萬愛蘭， 繆旭紅， 蔣高明， 馬丕波， 陳 晴

(1. 江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心， 江蘇 無錫 214122； 2. 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))， 江蘇 無錫 214122)

兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔面料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其風(fēng)格評(píng)價(jià)

萬愛蘭1,2， 繆旭紅1,2， 蔣高明1,2， 馬丕波1,2， 陳 晴1,2

(1. 江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心， 江蘇 無錫 214122； 2. 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))， 江蘇 無錫 214122)

針對(duì)靛藍(lán)紗色牢度不高、貼近皮膚穿著易沾色及吸濕后皮膚有潮濕悶熱感問題，同時(shí)為改善緯編牛仔面料尺寸穩(wěn)定性差、線圈易脫散等缺點(diǎn)，以靛藍(lán)紗和本白棉紗、異形截面和圓形截面滌綸黑絲與氨綸為原料，在四梳經(jīng)編機(jī)上通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔面料，使貼近皮膚的一面顯露滌綸，另外一面顯露棉紗。通過掃描電子顯微鏡對(duì)不同截面的滌綸表面進(jìn)行表征，并對(duì)其拉伸性能進(jìn)行比較；研究了面料的頂破性能、拉伸彈性回復(fù)性、吸濕速干性能，并利用PhabrOmeter織物風(fēng)格儀對(duì)風(fēng)格特征進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：靛藍(lán)紗的強(qiáng)力高于本白棉紗，而毛羽指數(shù)降低了17.1%；異形截面滌綸顯著提高了經(jīng)編牛仔織物的滴水?dāng)U散速率、芯吸高度、手感和折痕回復(fù)性。

經(jīng)編牛仔； 兩面效應(yīng)； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 滴水?dāng)U散速率； 折痕回復(fù)性； 風(fēng)格評(píng)價(jià)

牛仔面料已有150多年的歷史，在崇尚舒適、回歸自然的消費(fèi)理念下，消費(fèi)者希望面料外觀上具有傳統(tǒng)牛仔的風(fēng)格，又要求其柔軟輕薄、舒適透氣、彈性及回復(fù)性好。常規(guī)的機(jī)織牛仔面料已難以滿足這些要求。隨著針織技術(shù)的快速發(fā)展，針織物的線圈結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)以上服用性能提供了可能。近年來出現(xiàn)了緯編針織牛仔布，但其較好的緯向延伸性卻難以適應(yīng)服裝的尺寸穩(wěn)定性要求。這就需要牛仔面料既具有傳統(tǒng)牛仔的風(fēng)格和舒適性，而面料的尺寸穩(wěn)定性和身骨要介于機(jī)織產(chǎn)品和緯編針織產(chǎn)品之間。

經(jīng)編織物具有良好的內(nèi)在特性和表面結(jié)構(gòu)，脫散性小，豐滿堅(jiān)牢，尺寸穩(wěn)定性好，通過原料、組織結(jié)構(gòu)和后整理可產(chǎn)生獨(dú)特的視覺和觸覺效應(yīng)，或富有彈性、伸縮自如，或厚實(shí)挺括、靚麗隨意，或柔軟豐滿、具有皮革質(zhì)地，因此更加適宜應(yīng)用于男裝面料領(lǐng)域。但經(jīng)編整經(jīng)和織造對(duì)紗線的強(qiáng)伸性要求較高[1]，生產(chǎn)上常采用化學(xué)纖維。隨著人們回歸自然理念不斷加強(qiáng)，天然纖維備受推崇和青睞，近年來，棉纖維開始逐漸在經(jīng)編內(nèi)衣領(lǐng)域[2-3]使用，但是在經(jīng)編外衣面料上的應(yīng)用[4]仍較少。

將棉纖維用在直接接觸皮膚的貼身塑身內(nèi)衣面料可吸汗、保溫、透氣，但棉纖維的強(qiáng)度不如滌綸、錦綸等化學(xué)纖維，在經(jīng)編整經(jīng)和織造過程中易因張力波動(dòng)導(dǎo)致棉紗產(chǎn)生力學(xué)損傷[1]，并且棉紗有毛羽和棉結(jié)，在經(jīng)編整經(jīng)和生產(chǎn)中會(huì)因糾纏和團(tuán)聚的毛羽或棉結(jié)堵塞分紗筘和導(dǎo)紗針從而引起斷紗，故棉紗在經(jīng)編生產(chǎn)中除對(duì)強(qiáng)力有要求外，對(duì)毛羽[5]亦有較高要求，通?？刹捎眉奂彿绞絹斫档兔藜喢餥6]、提高強(qiáng)力。靛藍(lán)紗采用束染方式將靛藍(lán)染料上染到棉紗[7-9]，在棉紗表面獲得靛藍(lán)色，并在不同的成衣水洗過程中可呈現(xiàn)深、中、淺不同程度的藍(lán)色，為牛仔面料的一大特色。但靛藍(lán)紗色牢度不高[10]，在服用過程中，若靛藍(lán)紗貼皮膚穿著，易使皮膚沾色，且親水基的棉制品既能吸濕，也能保濕，棉纖維吸入汗水之后，一旦汗水飽和，其干燥速度緩慢，從濕潤狀態(tài)到水分平衡所需的時(shí)間長，使人體皮膚有潮濕的感覺。

為此，本文通過經(jīng)編結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將親水性的棉纖維和疏水性的聚酯纖維制成兩面織物，利用天然纖維吸濕性好的特性將汗液吸到織物表面(服用正面)，而靠近皮膚側(cè)(服用反面)則是異形截面達(dá)到導(dǎo)濕排汗的疏水性纖維使皮膚感覺干爽，并與氨綸進(jìn)行交織，提高織物的穿著舒適性。本文利用經(jīng)編結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種兩面效應(yīng)的彈性經(jīng)編牛仔面料，并研究了該面料的頂破性能、拉伸彈性回復(fù)性、吸濕速干性能和風(fēng)格特征。此外，利用掃描電子顯微鏡對(duì)異形和圓形截面滌綸黑絲的形貌進(jìn)行表征，以明晰其面料吸濕速干機(jī)制。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1材料

18.2 tex靛藍(lán)紗和18.2 tex本白棉紗，由常州紅昇染整有限公司提供，為更好地了解靛藍(lán)紗本身的物理性能和編織特性，用本白棉紗作為參考樣；83.3 dtex/72 f異形和圓形截面滌綸黑絲DTY，由日本東麗株式會(huì)社提供；44.4 dtex氨綸，由泰光化纖有限公司提供。靛藍(lán)紗和滌綸黑絲用GE118型整經(jīng)機(jī)(常州第八紡織機(jī)械有限公司)進(jìn)行整經(jīng)，氨綸用GE568型氨綸整經(jīng)機(jī)(射陽縣杰力紡織機(jī)械有限公司)進(jìn)行整經(jīng)，預(yù)牽伸率為80%。

1.2原料形態(tài)及性能表征

1.2.1滌綸表面形貌表征

將異形和圓形截面滌綸黑絲DTY經(jīng)丙酮、無水乙醇除去表面油脂后干燥，在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室(溫度為(20±2)℃，相對(duì)濕度為(65±3)%)調(diào)濕24 h。鍍金后，運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)在加速電壓為5 kV時(shí)觀察纖維的表面。

1.2.2滌綸黑絲DTY拉伸性能表征

根據(jù)GB/T 3916—1997《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定》，用YG020B型電子單紗強(qiáng)力儀比較異形和圓形截面滌綸黑絲的拉伸性能。

1.2.3棉紗性能測試

根據(jù)FZ/T01086—2000《紡織品 紗線毛羽測定方法 投影計(jì)數(shù)法》，用YG172A型毛羽測試儀測定靛藍(lán)紗和本白棉紗毛羽指數(shù)；根據(jù)GB/T 3916—1997紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定》，用YG020B型電子單紗強(qiáng)力儀測定靛藍(lán)紗和本白棉紗的拉伸性能。

以上實(shí)驗(yàn)均在恒溫恒濕條件(溫度為(20±2)℃，相對(duì)濕度為(65±2)%)下先平衡24 h后進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用特里科經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)的經(jīng)編針織物其外觀效應(yīng)取決于經(jīng)編機(jī)的機(jī)號(hào)、梳櫛數(shù)、每把梳櫛的墊紗運(yùn)動(dòng)、穿經(jīng)規(guī)律及所用紗線的類型、粗細(xì)和顏色等。正常情況下，經(jīng)編針織物前梳GB1顯露在工藝正面(線圈面)和工藝反面(延展線面)，其他梳櫛按前后順序依次被前梳線圈和延展線夾在中間。為獲得反面為導(dǎo)濕排汗滌綸、正面為棉紗的服用針織物，采用滌綸和氨綸走成圈組織、棉紗走襯緯組織，在德國卡爾邁耶特里科經(jīng)編機(jī)HKS4-EL上進(jìn)行織造，機(jī)號(hào)為E28，機(jī)上牽拉密度為29橫列/cm，實(shí)際使用3把梳櫛，均滿穿。第1把梳櫛(GB1)穿滌綸黑絲DTY，第2把梳櫛(GB2)穿棉紗，第4把(GB4)梳櫛穿氨綸，墊紗組織為：GB1，2-3/2-1/1-0/1-2//；GB2，4-4/2-2/0-0/2-2//；GB4，1-0/1-2/2-3/2-1//。送經(jīng)量分別為：GB1，1 420 mm/臘克；GB2，500 mm/臘克；GB4，900 mm/臘克。

該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使GB1滌綸黑絲和GB4氨綸交織成圈形成織物的工藝正面，而GB2棉紗應(yīng)被GB1和GB4夾持在中間層，但其墊紗組織為襯緯組織，且墊紗方向與GB1同向，則襯緯紗的轉(zhuǎn)向弧會(huì)閃避到成圈梳GB1的延展線表面，導(dǎo)致襯緯紗轉(zhuǎn)向弧顯露在織物的工藝反面，從而形成兩面效應(yīng)。工藝正面貼近皮膚穿著作為服用反面，工藝反面顯露棉紗作為織物服用正面。

經(jīng)定形后，織物的縱橫密分別為36橫列/cm、19.5縱行/cm。

1.4織物性能表征及風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)

1.4.1織物性能表征

采用HD026 N型多功能電子織物強(qiáng)力儀按照GB/T 19976—2005 《紡織品 頂破強(qiáng)力的測定 鋼球法》，測試織物的頂破性能。

采用YG0260C型電子織物強(qiáng)力機(jī)按照GB/T 3923.1—1997 《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定 條樣法》測試?yán)旎貜?fù)性能，夾持長度為100 mm，拉伸速度為100 mm/min，試樣寬度為50 mm，定伸長率為100%，預(yù)加張力為1 N，反復(fù)1次，松弛等待60 s，張緊等待30 s，回程速度為50 mm/min。

按照GB/T 21196.2—2007 《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測定 第2部分：試樣破損的測定》，測試織物的耐磨性能。

按照GB/T 21655.1—2008 《紡織品 吸濕速干性的評(píng)定 第1部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》，測試面料的吸濕速干性能。貼近皮膚的服用反面為測試面。

1.4.2織物風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)

用PhabrOmeter織物風(fēng)格儀[11-12]對(duì)經(jīng)編牛仔面料進(jìn)行手感風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)，并與普通滌綸黑絲的面料進(jìn)行對(duì)比。測試時(shí)以服用反面接觸推桿。

以上實(shí)驗(yàn)均在恒溫恒濕條件下(溫度為(20±2)℃，相對(duì)濕度為(65±2)%)先平衡24 h后進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果按測試標(biāo)準(zhǔn)多次測試，加權(quán)后取平均值。

2 結(jié)果和討論

2.1纖維形態(tài)及紗線性能表征

2.1.1滌綸黑絲纖維表面形貌表征

83.3 dtex /72 f滌綸黑絲DTY及纖維的掃描電鏡照片見圖1、2。

圖1 異形截面滌綸黑絲DTY及纖維的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.1 SEM images of black polyester DTY and filament with irregular cross-section. (a) Polyester DTY(×500); (b) Polyester filament (×2 500)

圖2 圓形截面滌綸黑絲DTY及纖維的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.2 SEM images of black polyester DTY and filament with circle cross-section. (a) Polyester DTY (×500); (b) Polyester filament (×2 500)

對(duì)比圖1、2可見，與圓形截面滌綸相比，異形截面滌綸表面具有十字溝槽，可產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，使汗水通過芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔醚杆龠w移至織物表面，并散發(fā)，從而達(dá)到導(dǎo)濕快干。

2.1.2滌綸黑絲DTY拉伸性能表征

表1示出異形和圓形截面滌綸黑絲DTY的拉伸性能。異形截面滌綸的斷裂強(qiáng)力比圓形的下降10.9%，斷裂伸長率提高26.4%。

表1 滌綸黑絲DTY的拉伸性能Tab.1 Tensile properties of DTY of black polyester filament

2.1.3靛藍(lán)紗線與本白棉紗的性能比較

靛藍(lán)紗的拉伸性能及毛羽分別見表2、3。由表2可見，靛藍(lán)紗的斷裂強(qiáng)力比本白棉紗提高32%，斷裂伸長率下降2.5%。由表3可見，靛藍(lán)紗3 mm以上毛羽數(shù)總和為48.63個(gè)/m，比本白棉紗下降了17.1%。原因是靛藍(lán)紗經(jīng)過束染后，靛藍(lán)染料上染在紗線表面，使表面毛羽貼伏紗體，從而使紗線強(qiáng)力提高[13]。

表2 靛藍(lán)紗與本白棉紗的拉伸性能Tab.2 Tensile properties of indigo yarns and gray cotton yarns

2.2織物性能表征及風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)

以靛藍(lán)紗和氨綸與異形截面滌綸黑絲DTY交織形成的兩面效應(yīng)吸濕速干經(jīng)編牛仔面料為1#試樣，與圓形截面滌綸黑絲DTY交織形成的面料為2#試樣；將本白棉紗與圓形截面滌綸黑絲DTY和氨綸交織形成的面料為3#試樣。

表3 靛藍(lán)紗與本白棉紗不同長度分布的平均毛羽數(shù)Tab.3 Average hairiness numbers at different length groups of indigo and gray cotton yarns 個(gè)/m

注：每種紗測試總長為400 m。

2.2.1織物物理性能表征

作為服用織物，尤其作為褲料，織物需要具有良好的頂破性能、彈性回復(fù)和耐磨性。兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔織物的頂破性能、彈性回復(fù)率、耐磨性測試結(jié)果見表4。由表可知，試樣1#頂破強(qiáng)力比2#提高6.6%，經(jīng)向彈性回復(fù)率提高4.3%，緯向彈性回復(fù)率沒有明顯提升，耐磨次數(shù)提高57.9%。其原因是導(dǎo)濕排汗滌綸表面溝槽使其與靛藍(lán)紗及氨綸交織時(shí)紗線間抱合力增加，提高了織物的頂破強(qiáng)力和耐磨次數(shù)。試樣3#的頂破強(qiáng)力比1#和2#顯著降低，與本白棉紗染色后紗線強(qiáng)力[14]下降有關(guān)，彈性回復(fù)與耐磨次數(shù)與2#接近，未有顯著差異。

表4 兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔織物的性能Tab.4 Properties of various two-sided effect warp knitted denim fabrics

2.2.2織物吸濕速干性能

表5示出織物的吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度、蒸發(fā)速率和透濕量表征結(jié)果。試樣1#的吸水率較好，但與試樣2#、3#相比沒有明顯提高。滴水?dāng)U散時(shí)間與織物表面性能有關(guān)，試樣1#的滴水?dāng)U散時(shí)間只有0.3 s，明顯優(yōu)于試樣2#和3#(5.5 s)，充分反映溝槽表面的異形截面滌綸纖維發(fā)揮了作用。芯吸高度反映了水受重力作用遷移的能力，與紗線間孔隙和紗線本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，且經(jīng)編織物的經(jīng)向芯吸高度高于緯向，這是由于紗線沿經(jīng)向編織，經(jīng)向連續(xù)性有利于芯吸[15]。試樣1#中由于溝槽狀滌綸纖維的芯吸作用明顯，故其經(jīng)向芯吸高度明顯高于試樣2#和3#。試樣1#的蒸發(fā)速率明顯比其他2個(gè)試樣快，且蒸發(fā)速率與滴水?dāng)U散時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，這與其他研究者的結(jié)論一致[16]。透濕量與織物厚度、面密度及織物密度有關(guān)。從表5可見，3個(gè)試樣的透濕量沒有明顯差異。

2.2.3織物風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)

PhabrOmeter儀通過力傳感桿模擬人手指觸頂織物產(chǎn)生的感官性能評(píng)價(jià)，得到表6的各項(xiàng)量化數(shù)據(jù)來對(duì)兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔進(jìn)行風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)。

兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔面料作為服用面料，需要具有一定的親膚性、折皺回復(fù)性、柔軟度和手感等。柔軟度小則織物柔軟，但太小則織物沒有骨架；結(jié)合剛韌度值，剛韌度太小則織物不夠硬挺，太大則織物顯得僵硬，穿著不舒服，然后再選適中的光滑度。懸垂系數(shù)值小，則織物懸垂性好。

由表6可知，與試樣2#和3#相比，試樣1#光滑、柔軟、懸垂性較好，剛韌度稍差，但折痕回復(fù)率好，相對(duì)手感值優(yōu)異。

表5 兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔織物吸濕速干性能Tab.5 Moisture absorption of various two-sided effect warp knitted denim fabrics

表6 兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔的風(fēng)格客觀評(píng)價(jià)Tab.6 Handle evaluation of various two-sided effect warp knitted denim fabrics

3 結(jié) 論

1)本文利用經(jīng)編襯緯結(jié)構(gòu)閃避墊紗作用設(shè)計(jì)兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔，貼近皮膚的一面為滌綸和氨綸交織；并采用十字溝槽的異形截面滌綸黑絲DTY，解決了靛藍(lán)紗貼膚沾色及棉紗吸濕后潮濕悶熱感的問題；利用氨綸彈性纖維賦予面料的彈性回復(fù)性，提高了服裝穿著舒適性。

2)通過對(duì)兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔的物理性能進(jìn)行表征，得到彈性回復(fù)好、頂破強(qiáng)力高和折痕回復(fù)性好的織物。利用PhabrOmeter織物風(fēng)格儀對(duì)兩面效應(yīng)經(jīng)編牛仔風(fēng)格進(jìn)行評(píng)價(jià)，異形截面滌綸黑絲DTY顯著提高了織物的滴水?dāng)U散速率、芯吸高度和手感，提高了織物親膚性和吸濕速干性。

3)整經(jīng)和織造張力對(duì)棉紗的影響尚需進(jìn)一步研究，以便為解決短纖紗經(jīng)編生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)提供有效的方法和措施。

FZXB

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Structuredesignandhandleevaluationofwarpknitteddenimwithtwo-sidedeffect

WAN Ailan1,2, MIAO Xuhong1,2, JIANG Gaoming1,2, MA Pibo1,2, CHEN Qing1,2

(1.EngineeringResearchCenterforKnittingTechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122，China； 2.KeyLaboratoryofEco-Textiles(JiangnanUniversity),MinistryofEducation,Wuxi,Jiangsu214122，China)

The indigo yarns have lower color fastness, stain the skin easily and make the skin the humid feeling after moisture absorption, and the weft knitted denim is easy to ladder and has bad dimensional stability. To solve above problems, the warp knitted denim fabrics were designed with indigo and gray yarns, irregular and circle cross-section polyester black yarns, and spandex on Tricot of Karl Mayer with the four bars to let polyester close to the skin and cotton yarn appear in other side. The surface of different cross-section polyester was characterized by scanning electron microscope. The tensile properties of polyester, indigo and gray cotton yarns were tested. The bursting strength, tensile elastic resilience and moisture absorption properties were investigated. The handle of the fabric was evaluated by the PhabrOmeter.The results show that the hairiness index of indigo yarn has a reduction by 17.1% and the strength was higher compared with the gray cotton yarn. The water absorbency ratio, vertical wicking height, handle and wrinkle recovery of the warp knitted denim fabric with irregular cross-section polyester are improved notably.

warp knitted denim; two-sided effect; structure design; water absorbency ratio; wrinkle recovery rate; handle evaluation

TS 186.1

：A

10.13475/j.fzxb.20161101706

2016-11-07

：2017-02-15

江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金-前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2015019-01，BY2016022-42)

萬愛蘭(1976—)，女，副教授，博士。主要研究方向?yàn)獒樋椊Y(jié)構(gòu)與性能。E-mail：ailan.wan@jiangnan.edu.cn。