錦／氨高彈針織物汽蒸定形工藝的研究

王佳佩，徐 臻，沈 為，＊，李家成

（1.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海 201620；

2.廣東瑞源科技股份有限公司，廣東廣州 515343）

錦／氨高彈針織物汽蒸定形工藝的研究

王佳佩1，徐 臻1，沈 為1，＊，李家成2

（1.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海 201620；

2.廣東瑞源科技股份有限公司，廣東廣州 515343）

利用正交試驗(yàn)探討錦／氨高彈針織物汽蒸定形工藝中溫度、時(shí)間和蒸汽壓力三個(gè)因素對織物彈性回復(fù)率、尺寸穩(wěn)定性及觸感的影響，得出較優(yōu)工藝參數(shù)，為腦卒中患肢用康復(fù)手套的定形提供科學(xué)合理的工藝選擇。

錦／氨高彈針織物；汽蒸定形；康復(fù)手套；定形工藝

腦卒中患肢用康復(fù)支具手套以錦綸、氨綸為原料，采用針織全成形技術(shù)編織而成，利用彈性原料對患肢的適當(dāng)壓力以及插件對患肢的支撐固定作用來改善患肢的屈曲攣縮狀態(tài)及消除患肢水腫?？祻?fù)支具手套對于腦卒中患者患肢的壓力大小取決于手套織物的彈性回復(fù)性及成品尺寸的選擇。當(dāng)原料及織物組織確定后，汽蒸定形工藝直接影響到手套的彈性回復(fù)性、尺寸穩(wěn)定性以及手套佩戴時(shí)的觸感?；瘜W(xué)纖維在加工過程中經(jīng)過了多次拉伸和熱定形，分子間的取向和結(jié)晶已達(dá)到一定程度，但大分子間還存在一定的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)纖維遇干熱或濕熱時(shí)，會(huì)改變原來大分子間的取向度與結(jié)晶度，發(fā)生鏈折疊和重結(jié)晶現(xiàn)象，使纖維產(chǎn)生不可逆收縮，這種遇熱產(chǎn)生的收縮稱為熱收縮［1］。氨綸包覆絲彈性好，拉伸模量小，在織造過程中會(huì)因張力作用而產(chǎn)生較大的拉伸變形。合成纖維內(nèi)部的這部分殘余應(yīng)力會(huì)影響手套在后續(xù)加工過程中的尺寸穩(wěn)定性和彈性回復(fù)性，對手套進(jìn)行熱定形處理，以消除這部分應(yīng)力。

本文主要研究汽蒸定形工藝對錦／氨交織針織物的尺寸穩(wěn)定性、拉伸回復(fù)性及織物表面摩擦性能方面的影響，探尋較為合理的汽蒸工藝參數(shù)，為腦卒中患肢用康復(fù)支具手套的產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

康復(fù)支具手套用織物，由錦／氨交織而成。汽蒸前織物參數(shù)見表1。

1.2 試樣制備

將表1中的織物按表2實(shí)驗(yàn)方案在HT-S1600× 3500S真空汽蒸加濕定型機(jī)中進(jìn)行汽蒸定形。

表1汽蒸前織物基本結(jié)構(gòu)參數(shù)

1.3 試驗(yàn)方法

經(jīng)汽蒸定形后的試樣需在恒溫恒濕條件下平鋪靜置4h，參照GB／T 8628－2001《紡織品 測定尺寸變化的試驗(yàn)中織物試樣和服裝的準(zhǔn)備、標(biāo)記及測量》［2］進(jìn)行尺寸測量。織物的彈性回復(fù)率參照紡織標(biāo)準(zhǔn)FZ／T 70006－2004《針織物拉伸彈性回復(fù)率試驗(yàn)方法》［3］進(jìn)行測定，測試儀器X-Y型織物雙向電子強(qiáng)力儀。應(yīng)用YG089全自動(dòng)織物縮水率試驗(yàn)機(jī)對試樣織物進(jìn)行洗滌、YG777型全自動(dòng)通風(fēng)式快速恒溫烘箱對試樣織物進(jìn)行烘干，水洗縮率參照標(biāo)準(zhǔn)GB／T 8630－2002《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定》［4］和GB／T8629－2001《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》［5］?？椢锉砻嫘阅懿捎弥饔^評測排序法。

2 結(jié)果及討論

采用表2方案汽蒸定形加工后的9組試樣織物的基本參數(shù)如表3所示，試樣織物的拉伸彈性回復(fù)率、尺寸穩(wěn)定性及表面粗糙度的試驗(yàn)結(jié)果及對結(jié)果的直觀分析如表4所示。

表3 定形后9組試樣織物結(jié)構(gòu)參數(shù)

由表3可知，汽蒸定形后的試樣織物的縱、橫密度都明顯高于汽蒸前坯布，且布面因緊致而變得較薄，試樣坯布面密度明顯增加。試樣織物為手套所用，汽蒸定形的織物縮率主要用于計(jì)算成品編織時(shí)不同部段所需的織針數(shù)和橫列數(shù)，故對其重點(diǎn)要求應(yīng)具備的性能進(jìn)行了測試，以評判不同汽蒸定形工藝的效果。

針織物彈性是指當(dāng)引起針織物產(chǎn)生形變的外力去除后，針織物形狀回復(fù)的能力［6］?？祻?fù)支具手套要求對患者的患肢產(chǎn)生一定的壓力，以輔助消腫，并有良好的彈性，故將試樣織物的定伸長拉伸回復(fù)性能視為非常重要的考核指標(biāo)。由表4可知，對于橫向彈性回復(fù)率而言，時(shí)間、溫度和真空度三因素的影響主次分析，A（時(shí)間）因素的R＝1.707，B（溫度）因素的R＝2.364，C（真空度）因素的R＝0.730。B因素極差最大，A因素其次，C最次。所以，最佳組合方案為A3B3C2，即汽蒸定形時(shí)間為9min，溫度為120℃，真空度為700mbar時(shí)，試樣織物的橫向彈性回復(fù)性最好。

表4 直觀分析表

織物的尺寸穩(wěn)定性是指由于材料的特性及其在加工過程中產(chǎn)生潛在的應(yīng)力或熱收縮力，從而在使用或再加工條件下發(fā)生尺寸變化的性質(zhì)，能是評定織物品質(zhì)的重要內(nèi)容［7］。本文采用水洗尺寸變化的縮水率為研究的重點(diǎn)。由表4可知，對于水洗尺寸縮率而言，時(shí)間、溫度和真空度三因素的影響主次分析，A（時(shí)間）因素的R＝0.437，B（溫度）因素的R＝1.277，C（真空度）因素的R＝0.140。B因素極差最大，A因素其次，C最次。最佳組合方案為A3B3C3，即濕熱定形時(shí)間為9min，溫度為120℃，真空度為900mbar時(shí)，試樣織物的尺寸穩(wěn)定性最好。

織物的觸感直接影響到康復(fù)支具手套佩戴時(shí)的舒適性，患者對前期試樣手套的反映是手感偏粗糙，故選擇對織物進(jìn)行表面粗糙度測試。對于織物風(fēng)格而言，時(shí)間、溫度和真空度三因素的影響主次分析，A（時(shí)間）因素的R＝1，B（溫度）因素的R＝4.667，C（真空度）因素的R＝0.666，B因素極差最大，A因素其次，C最次。所以，最佳組合方案為A1B3C2，即汽蒸定形時(shí)間為5min，溫度為120℃，真空度為700mbar時(shí)，試樣織物的手感最好。

采用對各個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)濕熱定形條件綜合平衡，找出最優(yōu)組合。根據(jù)實(shí)際需要，濕熱定型各因素影響次序?yàn)闇囟龋緯r(shí)間＞真空度。當(dāng)汽蒸定形溫度為120℃時(shí)3個(gè)指標(biāo)均達(dá)到最優(yōu)值，所以確定汽蒸定形溫度為120℃，即B3。當(dāng)濕熱定形時(shí)間為9min時(shí)，試樣織物的橫向彈性回復(fù)性和橫向尺寸穩(wěn)定性均達(dá)到最優(yōu)值，而觸感卻是5min時(shí)最優(yōu)，但兩者在觸感排名的均值上差距不是很大。在濕熱定形溫度為120℃的時(shí)候，9min的觸感排名優(yōu)于5min的織物，所以可將濕熱定形時(shí)間選為9min，即A3。當(dāng)汽蒸定形真空度為700mbar時(shí)，試樣織物的橫向彈性回復(fù)性和觸感排名均達(dá)到最優(yōu)值，但尺寸穩(wěn)定性不及濕熱定形真空度為900mbar時(shí)。通過試驗(yàn)對比，以試驗(yàn)3與試驗(yàn)6為例，該兩組試驗(yàn)汽蒸定形溫度均為120℃，而試驗(yàn)3的汽蒸定形時(shí)間少于試驗(yàn)6，按照尺寸穩(wěn)定指標(biāo)中濕熱定形時(shí)間的三個(gè)水平的均值分析，7min的織物水洗尺寸縮率小于5min的織物，而試驗(yàn)結(jié)果卻是相反的，推斷出真空度在其中起到了作用，即濕熱定形真空度小可有助于織物水洗尺寸的穩(wěn)定。所以選擇汽蒸定形抽真空值為700mbar，即C2。綜上所述，最佳工藝組合為A3B3C2，即汽蒸定形時(shí)間為9min，溫度為120℃，真空度為700mbar時(shí)，試樣織物的橫向彈性回復(fù)性最好。

3 結(jié)論

在錦／氨交織彈性針織物汽蒸定形工藝中，3個(gè)工藝參數(shù)對用于織物定形效果影響的次序?yàn)闇囟龋緯r(shí)間＞真空度。由正交試驗(yàn)得到的最佳工藝組合為定形時(shí)間為9min，溫度為120℃，真空度為700mbar。在此工藝下得到的試樣織物觸感舒適、彈性優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定。

［1］ 王 妮，孫潤軍，來 倪.熱處理對滌綸長絲熱收縮率影響的研究［J］.東華大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，29（2）：89－91.

［2］ GB／T 8628－2001，紡織品 測定尺寸變化的試驗(yàn)中織物試樣和服裝的準(zhǔn)備、標(biāo)記及測量［S］.

［3］ FZ／T 70006－2004，針織物拉伸彈性回復(fù)率實(shí)驗(yàn)方法［S］.

［4］ GB／T 8630－2002，紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測定［S］.

［5］ GB／T 8629－2001，紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序［S］.

［6］ 李巧蓮.影響彈性針織面料服裝壓的因素研究［D］.上海：東華大學(xué)，2007.

［7］ 萬 融，邢聲遠(yuǎn).服用紡織品質(zhì)量分析與檢測［M］.北京：中國紡織出版社，2006.251－258.

Study of the Steaming Thermal-shaping Process for High Elastic Nylon／Spandex Knitted Fabric

WANG Jia-pei1，XU Zhen1，SHEN Wei1，＊，LI Jia-cheng2
（1.College of Textiles，Donghua University，Shanghai 201620，China；2.Guangdong Ruiyuan Technology Co.，Ltd.，Guangzhou 515343，China）

The influences of temperature，time and vapor pressure of thermal-shaping process on fabric elastic recovery，dimensional stability and tactile impression of high elastic nylon／spandex knitted fabric were studied through the orthogonal test.The optimum process parameter was obtained to contribute to the setting process of the glove of flexible medical orthosis.

high elastic nylon／spandex knitted fabric；steaming thermal-shaping；glove of flexible medical orthosis；thermal-shaping process

TS186.2

A

1673－0356（2015）06－0017－03

10.19507/j.cnki.1673-0356.2015.06.005

2015-08-02

中華人民共和國科技部“十二五”科技支撐計(jì)劃課題（2013BAT10B03）

王佳佩（1991-），女，陜西渭南人，在讀碩士研究生，主要從事腦卒中患肢用康復(fù)手套的研發(fā)工作，E-mail：wangjiapei218＠163.com。

＊通信作者：沈 為，女，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事針織新工藝技術(shù)與產(chǎn)品的研究及產(chǎn)業(yè)用紡織品的開發(fā)與性能研究，E-mail：shenwei＠dhu.edu.cn。