导湿透湿柔软功能针织物研究

赵恒迎

（苏州工艺美术职业技术学院，江苏 苏州 215104）

影响织物导湿性能的因素包括液态水、纤维、纱线和织物等，其中，最重要的因素是固液接触角、纤维的截面形状和直径以及纱线捻度，这些因素对织物的导湿性和透湿性具有不同的影响[1]。

影响织物透湿性的因素有面料本身的因素及测试条件。面料本身的因素包括织物结构的松散性、织物厚度及纤维的成分等。织物本身的结构越松散，厚度越小，构成织物的纤维吸湿性好，那么其透湿性能越好；反之其透湿性越差。环境温湿度、风速等测试条件也不同程度地影响着织物的透湿性，其中，温度对织物透湿性的影响较大，温度越高，透湿率越大。

影响织物刚柔性的因素包括纤维种类、纱线形状、织物结构及后整理等。其中，纤维的成分对织物的刚柔度具有重要作用。

用异型截面纤维制作的织物虽然导湿性较好，但其抗弯弹性模量大[2]，手感普遍较硬，接触舒适性差。

为了满足人体小运动量或休闲状态下散发出部分液、气态汗对导湿透湿柔软功能织物的需要，本研究选择导湿透湿柔软功能针织物，采用被广泛应用的棉纤维和H型截面Coolbst纤维混纺而成的纱线并编织成针织物。用棉纤维提高织物的吸湿性和柔软度，用H型截面Coolbst纤维提高织物的导湿性，同时采用多孔的珠地网眼组织结构面料提高织物的透湿性，使织物同时具有良好的导湿性、透湿性与柔软度，便于人体低强度运动或休闲时使用。

1 导湿透湿性研究

1.1 织物试样

采用0.167 tex×38 mm国产H型截面Coolbst涤纶纤维，分别纺成纯涤纶纱以及与棉混纺制成混纺纱线，并进行编织染色，纱线和织物试样如表1所示。

表1 纱线和织物试样

1.2 导湿性实验

采用ZBW04019毛效测试仪，测试各试样的毛细效应高度，时间为5 min，结果如图1所示。

图1 不同织物试样毛细效应高度

由图1可见，在5 min内，1号试样的导湿性最好，6号试样次之，4号试样最差。分析原因，1号试样之所以导湿性最好，是根据毛细管中液态水上升高度公式计算的[1]，并对比6号和5号试样，可能是因为其毛细管当量半径较小；而4号试样为异型截面纤维织成，导湿性本应最好，但由于纺纱时纱线捻度过大，毛细管不畅通以及固液接触角较大，导致导湿性最差。

1.3 透湿性

采用蒸发法对织物进行透湿实验，温度为44 ℃，时间为3 h，透湿面积为44.16 cm2, 相对湿度为27%，结果如图2所示。

图2 不同织物试样的透湿量

由图2可知，5号试样为珠地网眼织物，由于其独特的疏孔状结构，且具有吸湿性较好的棉纤维，加上其厚度相对较小，透湿性最强，2号和3号试样接近，4号试样透湿性最差。4号织物试样虽然为H型截面，但其不含亲水性纤维，吸湿性较差[3-4]，加上捻度较大，所以其透湿性最差。此外，1号和2号试样由于混入了棉纤维，与纯Coolbst纤维针织物相比透湿性有了一定的改善。单纯考虑休闲状态下人体出气态汗穿着需要时，5号试样的透湿性在所有试样中最好，可作为最佳织物。

1.4 指标综合

为了满足人体小运动量和休闲状态下发出部分液、气态汗对导湿透湿柔软功能织物的需要，必须同时考虑织物的导湿性、透湿性。因此，根据两项指标对织物的导湿性、透湿性进行综合计算。为了体现出两项指标对舒适性和功能性的影响程度相等，两项参数按照同一数量级进行运算。综合指标计算如公式（1）所示[1]。

式中：Z为指标综合值；A为毛细效应高度值；B为透湿量；10为透湿量的数量级修正系数，即将B值修正为两位数；90°为A、B两指标间的选用夹角。A用5 min毛细效应高度值计算，综合指标如图3所示。

图3 不同试样的综合指标

由图3可知，5号试样和1号试样综合指标值接近，但5号试样更大，可选作最佳方案。分析原因可知，5号试样为混纺纱线，含有吸湿性好的棉纤维，且结构为珠地网眼，厚度较小，透湿性在所有试样中最好，导湿性仅次于1号试样，所以6号织物可选作最佳方案。

2 抗弯性能

2.1 织物试样

用异型截面纤维制作的织物虽然导湿性较好，但抗弯弹性模量大。为了改善纯合纤织物的柔软度，提高织物的接触舒适度，利用棉纤维较柔软的性能[2]，将棉纤维与Coolbst纤维混合纺纱，并织成针织物试样作为对比；利用纯Coolbst纤维纱线织成针织物试样，各参数如表2所示。为了与前面的试样区分开来，这里新增加两种Coolbst纤维纱线与织物，代号为7和8。其中，7号试样为Coolbst短纤纱，8号试样为Coolbst长丝纱。

表2 纱线和织物试样

2.2 抗弯实验

抗弯刚度常用来评价织物的柔软度，而弯曲刚度是单位宽度的织物所具有的抗弯刚度[5]。对上述4种试样进行抗弯实验，实验仪器为织物自动硬挺度测试仪，利用斜面法测试试样的弯曲性能，其原理是将一定尺寸的织物狭长试样作为悬臂梁，根据其可挠性，计算其弯曲时的长度与弯曲刚度并作为织物刚柔性的指标。试样长度为20 cm、宽度为2 cm，实验结果如表3所示。

表3 织物刚柔度指标数值

2.3 性能分析

通过比较表2和表3数值发现，1号和7号织物试样厚度基本一致，但1号织物试样的抗弯弹性模量在克重较大的情况下反而小于7号织物试样；2号和8号织物试样厚度基本一致，2号克重与8号相比较小，但2号的抗弯弹性模量远远小于8号，说明1号和2号试样由于较柔软的棉纤维的混入，明显提高了织物的柔软度，增强了接触舒适性。

3 结语

为了满足人体低强度运动或休闲状态下散发出部分液、气态汗对导湿透湿柔软功能织物的需要，采用棉纤维和H型截面Coolbst纤维混纺而成的纱线编织导湿、透湿织物，并进行导湿、透湿及抗弯实验。结果表明，棉纤维的加入提高了织物的吸湿性和柔软度；H型截面涤纶的加入则提高了织物的导湿性；而珠地网眼织物提高了织物的透湿性，使织物具有较好的导湿透湿性和柔软舒适度，可以满足人体低强度运动和休闲时的衣着需求。