竹漿纖維服用織物舒適性能研究

楊明霞，周 蓉

(河南工程學(xué)院紡織學(xué)院，河南鄭州450007)

0 前言

進入21世紀以來，我國的紡織業(yè)進入了前所未有的發(fā)展和競爭階段。加強紡織科技創(chuàng)新，應(yīng)用新型纖維設(shè)計開發(fā)高品質(zhì)產(chǎn)品，成為企業(yè)提高競爭力的關(guān)鍵。各種新型再生纖維素纖維原料資源豐富，且由于其具有優(yōu)異的服用性能，價格也相對便宜，在一定程度上可以替代或部分替代天然纖維，成為當今紡織領(lǐng)域的重要材料，受到大家廣泛關(guān)注［1–3］。

竹漿纖維原料源于天然可再生資源，利用竹漿纖維織制的產(chǎn)品使用后可生物降解，符合環(huán)保的要求，是一種具有廣闊發(fā)展和應(yīng)用前景的紡織材料。竹漿纖維一問世就引起了國際市場的廣泛關(guān)注［4］。應(yīng)用竹漿纖維開發(fā)的高檔服用產(chǎn)品，其產(chǎn)品舒適性能、外觀性能及手感均可得到顯著改善，產(chǎn)品的檔次和附加值均可得到有效提高。

本文對自行設(shè)計開發(fā)的一組典型竹漿纖維及其混紡產(chǎn)品進行舒適性能的測試和分析，以更好地了解在服用織物中采用竹漿纖維后，織物在舒適性能上的改善情況。旨在減少竹漿纖維應(yīng)用的盲目性，提高產(chǎn)品開發(fā)的針對性，為企業(yè)更好更快地開發(fā)竹漿纖維產(chǎn)品提供開發(fā)依據(jù)及理論基礎(chǔ)。

1 研究對象

在研究對象選擇上，主要考慮的因素有:織物規(guī)格以當前服用面料的主要需求為依據(jù)進行設(shè)計織制;選擇原料不同、但產(chǎn)品規(guī)格基本相同的織物作為研究對象，比較由于原料的不同而造成的性能差異;所選產(chǎn)品的織物組織均為平紋組織，具體規(guī)格如表1所示:

表1 測試織物的規(guī)格

2 性能測試及分析

2.1 實驗項目

主要測試了竹漿纖維及其混紡織物的舒適性能，具體實驗測試項目及實驗標準見表2。

表2 實驗測試項目及實驗標準

2.2 性能測試及分析

2.2.1 透氣性能測試

采用國標GB/T5453—1997進行測試，實驗儀器為YG461D數(shù)字式織物透氣量儀。即在規(guī)定的壓差條件下，測定一定時間內(nèi)垂直通過試樣給定面積的氣流流量，從而計算出透氣率。每塊試樣選擇10處不同的部位進行測定，織物實驗面積為20m2，兩側(cè)壓降為100Pa。測試結(jié)果見圖1:

圖1 不同織物的透氣性

織物的透氣性與纖維材料、織物緊密度、纖維的吸濕性等有關(guān)。由圖1可知，1#織物透氣量最大，其次是3#和4#織物，2#織物的透氣量最小。表明純竹漿纖維織物的透氣量比竹漿纖維混紡織物的透氣量要大，竹漿纖維與棉纖維、滌綸纖維混紡后其織物的透氣量有所降低。這說明純竹漿纖維織物的透氣性能比其與棉纖維及滌綸纖維混紡織制的織物的透氣性能要好，在竹漿纖維中混入棉纖維、滌綸纖維后，透氣性能變差?？椢锞o密度也是影響產(chǎn)品透氣性的主要因素，織物越緊密，其透氣性能就會越差。反之，透氣性能越好。導(dǎo)致竹纖維含量低的3#混紡織物(竹漿30/JC70)比竹纖維含量高的2#混紡織物(竹漿70/JC30)透氣性能還要好的原因，主要是3#織物相較2#織物結(jié)構(gòu)緊密度小、厚度薄所致。

2.2.2 保溫性能測試

采用國標 GB11048—1989進行測試，實驗儀器為YG606型平板式保溫儀。將試樣覆蓋于實驗板上，實驗板、底板和周圍的保護板均以電熱來控制相同的溫度，并以通斷電的方式保持恒溫，使實驗板的熱量只能通過試樣的方向散發(fā)，測定實驗板在一定時間內(nèi)保持恒溫所需要的加熱時間，計算試樣的保溫率、傳熱系數(shù)和克羅值(clo)。

實驗條件:加熱上限為 36.0°C，加熱下限為35.9°C，預(yù)熱時間為1800秒，循環(huán)次數(shù)為5次。測試結(jié)果見圖2:

圖2 不同織物的保溫性

織物的保溫性與纖維的導(dǎo)熱系數(shù)密切相關(guān)，導(dǎo)熱系數(shù)越小，熱傳導(dǎo)性能越差，保溫性能越好。反之，熱傳導(dǎo)性能越好，保溫性能就越差。由圖2可以看出，4#織物測得的傳熱系數(shù)最低，測得的克羅值和保溫率均最高，故4#織物的保溫性最好。其次是3#和2#織物，1#織物的傳熱系數(shù)最大，保溫性能最差。表明竹漿/滌綸70/30混紡織物保溫性最佳，因滌綸纖維的導(dǎo)熱性及透氣性均較差，故其織物的保溫性好。同時因為竹漿纖維的吸濕性佳，因此100%純竹漿纖維織物的保溫性較差。說明純竹漿纖維更適合做夏季服用面料。竹漿與棉混紡織物中，含棉量較高的竹/棉30/70保溫性最好，而含棉量較低的織物保溫性偏低?？梢婋S著棉纖維加入量的增大，織物保溫性能變好。棉纖維比竹漿纖維的溫暖感要好，故開發(fā)冬季服用面料時，加入棉纖維部分替代竹漿纖維，有利于產(chǎn)品保溫性能的改善提高。

2.2.3 透濕性能測試

采用國標 GB/T12704—1991進行測試，實驗儀器為YD501D型透濕實驗箱，YG747通風(fēng)式快速八籃烘箱。把盛有吸濕劑，并封以織物試樣的透濕杯置于規(guī)定溫濕度的密閉環(huán)境中，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯(包括吸濕劑及試樣)重量的變化量來計算出透濕量。試樣的直徑為7cm，實驗時間為1小時。測試結(jié)果見圖3所示:

圖3 不同織物的透濕性

透濕量計算公式見式(1)。

式中:WVT——每平方米每天(24小時)的透濕量;g(m2d);Δm——同一實驗杯稱量之差(g);S——試樣實驗面積(m2);t——實驗時間(h)。

纖維吸濕性及纖維導(dǎo)濕性是影響纖維透濕性的主要因素，纖維的吸濕性和導(dǎo)濕性好，其透濕性能也好?？椢锏暮穸仍胶?，緊度越大，透濕性能越差。由圖3可以看出:1#純竹漿纖維織物的透濕量最大，其透濕性能最好。3#織物即竹漿/棉30/70織物的透濕量最小，其織物的透濕性能最差。4#織物和2#織物次之?？芍?，纖維的吸濕性和導(dǎo)濕性對織物的透濕性起著關(guān)鍵作用，由于竹漿纖維優(yōu)異的吸濕和導(dǎo)濕性能，竹漿纖維含量越大，織物透濕性能越好。雖滌綸纖維的吸濕性較差，但由于4#織物竹漿纖維含量較高，采用紗線較細，織物厚度較小，故透濕性能也較好。

3 結(jié)論

在幾種竹漿及其混紡織物中，純竹漿纖維織物的透氣、透濕性能均最好，保溫性能相較最差，說明純竹漿纖維更適合做夏季服用面料。竹漿纖維混入棉和滌綸纖維后透氣性和透濕性均有下降的趨勢，但保溫性能上升。說明利用竹漿纖維開發(fā)冬季服用面料時，可采用混紡方式來提高其保暖性。

［1］劉洪太，馮建永，段亞峰.再生纖維素纖維的開發(fā)進展［J］.合成纖維，2009(9):11－15.

［2］劉海洋，王樂軍，等.再生纖維素纖維的現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.紡織導(dǎo)報，2006(04):57－59.

［3］石東亮，李茂松.我國再生纖維素纖維的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.絲綢，2007(10):44－46.

［4］鞏繼賢，李輝芹.竹纖維——一種紡織新材料［J］.紡織導(dǎo)報，2003(3):59.

［5］紡織工業(yè)標準化研究所.中國紡織標準匯編［M］.北京:中國紡織出版社，2007.

［6］姚穆.紡織材料學(xué)［M］.北京:中國紡織出版社，1996:1－253.