牛角瓜纤维混纺针织物性能测试与分析

罗　艳，吴　炜，万贤福，3，汪　军，3

(1.东华大学 纺织学院，上海　201620；2.巴音郭楞蒙古自治州纤维检验所，新疆 巴音郭楞　841000；3.东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室，上海　201620)



牛角瓜纤维混纺针织物性能测试与分析

罗艳1，吴炜2，万贤福1，3，汪军1，3

(1.东华大学 纺织学院，上海201620；2.巴音郭楞蒙古自治州纤维检验所，新疆 巴音郭楞841000；3.东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室，上海201620)

将6种不同混纺比例的牛角瓜纤维混纺纱织成纬平针织物，分别测试针织物的拉伸力学性能、保暖性、透气透湿性和耐磨性能，并对结果进行了对比分析，发现牛角瓜纤维/棉/涤纶混纺织物在拉伸力学性能、透气性和耐磨性能方面较优，而牛角瓜纤维/棉混纺织物在保暖性和透湿性能方面较好。指出：不同牛角瓜纤维含量的织物性能不同，牛角瓜纤维含量为30%的混纺针织物力学性能较好，可用于针织袜子产品开发；牛角瓜纤维含量为40%的混纺针织物力学性能稍差，但保暖性能较好，可用于针织保暖内衣面料；牛角瓜纤维含量为50%的混纺针织物力学性能较低，但保暖性优异，需要进一步优化其力学性能，使其满足保暖性要求的同时更耐穿。

牛角瓜纤维；混纺针织物；织物性能；断裂强度CV；力学性能；保暖性；耐磨性

牛角瓜纤维又名水晶棉，是从牛角瓜果实中获得的冠毛纤维，属于天然纤维素纤维，呈淡淡的黄色，有蚕丝般柔和的光泽，手感柔软滑糯。该纤维特征为：纵向光滑无转曲，横截面呈圆形或椭圆形，有高达80%的中空度，因此保暖性好[1]；纤维强度较棉纤维低，但高于木棉纤维[2]；回潮率比棉高，吸湿性好，并且具有一定的抗菌性[3]，非常适合开发抗菌性要求稍高的纺织品，如内衣内裤、袜子毛巾、医用纱布等；此外，因其具有体积质量小和保暖性好的特点，也可用于开发轻薄保暖型服装面料。

因为具有较多的优异性能，牛角瓜纤维受到广泛关注，有人用化学方法对其进行了一定的预处理，改善了纤维强力和抱合力，使牛角瓜纤维能够顺利纺纱[4-7]；也有人对某种比例的牛角瓜纤维/棉纤维混纺纱进行了纺纱工艺研究和织物产品开发[8]。但对牛角瓜纤维混纺织物的研究较少，牛角瓜纤维混纺织物品种多样性还不够丰富，限制了牛角瓜纤维在纺织服装领域的应用。因此，笔者将对牛角瓜纤维不同混纺比例织物进行性能测试和分析，研究牛角瓜纤维混纺比例对织物性能的影响，以及不同原料与牛角瓜纤维混纺后织物的性能差异，并通过优选混纺比例开发出一种适合做针织保暖内衣的面料。

1　试样准备

1.1纱线性能

笔者采用的纱线为自行设计试纺的牛角瓜纤维/棉纤维混纺纱和牛角瓜纤维/棉纤维/涤纶纤维混纺纱，其混纺比例和纱线性能如表1所示。为方便描述，对牛角瓜纤维/棉纤维30/70、40/60、50/50和牛角瓜纤维/棉纤维/涤纶纤维30/20/50、40/27/33、50/33/17混纺纱编号分别为1、2、3、4、5、6，混纺针织物编号分别为1号、2号、3号、4号、5号、6号。

表1各纤维的混纺比例和纱线性能

纱线品种断裂强度/(cN·tex⁃1)断裂强度CV/%断裂伸长率/%条干CV/%粗节细节个·km⁃13mm及以上毛羽指数/(根·m⁃1)115．738．566．8618．373756032．01213．579．886．5319．7944514033．03311．2311．656．4020．9653018036．15416．7610．208．9117．833455530．00514．8510．417．2119．144129031．20612．6811．966．2720．1252015235．67

由表1可知，分别对比分析1、2、3号纱线和4、5、6号纱线可得出如下变化规律：随着牛角瓜纤维含量的增加，混纺纱的断裂强度、断裂伸长率逐渐下降，纱线条干均匀度变差，毛羽增多，这主要是由于牛角瓜纤维抱合力较差，刚性大，易脆断所致。分别对比1和4、2和5、3和6号纱线，即对比相同牛角瓜纤维含量的牛角瓜纤维/棉纤维混纺纱和牛角瓜纤维/棉纤维/涤纶纤维混纺纱性能，发现加入涤纶纤维的牛角瓜纤维混纺纱断裂强度和断裂伸长率都得到提升，条干均匀度得到改善，毛羽量减少，这主要是因为涤纶纤维强度是三种混纺纤维原料中最高的，且纤维整齐度好，从而使纱线质量得到改善。

1.2织造工艺

纬平针组织一般是内衣类、袜类等的首选组织，且结合牛角瓜纤维中空结构、保暖性好、吸湿性好的特点，笔者将6种混纺纱织成相同规格的纬平针织物，测试几种织物的拉伸性能、保暖性、透气透湿性能和耐磨性，研究混纺比对织物性能的影响以及不同原料与牛角瓜纤维混纺后织物性能差异，希望通过混纺比的优选开发出一种针织保暖内衣面料。织造试样的织机采用东华大学小型针织打样圆机，筒径为20 cm，机号为E18；织造纱线号数为18.2 tex，采用两根单纱喂入方式。

2　织物性能测试与分析

2.1测试方法

针织物的密度、厚度和平方米干重分别采用Y511B型织物密度镜、YG141N型数字式织物厚度仪和Y802型八篮恒温烘箱测得。织物强力采用梯形法、HD026N+电子织物强力仪测定，夹持长度为100 mm，拉伸速度为100 mm/min，预加张力为2 N。织物的保暖性依据GB/T 11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》、采用YG606E型纺织品热(湿)阻测试仪测定。织物的透湿性采用吸湿法、依据GB/T 12704.1—2009《纺织品织物透湿性试验方法：第1部分：吸湿法》、采用YG601H型电脑织物透湿仪测定。透气性依据GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测定》、采用YG461E型透气性测试仪，其测试有效面积为0.002 83 m2，吸湿时间为1 h。耐磨性依据GB/T 21196.3—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第3部分：质量损失的测定》规定的方法、采用YG401E型织物平磨仪测定。

2.2测试结果及分析

几种混纺织物基本参数见表2，各种指标的测试结果见表3。

表2几种混纺织物基本参数

编号横密纵密线圈数·(5cm)⁃1织物厚度/mm干重/(g·m⁃2)1号53580．830141．52号54600．839146．53号54590．835143．04号53590．833142．55号54600．840147．06号53600．837145．5

由表2可以看出，几种混纺织物横密和纵密较为接近，织物厚度和平方米干重也无过大差异。

表3各种织物指标测试结果

织物指标1号2号3号4号5号6号纵向断裂强力/N226．75194．50163．25266．25230．75186．50纵向断裂伸长率/%55．4655．0648．9066．9858．8658．14横向断裂强力/N161．75154．50133．25179．75166．00143．50横向断裂伸长率/%103．1199．7495．84104．1091．7987．53保暖率/%46．0947．4848．8745．5147．0348．64透湿率/(g·(m2·h)⁃1)400．71392．23381．63336．75322．61318．02透气率/(mL·(cm2·s)⁃1)715．83592．40537．36811．48628．15573．18耐磨指数/(次·mg⁃1)724．6641．0581．4806．5735．3602．4

按表3中数据对几种牛角瓜纤维混纺针织物性能进行对比分析，结果如下。

a)相同牛角瓜纤维含量的牛角瓜纤维/棉纤维/涤纶纤维混纺织物(前者)与牛角瓜纤维/棉纤维混纺织物(后者)性能对比可以看出，前者横向和纵向的断裂强力、断裂伸长率、织物耐磨性、透气性均优于后者，但保暖性和透湿性能比后者差。其中，拉伸性能差异主要与纱线性能有关；前者耐磨性高于后者，这是由于含涤纶纤维的混纺纱线的毛羽量较后者少，这使得前者在平磨时，纤维从纱线中抽拔出来或磨断的可能性减少；同时涤纶纤维强度高、有一定的卷曲，因此抱合力较好，纤维不易受摩擦而断裂，且纤维从纱线中抽拔出来难度更大，耐磨性也较好；此外，前者的透气性更好，主要是其混纺纱线毛羽量少于后者，毛羽多对织物孔隙填充较多，使得气体通过的难度增加，造成牛角瓜纤维/棉纤维混纺织物透气性下降；前者保暖性不如后者主要是因为涤纶纤维保暖性较差，且含有涤纶纤维的混纺纱毛羽较少，降低了织物中静止空气含量，因此保暖性下降；透湿性差异主要是由于牛角瓜纤维和棉纤维吸湿性较好，织物吸水、保水量很大，因此透湿性好。

b)从同种混纺原料、不同混纺比织物的性能对比分析可以看出，随着牛角瓜纤维含量的增加，织物断裂强力、断裂伸长率、透气率、透湿率和耐磨指数均减小，而保暖率增加。随着牛角瓜纤维含量的增加，纱线性能下降，导致织物拉伸性能变化；牛角瓜纤维含量增大后，混纺纱毛羽量增加，加大了空气和气体水分子通过织物的阻力，因此透气率和透湿率下降；牛角瓜纤维有较大的中空度，腔内滞留了大量静止空气，使牛角瓜纤维含量越高，所含静止空气越多，保暖性越好。

3　结论

通过测试结果分析，相比牛角瓜纤维/棉纤维混纺织物，混入了涤纶纤维后的牛角瓜纤维/棉纤维/涤纶纤维混纺织物在拉伸性能、耐磨性和透气性方面有所改善，虽然保暖性稍差，但总体而言也达到保暖针织内衣的要求；在不同牛角瓜纤维含量的混纺织物性能对比中发现，牛角瓜纤维含量为30%的混纺织物力学性能较好，可用于针织袜子产品的开发；牛角瓜纤维含量为40%的混纺针织物力学性能稍差，但保暖性能较好，可用于针织保暖内衣面料；而牛角瓜纤维含量为50%的混纺针织物由于织物力学性能较低，但保暖性优异，因此需要进一步优化其力学性能，使其满足保暖性要求的同时更耐穿。

[1] 费魏鹤，胡惠民，李璇，等.牛角瓜纤维的结构与性能研究[J].中国纤检，2011(7):80-83.

[2] 高静，赵涛，陈建波.牛角瓜、木棉和棉纤维的成分、结构和性能分析[J].东华大学学报：自然科学版，2012(2):151-155.

[3] 方国平，胡惠民.牛角瓜纤维及其在针织领域应用初探[J].针织工业，2014(5):26-30.

[4] 黄惠民.一种纺纱用牛角瓜纤维/棉条及其加工方法和设备：中国，CN101565860[P].2009-10-28.

[5] 黄惠民.一种萝藦纤维的纺织用棉及加工方法：中国，CN101871128A[P].2010-10-27.

[6] 黄惠民，黄版旎.一种制备牛角瓜纤维纯纺纱的方法：中国，CN102704262A[P].2012-10-03.

[7] 黄惠民，周华.牛角瓜纤维分离设备：中国，CN203393269U[P].2014-01-15.

[8] 马湾湾.轻质纤维：水晶棉纤维的纺纱及产品开发[D].上海：东华大学，2014.

The Properties Test and Analysis of Akund Knitting Blended Fabric

LUO Yan1，WU Wei2， WAN Xianfu1，3,WANG Jun1，3

(1.Textiles College Donghua University，Shanghai 201620，China;2.Fiber Inspection Institute of Bayingol Mongolian Autonomous Prefecture，Bayingol 841000,China;3.Key Laboratory of Textile Science & Technology Ministry of Education Donghua University，Shanghai 201620，China)

Six kinds of Akund blended yarns in different blending ratio have been made into plain-knitted fabric，and then testing is done of the mechanical properties，warmth retention，air and moisture permeability，wear resistance of the fabrics.The results show that the Akund/cotton/polyester blended fabric is better than Akund/cotton blended fabric in tensile strength，air permeability and wear resistance，but is worse in warmth retention and moisture permeability when these two kinds of blended fabrics contain same ratio of Akund fibers.The analysis of the properties of Akund blended fabrics in different ratio show that when the Akund blended fabric has excellent tensile strength and wear resistance with the Akund fiber content of 30%，which is applicable for knitted socks production.The property of tensile strength and wear resistance is getting lower，but the warmth retention is getting better with the blended fabric content of 40% Akund fibers，which can be used for knitted warmed underwear production.When the Akund blended fabric contains 50% Akund fibers,some improvement is needed in mechanical properties and wear resistance to meet the requirements of the fabric properties and durability.

Akund fiber;blended knitted fabric;fabric properties;tensile strengthCV;mechanical property;warmth retention;wear resistance

2015-12-24

罗艳(1990—)，女，四川仁寿人，研究生，主要从事棉纺技术方面的研究。

TS101.92+1

B

1001-9634(2016)04-0035-03