分形涤纶交捻纱织物性能测试与研究

张丽娟，邢李红,2

（1.唐山学院时尚设计系，河北唐山 064000；2.中国纺织服装教育学会，北京 100000）

分形涤纶交捻纱织物性能测试与研究

张丽娟1，邢李红1,2

（1.唐山学院时尚设计系，河北唐山 064000；2.中国纺织服装教育学会，北京 100000）

为了指导生产具有良好功能性的分形涤纶产品，文章以分形涤纶和棉为原料，利用环锭纺纱设备和喷气织机开发了JC100/2+30D×100/2+30D133×7263"府绸织物。通过测试该织物的各项性能，分析研究表明：分形涤纶交捻纱织物具有很多天然纤维和合成纤维的优良特性，不仅保持了天然纤维的柔软、舒适、吸湿、透气的特性，而且分形涤纶处在织物的中间作骨架，充分发挥分形涤纶强度好、挺括、回弹保形性好的特点。

分形涤纶；交捻纱；性能测试；织物性能

1 分形涤纶的定义及其性能

1.1 分形纤维的定义

分分形纤维是在纳米尺度上1-100nm范围内存在的一种超维分形结构单元，经3-4个数量级的自相似放大后，形成了宏观纤维的超维扭曲分形结构[1]。自然界中的天然纤维都基本具有这类结构，而合成纤维则无此结构。目前合成纤维的改性仿天然纤维主要是从纤维性能上模仿，而天然纤维的特性一般要多种差别化纤维组合才能实现。要实现差别化纤维同时具备多种功能，达到仿天然纤维，则只有从纤维形成开始就设法实现分形结构入手[2]。

1.2 分形涤纶的特性

分形涤纶是具有分形结构的涤纶，是一种新型绿色纤维，具有很多天然纤维和合成纤维的优良特性，如在适当的染整加工条件下，分形涤纶会将潜在的扭曲释放出来,使织物的透气性变好，并有极好的导湿性和弹性。当其与天然纤维交捻后，其交捻织物将兼具有天然纤维和合成纤维两者的优点，达到了超天然的效果。分形涤纶交捻织物保留了涤纶结实、挺括、可水洗的优点，消除了普通涤纶纤维的极光，具有大自然和谐的风韵，色彩自然高雅。

1.3 分形涤纶交捻纱与普通股线形态的比较及其形成

1.3.1 分形涤纶交捻纱与普通股线形态比较

从图1可知，分形涤纶交捻纱的形态有些类似故宫里的“龙盘柱”（黑色纱为棉纱，用来做龙；白色的为分形涤纶长丝，用来做柱），从本质上改变了合成纤维单调、死板的风格，形成了多层结构纱。而非常见的普通股线形态，之所以采用这种形态是因为这小小的改动增大了分型涤纶纤维之间的空隙，改善了纤维的透气性，使湿气更易流动，从而也就赋予了涤纶纤维全新的内涵，弥补了普通涤纶因吸湿后不发生溶胀，所导致的排汗、透气性差，穿着起来有闷热感的缺陷。

1.3.2 龙缠柱的形成

龙缠柱纱线的形成有两种方法：一是，在并捻工艺时加工；二是，在后整理工艺时加工。本课题是采用了并捻工艺时进行加工的，它是通过对分形涤纶长丝的张力控制实现的。在并捻时，用普通并纱加捻机将天然纤维做螺旋缠绕，围绕分型涤纶丝纤维纱并缠绕在分形涤纶丝纤维纱表面，张力比控制为1∶4。第二种方法是当织物后整理烧毛通过烧毛火口时,分形涤纶受到高温作用,纤维内部的长分子链开始运动。振动强度随温度升高而加剧,当温度达到一定程度时,分子链间部分氢键断裂,分子间引力减小,单键松弛分子链缩短,因而纤维也随之收缩。由于分形涤纶长丝的收缩，使得其做芯，而不收缩的棉纱便绕在分形涤纶长丝的外面，形成龙缠柱状[3]。

2 工艺设计

2.1 纺纱工艺

本织物的100s＞2+30D纱线采用精梳棉纺系统，在捻线机上将2股100s单纱和30D的分形涤纶捻合。工艺流程如下：

2.2 织造工艺设计

文章采用了日本津田驹喷气织机织造了JC100/2 +30D×100/2+30D133×7263"府绸织物。

现代喷气织机具有速度高、自动监控水平高、产品质量高、品种适应性强等许多优点，成为无梭织机中发展最快的机型，喷气织机在高速运转下能保证产品质量的稳定与提高。

此外，津田驹喷气织机转速已高达1800-2000转/分，引纬率3200米/分；其中ZAX系列幅宽高达150-390公分；它应用正反向电子多臂及电子提花开口技术；它实现了织物重量及品种范围的扩大：织物重量从34-540克/平方米都可以织；它的布边采用的是将喷射的气流将纬纱头尾压入布边组织中的折边法，外观十分整齐[4]。

织造工艺流程:络筒→整经→浆纱→穿经→织造

3 织物性能测试与研究

实验研究的织物为JC100/2+30D×100/2+30D133×7263"府绸织物，标识为织物1；试验时采用了规格相似的JC/T80/2×80/2133×7263"府绸织物作对比织物，标识为织物2。

3.1 织物的透气性试验

3.1.1 试验要求

试验仪器：YG461型织物中压透气量仪——宁波纺织仪器厂

温度：27℃

相对湿度：61%

3.1.2 试验数据及数据处理

空气透过织物的能力称为织物的透气性。它直接影响到织物的服用性能。通过织物空气流量大小，与织物两侧压力差和织物的透气性有关。本实验使织物两侧压力差保持恒定，则通过织物的空气流量就仅由织物本身的透气性所决定。织物透气性越好，单位时间通过的空气量越多；织物透气性越差，所通过的空气量就越少。织物的透气性以L/m2·s表示，即在织物两侧压力差为49Pa的条件下，每平方米织物每秒钟可通过多少公升的空气量。

由图2可知分形涤纶织物的透气性要好于普通涤纶织物的透气性。这是由于分形涤纶有自然扭曲，再加上其龙缠柱的股线结构，纱线间的空隙变大，使得织物的透气率比纯天然纤维织物提高了许多。

3.2 织物的吸湿性试验

3.2.1 试验要求

试验仪器：YG(B)871型毛细管效应测定仪计算：

温度：27℃

相对湿度：61%

试样：25mm×200mm共8块

3.2.2 试验数据及数据处理

相同规格的织物，在相同的条件下吸水的长度越长，说明织物的吸水性越好。易染可常压染色性普通涤纶由于聚酯大分子的化学结构规整，结晶度、取向度高，因此纤维结构紧密，使染料不易进入纤维的无定型区，造成染色困难。而分形涤纶是区域结晶结构，所以更易染色。可在常压下染色，同时也节约了能源。由图3可知，分形涤纶织物的吸湿性要比普通涤纶织物的吸湿性好很多。

3.3 织物的折皱弹性试验

3.3.1 试验要求

温度：27℃

相对湿度：61%

仪器：YG(B)541D-1型全自动数字式织物折皱弹性仪

试样：底：40mm凸舌高：20mm凸舌宽;15mm如图4所示。

3.3.2 实验数据及数据处理

织物的折皱弹性试验是利用对试样的凸舌进行折叠，然后对其施加大小相等时间相同的正压力，通过测量释压后的折角来实现对织物折皱弹性测试的一种试验方法。角度值越大，说明该织物的弹性回复性越好，越抗折皱。

实验对研究织物及对比织物的经纬向均作了实验分析，由图5、6可知，分形涤纶与棉交捻织物的稳定角度经纬向均大于普通涤棉织物的经纬向稳定角度。这是由于当织物后整理烧毛通过烧毛火口时,分形涤纶受到高温作用,纤维收缩,分子链间的排列较前更为紧密,纤度也相应增加,从而提高了纤维的刚性和弹性，所以分形涤纶织物的形状保持性和回复弹性比普通涤纶织物的好很多。

3.4 织物抗起毛起球试验

经过抗起毛起球的织物，每4cm2面积内的起球数越少，表示织物的抗起毛起球性越好。经实验所知，分形涤纶织物三个试样每4cm2面积内的起球数均为0，而对比织物三个试样每4cm2面积内的起球数分别为27、32、25,所以分形涤纶织物的抗起毛起球性远好于普通涤纶织物的抗起毛起球性。

4 结论

通过织物性能对比实验得出：分形涤纶/棉交捻织物是以分形涤纶长丝为骨芯，使天然纤维呈螺旋状缠绕在分形涤纶上，形成多维的立体纱线。其特点是分形涤纶长丝处于纱线的中间，天然纤维处于纱线的外表面，纱线呈“龙缠柱”结构，纱线织成织物后，织物表面基本上是天然纤维，使它们与人体接触时，保持了天然纤维的柔软、舒适、吸湿、透气、抗起毛起球和自然光泽，而分形涤纶处在织物的中间作骨架，充分发挥分形涤纶强度好、挺括、回弹保形性好的特点，来弥补天然纤维强力低、保形差、易皱、洗后需熨烫的缺点。

[1] 高绪珊,童 俨,庄 毅,洪剑桥.天然纤维的分形结构和分形结构纤维的开发[J].合成纤维工业,2000,23(4):35-38.

[2] http://www.china-sx.cn/ReadNews.asp?NewsID=333&BigClassID=11&SmallClassID=25.

[3] 叶晓峰.具有良好舒适性的自然合纤[J].国外纺织技术:化纤、染整、环境保护分册,1996(1):1-4.

[4] http://www11.cnsuk.net/archiver/tid-48848.html.

The performance researching of fractal cross-twist polyester yarn fabric

ZHANG Li-juan1,XING Li-hong1,2

(1.Tangshan University,Hebei Tangshan064000,China;2.China Textile and Apparel Education Society,Beijing100000,China)

In order to guiding production agood functional fractal polyester textiles，Article using fractal polyester and cotton as raw material,by using ring spinning equipment,and air-jet looms developedJC100/2+30D×100/2+30D133×7263"poplin fabric.By testing the performance of the fabric,the analysis shows that:fractal cross-twist polyester yarn fabric have many excellent features of natural fibers and synthetic fibers.It not only maintains the natural fiber’s soft,comfortable,moisture,breathable features,but also gives full play to the fractal polyester’s strength,stiff and smooth,and good rebound characteristics of shape-preserving,With the fractal polyester fabric being the middle for skeleton.

fractal polyester；cross-twist yarn；performance testing；fabric properties文章介绍了分形涤纶的定义、性能及其交捻纱的形态，并应用精梳棉纺纱系统经加捻纺制了100s×2+30D分形涤纶、棉交捻纱，采用日本津田驹喷气织机织造了JC100/2+30D×100/2+30D133×7263"试验用府绸织物。通过对分形涤纶交捻纱织物与对比织物透气性、吸湿性、褶皱弹力、抗起毛起球等性能的测试，得出了分形涤纶/棉交捻纱织物保持了天然纤维的柔软、舒适、吸湿、透气、抗起毛起球和自然光泽，而分形涤纶处在织物的中间作骨架，充分发挥分形涤纶强度好、挺括、回弹保形性好的特点，来弥补天然纤维强力低、保形差、易皱、洗后需熨烫的缺点。为指导开发良好功能性的分形涤纶产品提供了理论基础。

TS187

A

投稿日期：2016-08-12

张丽娟（1982-），籍贯：河北唐山，职务职称：讲师教师兼教学秘书，研究方向：纺织服装材料与功能。

邢李红（1962-），籍贯：河北唐山，职务职称：教授系主任，研究方向：服装设计与教学改革。