聚乳酸玉米纤维/氨纶混纺织物服用性能研究

邓文韬，高 岩，孙银银

(常熟理工学院，江苏 常熟 215500)

聚乳酸纤维具备生物相容性和可降解性，是商业化程度较高的环保材料，但聚乳酸纤维织物的成本较高，其耐久性相对于其他面料也存在一定差距，因此有必要对聚乳酸混纺面料的服用性能进行研究，为其进一步的应用提供参考。

1 试验

1.1 试样

聚乳酸玉米纤维/氨纶混纺织物购自江苏同杰祥生物材料有限公司，纱线包括包覆纱和芯纱，包覆纱为聚乳酸长丝；芯纱为皮芯结构的双组份纱，芯纱的皮层为聚乳酸长丝，芯纱的芯层为氨纶弹性长丝，芯纱的截面为多边异型结构，芯纱与包覆纱之间设有空隙，这一结构使织物能够滞留更多的空气，具有保暖性，且更为轻量化[1]。纺纱工艺选择紧密赛络法，主要是因为聚乳酸纱线强力偏低，通过紧密赛络法工艺制备纱线，不但可以提高纱线的强力，同时可减少毛羽，提升条干均匀性[2]。织物规格参数见表1。

表1 织物规格参数

1.2 试验方法

参照GB/T 3917.1-2009《纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》检测织物的撕破强力；GB/T 3923.1-2013《纺织品 织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》检测织物的断裂强力和断裂伸长率；GB/T 23329-2009《纺织品 织物悬垂性的测定》测定织物悬垂性；GB/T 22848-2009《针织成品布》、GB/T 7573-2009《纺织品 水萃取液pH值的测定》和GB/T 20944.2-2007《纺织品 抗菌性能的评价 第2部分：吸收法》对织物的其他性能进行检测分析。

2 试验结果及分析

2.1 力学性能

聚乳酸纤维具备优良的可生物降解性能，其与涤纶相比具有较好的柔软度和回弹性[3]。纱线为皮芯结构，确保了纱线的强力，同时由于织物为针织物，其横向断裂伸长率较大。由表2、表3可知，两种试样纵向与横向的撕裂强力相近，横向的断裂伸长率大于纵向，75D的撕裂强力与断裂强力均优于60D。

表2 撕裂强力试验

表3 拉伸性能试验

2.2 悬垂性

从图1的静态悬垂投影可知，织物的悬垂各向异性并不大。由表4可知，两种试样的悬垂性差别不大。活泼率π表示静、动态悬垂系数间的关系，π值越大说明织物越易飘起，且该数值与悬垂美感成正相关[4]，按照式(1)计算两种试样的活泼率。计算得60D的活泼率为298.8%，75D的活泼率为379.2%，表明75D试样的悬垂美感优于60D样品。

图1 75D静、动态投影(左)60D静、动态投影(右)

表4 悬垂性测试结果

π=(US-UD)/(1-US)

式(1)

式中：π活泼率，%；Us—静态悬垂系数，%；UD—动态悬垂系数，%。

2.3 起毛起球性

起球是影响织物外观及服用性能的重要因素之一。起球的发生与原料性能、纺纱和染整工艺、织物编制结构、穿着方式有关。由于两种面料规格相近，因此只对样品60D进行测试，试验发现其起球等级均达到GB/T 22853-2019《针织运动服》优等品要求，具有良好的抗起球性能，试验结果见表5。

2.4 缩水性

织物缩水是由纤维吸湿膨胀的各向异性与滞后性导致，受纱线捻度、织物的紧度与密度影响，同时也受到织物加工张力与水温影响，针织物的结构给予纱线足够的吸湿膨胀空间，抗缩水性普遍好于机织物。由于两种面料规格相近，因此只对样品60D进行测试，试验发现其具有良好的水洗尺寸变化率，达到GB/T 22853-2019《针织运动服》优等品要求，试验结果见表5。

表5 起毛起球性、缩水性及色牢度测试结果

2.5 色牢度

由于两种面料规格相近，因此只对样品60D进行耐摩擦色牢度测试，试验结果见表5，发现按照GB/T 22853-2019《针织运动服》的要求，里料优等品耐干摩擦色牢度要求等级在3-4，耐湿摩擦色牢度成人要求2级以上，儿童要求3级以上，该样品均达到要求，但未达到GB/T 22853-2019面料优等品要求，所以在建议将此种面料用作里料。

2.6 抗菌性

聚乳酸纤维拥有优良的抗菌性[5]，由于两种面料规格相近，因此只对样品60D进行抗菌性测试，发现其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌值均大于1。按照GB/T 20944.2-20072.9规定，当抑菌值≥1时，样品具有抗菌效果。

3 结语

聚乳酸纤维可生物降解，符合绿色环保理念，但同时聚乳酸纤维也具有弹性和断裂伸长率较低的局限性。聚乳酸玉米纤维/氨纶混纺针织物既使织物具有聚乳酸纤维环保、亲肤抗菌的特性，又改善了织物整体的弹性和断裂伸长率，提高了织物的服用性能，拥有广阔的发展前景。