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        緯編緊身面料拉伸與透氣性能研究

        2022-12-17 07:26:04王虹艷柯寶珠
        關(guān)鍵詞:氨綸透氣性針織

        王虹艷 柯寶珠

        (上海工程技術(shù)大學(xué)服裝學(xué)院,上海 201600)

        近年來,由于緊身針織服裝優(yōu)良的彈性,使得服裝非常貼合人體,在穿著過程中具有類似于人體皮膚的親和感,且對人體造成的束縛感十分微弱,不會給人體造成壓迫和疲勞的感覺,受到越來越多消費者的喜愛。

        目前,針織彈性面料有緯向和經(jīng)緯雙向的彈力性能,結(jié)構(gòu)性能各異,主要以氨綸等彈性纖維作為主要原料[1]。緯向針織面料拉伸性能主要取決于組成面料的紗線彈性、紗線與紗線之間的摩擦力、組織結(jié)構(gòu)、后整理等,紗線種類及編織工藝影響著透氣性能[2]。

        緯編緊身面料的拉伸及透氣性,經(jīng)常出現(xiàn)過大或者過小的問題。如果針織面料的拉伸與回復(fù)性過大,則不能起到固定、減少震動的效果;相反,如果面料拉伸性能與回復(fù)性能太小,服裝不能具有較好的保型性,使服裝缺少美感。因此,研究面料拉伸性對于設(shè)計開發(fā)緊身針織服裝具有很高的實際生產(chǎn)意義。在透氣性方面,由于人體會不斷地排出汗氣和濕氣,若這些氣體不能及時從服裝面料中排出,則會污染人體皮膚與衣下之間的微環(huán)境區(qū)域,嚴(yán)重時會造成人體皮膚炎癥和濕疹等癥狀。織物的透氣性能對人體的熱濕舒適感具有非常重要的影響[3]。

        為了滿足緊身針織面料優(yōu)良的彈性,兼?zhèn)淞己猛笟庑阅?,以達(dá)到需要的拉伸和回復(fù)性為依據(jù),從紗線的原料配比,織物的組織結(jié)構(gòu),交織過程中的張力設(shè)置3個方面,設(shè)計了8種結(jié)構(gòu)的高彈針織面料。通過控制變量,對其透氣性及拉伸性能進(jìn)行測試與分析。

        1 面料的織造

        從針織緯編角度,對緊身面料進(jìn)行原材料選擇、交織方案設(shè)計以及面料織造。

        1.1 原材料選擇

        為了研究組織結(jié)構(gòu)、紗線線密度、原料種類對緊身面料伸縮性的影響,本文選擇了83dtex棉纖維、83dtex的滌綸纖維以及44dtex和66dtex的氨綸絲進(jìn)行交織實驗。

        1.2 交織方案設(shè)計

        針織緊身服裝的基本結(jié)構(gòu)為添紗組織,由地紗、面紗共同編織而成[5]。從緯編的組織結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計,為獲得透氣性能,拉伸性能及回復(fù)率優(yōu)良的彈性面料,設(shè)計緯平針組織,2種集圈加浮線組織,共3種織造方式。意匠圖如圖1所示。

        圖1 面料結(jié)構(gòu)意匠圖

        圖1(a)為緯平針結(jié)構(gòu)。穿紗方式為:以添紗的方式,在1、3、5路穿棉紗與滌綸絲,每一針都成圈;2、4路穿入棉紗和44dtex或者66dtex的氨綸絲,每一針都成圈。

        圖1(b)為集圈加浮線結(jié)構(gòu),橫向每隔15針一個循環(huán),縱向每隔15針一個循環(huán)。穿紗方式為:以添紗的方式,在1、3、5路穿滌綸絲與棉紗,每一針都成圈,2、4路穿入棉紗和不同的氨綸絲,形成一針不成圈,一針成圈的浮線。

        圖1(c)為集圈加浮線結(jié)構(gòu),橫向每隔15針一個循環(huán),縱向每隔15針一個循環(huán)。穿紗方式為:以添紗的方式,在1、3、5路穿棉紗和滌綸絲,每一針都成圈,2、4路穿入棉紗和不同的氨綸絲,兩針不成圈,一針成圈的浮線。

        針織彈性面料常以彈力紗為地紗、非彈力紗為面紗[6]。為了使布面結(jié)構(gòu)貼合人體,提高穿著舒適性,將棉紗或滌綸長絲覆蓋氨綸彈力紗,達(dá)到棉紗或滌綸長絲在服用正面顯露,服用貼膚面少有顯露的效果。這樣能減少由于棉紗吸濕不易干對熱濕舒適性造成的影響。具體的設(shè)計方案如表1。

        表1 面料的編織方案及參數(shù)

        1.3 面料織造

        采用意大利Santoni TOP2 FAST,機(jī)號為28,針數(shù)為1440,16英寸的無縫針織圓機(jī)織造??椩鞎r通過調(diào)節(jié)紗線張力設(shè)計出不同的線圈長度。在織造織物時,針織機(jī)機(jī)床上共有8路導(dǎo)紗器,每一路第1個導(dǎo)紗嘴為面紗,第5個導(dǎo)紗嘴為添紗,第6個導(dǎo)紗嘴為地紗。在第二路、第六路的二號導(dǎo)紗嘴穿入橡筋紗。其余導(dǎo)紗嘴不穿入紗線。調(diào)節(jié)面紗進(jìn)紗張力6.0cN,地紗進(jìn)紗張力為4.0cN和3.0cN。

        2 面料的彈性與透氣性測試

        由于緊身服裝面料對緯向彈性要求較高[7],本實驗只測試面料的橫向拉伸與回復(fù)性。

        2.1 原料比例的確定

        記錄測量織物在織造過程中的各種紗線消耗量,計算比例[8]。

        2.2 彈性測試

        拉伸性能是彈性面料的各種力學(xué)性能的基礎(chǔ)。彈性針織面料力學(xué)性能中拉伸性能,對緊身服裝結(jié)構(gòu)、運動防護(hù)功能、舒適性、外觀保持有重要影響作用,尤其發(fā)現(xiàn)拉伸力與服裝壓力成正相關(guān)關(guān)系,拉伸回復(fù)率與服裝壓力成負(fù)相關(guān)關(guān)系[9~11]。

        針織物拉伸彈性測試的方法很多[12],在服裝的穿著過程中,發(fā)生穿、脫、坐、蹲等動作時,織物受到拉伸更多的是定伸長拉伸,所以本次實驗選擇單向的定伸長拉伸法,對8種針織面料的橫向進(jìn)行單次和5次的拉伸測試。

        實驗儀器:采用YG026D型電子織物強(qiáng)力機(jī)(寧波紡織機(jī)械廠)

        根據(jù)GB/T3923.1-2013《針織物拉伸彈性回復(fù)率測試方法》,沿著樣布的經(jīng)向和緯向分別裁剪50 mm×150 mm的5個樣布作為試樣。兩端夾持長度分別為25mm,試樣寬度為50 mm,設(shè)置定伸長率為35%,預(yù)加張力為0.1N,反復(fù)5次,松弛等待時間為30 s,張緊等待時間為30 s,導(dǎo)出織物的定伸長力、彈性回復(fù)率等數(shù)據(jù)。

        2.3 透氣性測試

        透氣性是指織物通過氣體的能力,良好的透氣性可以促進(jìn)人體皮膚的新陳代謝,減少皮膚悶濕感、炎癥等癥狀,對于織物舒適性的評判非常重要。使用YG461E電腦式透氣測量儀(寧波紡織儀器廠制造),參照國標(biāo)GB/T5453-1997《織物透氣性的測定》的實驗方法來測試織物的透氣率。

        3 結(jié)果分析

        整理后的實驗數(shù)據(jù)如表2所示,彈性拉伸率及回復(fù)率均大于30%,可定性為高彈性面料,滿足緊身服裝面料的要求。

        表2 面料透氣性與拉伸

        3.1 組織結(jié)構(gòu)對拉伸彈性及回復(fù)性能的影響

        從表2可以看出,在橫向伸長率為定35%拉伸作用下,線圈圈距增加,部分線圈轉(zhuǎn)變?yōu)楦【€,導(dǎo)致浮線加長。線圈結(jié)構(gòu)中,由于浮線的存在,受力后先發(fā)生圈弧長度的變化,當(dāng)圈弧長度完全轉(zhuǎn)移釋放出來后,繼續(xù)受力會使得紗線中纖維發(fā)生彈性變形,如圖2所示。2個線圈間有2個浮線的長度,假設(shè)相隔形成的長度為L,在橫向定伸長拉伸率為35%的作用下,浮線長度增加為1.35L。在進(jìn)行橫向拉伸時,線圈結(jié)構(gòu)之間的浮線長度會影響面料的彈性伸長。浮線越長,拉伸彈性越差,面料的彈性回復(fù)率越差。浮線長1#<2#<3#和4#<5#<6#,拉伸力也具有相同的大小排列順序。

        圖2 線圈拉伸示意圖

        3.2 氨綸對織物橫向彈性以及彈性回復(fù)性的影響

        表2示出氨綸線圈長度,含量和線密度對織物橫向拉伸及彈性回復(fù)性的影響。從表可知,8種織物的原料相同,都是棉紗,滌綸絲,氨綸絲混紡而成。

        1#、2#、3#面料線圈長度,氨綸耗紗量,氨綸線密度一樣,織造方式不同,1#面料比2#、3#面料結(jié)構(gòu)密實,且1#比2#、3#面料的單次拉伸力大,且回復(fù)性好,說明織造方式越密實,彈性拉伸越大和彈性回復(fù)性越好,4#,5#,6#面料對比也可以看出此規(guī)律;

        當(dāng)組織結(jié)構(gòu)均為緯平針時,1#、4#樣品線圈長度相同,1#樣品用的44dtex氨綸絲,4#樣品用的66dtex氨綸絲,氨綸線密度不同導(dǎo)致含量不同,1#比4#試樣單次拉伸力大1.25N,彈性回復(fù)性小5%,說明氨綸絲越粗,導(dǎo)致面料易于拉伸,彈性回復(fù)好,保形效果好。2#、5#,3#、6#也可以比較看出彈性及彈性回復(fù)率規(guī)律;

        3#、7#面料樣品使用的是44dtex氨綸絲,3#樣品氨綸絲的線圈長度比7#樣品小0.27mm,織物橫向經(jīng)單次拉伸后,出現(xiàn)3#樣品比7#樣品單次拉伸力高0.27N,彈性回復(fù)率低14.68%的現(xiàn)象,說明氨綸絲線圈越長,導(dǎo)致面料易于拉伸,彈性回復(fù)好,4#,8#也可以看出此規(guī)律;

        5次拉伸后,彈性大小和彈性回復(fù)率的值差別減小;氨綸絲線圈長度相同時,氨綸越粗織物彈性回復(fù)越好;說明彈性回復(fù)率與氨綸的線密度、含量及線圈長度有正相關(guān)的關(guān)系??椢飶椥栽胶?,彈性回復(fù)率越好,保形效果越好。

        3.3 利用灰色關(guān)聯(lián)度綜合數(shù)據(jù)分析

        控制組織結(jié)構(gòu)一樣,研究氨綸的線圈長度、線密度、含量與單次拉伸的顯著的影響關(guān)系,根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析法,利用軟件GTM3.4,導(dǎo)出關(guān)聯(lián)度數(shù)值。數(shù)值越大,影響越顯著。如表3所示,列出了不同織物的第一次拉伸力與氨綸線圈長度、線密度、含量指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

        表3可以看出,發(fā)現(xiàn)氨綸含量對第一次拉伸力的影響最為顯著,線圈長度和線密度對第一次拉伸力的大小的影響接近。

        表3 相關(guān)性分析結(jié)果

        3.4 透氣性分析

        面料的透氣性與組成面料的纖維性質(zhì)及紗線結(jié)構(gòu)、織物組織結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。由表2可以對比看出,1#、2#、3#面料的透氣率逐漸降低,由于設(shè)計的8種面料都是相同的原料纖維,織物組織結(jié)構(gòu)不同,所以得出,在原料纖維相同情況下,面料的組織結(jié)構(gòu)對透氣率有顯著的影響,且面料結(jié)構(gòu)越緊密,透氣率越差,4#、5#、6#面料對比也可以看出此規(guī)律。

        4 總結(jié)與展望

        通過控制變量,對其拉伸性能與透氣性進(jìn)行了測試分析,得到結(jié)論:在原料纖維相同情況下,面料的組織結(jié)構(gòu)對透氣率有顯著的影響,面料結(jié)構(gòu)越緊密,透氣率越差;面料中氨綸絲的含量比線密度、線圈長度對織物彈性的影響顯著。氨綸絲線圈長度相同時,含量越高織物彈性回復(fù)越好,保形效果越好。

        通過對針織緊身面料的組織結(jié)構(gòu),氨綸的線圈長度、線密度、含量對拉伸性能關(guān)系的研究,希望能為確定面料的拉伸性能的進(jìn)一步研究提供一些思路。相信在不久的將來,可以通過控制組織結(jié)構(gòu),彈性紗線的占比,以及織造過程中的紗線張力設(shè)置等參數(shù),來確定面料的拉伸性能,能從定性關(guān)系發(fā)展到定量關(guān)系,更詳細(xì)地通過調(diào)整生產(chǎn)前的工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu),精準(zhǔn)的計算面料的彈性和透氣性能。

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