三層局部自身接結戶外面料開發

三層局部自身接結戶外面料開發

田少輝1崔欣2胡志毅1鄧海蕓2

(1. 中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所，西安，710032；

2. 西安工程大學，西安，710048)

摘要：探討了三層自身接結機織物的設計與織造工藝。選用竹漿纖維、苧麻纖維和海島纖維三種紡織原料，設計了三層自身接結織物的組織結構和織物上機圖，利用三層機織物自身結接織造方法，開發出了具有三層自身接結的外觀獨特、適應能力強的戶外面料。

關鍵詞：戶外面料，機織物設計，接結組織，織造工藝

中圖分類號：TS106.5+99文獻標志碼：A

收稿日期：2014-09-26

作者簡介：田少輝，男，1978年生，工程師。主要從事偽裝材料、涂層織物和特種篷蓋布材料方面的科研工作。

采用三層組織結構[1]，通過經緯紗原料與組織結構的配合，可以賦予織物舒適、快干、防水透濕的功能。里層材料緊貼體表或內衣，要求能夠把濕氣吸附并轉移到外層，保持近體空間干爽；表層和中層材料主要作用是隔熱和保證織物的堅牢性，保持織物較大密度以獲得防水透濕功能，能將皮膚釋放的水分傳至外層。中層材料選擇超細纖維，表層材料選用放濕速度快的麻纖維。

1三層局部自身接結戶外速干面料的設計

1.1　組織結構設計

三層接結織物的表、中、里三層均使用平紋組織結構。平紋組織的交織次數多，經緯紗循環數最小，組織緊密，織物表面平整光潔，耐磨性好。

在自身接結的三層結構中，為了避免由紗線織縮相差過大而造成織物坯布的不平整以至引起的織造困難[2]，應該使接結點均勻分散在各根紗線上，接結組織的循環最好與織物層數相匹配。同一紗線上接結點距離應盡量大，因為同一紗線上接結點的距離越大，因接結而產生的織縮變化就會越小，織造才能順利進行。三層結構織物的每一層都有各自的作用。要求織物既能滿足舒適性的要求，又具有一定的功能，其中的中層起著關鍵性的作用。通過中層結構的變化，可提高整個織物的服用性能，滿足戶外活動要求。

1.2　原料選擇

根據三層結構織物中每一層的不同作用，選擇竹漿纖維、海島纖維和麻纖維作為原料。

1.2.1竹漿纖維

竹漿纖維具有良好的透氣性、快速吸水性、耐磨性及良好的染色性等，同時又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防紫外線等功能，是一種優質的紡織纖維。竹漿纖維含有豐富的果膠、竹蜜、酪氨酸、維生素E以及硒、鍺等具有防癌抗衰老功能的微量元素。竹漿纖維是一種天然樸實的優質再生纖維素纖維，其織物染色后色澤儒雅、鮮艷真實、不易褪色、光澤亮麗、豐滿挺刮、飄逸大方、懸垂性佳。

1.2.2海島纖維

海島纖維中的島組分為超細纖維。用海島纖維制成的織物在進行去“海”處理后，手感柔軟、滑爽，在觸感和生理的舒適性方面具有明顯的優勢。通常雨滴的直徑為100～200 μm，人體的水汽直徑大約為0.1 μm。控制收縮率，適當改變纖維間隙，織成間隙僅為0.2～10 μm的海島纖維高密織物，可達到優良的防水透汽性能。

1.2.3苧麻纖維

苧麻是我國的特產，被世界譽為“中國草，中國寶”。苧麻纖維吸濕透氣性約是棉纖維的3～5倍，同時含有叮嚀、嘧啶和嘌呤等有益物質，具有抑菌、透氣、涼爽、防腐、防霉和吸汗等功能，是世界公認的“天然纖維之王”[3]。

1.3　織物組織設計

設計的織物為三層組織與單層組織形成的格子狀接結織物和三層交錯接結織物。

(1)產品A。經紗排列比為表層∶中層∶里層=1∶1∶1，循環32次，總共需要96根紗，分三層，每層32根，然后用兩根紗線作平紋組織接結，一個循環共有98根紗。緯紗排列與經紗相同。產品A的上機圖見圖1。由于組織圖上重復紗線較多，上機圖只畫出三層結構一個循環和接結的平紋組織紗線。

圖1　產品A上機圖

(2)產品B。經紗排列比為表層∶中層∶里層=1∶1∶1，循環28次后上、中層自身接結；再按表層∶中層∶里層=1∶1∶1排列，循環28次后中、下層接結。將上、中層的接結位置與中、下層接結位置錯開，有利于提高織物各項性能。緯紗與經紗的處理方法相同。產品B的上機圖見圖2。

2產品規格設計

2.1　原料選用與紗線設計

2.1.1產品A

圖2　產品B上機圖

產品A各層的經、緯向紗線采用相同的原料。表層是25 tex的苧麻纖維紗，中層是20 tex的海島纖維，里層是28 tex的竹漿纖維紗。此產品在一個組織循環最后兩根用單層平紋接結，所以產品A為三層與單層織物的結合，富有立體感。

2.1.2產品B

產品B表層的經、緯紗是25 tex的苧麻纖維紗，中層的經、緯紗是20 tex的海島纖維，里層的經紗是28 tex的竹漿纖維紗、緯紗是25 tex的苧麻纖維紗。產品B采用自身接結的方法。表層接結中層時，中層不接結下層；中層接結下層時，上層不接結中層。這種交替接結方式使整個產品都是三層織物，這是與產品A不同之處，整體比較厚實耐用，適合外出使用。

2.2　織物參數設計

2.2.1織物密度和縮率

(1)經密和緯密的計算

經密按下式計算：

(1)

式中：Pj——經密(根/10 cm)；

Ej——織物經向緊度,單層Ej=39.8%；

kd——紗線直徑系數，經紗kd=0.037；

Nt——織物經紗線密度。

海島纖維、苧麻纖維紗和竹漿纖維紗的線密度不同，分別為20、25和28 tex,表層和里層紗線的線密度相差較小，里層密度與表層相同。計算得到表層與里層的經密為204根/10 cm，中層的經密為241根/10 cm，所以本試驗樣品總的經密為649根/10 cm。

緯密按下式計算：

(2)

式中：Pw——緯密(根/10 cm);

Ew——織物緯向緊度，單層Ew=34.4%；

kd——紗線直徑系數，緯紗kd=0.037；

Nw——織物緯紗線密度。

緯密的計算方法與經密計算方法相同。

(2)織物縮率

織物的織造縮率根據產品特點試織測定，染整縮率按經過處理后的實際測試值計算。

織物密度及縮率參數見表1。

表1　織物密度及縮率

2.2.2其他參數

織物設計規格見表2。

表2　織物設計規格

3生產工藝

三層接結織物的生產工藝流程與普通織物一致，沒有特殊要求，但后整理與一般織物相比有一些不同。因為本產品中用到了海島纖維，后整理中需要進行去“海”處理。將織物放在95 ℃的4%NaOH溶液與0.2%NaCl溶液的混合溶液中煮40 min，取出后發現海島纖維有起絨現象，并且變得柔軟，有起皺效果[2]。圖3是坯布和整理后織物外觀的對比照片。

在三層接結織物生產中應注意以下問題：

圖3　坯布和整理后織物外觀對比

(1)上漿時，針對麻纖維毛羽問題，上漿烘干采用熱風烘干，減少因為滾筒烘干在漿紗紗片剝離時形成毛羽或毛羽片，得不到漿紗效果。

(2)整經張力調節要考慮短纖維紗和長絲的差異，竹漿纖維和麻纖維相對較硬脆，蠕變小；海島纖維較柔軟，蠕變能力大，施加張力時應區別對待。

(3)保持生產機構(機件)表面光滑。

4產品特點

4.1　產品A

產品A為三層與單層織物的結合。若采用投緯根數每次的循環數不一樣方法，可以設計不同的形狀，分別為長方形與正方形。產品A的特點是透氣性好、手感柔軟，特別是海島纖維通過去“海”處理后，手感更柔軟，穿著貼身舒服。產品A使用竹漿纖維，使面料吸濕性和殺菌抑菌效果都優于其他纖維織物，更加適合戶外多變的天氣，受到消費者的廣泛喜愛。

4.2　產品B

產品B與產品A不同，采用三層自身交替接結的方法，整體比較厚實耐用，適合外出使用。經過后整理的織物，表面起皺效果明顯。這是由于苧麻纖維堿縮的影響以及海島纖維去“海”處理時纖維收縮率大于另兩種纖維收縮率而產生的。收縮使得織物表面漫反射加強，利于吸能和隱蔽。產品B

表層和里層緯紗均采用苧麻纖維，正好可以充分利用其優點，既舒適又美觀，又散濕透氣，適合劇烈戶外運動穿著的要求。

5結語

通過經緯紗原料的合理搭配，采用三層局部自身接結織造方法開發出了外觀獨特、適應能力強的戶外面料。該面料能發揮不同原料的優點，賦予每一層獨自的作用，從而獲得一定的多種功能。這對于高檔次、功能化的戶外面料開發具有一定的參考價值。

參考文獻

[1]吳漢金，鄭佩芳．機織物機構設計原理[M]．上海：同濟大學出版社，1990.

[2]黃曉梅．三維梯度結構增強體的設計與制造〔J〕．南通工學院學報，2004(1)：49-51.

[3]濮美珍．苧麻織物的設計與生產[M]．北京：中國紡織出版社，1988.

Development of 3-tier local binding weave

TianShaohui1,CuiXin2,HuZhiyi1,DengHaiyun2

(1. Institute of Architectural Engineering of the General Logistics Department of the PLA；

2. Xi’an Polytechnic University)

Abstract:The weaving process and design of the 3-tier blinding fabric were discussed. The 3-tier blinding weaves and looming draft were designed by using bamboo pulp fiber, ramie fiber and sea-island fiber. Profiting from the tying structure of normal 3-tier woven fabric, the 3-tier binding weave will be apply to adaptable outdoor fabric with unique appearance.

Keywords:outdoor fabric, woven fabric design, binding weave, weaving process