黃海濤，陳莉娜，姚永標(biāo)

(河南工程學(xué)院 河南省服用紡織品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450007)

原液著色黏膠/錦綸混紡緯編內(nèi)衣面料的性能

黃海濤，陳莉娜，姚永標(biāo)

(河南工程學(xué)院 河南省服用紡織品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450007)

利用原液著色黏膠綠色環(huán)保、柔軟、吸濕性好和錦綸耐磨性強(qiáng)的特性，將2種纖維以不同的比例混紡得7種紗線(xiàn)，采用相同的工藝條件在針織無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上編織，對(duì)7種織物進(jìn)行了剛?cè)嵝?、抗起球起毛性、透氣性、吸濕性、耐磨性、頂破?qiáng)力等力學(xué)和舒適性測(cè)試，使用灰色聚類(lèi)對(duì)7種織物的綜合性能進(jìn)行了評(píng)判，發(fā)現(xiàn)黏膠/錦綸(25/75)織物的綜合性能最好，純錦綸織物綜合性能中等，黏膠/錦綸(65/35)織物的綜合性能最差.

原液著色黏膠；錦綸；緯編面料；灰色聚類(lèi)

原液著色纖維是在紡絲溶液或熔體中加入著色劑，經(jīng)過(guò)紡絲而得到的有色纖維，也被稱(chēng)為無(wú)染纖維或紡前染色纖維.原液著色可以省去印染工序，避免印染廢水的大量產(chǎn)生，具有突出的環(huán)境友好特征，符合化纖行業(yè)環(huán)保及清潔化生產(chǎn)的要求[1].原液著色黏膠纖維具有透氣性好、吸濕性強(qiáng)、手感柔軟等優(yōu)點(diǎn)，還具有與棉纖維相近的回潮率和吸濕性能，符合人體皮膚的生理要求，具有光滑清爽、抗靜電等特性[2]，但彈性及尺寸穩(wěn)定性稍差.錦綸纖維具有強(qiáng)度高、耐磨及彈性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有優(yōu)良的染色性能，但其吸濕與透氣性稍差[3].將這兩種纖維混紡，經(jīng)紡紗后試制針織內(nèi)衣面料或夏季的貼身面料，可各取所長(zhǎng)、避其所短，達(dá)到性能互補(bǔ)的目的.本研究采用不同比例混紡紗線(xiàn)，分析各混紡針織物的服用性能，得出最佳的混紡比例.

1 試樣準(zhǔn)備

1.1設(shè)備參數(shù)

設(shè)備型號(hào)為歐大偉無(wú)縫針織內(nèi)衣機(jī)BQDYTEC8，機(jī)號(hào)為26針/25.4 mm，筒徑為356 mm，路數(shù)為8F，總針數(shù)為1 152.

1.2試樣

原液著色黏膠具有綠色環(huán)保、柔軟、吸濕、親膚性好等優(yōu)點(diǎn)，錦綸具有耐磨性好、強(qiáng)力高、彈性?xún)?yōu)良等特性，將黏膠纖維和錦綸纖維按照不同比例混紡得到純黏膠、黏膠/錦綸(75/25)、黏膠/錦綸(65/35)、黏膠/錦綸(50/50)、黏膠/錦綸(35/65)、黏膠/錦綸(25/75)和純錦綸共7種紗線(xiàn)，織物編號(hào)分別用A，B，C，D，E，F(xiàn)，G表示，紗線(xiàn)的線(xiàn)密度均為14.6 tex，采用緯平針組織，試樣均在無(wú)縫針織內(nèi)衣機(jī)上編織，未經(jīng)過(guò)后整理.

1.3上機(jī)工藝

將這些紗線(xiàn)分別在無(wú)縫針織內(nèi)衣機(jī)上編織，所有織物均采用緯平針組織.為了保證不同織物的結(jié)構(gòu)規(guī)格相同，在上機(jī)編織過(guò)程中采用相同的編織速度、給紗張力、牽拉張力等工藝條件.下機(jī)后，經(jīng)測(cè)試，織物的縱密為193橫列/50 mm，橫密為171縱行/50 mm，厚度為5.6 mm，干燥質(zhì)量均為145 g/m2.

2 性能測(cè)試

2.1測(cè)試儀器與方法

(1)剛?cè)嵝詼y(cè)試[4].采用LLY-01B型電腦控制硬挺度儀，儀器測(cè)試角度為41.5°，儀器壓板推進(jìn)速度為4 mm/s，壓板寬度為25 mm×200 mm.試樣長(zhǎng)度為18 cm，在校準(zhǔn)大氣壓下調(diào)濕24 h.每種織物的縱橫向各測(cè)試4次，測(cè)試結(jié)果為總平均抗彎長(zhǎng)度，取平均值Uh.計(jì)算公式如下：

(1)

式中：Cl為經(jīng)向4次平均抗彎長(zhǎng)度；Ch為緯向4次平均抗彎長(zhǎng)度.

(2)起球起毛性測(cè)試[5].采用YG502型織物起毛起球儀，加壓壓力為780 cN，起球次數(shù)為600.試樣直徑為(113±0.5) mm，每種織物試樣各裁取5塊，測(cè)試時(shí)試樣正面朝上.

(3)織物透氣性能測(cè)試[6].采用寧波紡織儀器廠(chǎng)Y561型織物透氣性測(cè)試儀，試樣試驗(yàn)面積為20 cm2，采用100 Pa降壓，同一試樣在不同部位重復(fù)測(cè)定至少10次，結(jié)果取平均值.

(4)吸濕性測(cè)試[7-8].織物的吸濕性用回潮率表示，采用YG747 型通風(fēng)式快速八籃恒溫烘箱進(jìn)行測(cè)試.試樣在烘箱內(nèi)加熱至規(guī)定溫度的空氣中烘燥，使水分蒸發(fā)，直到連續(xù)兩次稱(chēng)質(zhì)量的差值小于后一次稱(chēng)質(zhì)量的0.1%，兩次間隔25 min.

(5)導(dǎo)濕性測(cè)試[9].采用YG871型毛細(xì)效應(yīng)測(cè)試儀.試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下在空氣中放置24 h，測(cè)試時(shí)每種試樣縱橫向各取3塊，計(jì)時(shí)30 min，讀取液體沿樣條上升的滲液高度，計(jì)算其平均值作為該織物的芯吸高度.

(6)頂破強(qiáng)力測(cè)試[10].采用HD026N型電子織物強(qiáng)力儀測(cè)試，樣品直徑為6 cm，頂破彈子下降速度為100 mm/min，每種試樣取5塊進(jìn)行測(cè)試，電腦自動(dòng)記錄5組數(shù)據(jù)及其平均值.

(7)織物耐磨性測(cè)試[11].采用Y522型圓盤(pán)式織物平磨儀測(cè)試，選用重錘250 cN，回轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)定為150，壓力為250 cN.每個(gè)試樣分別隨機(jī)剪取5塊，分別測(cè)量試樣磨損前后的質(zhì)量，求其質(zhì)量減少率的平均值.

2.2測(cè)試結(jié)果與分析

2.2.1測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果如表1所示.

表1 試樣測(cè)試結(jié)果Tab.1 The results of simple test

2.2.2測(cè)試結(jié)果分析

(1)剛?cè)嵝苑治?由表1可知，純黏膠織物的剛?cè)嵝宰钚?，?.003 cm；純錦綸織物的剛?cè)嵝宰畲?，?.127 cm.織物的剛?cè)嵝噪S著錦綸混紡比例的增加而變大，這是由于錦綸纖維的硬挺性比黏膠纖維好.

(2)起毛起球性能分析.從表1中可以看出，純黏膠織物的測(cè)試等級(jí)為4.5級(jí)，抗起毛起球性最好，表面只有少許的小顆粒；純錦綸織物的抗起毛起球性最差，測(cè)試等級(jí)為3.5級(jí)，織物表面上有大量的顆粒和毛球.這是因?yàn)殄\綸纖維的強(qiáng)度比較大，織物起毛后相互糾纏在一起不易被磨掉而起球.隨著錦綸混紡比例的增加，織物的起毛起球量逐漸增多，當(dāng)錦綸混紡比增量不太大時(shí)，織物抗起毛起球性測(cè)試等級(jí)相差不大.

(3)透氣性分析.表1的結(jié)果顯示，純錦織物的透氣性最差，為982.6 mm/s，純黏膠織物的透氣性數(shù)值是1 390.0 mm/s，其他比例的織物為1 278.0～1 380.0 mm/s且隨著錦綸纖維混紡比的增加而減少，但透氣率的差別不是十分明顯.這是因?yàn)橛绊懣椢锿笟庑缘囊蛩刂饕欣w維的性質(zhì)、紗支、組織結(jié)構(gòu)、環(huán)境等.在這些因素相同的情況下，織物的透氣性主要與纖維的性質(zhì)有關(guān).黏膠纖維的透氣性能比錦綸纖維好，故純黏膠織物的透氣性能最好，隨著黏膠纖維混紡比例的降低，織物的透氣性能逐漸下降.

(4)吸濕性分析.表1的結(jié)果表明，在 YG747型通風(fēng)式快速八籃恒溫烘箱中測(cè)試后，通過(guò)計(jì)算得出黏膠織物的回潮率達(dá)到了12.5%，接近公定回潮率，而純錦綸織物的回潮率是4.2%.織物的回潮率太高，人穿著時(shí)有潮濕感，感覺(jué)不舒適；織物的回潮率太低，易聚積靜電，穿著也不舒適，尤其是化學(xué)纖維.研究表明，當(dāng)織物的回潮率在12%左右時(shí)，穿著的舒適性能是最好的.因此，在混紡面料中，黏膠/錦綸(75/25)織物的回潮率在舒適性方面更適合人體的需要.

(5)導(dǎo)濕性分析.由表1可知，純黏膠纖維織成的織物的芯吸高度明顯大于純錦綸織物.普通錦綸織物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的芯吸高度只有5.7 cm左右，純黏膠織物的芯吸高度大約為14.3 cm，遠(yuǎn)高于純錦綸纖維織物，故純黏膠織物的吸濕性能最好.

(6)頂破強(qiáng)力分析.由表1可以看出，純黏膠織物的頂破強(qiáng)力最低，只有191.3 N，而純錦綸織物的頂破強(qiáng)力達(dá)到了328.4 N.混紡面料中黏膠/錦綸(25/75)織物的綜合性最高，達(dá)到272.3 N，其他織物為197.0～227.8 N，相差不大.這是因?yàn)榧冨\綸纖維具有較高的強(qiáng)力，而純黏膠纖維的強(qiáng)力較小.在混紡織物中，錦綸的混紡比例越多，織物的頂破強(qiáng)力也就越大.

(7)耐磨性分析.表1的結(jié)果顯示，純黏膠織物的耐磨性能最差，質(zhì)量減少率達(dá)到0.908%；純錦綸織物的耐磨性最好，質(zhì)量減少率達(dá)到0.422%.在織物組織與紗線(xiàn)排列密度相同的情況下，織物的耐磨性能主要是由紗線(xiàn)的種類(lèi)決定的.錦綸纖維的強(qiáng)度比較高，耐磨性能比較好，即使纖維被磨斷，纖維相互糾纏在一起，織物的質(zhì)量也不會(huì)減少太多，但會(huì)因纖維相互糾纏而起球，從而影響織物的外觀(guān)性能.

3 原液著色黏膠/錦綸針織內(nèi)衣面料性能研究的綜合評(píng)價(jià)

灰色聚類(lèi)是根據(jù)關(guān)聯(lián)矩陣或灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)將一些觀(guān)測(cè)指標(biāo)或觀(guān)測(cè)對(duì)象聚集成若干個(gè)可定義類(lèi)別的方法.根據(jù)織物的用途，選取有代表性的性能指標(biāo)進(jìn)行分析.

(1)對(duì)結(jié)果進(jìn)行均值化處理，確定聚類(lèi)系數(shù)矩陣

為了清楚地體現(xiàn)不同因素間的聯(lián)系，本研究采用灰色系統(tǒng)理論中的平均值化處理方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果如表2所示.

表2 織物性能測(cè)試數(shù)據(jù)處理結(jié)果Tab.2 Processing results of the fabric performance test

將綜合性能分為好、中、差，記為k1，k2，k3，確定聚類(lèi)系數(shù)矩陣[dij]m×n.其中，m為聚類(lèi)對(duì)象數(shù)，n為聚類(lèi)指標(biāo)數(shù).

(2) 定義j(j=1，2，3)指標(biāo)對(duì)3個(gè)灰類(lèi)的區(qū)間.設(shè)指標(biāo)1，2，3的3個(gè)灰類(lèi)區(qū)間：

根據(jù)聚類(lèi)系數(shù)矩陣dij的聚類(lèi)指標(biāo)數(shù)，分別代入好、中、差性能灰類(lèi)區(qū)間，得到：

?11=[1.053,1.08]，?21=[0.947,1.053]，?31=[0.76,0.947]，
?12=[1.163,1.48]，?22=[0.837,1.163]，?32=[0.5,0.837]，
?13=[1.098,1.41]，?23=[0.902,1.098]，?33=[0.82,0.902]，
?14=[1.133,1.50]，?24=[0.867,1.133]，?34=[0.7,0.867].

(3)定義j指標(biāo)不同灰類(lèi)的白化權(quán)函數(shù)，分別取Xj，Yj，Zj為性能好、中、差的灰類(lèi)間的中點(diǎn),即

根據(jù)考核的4個(gè)性能，得到好、中、差的灰類(lèi)間的中點(diǎn)如下：

X1=1.067，X2=1.322，X3=1.254，X4=1.317，
Y1=1，Y2=1，Y3=1，Y4=1，
Z1=0.854，Z2=0.669，Z3=0.861，Z4=0.784.

(4)根據(jù)白化權(quán)函數(shù)式計(jì)算Fkj：

(5)確定門(mén)閾值λkj并計(jì)算聚類(lèi)權(quán)ηkj如下:

(6)計(jì)算聚類(lèi)系數(shù)，聚類(lèi)系數(shù)矩陣如下：

矩陣中的列代表織物所屬的灰類(lèi)類(lèi)別，行代表7種不同的織物，分別為純黏膠、黏膠/錦綸(25/75)織物、黏膠/錦綸(35/65)織物、黏膠/錦綸(50/50)織物、黏膠/錦綸(65/35)織物、黏膠/錦綸(75/25)織物、純錦綸織物，每一行的最大值所在的縱列決定了織物綜合性能評(píng)價(jià)所屬類(lèi)別.因此，可以得出結(jié)論：綜合性能好的為黏膠/錦綸(25/75)織物、黏膠/錦綸(35/65)織物和黏膠/錦綸(50/50)織物；綜合性能中等的為純錦綸織物和黏膠/錦綸(75/25)織物；綜合性能較差的是純錦綸織物和黏膠/錦綸(65/35)織物.

4 結(jié)論

(1)因兩種織物具有互補(bǔ)性，可通過(guò)合理的混紡比制成混紡織物，混紡織物的服用性能隨兩種纖維含量的不同而不同.

(2)對(duì)7種面料各種性能測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行比較，利用灰色聚類(lèi)綜合分析，綜合性能最好的是黏膠/錦綸(25/75)織物,可建議相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)類(lèi)似針織面料做內(nèi)衣產(chǎn)品時(shí)使用黏膠/錦綸(25/75)的混紡比例.

[1] 李鑫，王玉萍.我國(guó)原液著色纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[EB/OL].[2016-05-23].http://www.ccfa.com.cn/html/hyyw/5623.html.

[2] 陳莉娜，孔繁榮，許瑞超.原液著色黏膠纖維的拉伸性能研究[J].河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，26(1):19-21.

[3] 鮑燕萍.異形錦綸絲針織產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及性能分析[J]．上海紡織科技,1999,12(27)：44-45.

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).紡織品 織物彎曲長(zhǎng)度的測(cè)定:GB/T 18318—2001[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第1部分：圓軌跡法:GB/T 4802.1—2008 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.紡織品 織物透氣性的測(cè)定:GB/T 5453—1997 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

[7] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).原棉回潮率試驗(yàn)方法 烘箱法：GB/T 6102.1—2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[8] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.紡織材料含水率和回潮率的測(cè)定 烘箱干燥法：GB/T 9995—1997[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

[9] 中華人民共和國(guó)發(fā)展和改革委員會(huì).紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法：FZ/T 01071—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[10]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).紡織品 頂破強(qiáng)力的測(cè)定 鋼球法：GB/T 19976—2005[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

[11]國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.紡織品 織物起球試驗(yàn) 圓軌跡法：GB/T 4802.1—1997[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

Studyonthepropertiesofliquidcoloringviscose/nylonblendedweptknittedfabrics

HUANGHaitao,CHENLina,YAOYongbiao

(HenanProvincialResearchCenterofWearableTextiles,HenanUniversityofEngineering,Zhengzhou450007,China)

Based on the excellent moisture absorption performance, soft handle and environmental protection of the liquid coloring viscose, and good abrasion resistance, high strength of the polyamide， blended yarns were spun according to seven different proportion of the two kinds of fibers. Seven kinds of fabric were knitted on the underwear knitting machine with the same process conditions. The mechanical properties and comfortable performance of the fabrics such as stiffness and flexibility, pilling resistance, permeability, moisture absorption performance, abrasion resistance, bursting strength were tested. The comprehensive performance of the seven kinds of fabric was evaluated by the grey clustering, the results showed that the fabric comprehensive performance of liquid coloring viscose/polyamide 25/75 is best, pure polyamide fabric is medium, liquid coloring viscose/polyamide 65/35 is the worst.

liquid coloring viscose; polyamide; weft knitted fabric; grey clustering

TS181

A

1674-330X(2017)03-0010-05

2017-01-09

河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目(17A540001)；河南省服用紡織品工程技術(shù)研究中心開(kāi)放基金(CTERC201605)

黃海濤(1979-)，男，河南唐河人，講師，主要從事紡織工程研究.