三層局部自身接結(jié)戶外面料開發(fā)

三層局部自身接結(jié)戶外面料開發(fā)

田少輝1崔欣2胡志毅1鄧海蕓2

(1. 中國(guó)人民解放軍總后勤部建筑工程研究所，西安，710032；

2. 西安工程大學(xué)，西安，710048)

摘要：探討了三層自身接結(jié)機(jī)織物的設(shè)計(jì)與織造工藝。選用竹漿纖維、苧麻纖維和海島纖維三種紡織原料，設(shè)計(jì)了三層自身接結(jié)織物的組織結(jié)構(gòu)和織物上機(jī)圖，利用三層機(jī)織物自身結(jié)接織造方法，開發(fā)出了具有三層自身接結(jié)的外觀獨(dú)特、適應(yīng)能力強(qiáng)的戶外面料。

關(guān)鍵詞：戶外面料，機(jī)織物設(shè)計(jì)，接結(jié)組織，織造工藝

中圖分類號(hào)：TS106.5+99文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2014-09-26

作者簡(jiǎn)介：田少輝，男，1978年生，工程師。主要從事偽裝材料、涂層織物和特種篷蓋布材料方面的科研工作。

采用三層組織結(jié)構(gòu)[1]，通過(guò)經(jīng)緯紗原料與組織結(jié)構(gòu)的配合，可以賦予織物舒適、快干、防水透濕的功能。里層材料緊貼體表或內(nèi)衣，要求能夠把濕氣吸附并轉(zhuǎn)移到外層，保持近體空間干爽；表層和中層材料主要作用是隔熱和保證織物的堅(jiān)牢性，保持織物較大密度以獲得防水透濕功能，能將皮膚釋放的水分傳至外層。中層材料選擇超細(xì)纖維，表層材料選用放濕速度快的麻纖維。

1三層局部自身接結(jié)戶外速干面料的設(shè)計(jì)

1.1　組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

三層接結(jié)織物的表、中、里三層均使用平紋組織結(jié)構(gòu)。平紋組織的交織次數(shù)多，經(jīng)緯紗循環(huán)數(shù)最小，組織緊密，織物表面平整光潔，耐磨性好。

在自身接結(jié)的三層結(jié)構(gòu)中，為了避免由紗線織縮相差過(guò)大而造成織物坯布的不平整以至引起的織造困難[2]，應(yīng)該使接結(jié)點(diǎn)均勻分散在各根紗線上，接結(jié)組織的循環(huán)最好與織物層數(shù)相匹配。同一紗線上接結(jié)點(diǎn)距離應(yīng)盡量大，因?yàn)橥患喚€上接結(jié)點(diǎn)的距離越大，因接結(jié)而產(chǎn)生的織縮變化就會(huì)越小，織造才能順利進(jìn)行。三層結(jié)構(gòu)織物的每一層都有各自的作用。要求織物既能滿足舒適性的要求，又具有一定的功能，其中的中層起著關(guān)鍵性的作用。通過(guò)中層結(jié)構(gòu)的變化，可提高整個(gè)織物的服用性能，滿足戶外活動(dòng)要求。

1.2　原料選擇

根據(jù)三層結(jié)構(gòu)織物中每一層的不同作用，選擇竹漿纖維、海島纖維和麻纖維作為原料。

1.2.1竹漿纖維

竹漿纖維具有良好的透氣性、快速吸水性、耐磨性及良好的染色性等，同時(shí)又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防紫外線等功能，是一種優(yōu)質(zhì)的紡織纖維。竹漿纖維含有豐富的果膠、竹蜜、酪氨酸、維生素E以及硒、鍺等具有防癌抗衰老功能的微量元素。竹漿纖維是一種天然樸實(shí)的優(yōu)質(zhì)再生纖維素纖維，其織物染色后色澤儒雅、鮮艷真實(shí)、不易褪色、光澤亮麗、豐滿挺刮、飄逸大方、懸垂性佳。

1.2.2海島纖維

海島纖維中的島組分為超細(xì)纖維。用海島纖維制成的織物在進(jìn)行去“?！碧幚砗螅指腥彳?、滑爽，在觸感和生理的舒適性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。通常雨滴的直徑為100～200 μm，人體的水汽直徑大約為0.1 μm?？刂剖湛s率，適當(dāng)改變纖維間隙，織成間隙僅為0.2～10 μm的海島纖維高密織物，可達(dá)到優(yōu)良的防水透汽性能。

1.2.3苧麻纖維

苧麻是我國(guó)的特產(chǎn)，被世界譽(yù)為“中國(guó)草，中國(guó)寶”。苧麻纖維吸濕透氣性約是棉纖維的3～5倍，同時(shí)含有叮嚀、嘧啶和嘌呤等有益物質(zhì)，具有抑菌、透氣、涼爽、防腐、防霉和吸汗等功能，是世界公認(rèn)的“天然纖維之王”[3]。

1.3　織物組織設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的織物為三層組織與單層組織形成的格子狀接結(jié)織物和三層交錯(cuò)接結(jié)織物。

(1)產(chǎn)品A。經(jīng)紗排列比為表層∶中層∶里層=1∶1∶1，循環(huán)32次，總共需要96根紗，分三層，每層32根，然后用兩根紗線作平紋組織接結(jié)，一個(gè)循環(huán)共有98根紗。緯紗排列與經(jīng)紗相同。產(chǎn)品A的上機(jī)圖見圖1。由于組織圖上重復(fù)紗線較多，上機(jī)圖只畫出三層結(jié)構(gòu)一個(gè)循環(huán)和接結(jié)的平紋組織紗線。

圖1　產(chǎn)品A上機(jī)圖

(2)產(chǎn)品B。經(jīng)紗排列比為表層∶中層∶里層=1∶1∶1，循環(huán)28次后上、中層自身接結(jié)；再按表層∶中層∶里層=1∶1∶1排列，循環(huán)28次后中、下層接結(jié)。將上、中層的接結(jié)位置與中、下層接結(jié)位置錯(cuò)開，有利于提高織物各項(xiàng)性能。緯紗與經(jīng)紗的處理方法相同。產(chǎn)品B的上機(jī)圖見圖2。

2產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)

2.1　原料選用與紗線設(shè)計(jì)

2.1.1產(chǎn)品A

圖2　產(chǎn)品B上機(jī)圖

產(chǎn)品A各層的經(jīng)、緯向紗線采用相同的原料。表層是25 tex的苧麻纖維紗，中層是20 tex的海島纖維，里層是28 tex的竹漿纖維紗。此產(chǎn)品在一個(gè)組織循環(huán)最后兩根用單層平紋接結(jié)，所以產(chǎn)品A為三層與單層織物的結(jié)合，富有立體感。

2.1.2產(chǎn)品B

產(chǎn)品B表層的經(jīng)、緯紗是25 tex的苧麻纖維紗，中層的經(jīng)、緯紗是20 tex的海島纖維，里層的經(jīng)紗是28 tex的竹漿纖維紗、緯紗是25 tex的苧麻纖維紗。產(chǎn)品B采用自身接結(jié)的方法。表層接結(jié)中層時(shí)，中層不接結(jié)下層；中層接結(jié)下層時(shí)，上層不接結(jié)中層。這種交替接結(jié)方式使整個(gè)產(chǎn)品都是三層織物，這是與產(chǎn)品A不同之處，整體比較厚實(shí)耐用，適合外出使用。

2.2　織物參數(shù)設(shè)計(jì)

2.2.1織物密度和縮率

(1)經(jīng)密和緯密的計(jì)算

經(jīng)密按下式計(jì)算：

(1)

式中：Pj——經(jīng)密(根/10 cm)；

Ej——織物經(jīng)向緊度,單層Ej=39.8%；

kd——紗線直徑系數(shù)，經(jīng)紗kd=0.037；

Nt——織物經(jīng)紗線密度。

海島纖維、苧麻纖維紗和竹漿纖維紗的線密度不同，分別為20、25和28 tex,表層和里層紗線的線密度相差較小，里層密度與表層相同。計(jì)算得到表層與里層的經(jīng)密為204根/10 cm，中層的經(jīng)密為241根/10 cm，所以本試驗(yàn)樣品總的經(jīng)密為649根/10 cm。

緯密按下式計(jì)算：

(2)

式中：Pw——緯密(根/10 cm);

Ew——織物緯向緊度，單層Ew=34.4%；

kd——紗線直徑系數(shù)，緯紗kd=0.037；

Nw——織物緯紗線密度。

緯密的計(jì)算方法與經(jīng)密計(jì)算方法相同。

(2)織物縮率

織物的織造縮率根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)試織測(cè)定，染整縮率按經(jīng)過(guò)處理后的實(shí)際測(cè)試值計(jì)算。

織物密度及縮率參數(shù)見表1。

表1　織物密度及縮率

2.2.2其他參數(shù)

織物設(shè)計(jì)規(guī)格見表2。

表2　織物設(shè)計(jì)規(guī)格

3生產(chǎn)工藝

三層接結(jié)織物的生產(chǎn)工藝流程與普通織物一致，沒(méi)有特殊要求，但后整理與一般織物相比有一些不同。因?yàn)楸井a(chǎn)品中用到了海島纖維，后整理中需要進(jìn)行去“?！碧幚?。將織物放在95 ℃的4%NaOH溶液與0.2%NaCl溶液的混合溶液中煮40 min，取出后發(fā)現(xiàn)海島纖維有起絨現(xiàn)象，并且變得柔軟，有起皺效果[2]。圖3是坯布和整理后織物外觀的對(duì)比照片。

在三層接結(jié)織物生產(chǎn)中應(yīng)注意以下問(wèn)題：

圖3　坯布和整理后織物外觀對(duì)比

(1)上漿時(shí)，針對(duì)麻纖維毛羽問(wèn)題，上漿烘干采用熱風(fēng)烘干，減少因?yàn)闈L筒烘干在漿紗紗片剝離時(shí)形成毛羽或毛羽片，得不到漿紗效果。

(2)整經(jīng)張力調(diào)節(jié)要考慮短纖維紗和長(zhǎng)絲的差異，竹漿纖維和麻纖維相對(duì)較硬脆，蠕變小；海島纖維較柔軟，蠕變能力大，施加張力時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

(3)保持生產(chǎn)機(jī)構(gòu)(機(jī)件)表面光滑。

4產(chǎn)品特點(diǎn)

4.1　產(chǎn)品A

產(chǎn)品A為三層與單層織物的結(jié)合。若采用投緯根數(shù)每次的循環(huán)數(shù)不一樣方法，可以設(shè)計(jì)不同的形狀，分別為長(zhǎng)方形與正方形。產(chǎn)品A的特點(diǎn)是透氣性好、手感柔軟，特別是海島纖維通過(guò)去“?！碧幚砗?，手感更柔軟，穿著貼身舒服。產(chǎn)品A使用竹漿纖維，使面料吸濕性和殺菌抑菌效果都優(yōu)于其他纖維織物，更加適合戶外多變的天氣，受到消費(fèi)者的廣泛喜愛。

4.2　產(chǎn)品B

產(chǎn)品B與產(chǎn)品A不同，采用三層自身交替接結(jié)的方法，整體比較厚實(shí)耐用，適合外出使用。經(jīng)過(guò)后整理的織物，表面起皺效果明顯。這是由于苧麻纖維堿縮的影響以及海島纖維去“?！碧幚頃r(shí)纖維收縮率大于另兩種纖維收縮率而產(chǎn)生的。收縮使得織物表面漫反射加強(qiáng)，利于吸能和隱蔽。產(chǎn)品B

表層和里層緯紗均采用苧麻纖維，正好可以充分利用其優(yōu)點(diǎn)，既舒適又美觀，又散濕透氣，適合劇烈戶外運(yùn)動(dòng)穿著的要求。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)經(jīng)緯紗原料的合理搭配，采用三層局部自身接結(jié)織造方法開發(fā)出了外觀獨(dú)特、適應(yīng)能力強(qiáng)的戶外面料。該面料能發(fā)揮不同原料的優(yōu)點(diǎn)，賦予每一層獨(dú)自的作用，從而獲得一定的多種功能。這對(duì)于高檔次、功能化的戶外面料開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]吳漢金，鄭佩芳．機(jī)織物機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1990.

[2]黃曉梅．三維梯度結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體的設(shè)計(jì)與制造〔J〕．南通工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(1)：49-51.

[3]濮美珍．苧麻織物的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)[M]．北京：中國(guó)紡織出版社，1988.

Development of 3-tier local binding weave

TianShaohui1,CuiXin2,HuZhiyi1,DengHaiyun2

(1. Institute of Architectural Engineering of the General Logistics Department of the PLA；

2. Xi’an Polytechnic University)

Abstract:The weaving process and design of the 3-tier blinding fabric were discussed. The 3-tier blinding weaves and looming draft were designed by using bamboo pulp fiber, ramie fiber and sea-island fiber. Profiting from the tying structure of normal 3-tier woven fabric, the 3-tier binding weave will be apply to adaptable outdoor fabric with unique appearance.

Keywords:outdoor fabric, woven fabric design, binding weave, weaving process