高支高保形襯衫面料的開發及其性能

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，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、優選組織結構，使織物的折皺回復性達到免燙效果，繼而開發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，確定綜合性能最優的一種織物，為高支高保形襯衫面料開發作實踐基礎。

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，其主要規格與性能見表1。纖維較粗時，剛性大，不易產生變形，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、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 織物手感評價系統測試儀，美國欣賽寶科技公司制造；YG811型織物動態懸垂性風格儀器，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，織物的經緯密等組織結構參考中恒大耀紡織科技有限公司的襯衫面料設計，具體組織結構見表4。 織造流程為：漿紗→整經→穿縱→穿扣→織造→退漿→熨燙平整。

表4 織物的組織結構

高支高密織物一般生產難度比較大，高支紗單紗強力低，對原紗質量要求高，整經與織造時斷頭率高，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。采用質量濃度為10 g/L的堿退漿，并加入質量濃度為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象，影響測量結果，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(剛柔性) 參照美國標準AATCC 202—2014，利用織物手感評價系統測試儀，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，利用織物動態懸垂性風格儀分別測試織物的靜態懸垂性與動態懸垂性，用懸垂系數表示。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。測試動態懸垂時，工作臺旋轉速度為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，結果取其平均值。

1.5.2透濕性 依據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；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尺寸穩定性 織物的尺寸穩定性見表5。4種織物共同的特點是：經向縮水率大于緯向，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定性。文中4種織物經向緊度均大于緯向，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，迫使經紗更加屈曲，故經向縮水率較緯向大。

表5 織物的尺寸穩定性

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，濕態下的折皺回復性好。表1和表2測試數據顯示滌綸的初始模量、彈性回復率高，且濕態時幾乎與干態相同，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(剛柔性) 織物的手感風格見表6。織物的剛柔性包括硬挺度和柔軟度，纖維的初始模量是影響織物剛柔性的決定因素。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]，根據使用狀態可以分為靜態懸垂性與動態懸垂性。織物的懸垂性常用懸垂系數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F越小，則試樣的懸垂性越好。

由表7織物的靜、動態懸垂系數及圖3織物的靜態與動態懸垂效果顯示，JC/PET包芯紗織物的懸垂性明顯沒有1#純棉織物好。纖維的剛柔性是影響織物懸垂性的主要因素之一，PET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，結構緊密，故織物不易發生變形。

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 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、尺寸穩定性、免燙性最好，平整度等級可以達到3級。

4)據GB/T 18863—2002規定，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。