聚乳酸玉米纖維/氨綸混紡織物服用性能研究

鄧文韜，高 巖，孫銀銀

(常熟理工學(xué)院，江蘇 常熟 215500)

聚乳酸纖維具備生物相容性和可降解性，是商業(yè)化程度較高的環(huán)保材料，但聚乳酸纖維織物的成本較高，其耐久性相對于其他面料也存在一定差距，因此有必要對聚乳酸混紡面料的服用性能進行研究，為其進一步的應(yīng)用提供參考。

1 試驗

1.1 試樣

聚乳酸玉米纖維/氨綸混紡織物購自江蘇同杰祥生物材料有限公司，紗線包括包覆紗和芯紗，包覆紗為聚乳酸長絲；芯紗為皮芯結(jié)構(gòu)的雙組份紗，芯紗的皮層為聚乳酸長絲，芯紗的芯層為氨綸彈性長絲，芯紗的截面為多邊異型結(jié)構(gòu)，芯紗與包覆紗之間設(shè)有空隙，這一結(jié)構(gòu)使織物能夠滯留更多的空氣，具有保暖性，且更為輕量化[1]。紡紗工藝選擇緊密賽絡(luò)法，主要是因為聚乳酸紗線強力偏低，通過緊密賽絡(luò)法工藝制備紗線，不但可以提高紗線的強力，同時可減少毛羽，提升條干均勻性[2]。織物規(guī)格參數(shù)見表1。

表1 織物規(guī)格參數(shù)

1.2 試驗方法

參照GB/T 3917.1-2009《紡織品 織物撕破性能 第1部分：沖擊擺錘法撕破強力的測定》檢測織物的撕破強力；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(條樣法)》檢測織物的斷裂強力和斷裂伸長率；GB/T 23329-2009《紡織品 織物懸垂性的測定》測定織物懸垂性；GB/T 22848-2009《針織成品布》、GB/T 7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》和GB/T 20944.2-2007《紡織品 抗菌性能的評價 第2部分：吸收法》對織物的其他性能進行檢測分析。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 力學(xué)性能

聚乳酸纖維具備優(yōu)良的可生物降解性能，其與滌綸相比具有較好的柔軟度和回彈性[3]。紗線為皮芯結(jié)構(gòu)，確保了紗線的強力，同時由于織物為針織物，其橫向斷裂伸長率較大。由表2、表3可知，兩種試樣縱向與橫向的撕裂強力相近，橫向的斷裂伸長率大于縱向，75D的撕裂強力與斷裂強力均優(yōu)于60D。

表2 撕裂強力試驗

表3 拉伸性能試驗

2.2 懸垂性

從圖1的靜態(tài)懸垂投影可知，織物的懸垂各向異性并不大。由表4可知，兩種試樣的懸垂性差別不大。活潑率π表示靜、動態(tài)懸垂系數(shù)間的關(guān)系，π值越大說明織物越易飄起，且該數(shù)值與懸垂美感成正相關(guān)[4]，按照式(1)計算兩種試樣的活潑率。計算得60D的活潑率為298.8%，75D的活潑率為379.2%，表明75D試樣的懸垂美感優(yōu)于60D樣品。

圖1 75D靜、動態(tài)投影(左)60D靜、動態(tài)投影(右)

表4 懸垂性測試結(jié)果

π=(US-UD)/(1-US)

式(1)

式中：π活潑率，%；Us—靜態(tài)懸垂系數(shù)，%；UD—動態(tài)懸垂系數(shù)，%。

2.3 起毛起球性

起球是影響織物外觀及服用性能的重要因素之一。起球的發(fā)生與原料性能、紡紗和染整工藝、織物編制結(jié)構(gòu)、穿著方式有關(guān)。由于兩種面料規(guī)格相近，因此只對樣品60D進行測試，試驗發(fā)現(xiàn)其起球等級均達到GB/T 22853-2019《針織運動服》優(yōu)等品要求，具有良好的抗起球性能，試驗結(jié)果見表5。

2.4 縮水性

織物縮水是由纖維吸濕膨脹的各向異性與滯后性導(dǎo)致，受紗線捻度、織物的緊度與密度影響，同時也受到織物加工張力與水溫影響，針織物的結(jié)構(gòu)給予紗線足夠的吸濕膨脹空間，抗縮水性普遍好于機織物。由于兩種面料規(guī)格相近，因此只對樣品60D進行測試，試驗發(fā)現(xiàn)其具有良好的水洗尺寸變化率，達到GB/T 22853-2019《針織運動服》優(yōu)等品要求，試驗結(jié)果見表5。

表5 起毛起球性、縮水性及色牢度測試結(jié)果

2.5 色牢度

由于兩種面料規(guī)格相近，因此只對樣品60D進行耐摩擦色牢度測試，試驗結(jié)果見表5，發(fā)現(xiàn)按照GB/T 22853-2019《針織運動服》的要求，里料優(yōu)等品耐干摩擦色牢度要求等級在3-4，耐濕摩擦色牢度成人要求2級以上，兒童要求3級以上，該樣品均達到要求，但未達到GB/T 22853-2019面料優(yōu)等品要求，所以在建議將此種面料用作里料。

2.6 抗菌性

聚乳酸纖維擁有優(yōu)良的抗菌性[5]，由于兩種面料規(guī)格相近，因此只對樣品60D進行抗菌性測試，發(fā)現(xiàn)其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌值均大于1。按照GB/T 20944.2-20072.9規(guī)定，當(dāng)抑菌值≥1時，樣品具有抗菌效果。

3 結(jié)語

聚乳酸纖維可生物降解，符合綠色環(huán)保理念，但同時聚乳酸纖維也具有彈性和斷裂伸長率較低的局限性。聚乳酸玉米纖維/氨綸混紡針織物既使織物具有聚乳酸纖維環(huán)保、親膚抗菌的特性，又改善了織物整體的彈性和斷裂伸長率，提高了織物的服用性能，擁有廣闊的發(fā)展前景。