高支高保形襯衫面料的開發(fā)及其性能

魏艷紅， 劉新金， 謝春萍， 蘇旭中， 張鐘唏

(1.江南大學 生態(tài)紡織教育部重點實驗室，江蘇 無錫 214122；2.南通紡織控股集團紡織染有限公司，江蘇 南通 226007)

純棉襯衫面料因其具有良好的吸濕、透氣性，穿著舒適、柔軟，深受廣大消費者青睞，成為男士商務必備的衣物，但它易起皺、不挺括，尺寸穩(wěn)定性差，嚴重影響服裝的外觀，特別是高支純棉襯衫[1-2]。為了賦予高支襯衫面料良好的洗可穿性能，常需對其進行免燙整理，但是免燙整理后會使織物的物理機械性能下降，如織物變得脆弱、彈性差等[3]，同時可能留下有害化學物質(zhì)，不利于人們的身體健康[4]。按照歐美的慣例，高檔襯衫面料應不使用或少用免燙技術整理[5]。因此，通過改變紡紗方式、優(yōu)選組織結(jié)構，使織物的折皺回復性達到免燙效果，繼而開發(fā)一種高支高保形襯衫面料很有必要。

利用精梳棉、PET長絲生產(chǎn)的3種紗線分別是 JC 7.3 tex純棉紗、JC/PET 7.3 tex(0.88 tex)包芯紗、JC/PET 7.3 tex(1.11 tex)包芯紗。其中7.3 tex為紗線的線密度，0.88，1.11 tex為PET長絲的線密度。將這3種紗線按照不同的組織開發(fā)了4種襯衫面料，通過對比面料的保形性、抗變形性、舒適性，確定綜合性能最優(yōu)的一種織物，為高支高保形襯衫面料開發(fā)作實踐基礎。

1 材料與測試方法

1.1 原料與儀器

1.1.1原料 PET長絲，江蘇恒科新材料有限公司

生產(chǎn)，其主要規(guī)格與性能見表1。纖維較粗時，剛性大，不易產(chǎn)生變形，因此長絲B的初始模量比長絲A大。表2為PET長絲與紗線的拉伸彈性。表2中長絲B的急彈性變形比例、拉伸彈性回復率比長絲A大；3種紗線急彈性變形比例、拉伸彈性回復率的大小順序為紗線c> 紗線b> 紗線a。急彈性變形比例、拉伸彈性回復率大，則變形回復能力強，其織物的抗皺性好。

表3為紗線的性能。由表3可以看出，JC/PET包芯紗的條干、粗細節(jié)、毛羽(尤其3 mm及以上毛羽)均比純棉紗好。

表1 PET長絲的性能

表2 PET長絲與紗線的拉伸彈性

表3 紗線性能

1.1.2儀器 YS305漿紗機，GA193-300型全自動單紗整經(jīng)機，SGA598型全自動箭桿織樣機，均由江陰通源紡機有限公司制造；YMPO-01A立式氣壓電動小軋車，萊州元茂儀器有限公司制造；YG(B)541E型智能式織物折皺彈性儀，YG(B)026ET電子織物強力機，均由溫州大榮紡織儀器有限公司制造；YG701E-Ⅲ型全自動織物縮水率試驗機，寧波大禾儀器有限公司制造；PhabrOmeter 3 織物手感評價系統(tǒng)測試儀，美國欣賽寶科技公司制造；YG811型織物動態(tài)懸垂性風格儀器，YG 461E-Ⅲ全自動透氣量儀，YG601N-Ⅱ型電腦式織物透濕儀，均由寧波紡織儀器廠制造。

1.2 織物的設計及織造

織物緊度影響織物的折皺回復性，當緊度太大紗線之間摩擦力與束縛力增加，且紗線間的切向滑動阻力增大，紗線不易做相對移動，織物的折皺不易回復。實驗中，織物的經(jīng)緯密等組織結(jié)構參考中恒大耀紡織科技有限公司的襯衫面料設計，具體組織結(jié)構見表4。 織造流程為：漿紗→整經(jīng)→穿縱→穿扣→織造→退漿→熨燙平整。

表4 織物的組織結(jié)構

高支高密織物一般生產(chǎn)難度比較大，高支紗單紗強力低，對原紗質(zhì)量要求高，整經(jīng)與織造時斷頭率高，因此需要有合適的上漿率，應選擇流動性好、粘附性強、熱黏度穩(wěn)定的高濃低黏漿料[6]。漿紗速度54 m/min，烘房溫度61 ℃，采用兩進、兩出重上漿。漿料配方：PR-Su 3.7 kg，CP-L 3.7 kg，變性淀粉3.7 kg，KT 0.6 kg，YL 0.1 kg。采用質(zhì)量濃度為10 g/L的堿退漿，并加入質(zhì)量濃度為2 g/L的滲透劑，退漿溫度80～85 ℃，退漿時間1.5 h，然后用60 ℃熱水清洗，最后用冷水充分水洗。

1.3 織物的保形性測試

1.3.1折痕回復性 按GB/T 3819—1997，采用智能式織物折皺彈性儀，測試織物的急彈性回復角與緩彈性回復角。每種試樣經(jīng)緯向各取5塊，試樣尺寸為40 mm×15 mm，壓力負荷為10 cN，加壓時間5 min。為了防止測試過程中試樣有粘附現(xiàn)象，影響測量結(jié)果，在兩翼之間離折痕線2 mm處放置一張厚度小于0.02 mm的紙片或塑料薄膜。

1.3.2尺寸穩(wěn)定性 參照GB/T 8629—2017，利用全自動織物縮水率實驗機，選擇4N程序，對織物洗滌，干燥后測試織物的尺寸變化率。

1.3.3平挺性 參照美國標準AATCC 124—2014，對織物進行5次洗滌，采用攤平晾干法干燥，對照AATCC三維平整度模板，按最接近的外觀平整度定級。

1.3.4織物風格(剛?cè)嵝? 參照美國標準AATCC 202—2014，利用織物手感評價系統(tǒng)測試儀，測試織物的折皺回復率、硬挺度、柔軟度、光滑度。試樣剪成直徑為100 cm圓形。

1.3.5懸垂性 按GB/T 23329—2009，利用織物動態(tài)懸垂性風格儀分別測試織物的靜態(tài)懸垂性與動態(tài)懸垂性，用懸垂系數(shù)表示。試樣剪成直徑為240 mm的圓形，且在中心開一個直徑為4 mm的小孔。測試動態(tài)懸垂時，工作臺旋轉(zhuǎn)速度為60 r/min。

1.4 織物的抗變形性測試

參照FZ/T 01034—2008，采用電子織物強力機，測試織物的1次5 %定伸長與5次反復拉伸彈性回復率。隔距長度200 mm，拉伸速度20 mm/min，預加張力2 N，伸長時間1 min，回復時間3 min。

1.5 織物的舒適性測試

1.5.1透氣性 依據(jù)GB/T 5453—1997，利用全自動透氣量儀測試織物的透氣率。實驗面積為20 cm2，采用100 Pa壓力差，每塊試樣測試10次，結(jié)果取其平均值。

1.5.2透濕性 依據(jù)GB/T 12704.1—2009，采用電腦式織物透濕儀測試織物的透濕量。每種試樣剪取直徑為70 mm的圓形試樣3塊，實驗條件為溫度(38±2)℃，相對濕度(90±2)%。

2 結(jié)果與分析

2.1 織物的保形性測試

2.1.1折皺回復性 織物折皺回復性如圖1所示。由圖1可知，在相同的組織下，JC/PET 包芯紗織物的折皺回復性比1#純棉織物好，且3#織物比2#織物好。PET長絲具有優(yōu)良的彈性，與純棉紗相比，JC/PET 包芯紗的急彈性變形比例、彈性回復率較大，其織物具有起皺后在極短的時間內(nèi)快速回復的特性。同時JC/PET 包芯紗的毛羽較少，表面光潔，織物紗線間的摩擦系數(shù)相對較小，其織物起皺后更易回復。斜紋與平紋組織相比，平紋組織的交織點多，當外力釋放后，織物中紗線不易移動，從而較難回復到原來的狀態(tài)；2/2斜紋組織浮長線相對長，組織交織點少且不集中，織物中紗線可移動范圍大，織物的抗皺性較好[6]，因此2#與4#織物相比，2#織物的折皺回復性好。

圖1 織物的折皺回復性Fig.1 Fabric wrinkle recovery

2.1.2尺寸穩(wěn)定性 織物的尺寸穩(wěn)定性見表5。4種織物共同的特點是：經(jīng)向縮水率大于緯向，并且1#純棉織物的縮水率最大。纖維的吸濕性是影響織物縮水性的主要因素之一，棉纖維的吸濕性好，纖維吸濕膨脹率大，而PET長絲的實際回潮率為0.48%，幾乎不吸濕，因此PET長絲的加入可以明顯提高織物的尺寸穩(wěn)定性。文中4種織物經(jīng)向緊度均大于緯向，緯紗間空隙大，織物落水后緯紗之間有較大的余地可供其吸濕膨脹，因此緯紗直徑明顯增加，迫使經(jīng)紗更加屈曲，故經(jīng)向縮水率較緯向大。

表5 織物的尺寸穩(wěn)定性

2.1.3平挺性 4種織物的平整度等級如圖2所示。由圖2可知1#純棉織物1.5級、2#JC/PET 7.3 tex(0.88tex)包芯紗織物2.5級、3#JC/PET 7.3 tex(1.11tex)包芯紗織物3級、4#JC/PET 7.3 tex(0.88tex)包芯紗織物1.5級。織物的平挺性與纖維的吸濕性、織物在濕態(tài)下的折皺回復性以及織物的縮水率密切相關，PET長絲吸濕性小，濕態(tài)下的折皺回復性好。表1和表2測試數(shù)據(jù)顯示滌綸的初始模量、彈性回復率高，且濕態(tài)時幾乎與干態(tài)相同，因此PET長絲的加入使其織物平挺性、免燙性能好[7]。織物的組織影響其折皺回復性，從而影響織物的平挺性，2/2斜紋組織交織點少，浮長線長，因此，2#與4#織物相比2#織物采用2/2斜紋組織，平整度等級更高。

圖2 織物的平整度等級Fig.2 Smoothness appearance levels of fabrics

2.1.4織物風格(剛?cè)嵝? 織物的手感風格見表6。織物的剛?cè)嵝园ㄓ餐Χ群腿彳浂龋w維的初始模量是影響織物剛?cè)嵝缘臎Q定因素。初始模量大則纖維在小負荷作用下不易變形，其織物挺括。PET長絲具有較高的初始模量，因此JC/PET包芯織物的硬挺度比1#純棉織物高。

表6 織物的手感風格

折皺回復率是表征抗皺性的主要指標之一。表6中4種織物折皺回復率的大小為

3#>2#>4#>1#

2.1.5懸垂性 懸垂性表征了織物在重力作用下懸垂、飄揚、變形的特征[8]，根據(jù)使用狀態(tài)可以分為靜態(tài)懸垂性與動態(tài)懸垂性。織物的懸垂性常用懸垂系數(shù)F表示[9]，即

(1)

式中：AD為試樣的初始面積；AF為試樣的懸垂投影面積；Ad為小圓盤面積。

試樣的原面積一定，懸垂投影面積越小，懸垂系數(shù)F越小，則試樣的懸垂性越好。

由表7織物的靜、動態(tài)懸垂系數(shù)及圖3織物的靜態(tài)與動態(tài)懸垂效果顯示，JC/PET包芯紗織物的懸垂性明顯沒有1#純棉織物好。纖維的剛?cè)嵝允怯绊懣椢飸掖剐缘闹饕蛩刂唬琍ET長絲的初始模量大，因此PET長絲的加入使織物的剛性增大，挺括性變好，但懸垂性變差。

2.2 織物的抗變形性

織物的1次5%定伸長與5次反復拉伸彈性回復率見表8。由表8可以看出，2#，3#，4#JC/PET包芯紗織物的拉伸彈性回復率明顯大于1#純棉織物，并且3#>2#，4#>2#。因為，PET長絲具有較好的拉伸彈性回復性，并且由表2可知長絲B的拉伸彈性回復率比長絲A高。此外，平紋組織交織點多，結(jié)構緊密，故織物不易發(fā)生變形。

表8 5%定伸長拉伸彈性回復率

2.3 織物的舒適性

2.3.1透氣性 4種織物的透氣率如圖4所示。織物的透氣性受纖維材料、覆蓋緊度(即紗線間的空隙大小與多少)、組織結(jié)構、厚度的影響[10]。由圖4可以看出1#純棉織物的透氣性最好，PET芯絲的加入在一定程度上影響織物的透氣性，并且芯絲含量越高，透氣性越差，尤其采用平紋組織時透氣性更差，如4#織物。 一般異形截面纖維織物比圓形截面織物的透氣性好，且天然纖維比合成纖維的透氣性好，因此棉纖維織物的透氣性比滌綸織物好。平紋組織的交織點多，纖維束縛的比較緊密，紗線間的孔隙較小，故透氣性差；2/2斜紋組織浮長線長，交織點少，故透氣性較好。為了提高面料的舒適性，當使用JC/PET包芯紗生產(chǎn)襯衫面料時，建議采用斜紋組織，既可以提高織物的保形性，又可以改善織物的舒適性。

圖4 織物的透氣性Fig.4 Air permeability of fabrics

2.3.2透濕性 圖5為織物的透濕性。由圖5可以看出，4種織物的透濕性差異不大。一般吸濕性好的纖維其織物的透濕性也好，天然棉纖維的吸濕性一般比合成纖維好。雖然2#，3#，4#織物中含有PET長絲，但有吸濕性較好的棉纖維包覆在PET的外表面，有利于吸濕，因此與1#純棉織物相比其吸濕性差異不明顯。

圖5 織物的透濕性Fig.5 Moisture permeability of fabrics

3 結(jié) 語

1)在相同的組織下，JC/PET包芯紗織物比純棉紗織物的折皺回復性、尺寸穩(wěn)定性、平挺性、拉伸彈性回復性好，且PET長絲的初始模量越大、拉伸彈性回復性越好，其織物的保形性、抗變形性越好。

2)使用相同的紗線開發(fā)織物時，2/2斜紋組織比平紋組織的抗皺性、透氣性好。為了提高織物的保形性而又不影響織物的舒適性，當用JC/PET包芯紗開發(fā)襯衫面料時，建議選用2/2斜紋組織。

3)2/2斜紋組織的3#JC/PET 7.3 tex(1.11tex)包芯紗織物，面料挺括，折皺回復性、尺寸穩(wěn)定性、免燙性最好，平整度等級可以達到3級。

4)據(jù)GB/T 18863—2002規(guī)定，具有基本免燙功能的紡織品，洗滌干燥后外觀平整度≥3.5級，水洗尺寸變化率-3%～3%。因此，文中在不使用化學整理劑的情況下，通過改變紡紗方式與優(yōu)選組織，達到了提高織物折皺回復性的目的，且免燙等級接近免燙紡織品。