粘胶/UHMWPE混纺纱床上用品织物服用性能研究

张志颖,沈星星,眭建华,3

(1.苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021；2.帝人(中国)纤维商品开发有限公司，江苏 南通 226000； 3.南通纺织丝绸产业技术研究院，江苏 南通 226000)

目前，UHMWPE纤维在家用纺织品领域的应用极少[1-4]。UHMWPE纤维高强高耐磨、接触凉爽感、性能稳定等优点使得其应用于家用纺织品具有较好的意义。但由于纤维超高强、不吸水、染色性能极差等自身问题，纯UHMWPE纤维显然不适宜直接采用。本文设计选用触感柔软、吸水性高的粘胶短纤维与UHMWPE纤维制成混纺纱，参考一般棉织床上用品面料规格，设计制成坯布，再精炼整制成成品，测试分析面料的服用性能。

1 试验

1.1 试验材料

采用线密度2.3dtex、长度38mm的粘胶短纤维与线密度1.21dtex、长度38mm的UHMWPE短纤维，配置50/50、65/35、90/10 3种混纺比，在环锭纺纱设备制成线密度183.3dtex粘胶/UHMWPE混纺纱。

相近线密度棉纱床上用品面料的织物紧度配置为：平纹组织经纬向紧度500～650,3枚斜纹组织800～900,5枚缎纹组织800～1 000。据此设计了表1所示粘胶/UHMWPE混纺纱织物试样规格。

表1 织物规格表

坯布制成后，参照人造棉织物制定粘胶/ UHMWPE混纺纱织物的精练工艺。工艺如下：

精练剂(自制高浓度(AEO-0T)SAS)，

3 g/L；

纯碱

1 g/L；

硅酸钠

3 g/L；

渗透剂，浴比

1∶30；

温度

95 ℃；

时间

60 min。

1.2 试验内容与方法

(1)织物精练前后形态变化：将样品熨烫平整，恒温恒湿环境平衡2h后，测取织物精练前后样品尺寸与重量，样品数5，取平均值。分别计算出织物经向缩率εj、纬向缩率εw及重量减率εg。

(2)织物悬垂性：参照标准GB/T 23329-2009纺织品织物悬垂性的测定，在YG(L)811-DN型织物动态悬垂风格仪上，采用圆盘法，测试圆盘面积、悬垂织物面积及悬垂织物的投影面积，计算织物悬垂系数F。样品数5，取平均值。

(3)织物透气性：参照标准GB/T 5453-1997纺织品织物透气性的测定，在YG461E-Ⅲ全自动透气量仪上，测取一定压力差的条件下，单位时间内通过织物样品单位面积的空气量。样品受测面积 20 cm2，压力差100 Pa，测试并计算透气率Q(mm/s)，样品数10，取平均值。

(4)织物的透湿性：依据标准GB/T 12704.2-2009纺织品织物透湿性实验方法第2部分：蒸发法]，在FX3150全自动织物透湿量测试仪上，采用蒸发法，在温度(38±2)℃，相对湿度RH(50.0±2.0)%条件下进行测试，被测试样为直径为7cm的圆，测试结果为试样每平方米每24 h的透湿量 L[(g/m2)·24h)]，样品数3，取平均值。

(5)织物的接触冷暖感：人体皮肤在接触织物后，由于织物对人体皮肤的刺激使人产生冷或暖的感觉，即为织物的接触冷暖感。织物接触冷暖感是织物热物理性能描述以及人体接触感觉描述的重要性能指标，可以瞬间接触冷暖感C来衡量，C值越大，则织物的接触冷感越显著，反之，则织物的接触暖感显著。

试验采用KES-F7精密瞬间热物性测试仪，在温度20℃，相对湿度65%的恒温恒湿实验室环境中，试样大小为10 cm×10cm，定温台温度20过℃，贮热板的标准温度为30℃。试验时，将试样置于定温台上，达到热平衡后，迅速将贮热板平移放到定温台的试样上，贮热台内贮存的热量开始向低温区的试样传导，传导热量的峰值即为试样所测得的C值。样品数5，取平均值。

2 结果与分析

2.1 试验结果

织物形态及性能指标测试结果如表2所示，表中样品号0#的织物为纯棉床上用品织物，经纬纱均为145.8 dtex的棉纱，经纱密度670根/10cm，纬纱密度355根/10cm，5枚缎纹组织，用作对比分析。

表2 粘胶/UHMWPE混纺织物形态与服用性能

续表2

2.2 织物形态特征

(1)织物经向缩率εj值在8.00%～12.00%范围，纬向缩率εw值在2.00%～5.00%范围，εj≥εw，考虑所有试样在经纱的原料和线密度配置上都相同，因此分析认为经纬向缩率差异主要是织造时经纱张力设置所致，由原料所产生的缩率与εw值接近。

(2)比较相同组织配置、不同混纺比纱线配置样品的经纬向缩率εj、εw值，可以看出，随着混纺纱中粘胶纤维含量增加(即UHMWPE纤维含量降低)，织物经纬向缩率值均呈增加趋势。这与UHMWPE纤维的沸水收缩性能远低于粘胶纤维一致。

(3)比较相同混纺比纱线配置、不同织物组织配置样品的经纬向缩率εj、εw值，可以看出，随着组织从平纹(2枚)→3枚→5枚、结构越来越松，织物经向缩率值呈逐渐下降趋势，而纬向缩率值呈逐渐增大趋势。

(4)由表中εg值看出，随着混纺纱中UHMWPE纤维的含量降低(即粘胶纤维含量增加)，εg值逐渐降低，分析原因认为可能是UHMWPE纤维的抱合性能较差，精练过程中容易从混纺纱中脱落，混纺纱中UHMWPE纤维含量越高，重量减率越高。随着织物结构变松，重量减率呈下降趋势，其中结构较紧的2枚、3枚组织织物与结构较松的5枚组织织物，重量减率差异明显。

2.3 服用性能

2.3.1 织物悬垂性

(1)粘胶/UHMWPE混纺纱织物动态悬垂系数Fd值总体小于纯棉织物，悬垂性优于纯棉织物。分析认为由于混纺织物中粘胶纤维存在，其比重大，使织物保持优良的悬垂性能。

(2)相同经纬纱配置下，织物组织结构越松，Fd值基本呈减小趋势，悬垂性越好；缎纹组织织物悬垂性最好，并且随着混纺纱中粘胶纤维含量增加(UHMWPE纤维含量降低)，Fd值越小，悬垂性越好。

2.3.2 织物透气性

(1)混纺织物的Q值均大于纯棉织物，透气性很好。

(2)相同组织结构下，随着混纺纱中UHMWPE纤维含量降低，Q值呈增大趋势，透气性越好；相同混纺比样品中，随着组织由紧至松，Q值呈明显增大趋势。

2.3.3 织物透湿性

(1)混纺织物的L值仅为纯棉织物的1/3左右，其透湿性能远差于纯棉织物。

(2)相同组织结构、不同纤维含量或者相同纤维含量、不同松紧组织下，混纺织物的L值相差不大，透湿性没有明显差别。

2.3.4 织物接触冷暖感

(1)混纺纱织物中，粘胶∶UHMWPE混纺比为65∶35时，其C值大于纯棉织物，混纺比达到 50∶50时，C值比纯棉织物增加50%左右。说明随着UHMWPE纤维的含量增加，织物凉爽感明显提升。

(2)相同原料配置下，不同组织结构织物的C值差异不大，说明组织松紧不影响织物的接触冷暖指标。

3 结论

(1)混纺纱织物的精练缩率均小于5%，较小；UHMWPE纤维含量大的织物，其精练重量减率较大。

(2)由于混纺纱中含有粘胶纤维，织物保持良好的悬垂性能和透气性能；将UHMWPE纤维与粘胶纤维混纺则大大减弱了织物的透湿性能。

(3)混纺纱中混入UHMWPE纤维，可以显著提高织物的接触凉爽感。

因此，采用粘胶纤维与UHMWPE纤维混纺，可以开发具有高强、凉爽感又有柔软通透床上用品面料。