導濕透濕柔軟功能針織物研究

趙恒迎

（蘇州工藝美術職業技術學院，江蘇 蘇州 215104）

影響織物導濕性能的因素包括液態水、纖維、紗線和織物等，其中，最重要的因素是固液接觸角、纖維的截面形狀和直徑以及紗線捻度，這些因素對織物的導濕性和透濕性具有不同的影響[1]。

影響織物透濕性的因素有面料本身的因素及測試條件。面料本身的因素包括織物結構的松散性、織物厚度及纖維的成分等。織物本身的結構越松散，厚度越小，構成織物的纖維吸濕性好，那么其透濕性能越好；反之其透濕性越差。環境溫濕度、風速等測試條件也不同程度地影響著織物的透濕性，其中，溫度對織物透濕性的影響較大，溫度越高，透濕率越大。

影響織物剛柔性的因素包括纖維種類、紗線形狀、織物結構及后整理等。其中，纖維的成分對織物的剛柔度具有重要作用。

用異型截面纖維制作的織物雖然導濕性較好，但其抗彎彈性模量大[2]，手感普遍較硬，接觸舒適性差。

為了滿足人體小運動量或休閑狀態下散發出部分液、氣態汗對導濕透濕柔軟功能織物的需要，本研究選擇導濕透濕柔軟功能針織物，采用被廣泛應用的棉纖維和H型截面Coolbst纖維混紡而成的紗線并編織成針織物。用棉纖維提高織物的吸濕性和柔軟度，用H型截面Coolbst纖維提高織物的導濕性，同時采用多孔的珠地網眼組織結構面料提高織物的透濕性，使織物同時具有良好的導濕性、透濕性與柔軟度，便于人體低強度運動或休閑時使用。

1 導濕透濕性研究

1.1 織物試樣

采用0.167 tex×38 mm國產H型截面Coolbst滌綸纖維，分別紡成純滌綸紗以及與棉混紡制成混紡紗線，并進行編織染色，紗線和織物試樣如表1所示。

表1 紗線和織物試樣

1.2 導濕性實驗

采用ZBW04019毛效測試儀，測試各試樣的毛細效應高度，時間為5 min，結果如圖1所示。

圖1 不同織物試樣毛細效應高度

由圖1可見，在5 min內，1號試樣的導濕性最好，6號試樣次之，4號試樣最差。分析原因，1號試樣之所以導濕性最好，是根據毛細管中液態水上升高度公式計算的[1]，并對比6號和5號試樣，可能是因為其毛細管當量半徑較小；而4號試樣為異型截面纖維織成，導濕性本應最好，但由于紡紗時紗線捻度過大，毛細管不暢通以及固液接觸角較大，導致導濕性最差。

1.3 透濕性

采用蒸發法對織物進行透濕實驗，溫度為44 ℃，時間為3 h，透濕面積為44.16 cm2, 相對濕度為27%，結果如圖2所示。

圖2 不同織物試樣的透濕量

由圖2可知，5號試樣為珠地網眼織物，由于其獨特的疏孔狀結構，且具有吸濕性較好的棉纖維，加上其厚度相對較小，透濕性最強，2號和3號試樣接近，4號試樣透濕性最差。4號織物試樣雖然為H型截面，但其不含親水性纖維，吸濕性較差[3-4]，加上捻度較大，所以其透濕性最差。此外，1號和2號試樣由于混入了棉纖維，與純Coolbst纖維針織物相比透濕性有了一定的改善。單純考慮休閑狀態下人體出氣態汗穿著需要時，5號試樣的透濕性在所有試樣中最好，可作為最佳織物。

1.4 指標綜合

為了滿足人體小運動量和休閑狀態下發出部分液、氣態汗對導濕透濕柔軟功能織物的需要，必須同時考慮織物的導濕性、透濕性。因此，根據兩項指標對織物的導濕性、透濕性進行綜合計算。為了體現出兩項指標對舒適性和功能性的影響程度相等，兩項參數按照同一數量級進行運算。綜合指標計算如公式（1）所示[1]。

式中：Z為指標綜合值；A為毛細效應高度值；B為透濕量；10為透濕量的數量級修正系數，即將B值修正為兩位數；90°為A、B兩指標間的選用夾角。A用5 min毛細效應高度值計算，綜合指標如圖3所示。

圖3 不同試樣的綜合指標

由圖3可知，5號試樣和1號試樣綜合指標值接近，但5號試樣更大，可選作最佳方案。分析原因可知，5號試樣為混紡紗線，含有吸濕性好的棉纖維，且結構為珠地網眼，厚度較小，透濕性在所有試樣中最好，導濕性僅次于1號試樣，所以6號織物可選作最佳方案。

2 抗彎性能

2.1 織物試樣

用異型截面纖維制作的織物雖然導濕性較好，但抗彎彈性模量大。為了改善純合纖織物的柔軟度，提高織物的接觸舒適度，利用棉纖維較柔軟的性能[2]，將棉纖維與Coolbst纖維混合紡紗，并織成針織物試樣作為對比；利用純Coolbst纖維紗線織成針織物試樣，各參數如表2所示。為了與前面的試樣區分開來，這里新增加兩種Coolbst纖維紗線與織物，代號為7和8。其中，7號試樣為Coolbst短纖紗，8號試樣為Coolbst長絲紗。

表2 紗線和織物試樣

2.2 抗彎實驗

抗彎剛度常用來評價織物的柔軟度，而彎曲剛度是單位寬度的織物所具有的抗彎剛度[5]。對上述4種試樣進行抗彎實驗，實驗儀器為織物自動硬挺度測試儀，利用斜面法測試試樣的彎曲性能，其原理是將一定尺寸的織物狹長試樣作為懸臂梁，根據其可撓性，計算其彎曲時的長度與彎曲剛度并作為織物剛柔性的指標。試樣長度為20 cm、寬度為2 cm，實驗結果如表3所示。

表3 織物剛柔度指標數值

2.3 性能分析

通過比較表2和表3數值發現，1號和7號織物試樣厚度基本一致，但1號織物試樣的抗彎彈性模量在克重較大的情況下反而小于7號織物試樣；2號和8號織物試樣厚度基本一致，2號克重與8號相比較小，但2號的抗彎彈性模量遠遠小于8號，說明1號和2號試樣由于較柔軟的棉纖維的混入，明顯提高了織物的柔軟度，增強了接觸舒適性。

3 結語

為了滿足人體低強度運動或休閑狀態下散發出部分液、氣態汗對導濕透濕柔軟功能織物的需要，采用棉纖維和H型截面Coolbst纖維混紡而成的紗線編織導濕、透濕織物，并進行導濕、透濕及抗彎實驗。結果表明，棉纖維的加入提高了織物的吸濕性和柔軟度；H型截面滌綸的加入則提高了織物的導濕性；而珠地網眼織物提高了織物的透濕性，使織物具有較好的導濕透濕性和柔軟舒適度，可以滿足人體低強度運動和休閑時的衣著需求。