亲水涤纶/棉混纺织物吸湿快干性能分析

王晓丽++赵菊梅

摘要：

本文对嵌入聚氨酯基团的亲水涤纶/棉混纺织物的吸湿快干性能进行了对比分析研究。选取亲水涤纶与棉100、85/15、60/40、15/85、0等5种混纺比的面料，测试吸水率、芯吸高度、滴水扩散时间、蒸发速率、透湿量等5个性能指标，对比研究了试样的吸湿快干性能。结果表明，60/40的混纺比即可满足吸湿快干面料标准的技术要求，亲水涤纶纤维拥有较为理想的吸湿快干性能，具有较大的市场前景。

关键词：亲水涤纶；混纺面料；吸湿快干

涤纶纤维被称为“高仿棉”纤维，因其外观与棉相似，且物理机械性能优异、价格低廉，在纺织原料市场占有不容小觑的份额。为了克服涤纶纤维回潮率差的特点，改善其亲肤性，人们从降低纤维细度、改变涤纶分子结构、调节横截面形状、优化亲水整理工艺[1-4]等多个方面入手，在提高涤纶纤维芯吸能力、回潮率、吸放湿速率等方面取得了积极的成效。

亲水涤纶是近年来改性涤纶的新成果，其在涤纶分子链中接枝共聚嵌入聚酰胺基团[5]，很大程度上改善了纤维的吸湿性和染色性能，使纤维的玻璃化温度、模量、强伸性等发生很大变化，纤维手感更加柔软，光泽更加温和，摩擦性能等获得较大提升。本文测试了不同混纺比亲水涤纶/棉混纺织物的吸水率、芯吸高度、滴水扩散时间、水分干燥速率及透湿量等多个指标，分析了亲水涤纶混纺比对其产品吸湿快干性能的影响。

1 亲水涤纶/棉混纺纱线及面料

1.1 原料

本文采用的亲水涤纶为棉型短纤，线密度1.33dtex，断裂强度2.45cN/dtex，初始模量43.6cN/dtex，断裂伸长率18.6%，回潮率0.95%，与常规涤纶相比，手感更佳柔软。纺纱性能与涤纶相似，纺纱过程中静电现象得到明显抑制。

采用成熟度高、短绒和含杂较少的棉纤维，主体长度28.82mm，细度1.47dtex，成熟度1.78，断裂强度2.87 cN/dtex，短绒率10.53%，含杂率1.89%，回潮率6.8%。

1.2 纱线规格

采用上述亲水涤纶和棉纤维原料，设计生产5个品种环锭纺机织纱，分别为14.8tex亲水涤纶纯纺纱、14.8tex亲水涤纶/棉（85/15）混纺纱、14.6tex亲水涤纶/棉（60/40）混纺纱、15.4tex亲水涤纶/棉（15/85）混纺纱、14.8tex棉纯纺纱（纱线线密度为实测值）。其织制的面料按照先后顺序分别编号为：1#、2#、3#、4#和5#。

1.3 织物规格

织物组织统一选用2上1下右斜纹，其织物结构参数如表1所示。

2 试验部分

2.1 吸水率测试

根据GB/T 21655.1《纺织品吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》测试面料吸水性能。首先将5个样品在恒温恒湿条件下调湿平衡。电子天平称取并记录试样原始质量。随后将试样放在盛有三级水的容器内，浸湿试样后按要求自然平整垂直悬挂，直至试样上面料滴水间隙大于30s时，取下称取并记录试样质量。

2.2 芯吸高度测试

根据FZ/T 01071—2008《纺织品毛细效应试验方法》，采用YG（B）871型毛细效应测试仪，将试样放置在温度（20±2）℃、湿度（65±3）%、标准大气压环境下，进行预调湿，试样规格300mm×30mm，芯吸时间30min，记录试样面料芯吸高度。

2.3 滴水扩散时间测试

根据GB/T 21655.1《纺织品吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》测试面料滴水扩散时间。首先将5个样品在恒温恒湿条件下调湿平衡，然后按要求将水滴于试样表面，记录渗透时间。

2.4 蒸发速率测试

根据GB/T 21655.1《纺织品吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》测试面料水分蒸发速率。首先将5个样品在恒温恒湿条件下调湿平衡，距试样1cm处滴落0.05mL水于试样表面，记录水分蒸发量与时间的关系。

2.5 透湿量测试

根据GB/T 12704.2—2009《纺织品织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》测试透湿量。试样尺寸30cm×30cm，试样放置在温度（20±2）℃、湿度（65±3）%、标准大气压环境下，将透湿杯放置在仪器平台上，经半小时平衡后，电子天平记录试样质量，再经一定时间称取并记录试样质量。

3 试验结果与分析

3.1 吸湿速干性能评价

根据GB/T 21655对试样吸湿速干性进行评价，测试结果与标准中技术要求的对比结果见表2。从总体上看，试样的吸湿快干性随混纺比的变化而变化，但又不完全符合规律。

3.2 吸湿快干性与亲水涤纶混纺比的关系

吸水率与构成织物纤维的吸湿性和吸湿速率有关，从吸水率来看，随着亲水涤纶混纺比的减小，试样吸水率明显下降，说明该亲水涤纶的吸水性能优异，但为了保证良好的吸水性，必须满足一定的混纺比，4#织物吸水率为96%，表明当混纺比小于15%时不能满足吸湿快干面料对吸湿性能的技术要求。

芯吸高度表征了水分沿织物表面单向传递的能力[6]，测试结果表明，当亲水涤纶混纺比在15%以上时，其混纺织物的芯吸高度均满足吸湿快干面料的技术要求，但同时表明，织物的芯吸高度受到其他因素的影响。

滴水扩散时间表征了水分沿织物表面各个方向扩散的能力，其测试结果表明，当亲水涤纶混纺比大于60%时，织物具有良好的水分扩散能力，满足相关技术要求，但当混纺比进一步减小时，滴水扩散时间急剧上升，表现出棉型织物明显保湿特征。

蒸发速率反映了织物吸湿后的快速散湿能力，测试结果表明，4#织物蒸发速率仍能达到要求。纯纺亲水涤纶蒸发速率较高，基本符合混纺比的律动规律。

透湿量反j映织物排汗、排汽的性能，试验结果表明，当亲水涤纶混纺比>15%时，透湿量即可符合吸湿快干面料要求。其透湿量律动规律同混纺比，与所含的亲水涤纶含量密切相关。

3.3 吸湿快干性与织物结构参数的关系

试验中我们已排除不同织物结构对试样织物吸湿快干性能的影响，但织物密度不同给试样吸湿快干性能带来了显著影响。主要表现在芯吸高度、滴水扩散时间和蒸发速率这3个表征织物快干性能的指标，1#和3#试样织物密度较大，对其水分蒸发性能产生了不利影响，但对于水分吸收能力的影响并不显著。

面料的吸湿快干性能不仅与构成面料的纤维性能密切相关，而且与织物结构及后处理工艺相关，因此，吸湿快干面料的生产和开发中应更加注重织物结构的设计和织物表面形态的处理。

4 结论

（1）以不同混纺比的亲水涤纶作为研究对象，采用织物吸水率、芯吸高度、滴水扩散时间、蒸发速率及透湿量等指标表征了织物的吸湿快干性能。结果表明，当亲水涤纶混纺比≥40%时，可获得较好的吸湿快干性能，所有指标均符合GB/T 21655标准的技术要求。

（2）引入聚氨酯基团的亲水涤纶表现出较为理想的吸湿快干性能，参照普通吸湿快干涤纶，表现出一定的性能优势，具有较强的市场前景。

（3）织物的吸湿快干性与构成织物的纤维及织物结构参数，以及织物表观形态等因素密切相关，应调整织物的组织结构，降低织物厚度和织物密度，以增强织物透气、透湿能力，进一步提高产品的穿着舒适性。

参考文献：

[1]刘宝娟，侯晓鹏，肖秋利，等.吸湿排汗防静电面料的开发[J].棉纺织技术，2012，40（8）：50-52.

[2]张素俭，吴春燕.吸湿排汗双面府绸织物的吸湿快干性能分析[J].上海纺织科技，2013，41（7）：49-52.

[3]冯爱芬，张永久.蜂窝纤维针织物吸湿排汗性能研究[J].针织工业，2014，（10）：5-8.

[4]段亚峰，姚江薇.竹浆纤维/涤纶/大麻纤维混纺面料的开发及其性能分析[J].纺织学报，2013，34（10）：43-47.

[5]廉志军，潘菊芳，金剑.亲水易染型聚酯纤维及其织物性能[J].纺织学报，2013，34（2）：101-104.

[6]赵钊辉.吸湿速干接花型衬衫面料的开发[J].上海纺织科技，2014，42（9）：30-41.

[作者单位：王晓丽，国家纺织产品质量监督检验中心（江阴）；赵菊梅，盐城工业职业技术学院]