緯平針織物平整加工工藝對服用性能的影響

陳吳健，徐英蓮，孔繁貞

(浙江理工大學先進紡織材料與制備技術教育部重點實驗室，浙江 杭州 310018)

針織物具有良好的彈性和延伸性［1－2］，經反復洗滌與使用后容易收縮變形，平整性較差，影響針織服裝的造型。為了改善針織物的平整性，通常采用聚丙烯酸酯涂層定型的后整理方法，但是針織物的舒適透氣等服用性能會受到一定的影響［3－4］。為減少涂層定型對針織物舒適透氣性的影響，本文采用主原料與低熔點雙組分滌綸長絲交織，利用低熔點纖維熔融黏結特點，改善針織物的平整性。

為對比分析2種工藝對針織物性能的影響，本文以棉毛混紡紗緯平針織物為研究對象，制備了4種涂層劑對其進行涂層加工，同時采用主原料與低熔點雙組分滌綸長絲交織，進行熱定型。分別測試織物的防脫散性、折皺回復性、抗彎剛度和透氣性等，評價不同工藝對針織物透氣性能的影響，探討緯平針織物的平整加工工藝。

1 試驗部分

1.1 原料與儀器

35.7 tex棉/毛(70/30)混紡紗，外購;8.6 tex皮芯結構低熔點雙組分滌綸長絲，皮層為低熔點組分(熔點約160℃)，芯層為普通滌綸，皮芯比例為2∶1，南通天鼎熱熔膠有限公司提供。

聚丙烯酸酯涂層劑、消泡劑、氨水、乳化劑和PTF增稠劑，工業級，佛山市元羽化工有限公司;丙烯酸甲酯、苯乙烯、二羥甲基脲、三聚氰胺、丙烯酸丁醋、丙烯酸、過硫酸氨、丙烯腈和N-羥甲基丙烯酰胺，化學純，杭州高晶細化工有限公司。

電腦橫機(12針);M-6型連續式萬能熱定形機，杭州三錦科技有限公司;YG461D型數字式織物透氣量儀，溫州方圓儀器有限公司;YG541E型全自動激光織物折皺彈性測試儀、YYL-01型電子硬挺度儀和YG026D型多功能電子織物強力機，山東萊州市電子儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 針織物的織造

分別采用35.7 tex棉/毛(70/30)混紡紗為主原料和不同的添紗，根據編織要求，設計線圈密度、牽拉張力等工藝參數，統一彎紗深度Np值為100，編織平紋織物。

1.2.2 針織物預整理工藝

針織物下機后，尺寸會隨著外力和溫濕度的變化而變化，經洗滌并在自由狀態下干燥后，其尺寸基本不變［5］。針織物預整理工藝［6］如下:織物下機后靜置48 h→洗滌(洗滌劑2%，浴比1∶20，浸泡時間15 min)→干燥(平鋪，在自由狀態下干燥后，放置24 h)，按照上述2個步驟重復洗滌3次。

1.2.3 熱定型工藝

根據低熔點滌綸長絲的熔融溫度和預試驗確定熱定型工藝的最佳定型溫度為160℃，定型時間為120 s，用M-6型連續式萬能熱定形機對織物進行熱定型。

1.2.4 涂層漿的配制

涂層后整理是在織物正面或反面均勻地涂覆1層或多層高分子化合物［7－9］。通過預試驗，本文采用常用的3種涂層漿和1種適用于高級織物的涂層漿對織物進行涂層處理。其中，A涂層漿配比為:聚丙烯酸酯100g、PTF增稠劑用量2 g、涂層漿黏度10Pa·s;B涂層漿配比為:聚丙烯酸酯100g、PTF增稠劑用量4 g、涂層漿黏度15Pa·s;C涂層漿配比為:聚丙烯酸酯100g、PTF增稠劑用量6 g、涂層漿黏度20Pa·s;D涂層漿配比為:丙烯酸甲酯2 g、苯乙烯3 g、丙烯腈3 g、丙烯酸丁醋30g、N-羥甲基丙烯酰胺3 g、丙烯酸2 g、二羥甲基脲120g、三聚氰胺8 g、乳化劑3 g、過硫酸胺7 g、PTF增稠劑用量2 g、涂層漿黏度15Pa·s，4種涂層漿中氨水、消泡劑和蒸餾水用量分別為0.5、0.5和200g，浴比均采用20∶1。

1.2.5 織物涂層定型工藝

將織物裁成300mm×200mm的尺寸→稱量→配制涂層漿→織物浸漬1h→二浸二扎(常溫，壓力3檔，速度1檔)→烘干(50℃烘箱內)→按照上述2個步驟重復浸扎5次。7中測試織物的基本參數如表1所示。

表1 7種測試織物基本參數Tab.1 Basic parameters of seven tested fabrics

1.3 織物性能測試

1.3.1 織物的防脫散性測試

織物的防脫散性能主要取決于織物線圈接觸點間的摩擦力，線圈接觸點間的摩擦力越大，則黏結點的黏結力越大，接觸點的壓力越大，摩擦力越大，防脫散性越好。所以通過測試織物脫散時的黏結力，可衡量織物的防脫散性能。

使用YG026D型多功能電子織物強力機，參照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》測試織物的防脫散性。測試時上夾持器夾持織物的一端，下夾持器夾持緯編織物脫散的紗線，開始等速拉伸，拉伸距離為80mm，得出織物發生脫散的拉力曲線圖，每種試樣測試5次，計算最大黏結力的平均值，應用數值積分法計算平均黏結力。

1.3.2 織物的折皺回復角測試

按照GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復性的測定回復角法》，使用YG541型織物折皺彈性測試儀對試樣進行測試。

1.3.3 織物的抗彎剛度測試方法

按照GB/T 18318.1—2009《紡織品 彎曲性能的測定 第1部分:斜面法》，使用LLY-01型電子硬挺度儀對試樣進行測試。

1.3.4 織物的透氣性測試方法

按照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》，使用YG461D型織物透氣量儀進行測試。

2 結果與討論

2.1 織物防脫散性

針織物的最大黏結力反映了織物脫散時線圈圈弧之間相互分離時的最大作用力，平均黏結力反映了針織物線圈整體結構拆散過程的平均作用力，是針織物穩定性的綜合性指標。本文以平均黏結力衡量后整理對針織物防脫散性的影響。表2示出各針織物的黏結力。由表2可知，織物10#的平均黏結力比00#約大130%。分別以00#和10#為參照樣本，根據變化率的大小，研究涂層和纖維熱熔定型工藝對針織物性能的影響:織物00#經A、B、C、D不同涂層工藝的處理，其平均黏結力均有較大的提高，其中D工藝處理的織物04#平均黏結力提高最大(約為120%)，即涂層后織物的防脫散性能提高了1倍以上。織物10#經熱熔定型整理，其防脫散性能提高了約110%，即利用低熔纖維的熔融黏結，可以提高緯編針織物的防脫散性能。本文織物的防脫散性能提高了1倍左右。

采用相同的編織工藝條件，在棉毛混紡紗中添加了8.6 tex的低熔點滌綸長絲，紗線的線密度由35.7 tex增加到44.3 tex(增加了24%)，針織物的面密度由201 g/m2增加到255 g/m2，增加了27%，緯編針織物紗線之間的抱合力增加了，織物防脫散能力約提高130%，即織物的緊密度是影響緯編針織物防脫散性的重要指標。

表2 黏結力的對比Tab.2 Comparison of adhesive strength

由于涂層漿料填充到線圈的空隙中，增大了紗線間抱合力，針織物的防脫散性能得到了大幅度的改善，即涂層后整理能夠提高緯編針織物的平整性能。

織物中添加低熔點滌綸長絲后，當熱定型溫度達到滌綸長絲的熔點時，受熱纖維熔融，在交錯紗線中起到黏結穩定的作用，減少受力時相鄰線圈紗線的相互轉移，提高緯編針織物的平整性能。

2.2 織物折皺回復性

折皺回復性即在搓揉力的作用下，織物抵抗折皺形成的性能。折皺回復性的測試用折皺角來表示。折皺角愈大，織物的抗折皺性愈好［10］。表3示出試樣的折皺回復角。

表3 折皺回復角的對比Tab.3 Comparison of crease recovery angle

由表3可知，緯編針織物是由緯向給紗編織而成，織物的經、緯向性能相差很大，織物00#緯向的折皺回復角遠大于經向(約差12倍)。與00#相比，織物10#的經緯向折皺回復角分別提高約20%和15%，即隨著織物緊密度的提高，織物經緯向的折皺回復角均有一定程度的提高，其中經向提高的幅度大于緯向，緯編針織物經緯向性能差異有減少的趨勢。

經涂層后整理工藝，針織物的緯向折皺回復角有一定幅度的提高，經向折皺回復性有大幅度的提高，以C涂層工藝為例，與織物00#相比，針織物的經緯向折皺回復角分別提高約290%和20%，即涂層整理工藝，較大幅度地改善了緯編針織物的抗折皺性，大幅度減少了織物經緯向性能差異。

以織物10#為參考，經纖維熱熔定型工藝整理，織物15#的經緯向折皺回復角分別增大了約520%和13%，即利用低熔纖維的熔融黏結，可提高其抗折皺性，大幅度減少織物經緯向性能差異。

低熔點滌綸長絲的紗線彎曲回復能力優于棉/毛混紡紗，折皺回復性好，與織物00#相比，織物10#的經緯向折皺回復角均有提高，主要是織物緊密度提高，增加紗線之間摩擦力，減少線圈的變形所致。

織物經過涂層處理，涂層漿料填充在線圈之間，能夠增大紗線間切向力，減少織物受力時，紗線之間的轉移大幅度地改善織物經向平整性。

纖維熱熔定型工藝中低熔點滌綸長絲熔融黏結，在芯層普通滌綸的支撐下纏結并依附在常規紗線表面，形成結點，增大了織物經向的切向力，當重力釋放時，易回原到原始狀態，增強了織物抵抗折皺的能力。

2.3 織物抗彎剛度

抗彎剛度即織物抵抗彎曲形變的能力，與服裝的平整性能密切相關。織物的抗彎剛度用抗彎長度表征，抗彎長度越大，其抗彎剛度越大，服裝平整性越好。表4示出各針織物的抗彎長度。由表可知，織物10#的抗彎長度與00#的基本相當;經涂層和纖維熱熔定型工藝后整理，針織物的抗彎剛度均有所改善，分別增加了約29%和56%。

表4 抗彎長度的對比Tab.4 Comparison of bending length

緯編針織物結構松軟，抗彎長度較小;低熔點滌綸長絲彈性好，初始模量低，表面光滑，在棉/毛混紡紗中添加低線密度的滌綸長絲對織物的抗彎剛度影響較小。

由于涂層漿料填充在線圈之間，改變了針織物松軟的結構狀態，提高了織物的抗彎長度，而且漿料本身也增加了紗線的抗彎剛度。

纖維熱熔定型工藝中低熔點滌綸長絲熔融黏結，在常規紗線表面形成結點，紗線由松散狀態變為緊密剛硬狀態，不僅長絲自身抗彎曲能力增強，還增強了和棉/毛紗線的抱合力，使織物的抗彎剛度有一定程度的增加。

2.4 織物透氣性

透氣性不僅直接影響織物的服用性能，還對織物的衛生性能產生影響，所以要求織物必須具有一定的透氣性，使服裝內的空氣及時更換，保持舒適和清潔。毛織物作為新世紀倍受重視的紡織品，其透氣性是一個不可忽視的重要指標［11］。表5示出各種織物的透氣率。由表可知，與00#織物相比，在相同的編織工藝條件下，在棉毛混紡紗中添加了8.6 tex的低熔點滌綸長絲所得的織物10#，其透氣率減少了約40%;經涂層后整理工藝，針織物的透氣性大幅度地降低，其中C涂層工藝，織物透氣性下降最多，與整理前織物00#相比，針織物的透氣性減小約30%;經纖維熱熔定型工藝，針織物的透氣性沒有發生明顯的改變，與處理前織物10#相比，本文針織物的透氣性增加約5%。

表5 透氣率的對比Tab.5 Comparison of permeating rate

影響織物透氣性的直接因素是織物的孔隙率，其次是紗線的結構和性能，相比織物00#，織物10#的密度大，孔隙率小，所以透氣性明顯降低。

經過涂層工藝整理，織物的空隙被涂層漿料填充，孔隙變小、孔隙數量也減小，透氣性明顯變差。

采用主原料與低熔點雙組分滌綸長絲交織織物，在一定的熱定型條件下，受溫度、壓力作用較大的紗線圈弧交叉部段，其低熔點原料熔化較為完全，在交叉部段紗線中起黏結作用，而其他部分熔化不完全，所以織物的孔隙率變化不大，在顯微鏡下觀察織物結構，線圈的空隙率沒有發生明顯的變化，因此，在此熱熔定型工藝下，織物的透氣性影響不大，即仍能保持原有的透氣性。

3 結論

1)經涂層工藝，緯平針織物的平整性得到了大幅度的提高:經緯向折皺回復性分別提高了290%和20%，防脫散性提高了120%，抗彎剛度提高了29%。但透氣性降低了30%，影響了針織物的舒適透氣性。

2)經熱熔定型工藝，緯平針織物的平整性得到了大幅度的提高:針織物經緯向折皺回復性分別提高了520%和13%，防脫散性提高了110%，抗彎剛度提高了56%。透氣性增加了5%，即在織物平整性大幅度提高的同時，能保持織物原有的透氣性。

3)涂層工藝與熱熔定型工藝都能改善緯平針織物的平整性，但從織物的制作工藝分析，纖維熱熔定型工藝使纖維間的熔融黏結點在織物中的分布更均勻，性能更穩定，能夠保持針織物的透氣性。

［1］徐利平.針織滾邊領延伸性影響因素分析［J］.紡織學報，2012，33(2):95－97.XU Liping.Factors influencing extensibility of knitted piping around collar［J］.Journal of Textile Research，2012，33(2):95 －97.

［2］劉詠梅，何海洋，姚娟.基于面料彈性貼體針織衣身數學模型的建立［J］.紡織學報，2009，30(9):101－105.LIU Yongmei，HE Haiyang，YAO Juan.Mathematical model for knitted body wear based on fabric elasticity［J］. Journal of Textile Research， 2009，30(9):101－105.

［3］WANG Ni，DUAN Mengying，GUO Chao，et al.The dispersion and use of nanometer TiO2in polyacrylate coating agent［J］.Journal of Xi'an Polytechnic University，2009，23(2):529－534.

［4］杜文琴，徐杰.針織阻燃涂層織物的研制及其性能［J］.紡織學報，2012，33(1):93－95.DU Wenqin，XU Jie.Preparation and properties of flame retardant knitted fabric by coating［J］.Journal of Textile Research，2012，33(1):93 －95.

［5］薛海軍.線圈長度對平針織物尺寸穩定性的影響與分析［J］.科技創新導報，2011，10(28):228.XUE Haijun.Influence and analysis of stitch on size stability of plain knitted fabric［J］. Science and Technology Innovative Herald，2011，10(28):228.

［6］于學智.有關純棉織物折皺性問題的探討［J］.遼寧絲綢，2005(2):24－25.YU Xuezhi.Research on crease property problem of cotton fabrics［J］.Liaoning Tussah Silk，2005(2):24－25.

［7］羅耀發，張麗.混紡織物涂層技術經驗與創新［J］.紡織導報，2013(3):45－49.LUO Yaofa，ZHANG li.Experience and innovative of coating technology for blended fabrics［J］.China Textile Leader，2013(3):45 －49.

［8］徐旭凡，周小紅，蔣躍興，等.聚氨酷涂層織物防水、透濕性能的研究［J］東華大學學報:自然科學版，2005，31(5):1－4.XU Xufan，ZHOU Xiaohong，JIANG Yuexing，et al.Waterproof，water vapor-permeable of polyurethane coated fabrics［J］.Journal of Donghua University:Nature Science Edition，2005，31(5):1－4.

［9］嚴瑛.機織物定型助劑及配方制定［J］紡織科技進展，2012，6:44－45.YAN Ying. Setting auxiliary and formulation development of woven fabric［J］.Progress in Textile Science＆ Technology，2012，6:44－45.

［10］崔瑞芳，張軍英.影響毛/滌織物折皺回復性因素探討［J］.廣西紡織科技，2003，32(4):40－41.CUI Ruifang，ZHANG Junying.Investigation of the factors influencing the wrinkle recovery ability of wool/polyester fabrics［J］. Guangxi Textile Science ＆Technology，2003，32(4):40 －41.

［11］姜為青，樊理山.薄型精紡毛織物透氣性與織物結構參數的關系［J］.毛紡科技，2007(10):45－47.JIANG Weiqing，FAN Lishan.The relationship between the structure parameters and permeability of light-weight worsted fabrics［J］.Wool Textile Journal，2007(10):45－47.