竹纖維/水溶性維綸長絲復(fù)合紗緯編針織物的服用性能分析

閆曉鑫，徐 東

(1.天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300387；2.天津工業(yè)大學(xué)，天津 300387)

竹纖維/水溶性維綸長絲復(fù)合紗緯編針織物的服用性能分析

閆曉鑫1，徐 東2

(1.天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300387；2.天津工業(yè)大學(xué)，天津 300387)

為了給緯編針織物服用性能的評價提供具體的量化指標(biāo),促使緯編針織物朝著輕薄保暖方向發(fā)展，將竹纖維與水溶性維綸長絲復(fù)合，對退維前后緯編針織物的透濕、保暖性等進(jìn)行了測試分析。結(jié)果表明，伴紡維綸織物在維綸溶解后其透濕性、保暖性都有不同程度改善，組織密度發(fā)生變化；包芯紗織物的保暖性較賽洛菲爾紗織物增強(qiáng)顯著，而賽洛菲爾紗織物的透濕性較包芯紗織物效果更好。

竹纖維；水溶性維綸；緯編針織物；保暖性；透濕性

隨著人們生活水平的提高，服裝的舒適性、形態(tài)穩(wěn)定性、衛(wèi)生保健及安全性能越來越受到重視。消費者更傾向于吸濕快干、蓬松保暖、質(zhì)輕、手感好及外觀形態(tài)優(yōu)美的服裝[1]。

竹纖維具有許多其他纖維無法比擬的優(yōu)點，如有良好的透氣性、居纖維之首的瞬間吸水性、較強(qiáng)的耐磨性和良好的染色性等特性，同時又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外線功能，且被稱為會呼吸的纖維[2]，所以本文以竹纖維粗紗和水溶性維綸長絲為原料，利用DSSp-01型數(shù)字小樣細(xì)紗機(jī)紡制了不同捻系數(shù)的包芯紗和賽絡(luò)菲爾紗，在電腦橫機(jī)上編織不同規(guī)格的緯編針織物，并對其面密度、透濕性和保溫性等進(jìn)行測試；然后將織物中的水溶性維綸溶解，再對其面密度、透濕性和保溫性等進(jìn)行測試分析，以探討其影響因素。

1 試驗部分

1.1 材料和儀器

240 tex竹纖維粗紗，27.5 tex水溶性維綸長絲；YG086電子縷紗測長儀，DSSp-01型數(shù)字小樣細(xì)紗機(jī)，Stoll電腦橫機(jī)，KES織物多功能風(fēng)格儀，YG601-Ⅰ/Ⅱ型電腦式織物透濕儀。

1.2 試驗準(zhǔn)備

1.2.1 紗線準(zhǔn)備

細(xì)紗機(jī)的紡紗工藝選擇棉型紡紗工藝。添加工藝號1，輸入工藝參數(shù)，如表1所示。

表1 包芯紗工藝號1的參數(shù)

再以相同步驟紡出工藝號分別為2、3，捻度分別為45捻/10 cm、50捻/10 cm的竹纖維短纖包纏維綸長絲的包芯紗。

添加工藝號4，輸入工藝參數(shù)，如表2所示。

表2 工藝號4的參數(shù)

如此，以相同步驟紡出工藝號分別為5、6，捻度分別為45捻/10 cm、50捻/10 cm的維綸長絲包裹在竹纖維短纖外面的賽絡(luò)菲爾紗。

將包芯紗與賽絡(luò)菲爾紗按順序用YG086電子縷紗測長儀分別測出100 m長的紗線，每種紗線測3組，用靈敏電子秤稱重。測重過程中，要注意周圍環(huán)境的變化對測量結(jié)果的影響，及時關(guān)注儀器數(shù)據(jù)的變化，等數(shù)據(jù)穩(wěn)定之后再計數(shù)。另外，每次稱重前要及時清零，減少誤差。

1.2.2 織物準(zhǔn)備

根據(jù)電腦橫機(jī)的特點，分別將6種紗線兩根合股后進(jìn)行編織，選用機(jī)號為14針的橫機(jī)編織，設(shè)置參數(shù)：彎紗深度11.5 mm、織針200枚、轉(zhuǎn)數(shù)500 r/min。根據(jù)這一參數(shù)，編織6種紗線的6種緯平針組織布樣，分別對織物編號，將包芯紗織物分別編為1#、2#、3#，賽絡(luò)菲爾紗織物分別編號4#、5#、6#。

裁出直徑為8 cm(方便進(jìn)行透濕實驗)的織物圓片，用靈敏電子秤測出圓片重量，結(jié)果如表3所示。

表3 6種織物圓片重量

1.3 測試方法

1.3.1 織物蓬松度

試驗采用KES織物多功能風(fēng)格儀FB3壓縮試驗儀，先打開儀器電源預(yù)熱20 min，調(diào)整合適的壓縮隔距，將織物平整穿過隔距間。每片布樣測試3點，每次測試前要將數(shù)據(jù)清零，并移動測試點，測完3次再換下一片試樣。

1.3.2 織物保暖性

試驗采用KES織物多功能風(fēng)格儀在溫度20 ℃濕度為65%的恒溫恒濕封閉式實驗室內(nèi)進(jìn)行測試。規(guī)格為18 cm×18 cm的布樣，要提前在20 ℃、濕度65%的恒溫恒濕實驗室內(nèi)靜置一天。準(zhǔn)備完成后，先將儀器開機(jī)預(yù)熱0.5 h，然后開始進(jìn)行試驗。(1)把待測試樣(18 cm×18 cm)放在下熱板加熱臺上，將上加熱板輕輕壓放在試樣中央，將測試電源與調(diào)試電源打開。(2)將測試指標(biāo)按說明書調(diào)好，按下W鍵開始測試，待WZRO上方的顯示屏讀數(shù)穩(wěn)定后，相繼按下RES和W鍵，等待WZRO上方的顯示屏顯示積分。記下數(shù)據(jù)，為本次試驗散熱量Q，將數(shù)據(jù)輸入電腦程序，測出織物導(dǎo)熱系數(shù)，本次試驗完成。(3)按下RES鍵清零，換下一塊試樣按上述步驟開始測試。

1.3.3 織物透濕性

試驗選用YG601-Ⅰ/Ⅱ型電腦式織物透濕儀嚴(yán)格按照要求進(jìn)行試驗，并采用透濕杯吸濕法測定水蒸汽透過織物的能力。直徑為8 cm的布樣圓片，要提前在溫度20 ℃、濕度65%的恒溫恒濕實驗室內(nèi)靜置一天[3]，實驗步驟：(1)烘干干燥劑。準(zhǔn)備完成后，先將儀器開機(jī)，將干燥劑放入烘箱內(nèi)烘干3 h，將透濕杯整理干燥。(2)試樣稱重，開始透濕。干燥劑準(zhǔn)備完成后，在透濕杯里裝入適量干燥劑，將織物圓片固定在透濕杯上，蓋上杯蓋，依次稱重記錄數(shù)據(jù)。將杯蓋打開放入透濕儀中，啟動儀器開始實驗，定時0.5 h。(3)試樣放熱。0.5 h之后，將儀器停止，取出透濕杯，蓋上杯蓋，移入恒溫恒濕室晾0.5 h，再次稱重，記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)第(2)、(3)次步驟，試驗完成。實驗結(jié)果如表4所示。

表4 織物透濕性

1.4 退維處理

退維是指在一定溫度的水中將水溶性維綸長絲溶解去除。據(jù)資料顯示，水溶性維綸在70～90 ℃中會溶于水，80 ℃時水溶效果最佳且速度最快[4]。本次試驗織物的退維過程中，將織物置于70～90 ℃的熱水中，恒溫處理40 min，紗線在水中進(jìn)行溶解時要一直攪拌，減少因紗線收縮造成紗線之間的相互纏結(jié)，增加織物中紗線與水分子的接觸面積，使水分子更容易滲透到紗線中去，加速維綸的溶解。經(jīng)過退維的紗線從熱水中取出后要立即用自來水清洗，以盡量去除溶解物和雜質(zhì)，但不可采用揉搓的方法，以免破壞紗線的空芯效果。然后在室溫下自然晾干，即可得到退維織物，退維后的圓片重量如表5所示。

表5 6種織物圓片重量測試結(jié)果

2 結(jié)果和分析

2.1 退維率

由表3及1.4節(jié)試驗數(shù)據(jù)可以得出織物退維率，如表6所示。

表6 退維率

隨著紗線捻度的增大，織物退維率有所減小。

2.2 織物蓬松性

按照織物蓬松度的測試方法，測試退維前后的數(shù)據(jù)，分別如表7及表8所示。

由表7、8實驗數(shù)據(jù)可知，竹纖維與維綸混紡織物在水溶后，包芯紗織物的壓縮功回復(fù)率較水溶前變小，壓縮彈性變差，織物厚度減小；而賽絡(luò)菲爾紗壓縮功回復(fù)率較水溶前在一定捻度范圍內(nèi)變小，但超過一定范圍之后會增大，其厚度則相反。原因分析：織物水溶后，紗線結(jié)構(gòu)較疏松，抗壓能力減小，蓬松度提高，織物壓縮彈性減小。由于竹纖維特有性能，織物厚度不會因紗線疏松而變厚。

2.3 織物保暖性

按照保暖性測試方法所得數(shù)據(jù)如表9和表10。

表7 織物蓬松性測試數(shù)據(jù)

注：LC——壓縮曲線的線性度；WC——壓縮比功(cN·cm/cm2)，表示織物蓬松性的物理量；RC——壓縮功回復(fù)率(%),表示面料的壓縮彈性回復(fù)性能；TO——織物厚度(mm)，即壓力為0.5 cN/cm2時織物厚度；TM——穩(wěn)定厚度(mm)，即最大壓力下織物厚度。

由表9和表10試驗數(shù)據(jù)可知，經(jīng)退維處理后，6種織物的保暖性均有顯著提高。紗線和捻度相同情況下，包芯紗織物退維后保暖效果較賽洛菲爾紗織物更強(qiáng)。分析原因如下：捻度相同情況下，包芯紗退維后成為空心紗，相比之前織物蓬松度變強(qiáng)，保持靜止空氣較多，保暖效果好；賽洛菲爾紗織物退維后，包裹在短纖紗周圍的長絲被溶解，紗線結(jié)構(gòu)疏松，織物保暖性增強(qiáng)，但與空心紗相比，保持靜止空氣較少，保暖性較包芯紗差。

2.4 織物透濕性

按照測量透濕性的方法試驗數(shù)據(jù)分別如表4及表11所示。

分析得知維綸織物退維后透濕性能均有所提高，相比于包芯紗織物，賽絡(luò)菲爾紗織物退維后透濕性增強(qiáng)效果更明顯。分析原因為：(1)包芯紗織物退維前后紗線結(jié)構(gòu)變化不大，而賽絡(luò)菲爾紗織物退維后，由于包裹在短纖紗外部的維綸長絲被溶解，紗線束縛解除，蓬松性變大，故而織物透濕性變強(qiáng)。(2)織物結(jié)構(gòu)松軟，濕氣透過織物較快，透濕性能增強(qiáng)。兩個原因疊加作用，共同提高了織物的透濕性。

除此之外，織物在被水溶處理后外觀及手感也發(fā)生明顯變化：其一，織物卷邊性減弱，這是由于在去除維綸后竹纖維的挺括特性表現(xiàn)出來，與緯編針織物卷邊性相結(jié)合，形成略帶卷邊性的挺括織物；其二，織物手感滑爽細(xì)膩，較退維前少了一些生澀。這是由于在退維前紗線被束縛而結(jié)構(gòu)生硬，退維后竹纖維的獨特性能被體現(xiàn)出來。

表8 退維后織物蓬松性

注：LC——壓縮曲線的線性度；WC——壓縮比功(cN·cm/cm2)，表示織物蓬松性的物理量；RC——壓縮功回復(fù)率(%),表示面料的壓縮彈性回復(fù)性能；TO——織物厚度(mm)，即壓力為0.5 cN/cm2時織物厚度；TM——穩(wěn)定厚度(mm)，即最大壓力下織物厚度。

表9 退維前織物保暖性測試結(jié)果

表10 退維后織物保暖性測試結(jié)果

表11 退維后織物透濕性測試結(jié)果

3 結(jié)論

退維后的竹纖維/水溶性維綸緯編針織物透濕性、保暖性及手感舒適性較退維前的織物都有提高，可利用水溶性維綸開發(fā)吸濕快干、蓬松保暖、質(zhì)輕、手感好的織物。

退維后包芯紗織物的保暖性隨紗線捻度增大而增大，透濕性隨紗線捻度增大而減小；賽絡(luò)菲爾紗織物保暖性、透濕性均隨紗線捻度增大而減小。織造時包芯紗的捻度可適當(dāng)調(diào)大，賽絡(luò)菲爾紗捻度要較小一些。

退維后賽絡(luò)菲爾紗織物各項指標(biāo)變化明顯，織物的透濕性較包芯紗織物優(yōu)越，但其保暖性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相同條件下的包芯紗織物。保暖型織物可考慮用水溶性維綸與竹纖維紡成包芯紗來織造。

[1] 胡雪玉,李 龍,鄭秋生.輕薄型毛織物生產(chǎn)[J].毛紡科技,2010,(1):54-57.

[2] 萬玉芹,崔運花,俞建勇.竹纖維的開發(fā)與技術(shù)應(yīng)用[J].紡織學(xué)報,2004,25(6):127-129．

[3] 熊 杰,張懷珠.薄型織物透濕性能的測試指標(biāo)與方法研討[J].絲綢技術(shù),1994,3(2):19-21.

[4] 賈桂芹,王進(jìn)美.水溶性維綸纖維的水溶解性能研究[J].針織工業(yè)，2006，(7):28-30.

Wearability Analysis of Weft Knitted Fabrics with Cellulose Fibers/Water-soluble Polyvinyl Alcohol Filament Lopmosite Yarn

YAN Xiao-xin, XU Dong

(Tianjin University of Technology, Tianjin 300387, China)

In order to provide specific quantitative indicators to evaluate the performance for weft knitted fabric, and make the weft knitted fabric expand toward the direction of light and warmth, the cellulose fiber and water soluble vinylon were blended knitted. The warm and moisture were tested. The results showed that when the PVA was dissolved, the abilities of the fabric were improved in varying degrees, such as warm and water vapor permeability. The tissue density can also change to affect these aspects. Thermal performance of core-spun yarn fabric reinforced more significantly than sailuophill fabric, but the sailuophill fabric performance was better than core-spun yarn fabric in breathable.

cellulose fiber; water soluble vinylon; weft knitted fabric; warm; water vapor permeability

2016-09-07；

2016-09-09

閆曉鑫(1989-)，女，碩士研究生，主要研究方向為服裝與織物研究，E-mail：1281350737@qq.com。

TS187+.2

B

1673-0356(2016)12-0030-04