负离子涤纶/吸湿排汗纤维内衣面料的开发

黄春悦,朱 军，邢明杰

(青岛大学，山东 青岛 266071)

负离子涤纶纤维手感柔软，其释放的负离子能够清新空气，消除疲劳，利于身心健康[1]。吸湿排汗粘胶纤维，具有良好的吸湿性，纤维表面微细沟槽所产生的毛细效应可使汗液快速导出，从而使织物实现吸湿快干的效果[2]。将两者混纺，用于织造内衣面料具有良好的市场前景[3]。

1 试验部分

1.1 试验原料

负离子涤纶/吸湿排汗粘胶纤维，混纺比分别为65/35、75/25、85/15。

1.2 试验设备

YG601F纱线强力测试仪，CT200条干均匀度仪，CNF-2空气离子浓度测试仪，YG(B)031PC电子织物顶破强力机，YG606N织物保暖性能测试仪，YG065电子织物强力机。

1.3 试验设计

1.3.1单因子试验

捻系数对纱线断裂强度的影响试验：转杯速度25000 rpm，分梳辊速度7500 rpm。捻系数取值范围360～520，纺制28 tex纱线[4]。

转杯速度对纱线断裂强度的影响试验：捻系数470，分梳辊7500 rpm，转杯速度取值范围21000 rpm～30000 rpm，纺制28 tex纱线。

分梳辊速度对纱线断裂强度的影响试验：捻系数470，转杯速度25000 rpm，分梳辊速度取值范围7100 rpm～8000 rpm，纺制28 tex纱线[5]。

1.3.2多因子试验

通过正交试验，研究捻系数、转杯速度、分梳辊速度三个因素对纱线性能的影响。采用L18(37)正交表制定试验方案，不同混纺比纱线因素水平表见表1～表3。

表1 混纺比65/35因素水平表

表2 混纺比75/25因素水平表

表3 混纺比85/15因素水平

1.3.3产品开发及性能测试

将不同混纺比优选工艺生产的纱线在针织横机上分别织出1+1罗纹和三平两种组织，测试面料的负离子释放性能和服用性能[6]。

2 结果分析与讨论

2.1 单因子试验

图1～图3分别为不同混纺比下捻系数、转杯速度及分梳辊速度与纱线断裂强度的关系曲线。从图1～图3可知，纱线的断裂强度均随着捻系数、转杯速度、分梳辊速度的增大呈现先增大后减小的趋势。

图1 不同混纺比下捻系数与纱线断裂强度关系曲线

图2 不同混纺比下转杯速度与纱线断裂强度关系曲线

图3 不同混纺比下分梳辊速度与纱线断裂强度关系曲线

2.2 多因子试验

通过极差法和Borda计数法分析处理不同混纺比及工艺下纱线的断裂强度、断裂功、条干不匀率、粗节、细节等测试数据，并根据相关资料及对纱线的需求分别赋予纱线各性能不同的权重[7]，其中纱线强度40%、条干不匀率30%，细节、粗节及棉结各占10%。可以得到负离子涤纶/吸湿排汗粘胶纤维混纺比为65/35、75/25、85/15纱线的最优性能数据，见表4，进而得到最优工艺配置分别为第13组(捻系数470、转杯速度23000 rpm、分梳辊速度8000 rpm)、11组(捻系数410、转杯速度28000 rpm、分梳辊速度7200 rpm)和16组(捻系数510、转杯速度24000 rpm、分梳辊速度7600 rpm)。

表4 不同混纺比最优纱线性能数据

2.3 织物性能[8]

织物性能主要测试其负离子浓度、保暖性能、顶破性能和弹性指标[9]，见表5～表7。

表5 负离子浓度

从表5可知，同种组织织物，负离子涤纶混纺比越大，织物负离子浓度越大；从表6可知，负离子涤纶/吸湿排汗粘胶纤维混纺比为85/15的1+1罗纹织物的热阻最大且传热系数最低；从表7可知，负离子涤纶混纺比越大，织物顶破强力越大，低应力伸长率越小。相同混纺比三平织物的顶破强力较1+1罗纹织物大，但低应力伸长率小。

表6 织物保暖性数据

表7 织物顶破性能及弹性测试数据

2.4 服用性能综合分析

本研究旨在开发一种具有一定保健功能且穿着舒适的针织内衣面料，需综合考量最佳工艺条件下不同混纺比、不同组织织物的各项性能，因此使用Borda计数法，通过赋予织物各个指标相应的权重并综合分析，进而得到最优的面料，其中负离子释放量70%、顶破强力10%、保暖性(热阻)10%、低应力伸长10%。

从表8可知，负离子涤纶/吸湿排汗粘胶纤维 85/15混纺纱三平组织织物的得分最高为5.9，即综合性能最优，是针织内衣面料的最佳选择。

表8 织物性能Borda计数法计算结果

3 结语

经过试验，发现负离子涤纶/吸湿排汗纤维混纺纱断裂强度均随着捻系数、转杯速度、分梳辊速度的增大呈现先增大后减小的趋势；负离子涤纶/吸湿排汗粘胶混纺比为65/35时最优工艺配置为：捻系数470、转杯速度23000 rpm、分梳辊速度8000 rpm，混纺比为75/25时最优工艺配置为：捻系数410、转杯速度28000 rpm、分梳辊速度7200 rpm，混纺比为85/15时最优工艺配置为：捻系数510、转杯速度24000 rpm、分梳辊速度7600 rpm；负离子涤纶/吸湿排汗粘胶纤维 85/15混纺纱三平组织织物更适合做针织内衣面料。