅值都小于0.2克羅，小于其他纖維的針織面料。面料4（竹纖維70/聚乳酸纖維30）、面料6（Coolmax）和面料10（棉）為自己加工的面料，織物結(jié)構(gòu)接近完全相同，只是纖維原料不同，3種面料的克羅值由小到大依次為面料4<面料6<面料10，同樣表明含聚乳酸纖維的針織面料的熱阻小，隔熱性差，容易散熱，適合夏季穿著。

2.2 接觸冷暖感

表2還顯示，5種含聚乳酸纖維的針織面料的qmax值高于絕大多數(shù)其他纖維的面料，表明其接觸冷感強，適合做夏季服裝面料，但不適合做冬季貼身穿著的服裝面料。

2.3 透氣性

由表2還可看出，除面料2外，其他4種含聚乳酸纖維的針織面料的透氣率都比較大，透氣性比較好。結(jié)合表1，可以看出，面料1的透氣率最小，透氣性最差，主要原因在于其織物結(jié)構(gòu)，該面料緊密度高。面料11、面料12和面料7的透氣率也都比較小，主要是因為其緊密度比較高所致。對于織物結(jié)構(gòu)基本相同的面料4（竹纖維70/聚乳酸纖維30）、面料6（Coolmax）和面料10（棉），透氣性都很好，其中，面料4的透氣率最大，透氣性最好。

2.4 透濕性

表2中的數(shù)據(jù)表明，5種含聚乳酸纖維的針織面料用蒸發(fā)法測得的透濕率都大于800g/m2·d，大于結(jié)構(gòu)相近的其他纖維的針織面料的透濕率，透濕性良好。對于織物結(jié)構(gòu)基本相同的面料4（竹纖維70/聚乳酸纖維30）、面料6（Coolmax）和面料10（棉），面料4的透濕率最大，為1257.0 g/m2·d，透濕性最好，面料6和面料10透濕性接近，都小于700 g/m2·d。

2.5 織物芯吸效應

由表2可以看出，5種含聚乳酸纖維的針織面料30min的芯吸高度都大于3種純棉針織面料的高度，芯吸效應較好。對于織物結(jié)構(gòu)基本相同的面料4（竹纖維70/聚乳酸纖維30）、面料6（Coolmax）和面料10（棉），面料 4的芯吸高度最大，為 9.7cm，其次為面料 6（Coolmax），芯吸高度為 3.3cm，面料 10（棉）的芯吸高度為0.2cm。

3 結(jié)論

通過以上測試和分析，可以得到以下結(jié)論：

1）在結(jié)構(gòu)相近的情況下，與 Coolmax面料和純棉面料相比，含聚乳酸纖維的針織面料的克羅值較小，瞬間最大熱流量值較大，具有較好的導熱性和較強的接觸冷感，適合做夏季服裝面料，不適合做冬季貼身穿著的服裝面料。

2)面料的透氣性主要受面料結(jié)構(gòu)的影響，可以通過面料結(jié)構(gòu)的合理設計來得到所需要的透氣性大小。

3)含聚乳酸纖維的針織面料具有較好的透濕性和芯吸效應，適合做夏季服裝面料。

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