有機棉混紡針織物的性能測試

孔繁榮, 陳莉娜， 楊明霞

(河南工程學院 紡織學院，河南 鄭州 450007)

有機農(nóng)業(yè)作為世界上發(fā)展速度較快的一種可持續(xù)的、環(huán)境友好型的生產(chǎn)方式，它所提倡的安全生產(chǎn)和健康消費的理念已被許多消費者認可，在全球產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響[1].

有機棉纖維的質(zhì)量要比普通棉差，主要是因為有機棉纖維的長度較短(25～27 mm)，細度較粗(二級有機棉纖維為1.87 dtex，普通棉為1.78 dtex[2])，短絨率較高(在10%以上)，成熟度較高(未成熟纖維含量較多，為6.0%～8.0%)，有害疵點(棉結(jié)、索絲、僵片、軟籽表皮等)較多[3].有機棉纖維的性能差是由于有機棉花在生產(chǎn)、加工以及運輸過程中不用任何殺蟲劑和對環(huán)境有害的化學用品，以致有機棉纖維的各項性能較常規(guī)棉纖維低，纖維的性能會直接影響后續(xù)的紡織加工工藝，進而影響制成品的質(zhì)量.

1 有機棉混紡針織物的性能測試

鑒于有機棉纖維的性能特點，可采用和不同種類的纖維進行混紡來改善紗線的性能，而針織品對紗線強力的要求比機織稍低，所以采用針織工藝對其加工，使得制成品在滿足耐用性的同時又具有良好的服用性能.

1.1 有機棉混紡針織物的基本規(guī)格

實驗所用試樣規(guī)格及基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示.

表1 有機棉混紡針織物的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Structural parameters of organic cotton blended knitted fabrics

由表1可知，實驗用的5種試樣的線圈長度為1號>5號>3號>4號>2號.5塊織物所用紗線的線密度相似，得到的線圈長度基本相似，而線圈長度本身與密度有關(guān)，線圈長度越長，織物的密度就越小，織物就越稀疏、手感柔軟、懸垂性好，但織物的強力和耐磨性等就變差，所以單從線圈長度上看，5種試樣中純有機棉織物的服用性能較好但機械性能較差.

實驗用5種試樣的密度、厚度及面質(zhì)量為2號>4號>3號>5號>1號.織物密度、厚度和面質(zhì)量是相關(guān)的，一般來說，織物的密度越大、越厚，質(zhì)量也會越重，織物的手感會厚實、豐滿，織物的強力、耐磨性、保暖性也比較好，但織物的透氣性、透濕性較差.因此，從表1的數(shù)據(jù)中可以看出，混入亞麻后織物變得比較厚實，且根據(jù)亞麻纖維的性能特點推斷和其混紡制品的綜合性能比較好.

1.2 有機棉混紡針織物的性能

1.2.1 實驗準備

回潮率是指紡織材料中水分的質(zhì)量占材料干質(zhì)量的百分比，實驗中使用的儀器是YG747型通風式快速八籃恒溫烘箱.頂破強力是將按規(guī)定剪好的圓形試樣夾在夾布圓環(huán)內(nèi)，放在儀器夾布架上，沖破彈子把織物以垂直布邊的力頂破所需的最大力值，實驗中使用的儀器是HD026N電子織物強力儀.織物尺寸的穩(wěn)定性是指織物在穿著、洗滌及儲存等過程中表現(xiàn)出來的長度縮短或伸長的性能，其中縮水是最受關(guān)注的性能，實驗中使用的儀器為YG089A全自動縮水率試驗機和YG741C縮水率烘箱.織物的透氣性是指織物兩邊在維持一定壓差p的條件下，在單位時間內(nèi)通過織物單位面積的空氣量，單位為mL/(cm2·s)，通常以透氣率表示，實驗中使用的儀器為YG461Z型織物透氣性測試儀.毛細效應是指紗線和織物傳導液態(tài)水的能力，又叫導濕性.將按標準剪好的紡織品，垂直放置，下端浸在液體中，測量其在規(guī)定時間內(nèi)液體沿紡織品上升的高度，用此來表示毛細效應，實驗中使用的儀器為YG871型毛細管效應測定儀.織物的透濕性是穿著舒適性的一項重要指標，直接影響織物排汗的能力.將盛有干燥劑并且封以織物試樣的透濕杯放置在規(guī)定條件的密封環(huán)境中，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化來計算出透濕量，實驗中使用的儀器為YG501型織物透濕試驗箱.

1.2.2 實驗結(jié)果與分析

5種織物的具體性能測試數(shù)據(jù)如表2所示.

表2 有機棉混紡針織物的性能指標Tab.2 Properties of organic cotton blended knitted fabrics

由表2可以看出，實驗用5種織物的回潮率為2號>4號>5號>1號>3號.回潮率是表達材料吸濕性能的指標，吸濕性不僅會影響織造加工，亦會影響制成品穿著的舒適性.在織物中混入普通棉花基本不會改變有機棉的吸濕性，混入吸濕較好的亞麻可以明顯提高織物的回潮率，而混入吸濕較差的滌綸會明顯降低織物的回潮率.

從表2中可以看出，混入強力較好的滌綸纖維后織物的頂破強力有了明顯提高；混入亞麻纖維的2號和4號織物的頂破強力相差不大，對于針織物來說當織物組織相同的情況下適當增加線圈密度可以提高頂破強力，所以2號織物的頂破強力略小于4號；1號為純有機棉織物，與5號混入5%有機棉的普通棉織物相比，由于有機棉纖維的力學性能特點使得頂破強力略差一些.

織物縮水是由于在浸濕或洗滌時，織物內(nèi)的纖維吸收水分后體積膨脹使紗線變粗，紗線在織物中的屈曲程度增大，使織物收縮；另外，織物在加工過程中，紗線多次受拉伸作用，內(nèi)部積累了較多的剩余變形和較大的應力，當水分子進入纖維內(nèi)部后，纖維大分子之間的作用力減少，纖維發(fā)生緩彈性變形的回復[4].針織物下水后因紗線變粗產(chǎn)生的扭矩使線圈收縮變形，縱向收縮率一般大于橫向[5].表2顯示織物的縱向收縮大于橫向收縮，混入吸濕性較差的滌綸后的織物尺寸穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其他織物.

影響織物透氣性的因素很多，本質(zhì)上與織物的結(jié)構(gòu)有關(guān)，此次實驗中采用的織物結(jié)構(gòu)參數(shù)是相似的，所以如表2所示，5種織物的透氣性并沒有太大的差異.

當人體出汗時，汗液以液態(tài)水的形態(tài)分布在皮膚表面，紗線和織物的芯吸和透濕作用將液態(tài)汗水從織物的一面?zhèn)鬟f到另一面并散發(fā)到空氣中以促進熱量的散失，對織物的穿著舒適性起著十分重要的作用[6].從表2中可以看出，在織物結(jié)構(gòu)相似的情況下，3號織物中混入了吸濕較差的滌綸，2號和4號織物混入了吸濕散濕性較好的亞麻，1號為純有機棉織物，5號為含有5%有機棉的普通棉織物，所以3號織物的芯吸和透濕性能明顯較差，1號和4號織物的芯吸和透濕性能較好，而亞麻纖維則明顯提高了2號和4號織物的芯吸高度和透濕率，這樣的織物特別適合在炎熱的夏季或劇烈運動時穿著，材料的吸濕散濕性能使衣服保持干燥，不會使人體產(chǎn)生濕感而覺得不舒服.

綜上可知，由于5種試樣的基本規(guī)格相似，所以織物的性能主要和纖維的性質(zhì)有關(guān).混入滌綸纖維的織物頂破強力最高，尺寸穩(wěn)定性最好，芯吸高度和透濕率最差；混入亞麻纖維的織物頂破強力比純棉織物要高，尺寸穩(wěn)定性比純棉好，二者芯吸高度和透濕率相差不大，但比純棉好；含有機棉越多的織物強力越差，其他性能更接近普通棉織物的性能特點.

2 結(jié)論

通過對5種混有不同種類纖維及含量的有機棉針織物的性能測試分析得出，和滌綸的混紡可以有效提高有機棉針織物的強力和尺寸穩(wěn)定性；和亞麻的混紡不僅可以提高織物的強力，還可以改善有機棉針織物的芯吸和透濕性能，從而使織物穿著更舒適且耐用，為有機棉的推廣提供了更有效的實施途徑.

參考文獻：

[1] 袁媛，陸建飛.中國有機農(nóng)業(yè)的研究進展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2012，51(15):3159-3162.

[2] 楊明霞，孔繁榮，陳莉娜.有機棉針織物的性能分析[J].河南工程學院學報：自然科學版，2013，25(2):5-8, 37.

[3] 張冶，穆征，熊偉.有機棉及其紡紗性能分析[J].上海紡織科技，2006，34(2)：12-14.

[4] 陶麗珍，席梅花.有機棉針織面料服用性能研究[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2010(5)：11-12, 36.

[5] 于偉東.紡織材料學[M].北京：中國紡織出版社，2006:327.

[6] 程隆棣，孔彩珍，葛瑾，等.新穎滌綸纖維開發(fā)及其織物性能分析[J].上海紡織科技，2004,32(5)：60-61.