織物組織及芯絲含量對(duì)織物性能的影響

秦瀟璇 魏艷紅 蘇旭中

（1.無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇無錫，214000；2.江南大學(xué)，江蘇無錫，214122）

隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，人們對(duì)服裝的要求更加多樣化，不再是追求單一的耐穿，織物的舒適性及保形性越來越受到人們的重視?？椢锏谋Ｐ涡允侵缚椢镌谑褂眠^程中能夠保持原有外觀平整、便于使用、易于保養(yǎng)的性能，主要包括抗皺性、免燙性、懸垂性、抗起毛起球性、尺寸穩(wěn)定性等[1]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)織物保形性能大多是針對(duì)折皺回復(fù)性、懸垂性、抗起毛起球性等單一性能的研究。其中，黃三嬌等探討了纖維原料、紗線捻度、織物緊度等織物結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)精紡毛織物折皺回復(fù)性的影響[2]；陳彩云對(duì)滌綸織物進(jìn)行了仿絲綢處理，探討處理?xiàng)l件及織物結(jié)構(gòu)對(duì)織物懸垂性的影響[3]；劉常威等運(yùn)用纖維素酶對(duì)粘膠纖維進(jìn)行冷軋堆拋光處理，研究了其工藝對(duì)織物抗起毛起球的影響[4]。

本文采用3種紗，分別是JC 18.5 tex紗（以下簡(jiǎn)稱a）、JC 18.5 tex（T 400 4.44 tex）包芯紗（以下簡(jiǎn)稱b）和JC 18.5 tex（T 400 5.56 tex）包芯紗（以下簡(jiǎn)稱c），開發(fā)了8種織物，并對(duì)織物保形性與舒適性進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試，探討組織結(jié)構(gòu)及T 400芯絲含量對(duì)織物保形性及舒適性的影響，為開發(fā)高保形舒適襯衫面料做理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 長(zhǎng)絲、紗線及織物性能

T 400長(zhǎng)絲是PTT與PET通過復(fù)合紡絲工藝制成的雙組分新型復(fù)合彈力纖維，圖1為纖維的形貌結(jié)構(gòu)。圖1（a）顯示，T 400長(zhǎng)絲橫截面呈“8”字形，兩組分纖維各占一半，在兩組分結(jié)合處形成明顯的溝槽，如圖1（b）所示。此溝槽可以產(chǎn)生毛細(xì)效應(yīng)，能迅速吸收皮膚表面汗水并傳遞到纖維表面蒸發(fā)，具有吸濕排汗作用。

測(cè)得4.44 tex的T 400性能指標(biāo)：噴絲孔數(shù)18孔，斷裂強(qiáng)度33.4 cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率22.40%，初始模量322.0 cN/tex，沸水收縮率24.5%，1次和5次5%定伸長(zhǎng)彈性回復(fù)率分別為89.52%、83.28%。測(cè)得5.56 tex的T 400性能指標(biāo)：噴絲孔數(shù)36孔，斷裂強(qiáng)度34.2 cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率16.40%，初始模量358.4 cN/tex，沸水收縮率23.3%，1次和5次5%定伸長(zhǎng)彈性回復(fù)率分別為87.52%、82.40%。

可以看出：T 400長(zhǎng)絲具有較高的斷裂強(qiáng)度與彈性回復(fù)性，但沸水縮水率比較高，4.44 tex的高達(dá)24.5%。當(dāng)纖維具有較高的沸水收縮率，其織物受到較高溫度作用時(shí)，纖維內(nèi)應(yīng)力松弛而產(chǎn)生收縮，會(huì)導(dǎo)致織物發(fā)生尺寸收縮。

圖1 T 400長(zhǎng)絲的形貌結(jié)構(gòu)

3種紗的性能指標(biāo)見表1。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，T 400長(zhǎng)絲的加入改變了紗線的彈性回復(fù)性，隨著紗線中芯絲含量的增加，紗線的初始模量增加，條干CV值變小，毛羽H值變少，彈性回復(fù)率增大。

表1 3種紗的質(zhì)量指標(biāo)

3種紗按照不同的組合，采用平紋與二上二下左斜紋組織，共織造了8種織物，具體織物組織結(jié)構(gòu)及織物規(guī)格見表2。其中，織物的經(jīng)密均為354根/10 cm，緯密均為276根/10 cm。

由表2可以看出，在相同的上機(jī)工藝下，二上二下左斜紋組織的織物厚度比平紋的大，并且7#、8#織物相對(duì)更厚。影響織物厚度的因素主要與紗線線密度、織物組織、紗線在織物中屈曲程度等有關(guān)，一般紗線在織物中的屈曲程度越大、交織點(diǎn)越少、浮長(zhǎng)線越長(zhǎng)，織物越厚；在相同緊度下，平紋織物厚度最薄，斜紋次之，緞紋最厚[5]。

T 400長(zhǎng)絲的沸水收縮率達(dá)24.5%，故經(jīng)、緯向都含有T 400且采用斜紋組織時(shí)的織物在退漿過程中發(fā)生收縮的現(xiàn)象較嚴(yán)重，因此7#、8#織物相對(duì)較厚。

表2 織物規(guī)格參數(shù)

1.2 織物保形性測(cè)試

折皺回復(fù)性測(cè)試采用YG541E型全自動(dòng)激光織物折皺彈性測(cè)試儀，依據(jù)GB/T 3819—1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)試回復(fù)角法》中的垂直法測(cè)試織物的折皺回復(fù)角。在織物的正面經(jīng)、緯向各取5塊，分別測(cè)試急彈性折皺回復(fù)角和緩彈性折皺回復(fù)角。

免燙性測(cè)試參照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AATCC Test Method 124—2014《Smoothness Appearance of Fabrics after Repeated Home Laundering》，對(duì)織物反復(fù)洗滌5次，自然晾干后，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)樣照，評(píng)定織物的免燙等級(jí)。

尺寸穩(wěn)定性測(cè)試參照GB/T 8628—2013《紡織品測(cè)定尺寸變化的試驗(yàn)中織物試樣的準(zhǔn)備、標(biāo)記及測(cè)量》，對(duì)織物用黑色記號(hào)筆做標(biāo)記。選用YG701E-Ⅲ型全自動(dòng)織物縮水率試驗(yàn)機(jī)，參照GB/T 8629—2017《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》，并按GB/T 8630—2013《紡織品 洗滌和干燥后尺寸變化的測(cè)定》，測(cè)試織物的水洗尺寸變化率。

懸垂性測(cè)試?yán)肶G811型織物動(dòng)態(tài)懸垂性風(fēng)格儀，按GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測(cè)試》，剪取直徑24 cm的圓形試樣，分別測(cè)試織物的靜態(tài)懸垂性、動(dòng)態(tài)懸垂性，用懸垂度表示。

抗起毛起球性能測(cè)試?yán)肶G502N型織物起毛起球儀，參照GB/T 4802.1—2008《織物起毛起球性能的測(cè)試 第1部分：圓軌跡法》，將起毛起球后的試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)照，評(píng)判抗起毛起球等級(jí)。

1.3 織物舒適性測(cè)試

織物手感測(cè)試。利用Phabr Ometer型織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)測(cè)試儀，參照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AATCC Test Method202—2014《Relative Hand Value of Textiles Instrumental Method》，剪取面積100 cm2的圓形試樣3塊，分別測(cè)試織物的硬挺度、柔軟度和光滑度。

透氣性測(cè)試。利用YG461E-Ⅲ型全自動(dòng)透氣量?jī)x，依據(jù)GB/T 5453—1997《織物透氣性的測(cè)定》，測(cè)試織物的透氣率；試驗(yàn)面積為20 cm2，采用100 Pa壓降，每塊試樣測(cè)試10次，取平均值。

透濕性測(cè)試。采用YG601N-Ⅱ型電腦式織物透濕儀測(cè)試織物的透濕量，依據(jù)GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分：吸濕法》。每種織物剪取直徑70 mm的圓形試樣3塊，試樣條件：溫度（38±2）℃，相對(duì)濕度（90±2）%。

2 測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 織物的保形性

2.1.1 織物的折皺回復(fù)性

折皺回復(fù)性是織物在外力作用下產(chǎn)生折痕回復(fù)的程度，又稱為抗皺性，它影響織物的外觀與平整，一般用折皺回復(fù)角（急彈與緩彈）來表示。折皺回復(fù)角越大，織物的抗皺性、保形性越好[6]，8種織物的正面折皺回復(fù)角測(cè)試結(jié)果見表3。對(duì)比1#至4#織物、5#至8#織物的經(jīng)緯向急彈性回復(fù)角與緩彈性回復(fù)角發(fā)現(xiàn)，在不同的織物組織下，二上二下左斜紋織物的折皺回復(fù)角比平紋的大，因二上二下左斜紋織物浮長(zhǎng)線相對(duì)長(zhǎng)，組織交織點(diǎn)少且不集中，織物中紗線可移動(dòng)范圍大，織物的抗皺性較好[7]。在相同的織物組織下，紗線中的芯絲含量越高，其織物的折皺回復(fù)角越大，如2#、3#、4#織物與6#、7#、8#織物的經(jīng)向急彈性回復(fù)角與緩彈性回復(fù)角。這是因?yàn)榧喚€中芯絲含量越高，紗線的彈性回復(fù)性越好。

表3 織物正面折皺回復(fù)角測(cè)試結(jié)果

經(jīng)向與緯向平均回復(fù)角之和表示該織物的總折皺性，測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

圖2 織物的折皺回復(fù)性

從圖2中的折線圖可以明顯發(fā)現(xiàn)，1#織物的總折皺回復(fù)角最小，8#織物的最大，說明在相同的織物規(guī)格下斜紋組織的抗皺性比平紋的好，且織物中芯絲含量越高，其折皺回復(fù)性越好。

2.1.2 織物的免燙性

對(duì)于織物抗皺、免燙及平整度的測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量研究。其中，劉成霞等提出了一種可模擬實(shí)際著裝的織物抗皺性測(cè)試方法[8]，但目前應(yīng)用最多的是采用對(duì)照織物洗后外觀平整度等級(jí)模板的方法[9]。圖3為織物的AATCC等級(jí)樣照?qǐng)D，圖3（a）1#織物的免燙等級(jí)最差為1級(jí)，采用斜紋組織且經(jīng)緯向均使用包芯紗的織物免燙等級(jí)相對(duì)較高，如圖3（g）7#織物、圖3（h）8#織物免燙等級(jí)分別達(dá)到3級(jí)、3.5級(jí)。因此，織物中的芯絲含量與組織結(jié)構(gòu)影響織物的免燙性，二上二下左斜紋組織的免燙性等級(jí)比平紋組織高，織物中芯絲含量越高，其免燙等級(jí)越高。但是包芯紗中芯絲含量太高會(huì)影響芯絲的包覆效果，紗線中實(shí)際包覆量要大于理論最小包覆量，5.56 tex T 400長(zhǎng)絲理論最小包覆量為39.4%[10]。

圖3 織物的AATCC等級(jí)樣照

2.1.3 織物的尺寸穩(wěn)定性

根據(jù)GB/T 2660—2017《襯衫》規(guī)定，水洗尺寸變化率不大于-3%。洗滌干燥后外觀平整度不小于3級(jí)，當(dāng)原料為全棉時(shí)洗滌后等級(jí)大于2.5級(jí)。測(cè)試1#至8#織物經(jīng)向水洗尺寸變化率依次為-3.04%、-3.21%、-2.04%、-2.75%、-2.32%、-2.50%、-2.50%、-2.14%；測(cè)試1#至8#織物緯向水洗尺寸變化率依次為-1.89%、-2.03%、-1.53%、-1.07%、-3.04%、-2.61%、-2.14%、-1.43%。從上述測(cè)試結(jié)果看，8種織物的尺寸穩(wěn)定性差異不大，基本小于-3%，其中7#織物、8#織物平整度等級(jí)及水洗尺寸變化率均符合襯衫標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.4 織物的懸垂性

懸垂性表征了人體上的織物在重力作用下懸垂、飄揚(yáng)、變形的行為特征，根據(jù)使用狀態(tài)不同可分為靜態(tài)懸垂性與動(dòng)態(tài)懸垂性[11]。測(cè)量織物懸垂性的方法一般采用圓盤法（或傘式法），常采用懸垂度或懸垂系數(shù)來衡量懸垂性。圖4為織物的懸垂度指標(biāo)，圖5為織物的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)懸垂效果。

圖4 織物的懸垂性

圖5織物的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)懸垂效果

織物懸垂度U=（AR-AF）/（AR-Ar），其中AR為圓形試樣的面積；AF為實(shí)測(cè)傘狀懸垂織物的投影面積；Ar為小圓盤面積。當(dāng)實(shí)測(cè)傘狀懸垂織物的投影面積AF越小，懸垂度U越大，表明織物的懸垂性越好。從圖4與圖5可以看出，使用相同的紗織造的織物，二上二下左斜紋織物的懸垂性比平紋的好，如經(jīng)緯向均使用b紗織造的3#織物與7#織物，7#織物的懸垂度明顯比3#織物的高。相同組織結(jié)構(gòu)下，織物中的芯絲含量越高，織物的懸垂性越好，如經(jīng)緯向均為c紗的4#織物與8#織物，相比其他同組織的織物懸垂性好。

2.1.5 織物的抗起毛起球性

織物的抗起毛起球性影響織物的外觀。測(cè)試的1#至8#織物的抗起毛起球等級(jí)依次為5級(jí)、5級(jí)、5級(jí)、5級(jí)、4.5級(jí)、4級(jí)、4級(jí)、4級(jí)?？梢钥闯觯椢锏目蛊鹈鹎蛐院涂椢锝M織有直接關(guān)系，平紋組織交織點(diǎn)較多，纖維被束縛的較為緊密，纖維不易被抽拔，故抗起毛起球性較好。二上二下左斜紋組織浮長(zhǎng)線長(zhǎng)，因此抗起毛起球性差。織物中芯絲含量對(duì)其抗起毛起球性影響不明顯。

2.2 織物的舒適性

2.2.1 織物的手感

表4為利用Phabr Ometer型織物風(fēng)格儀（法寶儀）測(cè)試的織物手感參數(shù)。該測(cè)試方法簡(jiǎn)單快捷，測(cè)試過程與主觀評(píng)價(jià)織物手感具有一致性。從表4中數(shù)據(jù)可以看出，二上二下左斜紋比平紋織物挺闊、柔軟，芯絲含量對(duì)織物的手感影響不大。

表4 織物的手感測(cè)試結(jié)果

2.2.2 織物的透氣性與透濕性

織物的透氣性與透濕性直接影響穿著時(shí)的舒適感。測(cè)試1#至8#織物的透濕量依次為5 775.240 g/（m2·d）、5 503.464 g/（m2·d）、5 724.282 g/（m2·d）、5 766.747 g/（m2·d）、6 480.159 g/（m2·d）、5 809.212 g/（m2·d）、7 439.871 g/（m2·d）、8 633.135 g/（m2·d）；透 氣率 依 次 為 303.0 mm/s、332.0 mm/s、232.1 mm/s、313.1 mm/s、938.7 mm/s、581.7 mm/s、284.2 mm/s、335.2 mm/s。

對(duì)比5#至8#二上二下左斜紋織物與1#至4#平紋織物，相同的紗線組合下，二上二下左斜紋織物的透氣性比平紋的好，這是因?yàn)槎隙伦笮奔y織物經(jīng)緯紗交織次數(shù)少，織物結(jié)構(gòu)疏松，織物透氣性好。在相同組織下，單緯向使用包芯紗的比經(jīng)緯向均采用包芯紗的織物的透氣性好，即織物中的芯絲含量在一定程度下影響織物的透氣性，如1#織物與3#織物、2#織物與4#織物、5#織物與7#織物、6#織物與8#織物，芯絲含量高織物的透氣性差。因此，5#織物經(jīng)紗使用a紗，緯紗使用b紗，織物中的芯絲含量少，且采用二上二下左斜紋組織，織物的透氣性最好。

對(duì)比織物的透濕量發(fā)現(xiàn)，各織物的透濕量值差異不大，與透氣性相同，二上二下左斜紋織物的透濕性比平紋織物的略好；與透氣性不同的是，經(jīng)緯向均使用包芯紗的織物比單緯向使用包芯紗的織物透濕性好，這是因?yàn)門 400長(zhǎng)絲表面上的溝槽具有芯吸效應(yīng)，芯絲含量越高，織物的透濕性越好，吸濕排汗效果越好，故經(jīng)緯紗均使用c紗的8#織物織物透濕性最好。

因此，為了改善織物的舒適度，當(dāng)使用T 400包芯紗開發(fā)襯衫面料時(shí)，宜采用二上二下左斜紋組織，以保證織物較好的透濕性，且又不影響織物的透氣性。

3 結(jié)論

（1）T 400長(zhǎng)絲具有較好的彈性回復(fù)性，將其應(yīng)用在包芯紗中，可以明顯提高紗線的彈性回復(fù)性，改善成紗條干與毛羽。

（2）在相同的規(guī)格下，二上二下左斜紋織物的抗皺、免燙性，懸垂性比平紋的好；在不影響芯絲包覆效果的條件下，T 400芯絲含量越高，織物抗皺、免燙等級(jí)越高，懸垂性越好?？椢锏钠鹈鹎蛐院涂椢锝M織有直接關(guān)系，平紋織物的抗起毛起球等級(jí)比二上二下左斜紋織物的高。

（3）織物中的T 400芯絲含量在一定程度上影響織物透氣性，當(dāng)織物中經(jīng)緯向均使用T 400包芯紗時(shí)比單緯向使用T 400包芯紗的透氣性差。在相同的織物規(guī)格下，二上二下左斜紋織物的透氣性比平紋織物的好。T 400纖維是一種帶溝槽的中空纖維，這種特殊的結(jié)構(gòu)賦予了其織物較好的吸濕排汗功能。

（4）經(jīng)緯向均使用JC 18.5 tex（T 400 5.56 tex）包芯紗的二上二下左斜紋織物抗皺性、懸垂性最好，免燙等級(jí)可以達(dá)到3.5級(jí)，同時(shí)又具有較好的舒適性，符合免燙紡織品的要求，是高保形舒適襯衫面料的理想選擇。