210D氨綸力學指標對無縫內衣腰口尺寸的影響

張 磊，仲 霞，高久林，李 蘇，陳 嬡

（連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司，江蘇 連云港 222047）

隨著人們對服裝，特別是內衣的要求越來越高以及針織技術的進一步完善，新一代全成型針織無縫內衣應運而生。無縫針織的概念始于20世紀80年代，當時的生產設備主要用于襪子及針織衣物的工業化生產[1]。無縫加工技術指的是應用電腦技術，以人體曲線和生理機能為基礎，依托計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）來設計款式，采用智能的數字化加工生產手段，使產品以立體的、一片的造型結構直接從機器上生產出來的一種技術[2]。所謂無縫內衣，就是采用專用的無縫內衣針織機生產的一次成型內衣，其運用高新無縫加工技術，從紗線到內衣都不需裁剪和縫合，使得頸、腰、臀等部位無需接縫便能集舒適、體貼、時尚于一身[1]，受到越來越多消費者的青睞。

210 D氨綸可應用于無縫內衣產品的腰口，腰口的高度在2 ～50 cm不等，且需要滿足以下要求：腰口尺寸的大小和穩定性、腰口的彈性回復率和延伸率、腰口不能出現起泡現象。

目前，國內外很少有學者研究氨綸絲力學性能對無縫內衣腰口尺寸大小、延伸率、回復率等性能的影響，本研究調整氨綸絲卷繞工藝中牽伸比大小對力學性能的影響，重點研究了氨綸力學指標與無縫內衣腰口尺寸的相關聯系，為210D無縫內衣腰口用氨綸的開發、生產提供數據參考。

1 試驗內容

1.1 試驗材料

在其他條件不變的情況下，分別生產牽伸比為1.00、1.05、1.10、1.15的4組210D氨綸絲樣品。

1.2 試驗儀器

萬能材料試驗機，設定夾鉗間距為（50.0±0.5）mm。

進口無縫內衣機，針筒為13寸（1 152針），8路硬紗喂入裝置和2路氨綸喂入裝置.

1.3 試驗方法

1.3.1 檢測方法

參考行業標準FZ/T 50007——2012《氨綸絲彈性試驗方法》，測定氨綸的斷裂伸長率、斷裂強度、彈性回復力、300%拉伸應力等力學性能。無縫內衣腰口彈性回復率和延伸率的檢測，參考標準FZ/T 70006——2004《針織物拉伸彈性回復率試驗方法》。

（1）彈性回復率檢測：將原長為L1的無縫內衣腰口勻速拉至300%，停留60 s后迅速釋放外力，30 s后測量無縫內衣腰口的尺寸為L2；彈性回復率w=（無縫內衣腰口的原長L1/拉伸回復后的長度L2）×100%；

（2）延伸率檢測：將原長為L1的無縫內衣腰口勻速拉至最大，記錄此時的長度L3；延伸率m=（最大拉伸長度L3/無縫內衣腰口的原長L1）×100%。

1.3.2 織造試驗

織造試驗通常采用試驗的4組210D氨綸樣品絲與2040錦綸包紗，在13寸（1 152針）進口無縫內衣機上完成織造試驗。

（1）保持無縫內衣機上的張力控制數值（KTF）不變，用4組氨綸樣品絲分別上機織造，制得4組無縫內衣樣品。（2）在保證無縫內衣下機尺寸不變的情況下，通過調節張力控制器數值（KTF），將4組氨綸樣品絲分別上機織造，得到4組無縫內衣樣品。

2 結果與討論

2.1 氨綸力學性能測試結果分析

2.1.1 牽伸比對氨綸300%定伸應力的影響

由圖1可知，氨綸的300%定伸應力隨著牽伸比的增大而增大，這是由于牽伸比的增大，使得氨綸軟鏈段中呈松弛狀態的分子鏈取向程度、氫鍵數量、軟鏈段間內聚能增加，硬段間易形成交聯，因此，氨綸的300%定伸應力不斷增大。

圖1 不同牽伸比氨綸絲的300%定伸應力

2.1.2 牽伸比對氨綸斷裂強度的影響

由圖2可知，氨綸的斷裂強度隨牽伸比的增大而增大，這是由于隨著牽伸比的增大，氨綸硬段分子鏈之間的氫鍵數量不斷增加，必然導致其結晶度增加，而結晶度更高時，微相分離更完全，進而將其拉斷所需要的力也就越大。

圖2 不同牽伸比氨綸絲的斷裂強度

2.1.3 牽伸比對氨綸斷裂伸長的影響

由圖3可知，氨綸的斷裂伸長隨牽伸比的增大而減小，這是由于軟鏈段分子鏈的取向程度和規整度不斷增加，形成結晶，分子鏈的彎曲或卷曲程度降低，氨綸被拉伸后的行程變短，因此斷裂伸長率減小。

圖3 不同牽伸比氨綸的斷裂伸長

2.1.4 牽伸比對氨綸回彈力的影響

由圖4可知，氨綸的回彈力隨牽伸比的增大而增大，這是由于隨著牽伸比的增大，氨綸的拉伸應力不斷增大，同時氨綸鏈段的規整度增加，因此氨綸在拉伸過程中克服摩擦力的做功較少，所以氨綸的回彈力不斷增加。

圖4 不同牽伸比氨綸的彈性回彈力

2.2 上機織造結果分析

2.2.1 300%定伸應力與腰口尺寸的關系

在保持無縫內衣機上KTF不變的條件下，分別將4組不同300%定伸應力的氨綸樣品絲上機織造，得到4組不同下機腰口尺寸的無縫內衣樣品，結果如圖5所示。

圖5 不同300%定伸應力的下機尺寸

由圖5可知，無縫內衣腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應力的增大而增大。保持無縫內衣機上張力控制器數值為12.5，且氨綸的300%定伸應力為35.6 cN時，腰口的下機尺寸只有26 cm；當氨綸的300%定伸應力達到62.7 cN時，腰口的下機尺寸可達到36.5 cm。

2.2.2 應力對腰口拉伸比的影響

通過調整無縫內衣機上張力控制器數值，達到無縫內衣腰口下機尺寸的要求，腰口延伸率如圖6所示。

圖6 不同300%定伸應力腰口的延伸率

由圖6可知，隨著氨綸300%定伸應力的增大，無縫內衣腰口的延伸率不斷減小。同時在織造試驗過程中發現，在織造大尺寸腰口時，若氨綸的300%定伸應力過小時（35.6 cN），則腰口的尺寸偏小，將張力控制器數值調到最小（5 cN）。此時的張力控制器已無法穩定控制張力輸出，導致腰口尺寸不穩定，腰口的下機尺寸始終無法達到要求。在織造小尺寸腰口時，氨綸300%定伸應力過大（62.7 cN），則腰口尺寸偏大，將張力控制器數值調到最大（18 cN）。由于絲張力過大，在織造過程中斷絲概率明顯增大，不利于織造。因此，無縫內衣腰口的尺寸對氨綸的300%定伸應力有一定范圍要求，過小時，無法滿足有些大尺寸腰口的要求；過大時，氨綸絲在織造過程中容易斷絲，且無法滿足小尺寸腰口的要求。

2.2.3 彈性回復力對腰口的影響

在織造試驗過程中，發現氨綸的回彈力對腰口的尺寸大小無明顯影響，但對腰口的回復率有較大影響，具體如圖7所示。

圖7 不同200%彈性回復力腰口的回復率

由圖7可知，無縫內衣腰口的彈性回復率隨著氨綸回復力的增大而增加，當氨綸的回復力為5.24 cN時，腰口的回復率只有92.3%，當氨綸的回復力為5.85 cN時，腰口的回復率達到了97.6%，有了明顯提高。因此，氨綸的彈性回復力越大，越有利于腰口回復率的提高。

3 結語

（1）隨著絲卷卷繞牽伸比的增大，氨綸絲的300%定伸應力、彈性回復力、斷裂強度不斷增加。

（2）隨著絲卷卷繞牽伸比的增大，其斷裂伸長率下降。

（3）在無縫內衣機上張力控制器數值（KTF）不變的條件下，腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應力的增大而增大。

（4）在保持下機尺寸不變的條件下，腰口的延伸率隨著氨綸300%定伸應力的增大而減小。

（5）隨著彈性回復力的增加，腰口的尺寸無明顯變化，但腰口的回復率不斷增大。

總之，氨綸的300%定伸應力不宜過大或過小。過小時，無法滿足有些大尺寸腰口的要求；過大時，氨綸絲在織造過程中容易斷絲，且無法滿足小尺寸腰口的要求，同時腰口延伸率也偏小，比較適合的定伸應力范圍為42～48 cN。