王慶淼，王 平，王曉文

（1.雅戈爾集團股份有限公司，浙江寧波 315012；2.雅戈爾服裝制造有限公司，浙江寧波 315012）

秋冬時節(jié)，保暖是永恒的主題。如何讓秋冬的著裝變得更輕薄、美觀、舒適而簡單呢？這就要從功能紡織材料的發(fā)展趨勢出發(fā)，使生態(tài)與綠色、時尚與便捷、科技與功能、效率與定制相結合去開發(fā)新產品，進而贏得消費者的青睞。遠紅外蓄熱保暖紡織材料作為一種典型的積極保暖材料，可與其他纖維混紡織造，是秋冬季紡織服裝的重要發(fā)展趨向，成為秋冬季紡織品的發(fā)展主流[1-8]。

通常所說的遠紅外是指波長在4～1 000 μm 的電磁波。具有遠紅外性能的材料可以吸收環(huán)境或人體發(fā)射出的電磁波，并輻射出波長在2.5～30.0 μm 的遠紅外線，這與人體水分的吸收波長（6～14 μm）是重疊的，從而發(fā)生共振效應，產生熱能，使人有溫熱的感覺[9-11]。遠紅外紡織品為遠紅外陶瓷粉與紡織品的結合，一般是將具有遠紅外高放射率的陶瓷粉通過纖維紡絲技術附于纖維及織物內部或表面[12-16]，從而獲得蓄熱保暖、提高體感溫度等功能。本研究以遠紅外蓄熱保暖功能紡織品的產業(yè)化為目的，為提高紡織品熱舒適性，通過對遠紅外腈綸纖維的混紡織造、測試評價，挑選并調配出適合的天然和遠紅外合成纖維。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：棉纖維，腈綸遠紅外火山巖纖維，德絨?腈綸纖維，黏膠纖維；面料1（棉60%/腈綸火山巖纖維40%），面料2（棉60%/腈綸火山巖纖維20%/黏膠纖維20%），面料3（棉48%/德絨?腈綸纖維31%/黏膠纖維21%），面料4（棉53%/德絨?腈綸纖維28%/黏膠纖維19%），以上材料均由雅戈爾集團股份有限公司提供。

儀器：Fluke TiS20 紅外熱像儀（美國福祿克公司），織物觸感測試儀，M235 型馬丁代爾起毛起球儀（SDL International LTD）。

1.2 混紡面料的織造

根據服裝襯衫褲子面料需求，按照不同比例對棉、黏膠、遠紅外腈綸火山巖纖維、德絨腈綸纖維進行混紡織造。

1.3 測試

1.3.1 紡織品遠紅外性能

本研究的面料樣品送至第三方權威檢測單位進行檢測，根據GB/T 30127—2013《紡織品遠紅外性能的檢測和評價》對紡織品遠紅外性能進行測試分析及評價。此標準規(guī)定了采用遠紅外發(fā)射率和溫升試驗測定紡織品遠紅外性能的方法，并給出了遠紅外性能的評價。（1）遠紅外發(fā)射率：將標準黑體板與試樣先后置于熱板上，依次調節(jié)熱板表面溫度使之達到規(guī)定溫度；用光譜響應范圍覆蓋5～14 μm 波段的遠紅外輻射測量系統分別測定標準黑體板和試樣覆蓋在熱板上達到穩(wěn)定后的輻射強度，通過計算試樣與標準黑體板的輻射強度之比，從而求出試樣的遠紅外發(fā)射率。（2）溫升：遠紅外輻射源以恒定輻照強度輻照試樣一定時間后，測定試樣測試面表面的溫度升高值。（3）儀器工具以及參數：遠紅外發(fā)射率測試裝置的主要參數應滿足以下條件：實驗熱板和遠紅外檢測傳感器均處于黑體倉內；實驗熱板有效面積不低于直徑60 mm 的圓面，溫度（34±0.1）℃；遠紅外檢測傳感器檢測波長范圍5～14 μm；遠紅外輻射強度測定精度為±0.1%。

1.3.2 模擬太陽光下遠紅外面料溫升

在同一環(huán)境（室溫22 ℃，相對濕度65%）在同一熱源（模擬太陽光光源94081a Oriel Sol1A Class ABB）下，照射不同時間（10、20、30、60 s），使用紅外熱像儀測試混紡面料布面的溫升變化來定性地反映遠紅外面料在實際穿著過程中的蓄熱保暖功能。

1.3.3 紡織品抗起毛起球性能

織物的起球性能通常受多項因素影響，研究得出織物起球性能與單纖維重復彎曲疲勞、扭轉疲勞、拉伸斷裂強度、拉伸初始模量、勾結強度這5項指標關系密切。這5 項指標高的纖維，織物所起的小球不易脫落。一般腈綸這5 項指標都比較高，因此腈綸的抗起毛起球性能比較差，也是此次研究關注的問題。采用馬丁代爾耐摩儀法進行測試，其原理是從被測織物上取3對圓形試樣，分別裝載在上下夾持裝置內，在輕微壓力下，試樣本身相互摩擦，按李莎茹曲線軌跡摩擦，經一定轉數后，試樣在評級箱內與織物原樣或標準樣對比，評定抗起毛起球等級，1級最差，5級最好，當結果介于相鄰2個級數之間時，可評0.5級。國內市場或是出口到歐洲市場的機織物或結構較緊的針織物多用此法來檢驗其抗起毛起球性能。選用馬丁代爾起毛起球儀，參考ASTM D4970測試。

1.3.4 織物觸感

通過織物觸感測試儀測試遠紅外面料的柔軟度、光滑度及冷暖感，進而評估和比較襯衫和褲子面料的接觸舒適感?？椢镉|感測試儀是一臺包含了能夠同時測量織物熱學屬性、機械力學特性以及表面幾何紋理特性3大類不同范疇物理參數的綜合、快速、客觀的測試儀器，其包含的4 個模塊能夠同時動態(tài)地記錄來自樣品的響應。這4 個模塊分別為壓縮模塊、熱流模塊、彎曲模塊和表面模塊。測試樣品被裁剪成兩臂分別長為200 mm 的L 形。L 形樣品水平放置于下測試盤，兩臂平展于相鄰的經緯向測試平臺，樣品中間的方形區(qū)將做向下垂直運動，從而帶動兩臂區(qū)域在水平方向運動。壓縮模塊和熱感模塊測試樣品的中心方形區(qū)，彎曲模塊和表面模塊測試兩臂區(qū)域。可以在短短的5 min內同步完成包含所有織物物理參數的經緯向單次測量，而10 min 內即可獲得經緯雙向、正反兩面所有織物的物理參數。

2 結果與討論

2.1 混紡織造面料的規(guī)格

根據襯衣、褲子服裝要求，經不同比例纖維混紡織造，得到如下4種面料，具體規(guī)格見表1。

表1 4種不同規(guī)格的腈綸混紡面料

2.2 混紡面料遠紅外性能

由表2 可知，4 種腈綸混紡面料的遠紅外發(fā)射率和遠紅外輻射溫升這2個評價指標都分別大于或等于標準中的標準值0.88 和1.4 ℃，符合遠紅外紡織品的遠紅外性能要求。

表2 4種不同規(guī)格腈綸混紡面料的遠紅外性能

2.3 模擬太陽光下遠紅外腈綸混紡面料的溫升

在此次測試中還使用了福祿克Fluke 62Max紅外測溫儀來測試，在同一條件（室溫22 ℃，相對濕度65%）、同一模擬太陽光光源下照射不同時間，比較面料的溫升變化。其中白色全棉面料作為溫升的空白參考樣品，4 種腈綸混紡面料都屬于深色系面料可以相互比較，具體數據如圖1、表3所示。

圖1 模擬太陽光下遠紅外腈綸混紡面料的溫升變化

從圖1 可以看出，腈綸混紡遠紅外面料的溫升值以及溫升速度由大到小分別是面料1、面料3、面料2、面料4，從遠紅外纖維的種類及配比分析，首先遠紅外纖維配比越大溫升值和速度都越大，其次采用的火山巖遠紅外纖維要比德絨纖維溫升速度快一些。

表3 4種腈綸混紡面料模擬太陽光下照射60 s后的布面溫度變化

從表3 可知，面料4 腈綸混紡比例最大，為40%，其溫升值和速度也最大。光照60 s 后，4 種面料的布面溫度基本穩(wěn)定，相比空白參考樣品溫升值大約為9～13 ℃，這與面料的顏色、材質、遠紅外纖維比例都有很大關系，布面溫升可以定性地反映出面料的蓄熱保暖功能。

2.4 抗起毛起球性

通過對比法將起球后的織物與標準樣進行對比，確定試樣的起球程度，起球程度共分5級，級數越小表示織物起球越嚴重，級數越大表示抗起球性能越好。5 級：沒有起毛起球；4 級：輕微；3 級：中等程度；2 級：嚴重；1 級：非常嚴重。一般達到 3.5 級都算是商業(yè)可以接受的級別。腈綸混紡面料的抗起毛起球性主要取決于腈綸混紡比例的高低，產業(yè)化指導建議為混紡腈綸比例不能超過40%。開發(fā)的4 種腈綸混紡面料的抗起毛起球性均為4 級，表現出良好的抗起毛起球性。

2.5 混紡面料的觸感

本研究通過織物觸感測試儀對混紡面料的觸感舒適性進行測定，并分析比較了襯衫褲子面料的光滑、柔軟、溫暖等指標，結果如圖2所示。由圖2可知，4種面料都表現出良好的穿著觸感舒適性。

圖2 面料觸感

織物觸感舒適性如光滑、柔軟、溫暖等指標的高低與面料的材質、織造工藝、穿著要求及舒適度等息息相關。面料的光滑、柔軟、溫暖指數的高低，只是客觀評價一種面料的觸感，并不代表其好與壞。由表4可知，觸感測試結果顯示，2種襯衫面料的光滑與柔軟指數都比褲子面料要高，這也反映了褲子面料樣品確實比襯衣面料樣品粗糙硬挺一些；4種遠紅外襯衫和褲子面料的溫暖指數都是3～4級，展示出良好的溫暖感。

表4 腈綸混紡面料的觸感

3 結論

對不同比例的遠紅外腈綸纖維進行混紡織造，共得到4種遠紅外面料。經第三方權威檢測單位對面料進行遠紅外性能測試評價，4 種面料全部通過紡織品遠紅外性能測試評估，其遠紅外發(fā)射率和遠紅外輻射溫升這2個評價指標都分別大于或等于標準中的指標（0.88 和1.4 ℃），符合遠紅外紡織品的遠紅外性能要求；同時模擬太陽光溫升測試顯示其明顯的蓄熱保暖功能。遠紅外腈綸纖維的添加賦予了混紡面料遠紅外蓄熱保暖功能，腈綸混紡比例不僅影響遠紅外性能是否達標，還直接影響面料的抗起毛起球性。對于抗起毛起球性要求比較高的腈綸遠紅外面料，建議腈綸混紡的比例不超過40%。對該織物的觸感舒適性進行了測試評級，其中溫暖指數可以作為蓄熱保暖紡織品的一個定性評價指標。