針織保暖內衣面料的開發與性能測試

翟媛媛,劉艷君,趙 瑞,曹金賢,高路明

(西安工程大學 紡織科學與工程學院,陜西 西安710048)

近年來,針織保暖內衣以其柔軟、舒適與良好的保暖性能受到了廣大消費者的青睞,這類針織保暖內衣面料主要是在雙面針織大圓機或提花大圓機上進行編織[1-2]。市場上現有的這類面料的表面花紋圖案設計較為單一[3],從服裝的美觀角度考慮,消費者可選擇空間較小。因此,開發出更多花型且性能優異的保暖內衣面料,既能滿足消費者需求,又能提升企業效益。對于針織保暖內衣面料的開發,織物的保暖性、熱濕舒適性是評價保暖內衣面料綜合性能的重要指標[4-6],設計并開發了3種表面圖案新穎的保暖內衣面料,并以其織物的保暖性、透氣及透濕等服用舒適性能為指標進行了研究,以期為此類產品的開發提供參考。

1 編織工藝

1.1 縱條紋組織

1.1.1 設備參數

設備參數見表1。

表1 設備參數

1.1.2 意匠圖

縱條紋織物組織結構意匠圖如圖1所示,花高H=12,花寬B=16。其中“╳”表示棉紗成圈,“o”代表滌綸絲成圈。

圖1 縱條紋織物組織結構意匠圖

1.1.3 織針排列

針盤織針以CCCDCCCCCCCDCCCC 順序排列,針筒織針以AAAABA AAAAAABAAA 的順序排列,每16針一個循環,其中“C”、“D”表示針盤織針編號,“A”、“B”表示筒針編號。

1.1.4 三角排列

編織條紋織物的織針由三角控制,其針織三角排列如圖2所示,每4 F編織一個橫列,24 F為一個完全組織。其中“∨”表示針盤針成圈,“∧”表示針筒成圈,“︺”表示針盤集圈,“︹”表示針盤針集圈,“—”表示不成圈。

1.1.5 穿紗方式

每4 F編織一個橫列,其中第1、4路穿入14.1 tex精梳棉紗,第2、3路穿入滌20 tex中空滌綸紗。

1.1.6 編織圖及織物

編織圖如圖3所示,編織第1、4路時部分織針不編織,編織第2、3路時喂入滌綸絲編織成圈連接上下層,其余滌綸絲呈浮線狀態夾在上下層中間。條紋織物如圖4所示,由于滌綸絲具有良好的蓬松性,使中間的空氣層突起,具有凹凸感,同時增加了織物的厚度,織物表面可見明顯的滌綸絲編織的縱行。

表2 縱條紋組織三角排列

圖3 縱條紋織物編織圖

1.2 菱形花紋組織

1.2.1 設備參數

設備參數見表2。

表2 設備參數

1.2.2 意匠圖

菱形花紋織物意匠圖如圖5所示,花高H=11,花寬B=11。其中“╳”表示正面線圈成圈；“o”表示正面線圈成圈且反面線圈在正面集圈。

圖4 縱條紋織物實物圖

圖5 菱形紋織物組織結構意匠圖

1.2.3 織針排列

針盤織針全部參加編織,針筒織針根據花型意匠圖進行排列。

1.2.4 撥片設置

根據花型意匠圖、提花片的排列以及選針裝置對織針的選擇,作出針盤針以及筒針1至11檔撥片的設置。針盤織針全部參與編織,針筒織針根據撥片進行選針編織,其中前3個橫列編織撥片位置設置見表3,其中“左”表示不編織,“中”表示成圈,“右”表示集圈；每2個成圈系統編織一個橫列,一個循環共需要11檔撥針片,22個系統。

1.2.5 穿紗方式

穿紗方式如圖6所示,正反面編織均喂入14.1 tex精梳棉紗,每8路(即每編織2個線圈橫列)襯入20 tex中空滌綸紗,但滌綸絲不參與編織。

1.2.6 編織圖及織物

編織圖如圖6所示,針盤針全部參與編織,筒針根據花型意匠圖選針編織；編織反面線圈的紗線在筒針上集圈,連接正反兩面形成空氣層；編織完成后,起連接作用的線圈在織物的反面以集圈的形式顯現,在織物的正面以小線圈顯現。菱形花紋織物如圖7所示,由于滌綸絲的襯入使空氣層飽滿,織物的厚度增加,同時織物表面紋路清晰,立體感強烈。

表3 菱形紋編織工藝撥片設置

圖6 菱形花紋編織圖

1.3 心形花紋組織

1.3.1 設備參數

設備參數見表4。

表4 設備參數

1.3.2 意匠圖

心形花紋織物意匠圖如圖8所示,其中“□”表示的是正面線圈,“╳”表示反面線圈,并構成花紋圖案起連接上下層作用,所編織出的花紋簡單大方,且這些線圈集中使得織物組織中空氣層占比較大,可以襯入更多的滌綸。

圖7 菱形花紋織物實物圖

圖8 心形花紋織物正面組織結構意匠圖

1.3.3 織針排列

由意匠圖8可以看出編織一個完全組織需要30個橫列,即需要30個撥片檔,64個成圈系統。其中針盤織針全部參與編織,針筒織針根據花型意匠圖設置撥片的位置以達到選針編織的目的。

1.3.4 撥片設置

編織一個完全組織需要30個撥片檔,當織針成圈時將控制該枚織針的撥片撥到中間位置,織針集圈時將該檔撥片撥到最右邊,其余情況將不被選中的檔位撥片撥至最左邊。

1.3.5 喂紗方式

喂紗方式如圖9所示,編織空氣層的橫列喂入棉紗,每編織一個橫列襯入1路滌綸絲,且滌綸絲不參與編織。

1.3.6 編織圖及織物

心形花紋織物的前3個橫列編織工藝圖如圖9所示,每2路編織一個橫列,編織空氣層組織部分喂入棉紗,一個橫列編織完后襯入滌綸絲,滌綸絲不參與編織。編織花型部位時,筒針中被選中的織針不參與編織,編織下一路時再進行集圈編織,以短浮線的形式顯現在織物正面,從而連接上下層,其他部位形成空氣層。心形花紋織物如圖10所示,該空氣層較充實,織物厚實,花紋效果清楚,立體感強。

圖9 心形花紋織物前3個橫列編織圖

圖10 心形花紋織物成品圖

2 針織物性能測試

2.1 基本參數

2.1.1 密度

針織物密度是指針織物在單位長度或單位面積內的線圈個數。它反映在一定紗線粗細條件下針織物的稀密程度。

2.1.2 厚度

參照GB/T 3820-1997《紡織品和紡織制品厚度的測定》方法,將3種織物裁剪為25 c m×25 c m 的試樣,采用YG(B)141D 型數字式厚度測試儀對織物進行厚度測試,壓腳面積100 mm2,加壓50 c N,每塊試樣測試5次。

2.1.3 單位面積重量

單位面積重量也稱平方米干燥重量,它是針織面料的一項重要技術指標。3種織物各剪取5塊試樣,標準條件下調濕24 h,再將試樣放入105～110 ℃的烘箱內,烘至恒重后進行稱重。

2.1.4 單位面積滌綸絲含量

在3種織物的不同位置分別取5塊面積為50 mm×50 mm 的試樣,在標準試驗條件下對試樣進行拆解,稱量滌綸絲重量并記錄。

2.2 保暖性能

參照GB/T 11048—2008《紡織品生理舒適性穩態條件下熱阻和 濕阻的測定》,采用YG606型平板式織物保溫儀測試面料保暖性能。在織物的不同部位剪取300 mm×300 mm 試樣3塊,將試樣完全覆蓋在溫度均為33 ℃的試驗板、保護板和底板上。

2.3 透氣性能

參照GB/T 5453-1997《紡織品織物透氣性的測定》,采用YG461E 型數字式透氣儀測試面料透氣性。設置試樣壓差為100 Pa,試驗面積為20 c m2,在同一樣品的不同部位重復測試10次。

2.4 透濕性

參照GB/T 12704.2—2009《紡織品織物透濕性試驗方法第1部分:吸濕法》,采用吸濕法測定面料透濕性。試驗溫度為(38±2)℃,相對濕度為(50±2)%,氣流速度0.5 m/s,每個織物取3個試樣,試樣直徑為70 mm。

3 結果與分析

3.1 基本參數測試結果

3種針織保暖內衣面料的基本參數測試結果見表5。3種織物的厚度與單位面積重量與單位面積滌綸絲含量有關,織物中襯入的滌綸絲含量越多,織物越厚實。

3.2 保暖性能

3種針織物的保暖性能測試結果見表6。織物保暖性的決定因素有傳熱系數與克羅值。由表6可以看出,傳熱系數隨織物的厚度增大而減小,克羅值隨織物的厚度增大而增大。傳熱系數越大,表示織物導熱性能越好,隔熱性能越差,導致織物保暖性能越差,克羅值越大表示保暖性越好[7-8]。心形紋織物保暖性優于另外2種面料,是由于厚度大,中間層襯入的滌綸絲多,能夠儲存大量靜止空氣,并且大量纖維的襯入使內部的密度增大阻礙了體內空氣與外界的對流作用,從而保暖效果優于另外2種面料。

表5 3種針織物基本參數測試結果

表6 3種針織物保暖性能測試結果

3.3 透氣性能

由表7的測試數據結果可知,心形織物透氣性最小,菱形紋織物透氣性最大,結合表5得到織物透氣性與厚度和襯入纖維的量呈負相關。原因是襯入的纖維阻礙了直通氣孔的形成,襯入纖維的量越多空氣層內部密度越大,形成的氣孔越不規則,阻礙了空氣的流通,透氣效果差,因此保暖效果更好。在保暖內衣標準中透氣性最低標準是180 mm/s≤透氣率＜250 mm/s,可知3種面料透氣性均達到標準。

3.4 透濕性能

3種針織物透濕性能試驗結果見表8。其中心形花紋織物透濕率最小,透濕性能最差。結合表5與表7的測試結果可知中間層襯入纖維量的增加,織物厚度增加,越不利于織物的透濕。

表7 3種針織物透氣性能試驗結果

表8 3種針織物透濕性能試驗結果

4 結語

采用適當的組織結構及工藝配置,可開發出款式新穎的縱條紋、菱形花紋、心形花紋保暖內衣織物面料；3種花型保暖針織內衣面料中,菱形花紋織物的厚度與密度最小,其織物的透氣、透濕性能最好；心形花紋織物的織物厚度、密度大,其保暖性能最優。開發的保暖內衣針織面料能滿足市場需求,為企業創造效益。