原液着色黏胶/锦纶混纺纬编内衣面料的性能

黄海涛，陈莉娜，姚永标

(河南工程学院 河南省服用纺织品工程技术研究中心，河南 郑州 450007)

原液着色黏胶/锦纶混纺纬编内衣面料的性能

黄海涛，陈莉娜，姚永标

(河南工程学院 河南省服用纺织品工程技术研究中心，河南 郑州 450007)

利用原液着色黏胶绿色环保、柔软、吸湿性好和锦纶耐磨性强的特性，将2种纤维以不同的比例混纺得7种纱线，采用相同的工艺条件在针织无缝内衣机上编织，对7种织物进行了刚柔性、抗起球起毛性、透气性、吸湿性、耐磨性、顶破强力等力学和舒适性测试，使用灰色聚类对7种织物的综合性能进行了评判，发现黏胶/锦纶(25/75)织物的综合性能最好，纯锦纶织物综合性能中等，黏胶/锦纶(65/35)织物的综合性能最差.

原液着色黏胶；锦纶；纬编面料；灰色聚类

原液着色纤维是在纺丝溶液或熔体中加入着色剂，经过纺丝而得到的有色纤维，也被称为无染纤维或纺前染色纤维.原液着色可以省去印染工序，避免印染废水的大量产生，具有突出的环境友好特征，符合化纤行业环保及清洁化生产的要求[1].原液着色黏胶纤维具有透气性好、吸湿性强、手感柔软等优点，还具有与棉纤维相近的回潮率和吸湿性能，符合人体皮肤的生理要求，具有光滑清爽、抗静电等特性[2]，但弹性及尺寸稳定性稍差.锦纶纤维具有强度高、耐磨及弹性好等优点，还具有优良的染色性能，但其吸湿与透气性稍差[3].将这两种纤维混纺，经纺纱后试制针织内衣面料或夏季的贴身面料，可各取所长、避其所短，达到性能互补的目的.本研究采用不同比例混纺纱线，分析各混纺针织物的服用性能，得出最佳的混纺比例.

1 试样准备

1.1设备参数

设备型号为欧大伟无缝针织内衣机BQDYTEC8，机号为26针/25.4 mm，筒径为356 mm，路数为8F，总针数为1 152.

1.2试样

原液着色黏胶具有绿色环保、柔软、吸湿、亲肤性好等优点，锦纶具有耐磨性好、强力高、弹性优良等特性，将黏胶纤维和锦纶纤维按照不同比例混纺得到纯黏胶、黏胶/锦纶(75/25)、黏胶/锦纶(65/35)、黏胶/锦纶(50/50)、黏胶/锦纶(35/65)、黏胶/锦纶(25/75)和纯锦纶共7种纱线，织物编号分别用A，B，C，D，E，F，G表示，纱线的线密度均为14.6 tex，采用纬平针组织，试样均在无缝针织内衣机上编织，未经过后整理.

1.3上机工艺

将这些纱线分别在无缝针织内衣机上编织，所有织物均采用纬平针组织.为了保证不同织物的结构规格相同，在上机编织过程中采用相同的编织速度、给纱张力、牵拉张力等工艺条件.下机后，经测试，织物的纵密为193横列/50 mm，横密为171纵行/50 mm，厚度为5.6 mm，干燥质量均为145 g/m2.

2 性能测试

2.1测试仪器与方法

(1)刚柔性测试[4].采用LLY-01B型电脑控制硬挺度仪，仪器测试角度为41.5°，仪器压板推进速度为4 mm/s，压板宽度为25 mm×200 mm.试样长度为18 cm，在校准大气压下调湿24 h.每种织物的纵横向各测试4次，测试结果为总平均抗弯长度，取平均值Uh.计算公式如下：

(1)

式中：Cl为经向4次平均抗弯长度；Ch为纬向4次平均抗弯长度.

(2)起球起毛性测试[5].采用YG502型织物起毛起球仪，加压压力为780 cN，起球次数为600.试样直径为(113±0.5) mm，每种织物试样各裁取5块，测试时试样正面朝上.

(3)织物透气性能测试[6].采用宁波纺织仪器厂Y561型织物透气性测试仪，试样试验面积为20 cm2，采用100 Pa降压，同一试样在不同部位重复测定至少10次，结果取平均值.

(4)吸湿性测试[7-8].织物的吸湿性用回潮率表示，采用YG747 型通风式快速八篮恒温烘箱进行测试.试样在烘箱内加热至规定温度的空气中烘燥，使水分蒸发，直到连续两次称质量的差值小于后一次称质量的0.1%，两次间隔25 min.

(5)导湿性测试[9].采用YG871型毛细效应测试仪.试样在标准状态下在空气中放置24 h，测试时每种试样纵横向各取3块，计时30 min，读取液体沿样条上升的渗液高度，计算其平均值作为该织物的芯吸高度.

(6)顶破强力测试[10].采用HD026N型电子织物强力仪测试，样品直径为6 cm，顶破弹子下降速度为100 mm/min，每种试样取5块进行测试，电脑自动记录5组数据及其平均值.

(7)织物耐磨性测试[11].采用Y522型圆盘式织物平磨仪测试，选用重锤250 cN，回转次数设定为150，压力为250 cN.每个试样分别随机剪取5块，分别测量试样磨损前后的质量，求其质量减少率的平均值.

2.2测试结果与分析

2.2.1测试结果

测试结果如表1所示.

表1 试样测试结果Tab.1 The results of simple test

2.2.2测试结果分析

(1)刚柔性分析.由表1可知，纯黏胶织物的刚柔性最小，为1.003 cm；纯锦纶织物的刚柔性最大，为1.127 cm.织物的刚柔性随着锦纶混纺比例的增加而变大，这是由于锦纶纤维的硬挺性比黏胶纤维好.

(2)起毛起球性能分析.从表1中可以看出，纯黏胶织物的测试等级为4.5级，抗起毛起球性最好，表面只有少许的小颗粒；纯锦纶织物的抗起毛起球性最差，测试等级为3.5级，织物表面上有大量的颗粒和毛球.这是因为锦纶纤维的强度比较大，织物起毛后相互纠缠在一起不易被磨掉而起球.随着锦纶混纺比例的增加，织物的起毛起球量逐渐增多，当锦纶混纺比增量不太大时，织物抗起毛起球性测试等级相差不大.

(3)透气性分析.表1的结果显示，纯锦织物的透气性最差，为982.6 mm/s，纯黏胶织物的透气性数值是1 390.0 mm/s，其他比例的织物为1 278.0～1 380.0 mm/s且随着锦纶纤维混纺比的增加而减少，但透气率的差别不是十分明显.这是因为影响织物透气性的因素主要有纤维的性质、纱支、组织结构、环境等.在这些因素相同的情况下，织物的透气性主要与纤维的性质有关.黏胶纤维的透气性能比锦纶纤维好，故纯黏胶织物的透气性能最好，随着黏胶纤维混纺比例的降低，织物的透气性能逐渐下降.

(4)吸湿性分析.表1的结果表明，在 YG747型通风式快速八篮恒温烘箱中测试后，通过计算得出黏胶织物的回潮率达到了12.5%，接近公定回潮率，而纯锦纶织物的回潮率是4.2%.织物的回潮率太高，人穿着时有潮湿感，感觉不舒适；织物的回潮率太低，易聚积静电，穿着也不舒适，尤其是化学纤维.研究表明，当织物的回潮率在12%左右时，穿着的舒适性能是最好的.因此，在混纺面料中，黏胶/锦纶(75/25)织物的回潮率在舒适性方面更适合人体的需要.

(5)导湿性分析.由表1可知，纯黏胶纤维织成的织物的芯吸高度明显大于纯锦纶织物.普通锦纶织物在标准状况下的芯吸高度只有5.7 cm左右，纯黏胶织物的芯吸高度大约为14.3 cm，远高于纯锦纶纤维织物，故纯黏胶织物的吸湿性能最好.

(6)顶破强力分析.由表1可以看出，纯黏胶织物的顶破强力最低，只有191.3 N，而纯锦纶织物的顶破强力达到了328.4 N.混纺面料中黏胶/锦纶(25/75)织物的综合性最高，达到272.3 N，其他织物为197.0～227.8 N，相差不大.这是因为纯锦纶纤维具有较高的强力，而纯黏胶纤维的强力较小.在混纺织物中，锦纶的混纺比例越多，织物的顶破强力也就越大.

(7)耐磨性分析.表1的结果显示，纯黏胶织物的耐磨性能最差，质量减少率达到0.908%；纯锦纶织物的耐磨性最好，质量减少率达到0.422%.在织物组织与纱线排列密度相同的情况下，织物的耐磨性能主要是由纱线的种类决定的.锦纶纤维的强度比较高，耐磨性能比较好，即使纤维被磨断，纤维相互纠缠在一起，织物的质量也不会减少太多，但会因纤维相互纠缠而起球，从而影响织物的外观性能.

3 原液着色黏胶/锦纶针织内衣面料性能研究的综合评价

灰色聚类是根据关联矩阵或灰数的白化权函数将一些观测指标或观测对象聚集成若干个可定义类别的方法.根据织物的用途，选取有代表性的性能指标进行分析.

(1)对结果进行均值化处理，确定聚类系数矩阵

为了清楚地体现不同因素间的联系，本研究采用灰色系统理论中的平均值化处理方法对实验数据进行处理，结果如表2所示.

表2 织物性能测试数据处理结果Tab.2 Processing results of the fabric performance test

将综合性能分为好、中、差，记为k1，k2，k3，确定聚类系数矩阵[dij]m×n.其中，m为聚类对象数，n为聚类指标数.

(2) 定义j(j=1，2，3)指标对3个灰类的区间.设指标1，2，3的3个灰类区间：

根据聚类系数矩阵dij的聚类指标数，分别代入好、中、差性能灰类区间，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)定义j指标不同灰类的白化权函数，分别取Xj，Yj，Zj为性能好、中、差的灰类间的中点,即

根据考核的4个性能，得到好、中、差的灰类间的中点如下：

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)根据白化权函数式计算Fkj：

(5)确定门阈值λkj并计算聚类权ηkj如下:

(6)计算聚类系数，聚类系数矩阵如下：

矩阵中的列代表织物所属的灰类类别，行代表7种不同的织物，分别为纯黏胶、黏胶/锦纶(25/75)织物、黏胶/锦纶(35/65)织物、黏胶/锦纶(50/50)织物、黏胶/锦纶(65/35)织物、黏胶/锦纶(75/25)织物、纯锦纶织物，每一行的最大值所在的纵列决定了织物综合性能评价所属类别.因此，可以得出结论：综合性能好的为黏胶/锦纶(25/75)织物、黏胶/锦纶(35/65)织物和黏胶/锦纶(50/50)织物；综合性能中等的为纯锦纶织物和黏胶/锦纶(75/25)织物；综合性能较差的是纯锦纶织物和黏胶/锦纶(65/35)织物.

4 结论

(1)因两种织物具有互补性，可通过合理的混纺比制成混纺织物，混纺织物的服用性能随两种纤维含量的不同而不同.

(2)对7种面料各种性能测试的结果进行比较，利用灰色聚类综合分析，综合性能最好的是黏胶/锦纶(25/75)织物,可建议相关企业生产类似针织面料做内衣产品时使用黏胶/锦纶(25/75)的混纺比例.

[1] 李鑫，王玉萍.我国原液着色纤维产业技术发展趋势[EB/OL].[2016-05-23].http://www.ccfa.com.cn/html/hyyw/5623.html.

[2] 陈莉娜，孔繁荣，许瑞超.原液着色黏胶纤维的拉伸性能研究[J].河南工程学院学报(自然科学版)，2014，26(1):19-21.

[3] 鲍燕萍.异形锦纶丝针织产品的开发及性能分析[J]．上海纺织科技,1999,12(27)：44-45.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.纺织品 织物弯曲长度的测定:GB/T 18318—2001[S].北京：中国标准出版社，2001.

[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.纺织品 织物起毛起球性能的测定 第1部分：圆轨迹法:GB/T 4802.1—2008 [S].北京：中国标准出版社，2008.

[6] 国家技术监督局.纺织品 织物透气性的测定:GB/T 5453—1997 [S].北京：中国标准出版社，1997.

[7] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.原棉回潮率试验方法 烘箱法：GB/T 6102.1—2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[8] 国家技术监督局.纺织材料含水率和回潮率的测定 烘箱干燥法：GB/T 9995—1997[S].北京：中国标准出版社，1997.

[9] 中华人民共和国发展和改革委员会.纺织品 毛细效应试验方法：FZ/T 01071—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[10]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.纺织品 顶破强力的测定 钢球法：GB/T 19976—2005[S].北京：中国标准出版社，2005.

[11]国家技术监督局.纺织品 织物起球试验 圆轨迹法：GB/T 4802.1—1997[S].北京：中国标准出版社，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

河南省高等学校重点科研项目(17A540001)；河南省服用纺织品工程技术研究中心开放基金(CTERC201605)

黄海涛(1979-)，男，河南唐河人，讲师，主要从事纺织工程研究.