孫宏 馬靖

（常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州，213164）

隨著耕地的減少和石油資源的日益枯竭，天然纖維和合成纖維的產(chǎn)量受到越來越多的限制。尋求開發(fā)新的紡織纖維材料成為眾多研究者關(guān)注的問題。再生絲麻纖維是將蠶絲蛋白、麻纖維素與粘膠通過交聯(lián)、共混、紡前注射等技術(shù)形成的一種新型纖維，其不僅具有蠶絲的光澤和手感，還具有麻類纖維的一些力學(xué)性能特點(diǎn)，可用于開發(fā)高附加值的新產(chǎn)品。目前，國內(nèi)關(guān)于再生絲麻纖維的研究較少。本文通過測試分析幾種織物的撕破強(qiáng)力、透氣性、抗皺性、抗起毛起球性等，研究棉紗與再生絲麻纖維紗交織物的性能。

1 再生絲麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)

再生絲麻纖維實(shí)現(xiàn)了蠶絲和麻纖維兩種成分特點(diǎn)在粘膠上的共同體現(xiàn)，纖維的外層均勻分布有通過交聯(lián)結(jié)合的蠶絲蛋白，纖維內(nèi)層是麻纖維素與粘膠形成的共混體［1］。顯微鏡下再生絲麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1（a）可見，纖維橫截面為不規(guī)則的鋸齒形，與粘膠纖維橫截面相似。圖1（b）是纖維的縱向形態(tài)，其綜合了蠶絲與麻纖維的特征：平直光滑與橫節(jié)、豎紋交替出現(xiàn)；這兩種形態(tài)特征表明再生絲麻纖維集蠶絲蛋白纖維、麻纖維和粘膠纖維優(yōu)點(diǎn)于一身，具有吸濕、散熱、透氣、保健、強(qiáng)力較好等特點(diǎn)。

圖1再生絲麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)

2 試樣制作

2.1 試樣用紗線

再生絲麻纖維紗具有涼爽透氣、舒適柔軟、光澤明亮等優(yōu)良特性，適于服裝產(chǎn)品［2-3］。我們從織物舒適性、生產(chǎn)可織造性和成本角度出發(fā)，開發(fā)了C 14.6 tex紗與再生絲麻纖維15.2 tex紗（以下簡稱RSH紗）交織物。同時，采用再生蠶絲蛋白16.7 tex長絲紗（以下簡稱RS紗）、粘膠14.6 tex紗（以下簡稱粘膠紗）、亞麻/棉55/45 14.6 tex混紡紗（以下簡稱亞麻棉混紡紗）作緯紗，分別開發(fā)了織物進(jìn)行對比分析。

各種紗的基本性能指標(biāo)見表1。從表1可以看出，在紗線線密度較為接近的情況下，RSH紗的斷裂強(qiáng)力高于其他紗，斷裂強(qiáng)力最低的是RS紗；粘膠紗的斷裂伸長率最高，RSH紗的相對較低。亞麻棉混紡紗捻度最高，RS紗無捻。

表1各種紗的基本性能指標(biāo)

2.2 試樣規(guī)格

試樣分兩組，第一組為A1、A2、A3、A4。第二組B1、B2、B3。7種試樣經(jīng)紗均為C 14.6 tex紗；A1至A4、B1均為平紋組織，B2為二上二下左斜紋組織，B3為夾花斜紋組織；B1緯紗為RSH紗與棉氨綸包芯紗（C 14.6 tex紗包44.4 dtex氨綸長絲）1∶1間隔排列。7種試樣規(guī)格見表2。

表2試樣規(guī)格

3 測試方法

采用YG033A型落錘式織物撕裂儀測試織物撕破強(qiáng)力，試樣尺寸100 mm×75 mm，每個試樣經(jīng)、緯向各測3塊，取平均值。

采用YGB461D型數(shù)字式織物透氣量儀測試織物透氣率；噴嘴3號，試樣壓差100 Pa。

采用LLY-01型電子硬挺度測試儀測試試樣伸出長度，計(jì)算抗彎長度、抗彎總長度、抗彎剛度。試樣尺寸250 mm×25 mm，經(jīng)、緯向各測3塊。其中，抗彎長度≈試樣伸出長度/2，總平均抗彎長度=織物抗彎剛度=0.1×織物單位面積質(zhì)量×抗彎長度3。

采用YG541L型數(shù)字織物折皺彈性儀測試織物急、緩彈性回復(fù)角。試樣為40 mm×15 mm凸形樣，經(jīng)、緯向各測5塊。

采用YG501型織物起球儀，織物裁剪成直徑11 cm的圓，采用視覺評級描述法評定起毛起球等級。

4 測試結(jié)果與分析

4.1 撕破強(qiáng)力

撕破強(qiáng)力是織物十分重要的力學(xué)性能指標(biāo)，衡 量 織 物 堅(jiān) 牢 度。A1至A4、B1至B3的經(jīng)向撕破強(qiáng)力測試結(jié)果依次為12.43 N、11.73 N、11.03 N、10.45 N、19.9 N、12.54 N、14.06 N；A1至A4、B1至B3的緯向撕破強(qiáng)力測試結(jié)果依次為9.58 N、6.30 N、8.46 N、9.14 N、17.50 N、11.54 N、14.01 N。

可以看出：A組和B組織物的經(jīng)向撕破強(qiáng)力均大于各自的緯向撕破強(qiáng)力，這是因?yàn)榭椢锏慕?jīng)密均大于織物緯密，使經(jīng)向抵抗損壞的能力比緯向強(qiáng)。在織物密度、織物組織相同的情況下，A組織物中A1的撕破強(qiáng)力值稍高于其他樣品，這使A1試樣在總緊度、單位面積質(zhì)量、緯紗線密度上較其他產(chǎn)品稍高。

B組試樣的撕破強(qiáng)力大于A組，且B1的撕破強(qiáng)力最高。這主要是因?yàn)锽1中引入了氨綸絲，其具有較高的斷裂伸長率、低模量和高彈性回復(fù)率。對于紗線線密度、織物密度、織物緊度相同的B2和B3來說，其撕破強(qiáng)力主要受織物組織的影響。一般情況下，當(dāng)織物的浮長線較長，經(jīng)緯紗交織次數(shù)較少，紗線間的摩擦阻力也就相對比較?。?］；在撕裂過程中紗線的滑移就變得相對容易，受力三角形也相對較大，受力三角形中的紗線根數(shù)也就較多，所以撕裂就比較困難，即撕破強(qiáng)力較大。B3的浮長線大于B2，因此B3的撕破強(qiáng)力高于B2。

4.2 透氣性

A1至A4、B1至B3的透 氣 率 測 試 結(jié) 果 依次為1 144.23 mm/s、1 122.67 mm/s、1 035.81 mm/s、1 162.25 mm/s、155.69 mm/s、286.6 mm/s、316.53 mm/s。

可以看出：A組試樣的透氣率數(shù)值明顯高于B組，這主要是因?yàn)锽組織物密度高于A組；當(dāng)織物的經(jīng)緯紗線密度不變或接近時，經(jīng)密或緯密增加，對氣流形成的阻擋和通道變化增多，導(dǎo)致織物透氣率下降［5］。A1試樣的透氣率略低于A4，主要是因?yàn)锳4采用的亞麻棉混紡紗捻度高于A1的RSH紗。當(dāng)紗線的捻度增加，紗線單位體積質(zhì)量增加，紗線直徑和織物緊度降低，織物的透氣性提高。另外，亞麻纖維的吸濕、放濕速率較快，因此透氣率會更好。

B組樣品中B1的透氣率最小，首先是因?yàn)閵A花斜紋組織織物透氣率大于二上二下斜紋組織織物透氣率大于平紋組織織物透氣率；平紋織物經(jīng)緯紗交織次數(shù)最多，紗線間孔隙較小，透氣率低。其次是緯向引入棉氨綸包芯紗，經(jīng)織造和后處理后，內(nèi)應(yīng)力得到松弛，纖維、紗線的緩彈性變形回復(fù)，使織物的尺寸、織物密度和緊度發(fā)生變化，從而使織物透氣率降低。同時也表明再生絲麻纖維的吸濕、放濕速率接近亞麻纖維。

4.3 柔軟性

織物柔軟性主要通過抗彎剛度指標(biāo)表征，結(jié)果見表3。抗彎剛度越大，表示織物抗彎曲變形能力越好，織物越硬挺，而柔軟度越低。

表3織物抗彎剛度數(shù)據(jù)

從表3可以看出，A組織物中A1的抗彎剛度數(shù)值最小，織物柔軟度好于其他產(chǎn)品；這主要由RSH紗獨(dú)有特性決定。B組樣品的抗彎剛度大于A組，且B1樣品的緯向抗彎剛度是A1樣品的十幾倍。主要原因在于B1中加入了氨綸，使產(chǎn)品具有非常好的彈性回復(fù)能力，而且B1產(chǎn)品的緊度值也比A1高。因此，在提高產(chǎn)品彈性舒適、撕破強(qiáng)力時，可以考慮加入彈性纖維以及選擇合適的織物緊度。

4.4 折皺回復(fù)性

織物折皺彈性主要通過折皺回復(fù)角表征。折皺回復(fù)角越大，織物折皺性越差。各織物折皺回復(fù)角測試結(jié)果見表4。

表4織物折皺回復(fù)角測試數(shù)據(jù)

從表4可以看 出：A組 樣品中A1和A4總折皺回復(fù)角數(shù)值接近，且大于其他產(chǎn)品，說明A1和A4具有相似的抗折皺回復(fù)性能。

B組的折皺回復(fù)角大于A組。B1的總折皺回復(fù)角大于其他試樣，這主要是因?yàn)锽1的緯紗中含有彈性回復(fù)率高的氨綸長絲，其可使織物在小應(yīng)力變形狀態(tài)下很快恢復(fù)到原狀。B3夾花斜紋織物的折皺回復(fù)角大于二上二下斜紋織物B2，主要受織物組織的影響；B3交織點(diǎn)少，紗線的回復(fù)阻力較小，折皺回復(fù)能力快［6］。

4.5 抗起毛起球性

織物起毛起球性測試結(jié)果見表5。

表5織物抗起毛起球描述評級

織物起毛起球性可以采用視覺評級描述，分5個等級，5級最好，1級最差。各級的狀態(tài)描述為：5級織物表面無變化；4級織物表面輕微起毛和（或）輕微起球；3級織物表面中度起毛和（或）中度起球，不同大小和密度的球覆蓋試樣的部分表面；2級織物表面明顯起毛和（或）起球，不同大小和密度的球覆蓋試樣的大部分表面；1級織物表面嚴(yán)重起毛和（或）起球，不同大小和密度的球覆蓋試樣的整個表面。

從表5可以看出，除了B1、A4產(chǎn)品外，其他產(chǎn)品的抗起毛起球性都很好，特別是A2產(chǎn)品。A2產(chǎn)品抗起毛起球性好的原因是織物緯向引入了RS紗。B1的抗起毛起球性差的原因在于緯紗含有氨綸，其斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率、彈性回復(fù)率等都較高，雖然不利于纖維的起毛，但摩擦中有利于握持后的抽拔、糾纏與成球。

4.6 綜合評價

為了得出優(yōu)選產(chǎn)品，采用產(chǎn)品性能秩位法對試樣的撕破強(qiáng)力、透氣性、柔軟性、折皺性、抗起毛起球性從優(yōu)至劣比較排序，其秩位排列之和的數(shù)值越小，則織物的綜合性能越好，反之則越差?？椢锝M織相同，線密度、單位面積質(zhì)量、緊度、厚度相近的A組綜合性能結(jié)果秩位排列見表6。從表6的比較秩位排列可以看出：A1綜合性能好于其他樣品。這說明設(shè)計(jì)開發(fā)的產(chǎn)品在材料選擇、結(jié)構(gòu)、工藝等方面設(shè)計(jì)合理，適宜做新產(chǎn)品，滿足市場需求。

表6 A組綜合性能結(jié)果秩位排列

緊度、單位面積質(zhì)量相近的B組綜合性能結(jié)果秩位排列見表7。從表7中可以看出，B3試樣的綜合性能稍好于其他兩種。

表7 B組綜合性能結(jié)果秩位排列

5 結(jié)論

通過對幾種交織物的性能測試分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)紗為棉紗、緯紗為RSH紗的平紋交織物，與經(jīng)紗為棉紗、緯紗為亞麻棉混紡紗的平紋交織物的手感和性能相似，質(zhì)地輕薄，手感舒適，柔軟，且在撕破強(qiáng)力、柔軟、抗皺性方面優(yōu)于后者；棉紗與RSH紗平紋交織物是一款具有市場競爭力的產(chǎn)品，適合作夏季輕薄襯衫、裙裝。

（2）在織物中引入彈性纖維，采用較高緊度可以提高再生絲麻纖維平紋織物的撕破強(qiáng)力、抗彎曲變形能力和抗皺性，但會降低織物的透氣性、柔軟性，起毛起球現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，在設(shè)計(jì)時可以從紗線線密度、緊度及織造后整理工藝方面進(jìn)行性能優(yōu)化。

（3）在紗線線密度相同，緊度、單位面積質(zhì)量接近的情況下，夾花斜紋組織織物B3的綜合性能優(yōu)于二上二下斜紋組織織物B2。