織物組織結(jié)構(gòu)對裝飾用桌布性能的影響

張 袆,王美玲,何小祎,余靈婕,支 超,*

(1.西安工程大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安710048；2.西安工程大學(xué) 功能性紡織材料及制品教育部重點實驗室,陜西 西安710048)

隨著時代進(jìn)步以及生活水平的提高,人們對裝飾織物的需求越來越大,為了使產(chǎn)品更加完善,適應(yīng)市場順應(yīng)消費者的需求,同時達(dá)到資源的合理化利用[1],織物的性能成為評價裝飾用紡織品的一項重要指標(biāo)?？椢镄阅軠y試研究為描述和評價織物性能提供了客觀標(biāo)準(zhǔn),為科學(xué)地評價織物、確定用途,找出其薄弱環(huán)節(jié)指明了方向[2]。因此人們對織物的性能越來越重視,主要性能指標(biāo)有舒適性、保健性和安全防護(hù)性。織物接觸舒適性研究重點強調(diào)對皮膚接觸時的感覺,著裝舒適不僅是人和外界環(huán)境的熱濕交換達(dá)到一個平衡狀態(tài),還包括織物對人皮膚所造成的接觸感[3]；保健織物屬功能型技術(shù)織物,多為知識密集型產(chǎn)品,不僅具有高技術(shù)含量、高附加值、高效益,而且符合新世紀(jì)綠色紡織品的發(fā)展趨向[4]；織物的安全防護(hù)功能是為了有效應(yīng)對意外災(zāi)害的發(fā)生,安全防護(hù)功能主要包括防靜電功能、阻燃隔熱功能、抗油拒水功能和防電磁輻射功能等[5]。

基于對既要求價格適中,又需要產(chǎn)品本身的服用性、功能性不輸于其他產(chǎn)品的綜合性能的考慮,選取經(jīng)紗為18.22 tex/2的精梳棉,緯紗為15 tex的棉單紗與17 tex的黃色棉單紗交并形成的股線,完成平紋、41/21右斜紋、8/3緯面加強緞紋、花式透孔以及平紋小提花等5種織物組織的織造,進(jìn)行了厚度、平方米克重等基本性能和懸垂、耐磨、耐皺、起毛起球、摩擦色牢度等性能的測試,進(jìn)行了分析對比,進(jìn)一步研究織物組織結(jié)構(gòu)(浮長)對裝飾用桌布性能的影響。

1 試驗部分

1.1 材料

測試選擇了18.22 tex/2 的精梳棉作為經(jīng)紗,15 tex的各色棉單紗與17 tex的黃色棉單紗交并的股線作為緯紗進(jìn)行交織,通過一定的色紗排列,使其具有一定程度的美觀感。

為了凸顯浮長的變化(對比不同織物組織結(jié)構(gòu),也就是對比不同浮長對裝飾用桌布性能的影響),織物組織結(jié)構(gòu)選用了最具代表性的3大基本組織——平紋、斜紋、緞紋,此外,設(shè)計了花式透孔以及平紋小提花2種組織結(jié)構(gòu)做對比。5種織物組織的平均浮長見表1。

表1 5種織物組織的平均浮長

織物的緊度直接關(guān)系到織物的使用性能,在織造過程中,由于織物經(jīng)、緯紗線相互交織而產(chǎn)生屈曲,所以織物下機后坯布的經(jīng)向或布幅尺寸會小于相應(yīng)的經(jīng)紗長度或筘幅尺寸,這種現(xiàn)象稱為織縮[6]。紗線原料相同、織物經(jīng)緯密相同的織物,由于組織的不同,會導(dǎo)致織物厚度、浮長線長度和單位面積質(zhì)量各有不同[7]。

為了比較織物組織結(jié)構(gòu)對裝飾織物性能的影響,必須要保證這5種織物除了組織結(jié)構(gòu)之外其他因素均一致,即保證織物緊度、經(jīng)緯密和紗線線密度均相同。上機工藝參數(shù)見表2。

表2 上機工藝參數(shù)表

1.2 試驗方法

1.2.1 織物懸垂性能

采用織物懸垂性測定儀,參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23329-2009《紡織品織物懸垂性的測定》設(shè)置試樣參數(shù),將織物裁成直徑為240 mm 的圓形試樣,中心孔直徑4 mm。將織物試樣按照要求裁成規(guī)定的面積和形狀(參照試樣規(guī)格),然后把試樣放在合適直徑的小圓盤上,試樣依靠自重沿小圓盤周圍下垂,呈均勻折疊的形態(tài)。在上方用平行光照射試樣,得到一水平投影,對比幾種織物的懸垂系數(shù)。試驗指標(biāo)為懸垂系數(shù)(%)。

1.2.2 織物耐磨性能

采用 YG401C 織物平磨儀,參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T 21196.2-2007《紡織品 馬丁代爾織物耐磨性的測定:試樣破損的測定》設(shè)置試樣參數(shù),試樣直徑38.0±0.50 mm,將直徑為38 mm(有效工作直徑28.8 mm)的圓形試樣,裝夾在夾持器中。在規(guī)定的壓力下,與磨臺上的標(biāo)準(zhǔn)磨料織物按李沙茹(Lissajous)曲線的運動軌跡進(jìn)行相互摩擦,導(dǎo)致試樣破損,以試樣破損時耐磨次數(shù)表示織物的耐磨性能或通過一定的摩擦次數(shù)。在規(guī)定光照條件下,觀察試樣表面光澤、起毛、起球等外觀效應(yīng)的變化,與標(biāo)準(zhǔn)樣品對照來評定起球等級。試驗指標(biāo)為次數(shù)(次)。

1.2.3 織物耐皺性能

采用YG541E全自動激光織物折皺彈性測試儀,參考GB/T 3819-1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定回復(fù)角法》設(shè)置試樣參數(shù),試樣回復(fù)翼的尺寸為長20 mm,寬15 mm。將凸形試樣在規(guī)定壓力下折疊一定時間,釋壓后讓折痕回復(fù)一定的時間,儀器將按程序控制自動進(jìn)行急彈性測試和緩彈性測試,作為織物抗折皺性能優(yōu)劣的依據(jù),對比試樣折皺系數(shù)。

1.2.4 織物摩擦色牢度

采用YG571B 型染色摩擦牢度儀,參考GB/T 3920-2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》設(shè)置試樣參數(shù),長×寬為220×110 mm,用干的白布或用水、有機溶劑予以潤濕的白布包在柱形的摩擦頭上,在一定壓力下對染色織物表面來回摩擦,這時纖維表面的色質(zhì)和摩損的帶色纖維脫落而使白布沾色,對比摩擦色牢度級別。

1.2.5 織物起毛起球

采用YG502B 型起毛起球儀,參考GB/T 4802.1-2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定》設(shè)置試樣參數(shù)進(jìn)行試驗,直徑為120 mm 圓形織物。將試樣正確牢固地夾入試樣夾頭,選擇合適的試樣夾頭壓力,進(jìn)行試驗,評定起球等級。

2 結(jié)果與分析

2.1 織物規(guī)格參數(shù)

5種不同組織織物的基礎(chǔ)性能測試結(jié)果見表3。隨著織物組織平均浮長的增大,織物平方米克重逐漸增加。這是因為平均浮長不同,織物組織的交織次數(shù)不同,導(dǎo)致紗線在織物中彎曲形態(tài)不同而造成的[8]。平均浮長增大,織物組織的交織次數(shù)減少,織物厚度增加,單位面積內(nèi)紗線重量增加,平方米克重增大。由此可知,平均浮長與厚度、平方米克重這兩者之間的關(guān)系均是成正比。

表3 5種不同組織織物基礎(chǔ)性能測試

2.2 織物懸垂性能

5種不同組織織物懸垂性能測試結(jié)果如圖1所示。隨著織物組織平均浮長的增加,織物懸垂系數(shù)逐漸減小,懸垂性越來越好,透孔組織的剛性會與平紋小提花較為接近。懸垂系數(shù)也會比較接近,平均浮長增大,織物組織的交織次數(shù)的減少,織物柔軟程度越大,懸垂系數(shù)減小,懸垂性越好。表3中樣品4的平均浮長比樣品3小,但懸垂系數(shù)卻比樣品4 大。這是因為樣品4是透孔組織,由于透孔組織是聯(lián)合平紋組織和重平組織形成的,通過紗線聚集成束而使得織物表面產(chǎn)生孔眼和微小的立體感,織物較樣品3斜紋更為挺括?？椢锏膽掖剐阅芎涂椢锝M織都主要是通過改變織物的剛?cè)嵝詠砀淖兊摹?/p>

圖1 5種不同組織織物懸垂性能測試對比圖

2.3 織物耐磨性能

5種不同組織織物耐磨性能測試結(jié)果如圖2所示。隨著織物組織的平均浮長的增加,織物的耐磨性能越來越好,這是因為在試驗所織造布樣的經(jīng)緯密條件下,平紋織物由于紗線浮長較短,容易造成支持點上應(yīng)力集中。如果浮長較短,則在磨損時無法通過紗線的適當(dāng)移動,使應(yīng)力集中緊密,磨損接觸面積增大,織物就極易出現(xiàn)破損[9]。而浮長較長的織物在這種經(jīng)緯密的支持下,纖維附著已足夠牢固,在摩擦?xí)r可借助于紗線的適當(dāng)移動,應(yīng)力集中被緩和。樣品2平紋小提花每根紗線上的交織次數(shù)不同,部分紗線的浮長很大,局部浮長很大的地方會產(chǎn)生突起,但更為耐磨,所以樣品2耐磨性較樣品3好。

2.4 織物耐皺性能

5種不同組織織物耐皺性能測試結(jié)果如圖3所示。隨著織物組織的平均浮長的增加,織物經(jīng)向急彈性回復(fù)角和緩彈性回復(fù)角逐漸增大,耐折皺效果也越來越好。這是因為在原料、線密度和織物緊密度相同的情況下,隨著平均浮長的增加,織物組織的交織次數(shù)減小,織物組織結(jié)構(gòu)松弛,紗線之間的活動余地大。緞紋在織物受到外力的情況下,紗線容易活動,減少了應(yīng)力集中,因此抗皺性也最好[10-13]。

2.5 織物摩擦色牢度

5種不同組織織物干摩擦色牢度性能測試結(jié)果如圖4所示。隨著織物組織平均浮長的增加,織物的干摩擦色牢度基本沒有明顯變化,且干摩擦色牢度較好。摩擦色牢度主要與紗線或者織物的染色加工相關(guān),但是樣品5較其他組織干摩擦色牢度更好。這是因為織物的組織結(jié)構(gòu)對織物干摩擦色牢度影響的重要因素是織物表面平滑光潔度。平滑程度決定了摩擦測試時所受到的摩擦力大小,會影響摩擦牢度。表面較粗糙的織物纖維末端裸露在紗線表面,從而在織物表面形成一層茸毛,茸毛受到外力作用時,一部分短茸就容易脫離織物而沾染到白布上。樣品5 是八枚緯面加強緞紋,平均浮長較長,表面較其他織物更為光滑,所以干摩擦色牢度更好。

圖2 5種不同組織織物耐磨性能測試對比圖

圖3 5種不同組織織物耐皺性能測試對比圖

2.6 織物起毛起球性能

5種不同組織織物起毛起球性能測試結(jié)果如圖5所示。隨著織物組織平均浮長的增加,織物的起毛起球越來越嚴(yán)重?？椢锔￠L較短,交織點多,不易起毛起球[14]。這是因為平均浮長越短,裸露在織物表面的纖維越少,在受到外部摩擦作用時,織物表面的纖維不容易被抽拔出來并互相糾纏成球,因此不易起毛起球[15]。其中樣品2平紋小提花雖然平均浮長較小,但部分經(jīng)緯紗線上局部浮長較長,在受到外力作用產(chǎn)生摩擦?xí)r,纖維容易裸露在外邊,容易糾纏成球,因此平紋小提花在應(yīng)有的平均浮長下所產(chǎn)生的起毛起球效果更差。

圖4 5種不同組織織物干摩擦色牢度性能測試對比圖

圖5 5種不同組織織物起毛起球性能測試對比圖

3 結(jié)論

(1)隨著織物組織平均浮長的增加,織物厚度逐漸增加,平方米克重也逐漸增加。由于平紋小提花每根紗線上的交織次數(shù)不同,靠近周邊的地組織是平紋,每一橫列交織次數(shù)較多,而中間提花部分每一橫列交織次數(shù)偏少。雖然平均浮長在5個組織中不是最大,但某些紗線上的平均浮長會很大,致使織物比較蓬松,厚度增加。

(2)隨著平均浮長的增加,懸垂性越來越好,其中,透孔組織是聯(lián)合平紋組織和重平組織形成的,通過紗線聚集成束而使得織物表面產(chǎn)生孔眼和微小的立體感,織物較樣品3斜紋更為挺括,所以透孔組織懸垂性較差；干摩擦色牢度幾乎無明顯變化,但是緞紋由于表面較為光潔平整,所以緞紋干摩擦色牢度最好。其他樣品隨著平均浮長的正常,耐磨越來越好,耐折皺性越來越好,起毛起球越來越嚴(yán)重。

結(jié)果分析顯示,隨著平均浮長的增加,花式透孔組織是這幾種織物里綜合性能最為均衡的織物組織。