線圈長度對羊毛衫織物的物理和服用性能影響研究

張 振，柯 薇*，徐巧林，劉明祥

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線圈長度對羊毛衫織物的物理和服用性能影響研究

張 振1，柯 薇1*，徐巧林2，劉明祥1

（1. 武漢紡織大學 紡織科學與工程學院，湖北 武漢 430200；2. 湖北省纖維檢驗局，湖北 武漢 430200）

為了探索線圈長度對棉/天絲/滌多組分羊毛衫織物的物理和服用性能的影響，在橫機上編織出三種不同線圈長度的緯平針+抽針織物，分別測試其相關物理參數和服用性能參數，分析線圈長度對這些性能的影響。并在此基礎上，通過與常見夏季羊毛衫織物的服用性能對比，探索該種棉/天絲/滌多組分羊毛衫織物作為夏季服飾的可行性。結果顯示，在物理參數方面，線圈長度越長，織物越薄，克重越輕；在服用性能方面，線圈長度越短，織物的透氣透濕性越差，而芯吸高度，起毛起球則變化不大，而快干性隨著時間的持續，逐漸穩定。經過與常用夏季針織面料對比，可以預測該款面料是適合作為夏季羊毛衫面料。

線圈長度；羊毛衫；物理性能；服用性能

單一的纖維品種不同程度上存在著不足，采用兩種及兩種以上不同纖維進行科學組合可以充分發揮各種纖維的優點，利用多組分原料混合成紗是目前紡織面料新產品開發的熱點之一。棉纖維吸濕性強，穿著舒適，適宜制作各類服裝及床上用品等。而天絲纖維干、濕強力大，干強遠超過其他纖維素纖維，與聚酯纖維接近，濕強約為干強的85％，比一般粘膠纖維濕強下降更為穩定，加之又能與棉、毛、腈、滌、錦等混紡或交織，可以環錠紡、氣流紡、包芯紡，分別紡成各種棉型和毛型紗、氣流紗、包芯紗等。而滌綸采用熔體紡絲，具有斷裂強度和彈性模量高，回彈性適中，熱定形性能優異，耐熱性高等優點，與棉天絲混紡可以使針織織物定型，提高針織織物的物理性能。將棉/天絲/滌三種纖維混紡，取長補短從而達到改善可紡性和服用性能，增加附加值。綜合三種纖維的特點，可以預測：棉天絲滌混紡紗織物布面光潔亮麗，棉和天絲使織物具有良好的吸濕透氣性能，手感柔軟，加入滌綸使織物定性較好，由于棉天絲的組分較多，使織物整體染色性能好，可以開發出各色面料。因此本論文研究的主要內容是編織三種不同線圈長度的緯平針+抽針織物，通過后處理，對織物進行物理參數的測試對比和服用性能的測試和分析，與其他針織面料對比，了解該面料的物理參數及服用性能，確定其是否適合做夏季羊毛衫面料。

1 實驗

1.1 編織準備

實驗采用混紡比為45/30/25的棉/天絲/滌綸嵌入式紡紗紗線進行編織，所用紗線細度為54.4tex，捻度為60.8，強力為809.6cN。為了消除混紡紗的應力不平衡和靜電效應，論文進一步采取蒸紗工藝，以去除紗線織造過程中的小辮子扭結現象，并改善紗線的手感與光澤。文獻顯示蒸紗溫度與蒸紗質量有顯著關系，一般來說，當紗線捻度大或同向捻，支數高或化纖含量高，蒸紗溫度高且時間；而當紗線低捻度或純毛，蒸紗溫度低且時間短[1]。通過前期實驗，本實驗采用蒸紗溫度為100℃，蒸紗時間為10mins，之后常溫冷卻5-10mins。

1.2 織物組織設計

實驗所選用的基本組織為緯平針+抽針組織，具體結構為每5針空一針。織物在12G-36英寸紅旗馬牌手搖橫機上進行編織，通過插入如圖1所示的T型卡片來調整編織密度，編織不同線圈長度的織物試樣[2]。該T型卡片厚度為0.31mm，分別用3/4/5張卡片來編織的3塊不同線圈長度的織物試樣。

圖1 線圈長度控制示意圖

編織完成后對織物試樣進行后處理，用5%堿油在80℃的條件下洗10分鐘，再用1%硅油在50℃的條件下浸20分鐘，之后烘干為使織物柔軟。

1.3 織物物理參數測試

織物物理參數的測試主要是包括織物下機后物理參數測試和后處理后物理參數的測試。

（1）線圈長度：利用脫散法測試其線圈長度，在線圈長度測試儀上實測10個線圈長度數值，取其均值作為實際線圈長度（單位：mm），重復測量3次。

（2）橫密PA和縱密PB：對試樣進行松弛使之達到平衡狀態，選取試樣5個不同部位，采用織物密度鏡測試沿橫向5cm內的線圈數PA和沿縱向5cm內的線圈數PB，并根據密度公式分別計算得到橫密，縱密，總密度和密度對比系數。

（3）單位面積重量：面積為10cm×10cm的織物5塊烘干稱重取其均值，進行換算；

（4）厚度：采用YG(B)141D型織物厚度測試儀對試樣5個不同位置進行測試，取其均值；

（5）未充滿系數：其值取決于線圈長度和紗線直徑，見公式（1），但由于紗線直徑較難測量，故采用間接法，根據公式（2）可計算所得。

（6）縮率：根據上機前后織物長度寬度值的變化計算而得。

1.4 織物服用性能測試

本研究所涉及到的織物服用性能主要包括透濕性、透氣性、芯吸高度、快干性和抗起毛氣球性。

（1）透濕性：采用水皿法[3-4]，將面積為30cm2的織物試樣置于透濕杯內，在（溫度：38℃，RH：2%）環境下靜置30mins后稱重，60mins后再次稱重，根據其質量差值計算透濕量(g/m2·d)，具體計算見公式（3）：

（2）芯吸性：采用YGB871毛細效應測試儀，在20℃，相對濕度56%環境下，將30cm×2.5cm的試樣垂直放置在27℃恒溫重鉻酸鉀溶液中30mins，芯吸效應H（cm/30min）為：

并每隔5mins計算繪制芯吸變化曲線。

（3）透氣性：采用YG461型織物中壓透氣量測試儀，在20 ℃，相對濕度56%的環境下，選擇5個不同區域對20cm2的織物試樣進行測試，流量壓差在60～3000kPa。

（4）快干性：將4cm2的試樣，置于電子天平(精度為0.001克)上稱重，注入定量水滴于試樣上，每隔10min后測定其重量變化，求得水分蒸發率。

（5）抗起毛氣球性：在加壓起球法的基礎上，根據針織物起球性較大的特點，對實驗方法進行改進，免去與尼龍刷摩擦的“起毛”過程。即在一定的壓力下以圓周運動的軌跡，使織物試樣與標準磨料織物相對摩擦，正反各50轉后，在規定的光照條件下，對比標準樣照評定織物試樣起毛起球等級，測試儀器為YG501型加壓法圓磨起球儀。

2 線圈長度對羊毛衫織物理參數的影響分析

對羊毛衫物理參數測試分別在織物下機和經過處理后測試，不同線圈長度的三塊織物式樣的測試結果如表1所示。

表1 不同線圈長度的織物物理參數值

從表1可以看出，經過后處理，織物試樣的各物理參數發生變化，對比分析其密度變化，可以得出織物試樣縮率的變化，如下圖2所示。

圖2 羊毛衫織物后處理縮率

結合表1和圖2，可以看出：

（1）線圈長度越長，織物越稀疏，厚度越薄，克重越輕；反之亦然。

（2）處理后，線圈長度變長，織物橫密變小，縱密變大，克重變輕，厚度基本不變。3塊織物試樣縮率基本一致。

（3）織物未充滿系數織物試樣2﹥織物試樣3﹥織物試樣1，與理論關系有點差距，原因是由于織物下機和處理后存在縮率，對于測試造成影響；并且由于紗線是混紡紗線，紗線的直徑不穩定，織物稀疏，線圈長度不穩定等原因造成。

3 線圈長度對羊毛衫織物服用性能的影響分析

3.1 織物透濕透氣性分析

三種線圈長度的織物透濕透氣性見圖3。通過圖3可知，織物透氣透濕量與織物的厚度有關，織物越厚，透氣透濕性能越差，也就是說，隨著織物線圈長度逐漸變短，織物的透氣透濕性呈遞減趨勢，這是因為織物線圈長度的變短，導致織物密度變大，從而厚度增加，透氣性降低。

（a）織物試樣的透濕量（b）織物試樣的透氣量 圖3 羊毛衫織物的透濕透氣性分析

3.2 芯吸性能變化分析

三種線圈長度織物的芯吸性能見圖4。從圖4可以看出，隨時間變化，三種線圈長度的織物的芯吸高度在前20mins處于上升趨勢，在20-30mins上升趨勢略減，處于平衡狀態。同時3種線圈長度的織物試樣的芯吸高度變化趨勢基本一致，最后高度也接近，這就說明芯吸高度與線圈長度無關。究其原因可能是因為該織物采用緯平針+抽針組織，織物較薄，織物具有良好的吸濕性。線圈長度的改變對纖維與纖維之間或紗線與紗線之間的空隙管道曲面附加張力影響不大，所以三種織物的芯吸高度隨時間的變化趨勢基本一致。總的看來，該嵌入紡面料的吸濕性較好，這是因為該紗線中的棉和天絲纖維都具有良好的吸水性能，而少量的滌綸纖維對織物的吸水性能影響不顯著。

圖4 羊毛衫織物的芯吸變化曲線

3.3 織物快干性能分析

由于人體汗液蒸發速度不僅取決于織物本身，還與外界溫度，濕度和風速等條件密切有關，所以織物線圈長度對織物的快干性影響不大且曲線變化趨勢基本一致。從圖5曲線可以看出，在20℃，56%的環境下，60mins以后不同線圈長度的織物試樣其質量趨于穩定，這與文獻中所述[5-8]羊毛衫面料大概需要經過90mins才能得到干燥的結論相吻合。

圖5 羊毛衫織物的克重隨溫度變化曲線

3.4 抗起毛起球性分析

起毛起球結果主要是與GB／T 4802·1-1997標準等級對比所得出該面料的抗起毛起球性能，對比結果為該三種線圈長度面料的抗起毛起球性均為4級。級數越小，表明織物起球越嚴重；級數越大，表示抗起球性能越好。

可以看出，該面料的抗起毛起球性能較好，主要是紗線原料中含有滌綸和天絲化纖，表面光滑不易起毛起球。由于影響面料的起毛起球性主要是紗線的結構，織物的組織，紗線原料的成分，與織物密度無多大關系，所以3塊織物試樣的起毛起球性能一致。

4 與夏季用針織面料服用性能的對比分析

為了探索所開發的羊毛衫織物試樣作為夏季針織面料的可能性，選擇與市面常見的夏季用針織面料的服用性能進行對比，所對比面料為竹/棉/天絲夏季用針織面料[9]，對比的面料是采用14.5tex(40S)竹棉(50/50)混紡色紗與19.5tex(30S)天絲色紗進行交織，在Z211E棉毛機上編織的雙面集圈織物。該織物的主要是用作夏季服裝面料，具有吸濕、透氣、涼爽、散熱快，外觀挺括、不貼身等特性。同時，為了方便對比，對比中采用線圈長度最小的織物試樣，兩種面料的性能對比如表2所示：

表2 兩種面料服用性能對比

通過表2對比可以看出，所開發的新型織物面料較薄，有著較好的透視透氣性能，抗起毛起球性能好；但在吸水性能上欠缺，主要由于該面料中含有滌綸纖維，一定程度上降低了該面料的吸水性能。但總的來說，該面料具備夏季服用面料的特性。

5 結論

以嵌入式復合紡紗技術紡出的棉天絲滌三組分優質紗線為原料而設計開發面料，并通過控制羊毛衫橫機的三角編織位置而獲取3種不同線圈長度的織物試樣，在此基礎上通過實驗探討其線圈長度對物理性能和服用性能的影響過程，并進一步與一種常見的夏季輕薄型面料對比，證實該面料作為夏季面料的可行性。實驗結果顯示在物理參數方面，線圈長度越長，織物越薄，克重越輕；而在服用性能方面，線圈長度越短，織物的透氣透濕性越差，而芯吸高度，起毛起球則變化不大，而快干性隨著時間的持續，逐漸穩定。同時可以預測該款面料是適合作為夏季羊毛衫面料。

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Research on the Influence of the Loop Length on the Physical Property and Wearability of Woolen Sweater

ZHANG Zhe1, KE Wei1, XU Qiao-lin2, LIU Ming-xiang1

(1. College of Textile Science and technology, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430020, China; 2. Hubei Province Fiber Inspection Bureau, Wuhan Hubei 430020, China)

In order to exploring the influence of the loop length on the physical property and wearability of cotton/tencel/polyester woolen sweater, 3 different kinds of woolen sweater fabrics with various looplength were knitted by flat knit machine in the current study. The relevant parameters of physical property and wearability of the fabrics with various loop length were tested and analyzed to understand the relationship between them. On the basis, this fabric was compared with a common summer woolen fabric to investigate the possibility the usage of this fabric in summer. It was revealed that the thickness and weight of the fabric was decreased with the increasing loop length for physical properties, in the case of the wearability, the air and water vapor permeability were positive with the loop length, while wicking height and pilling and fuzzing were irrelevant with the loop length. The drying capacity turned steady as the time changed. It also can be concluded that this fabric can be used in summer by comparing with that fabric.

loop length; woolen sweater; physical property; wearability

TS184.112

A

2095－414X(2016)06－0008－05

柯薇（1985-），女，講師，博士，研究方向：針織產品開發與設計.