210D氨綸力學(xué)指標(biāo)對(duì)無(wú)縫內(nèi)衣腰口尺寸的影響

張 磊，仲 霞，高久林，李 蘇，陳 嬡

（連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司，江蘇 連云港 222047）

隨著人們對(duì)服裝，特別是內(nèi)衣的要求越來(lái)越高以及針織技術(shù)的進(jìn)一步完善，新一代全成型針織無(wú)縫內(nèi)衣應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)縫針織的概念始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)設(shè)備主要用于襪子及針織衣物的工業(yè)化生產(chǎn)[1]。無(wú)縫加工技術(shù)指的是應(yīng)用電腦技術(shù)，以人體曲線和生理機(jī)能為基礎(chǔ)，依托計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）來(lái)設(shè)計(jì)款式，采用智能的數(shù)字化加工生產(chǎn)手段，使產(chǎn)品以立體的、一片的造型結(jié)構(gòu)直接從機(jī)器上生產(chǎn)出來(lái)的一種技術(shù)[2]。所謂無(wú)縫內(nèi)衣，就是采用專用的無(wú)縫內(nèi)衣針織機(jī)生產(chǎn)的一次成型內(nèi)衣，其運(yùn)用高新無(wú)縫加工技術(shù)，從紗線到內(nèi)衣都不需裁剪和縫合，使得頸、腰、臀等部位無(wú)需接縫便能集舒適、體貼、時(shí)尚于一身[1]，受到越來(lái)越多消費(fèi)者的青睞。

210 D氨綸可應(yīng)用于無(wú)縫內(nèi)衣產(chǎn)品的腰口，腰口的高度在2 ～50 cm不等，且需要滿足以下要求：腰口尺寸的大小和穩(wěn)定性、腰口的彈性回復(fù)率和延伸率、腰口不能出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。

目前，國(guó)內(nèi)外很少有學(xué)者研究氨綸絲力學(xué)性能對(duì)無(wú)縫內(nèi)衣腰口尺寸大小、延伸率、回復(fù)率等性能的影響，本研究調(diào)整氨綸絲卷繞工藝中牽伸比大小對(duì)力學(xué)性能的影響，重點(diǎn)研究了氨綸力學(xué)指標(biāo)與無(wú)縫內(nèi)衣腰口尺寸的相關(guān)聯(lián)系，為210D無(wú)縫內(nèi)衣腰口用氨綸的開發(fā)、生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。

1 試驗(yàn)內(nèi)容

1.1 試驗(yàn)材料

在其他條件不變的情況下，分別生產(chǎn)牽伸比為1.00、1.05、1.10、1.15的4組210D氨綸絲樣品。

1.2 試驗(yàn)儀器

萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，設(shè)定夾鉗間距為（50.0±0.5）mm。

進(jìn)口無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)，針筒為13寸（1 152針），8路硬紗喂入裝置和2路氨綸喂入裝置.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 檢測(cè)方法

參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 50007——2012《氨綸絲彈性試驗(yàn)方法》，測(cè)定氨綸的斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂強(qiáng)度、彈性回復(fù)力、300%拉伸應(yīng)力等力學(xué)性能。無(wú)縫內(nèi)衣腰口彈性回復(fù)率和延伸率的檢測(cè)，參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 70006——2004《針織物拉伸彈性回復(fù)率試驗(yàn)方法》。

（1）彈性回復(fù)率檢測(cè)：將原長(zhǎng)為L(zhǎng)1的無(wú)縫內(nèi)衣腰口勻速拉至300%，停留60 s后迅速釋放外力，30 s后測(cè)量無(wú)縫內(nèi)衣腰口的尺寸為L(zhǎng)2；彈性回復(fù)率w=（無(wú)縫內(nèi)衣腰口的原長(zhǎng)L1/拉伸回復(fù)后的長(zhǎng)度L2）×100%；

（2）延伸率檢測(cè)：將原長(zhǎng)為L(zhǎng)1的無(wú)縫內(nèi)衣腰口勻速拉至最大，記錄此時(shí)的長(zhǎng)度L3；延伸率m=（最大拉伸長(zhǎng)度L3/無(wú)縫內(nèi)衣腰口的原長(zhǎng)L1）×100%。

1.3.2 織造試驗(yàn)

織造試驗(yàn)通常采用試驗(yàn)的4組210D氨綸樣品絲與2040錦綸包紗，在13寸（1 152針）進(jìn)口無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上完成織造試驗(yàn)。

（1）保持無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上的張力控制數(shù)值（KTF）不變，用4組氨綸樣品絲分別上機(jī)織造，制得4組無(wú)縫內(nèi)衣樣品。（2）在保證無(wú)縫內(nèi)衣下機(jī)尺寸不變的情況下，通過調(diào)節(jié)張力控制器數(shù)值（KTF），將4組氨綸樣品絲分別上機(jī)織造，得到4組無(wú)縫內(nèi)衣樣品。

2 結(jié)果與討論

2.1 氨綸力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果分析

2.1.1 牽伸比對(duì)氨綸300%定伸應(yīng)力的影響

由圖1可知，氨綸的300%定伸應(yīng)力隨著牽伸比的增大而增大，這是由于牽伸比的增大，使得氨綸軟鏈段中呈松弛狀態(tài)的分子鏈取向程度、氫鍵數(shù)量、軟鏈段間內(nèi)聚能增加，硬段間易形成交聯(lián)，因此，氨綸的300%定伸應(yīng)力不斷增大。

圖1 不同牽伸比氨綸絲的300%定伸應(yīng)力

2.1.2 牽伸比對(duì)氨綸斷裂強(qiáng)度的影響

由圖2可知，氨綸的斷裂強(qiáng)度隨牽伸比的增大而增大，這是由于隨著牽伸比的增大，氨綸硬段分子鏈之間的氫鍵數(shù)量不斷增加，必然導(dǎo)致其結(jié)晶度增加，而結(jié)晶度更高時(shí)，微相分離更完全，進(jìn)而將其拉斷所需要的力也就越大。

圖2 不同牽伸比氨綸絲的斷裂強(qiáng)度

2.1.3 牽伸比對(duì)氨綸斷裂伸長(zhǎng)的影響

由圖3可知，氨綸的斷裂伸長(zhǎng)隨牽伸比的增大而減小，這是由于軟鏈段分子鏈的取向程度和規(guī)整度不斷增加，形成結(jié)晶，分子鏈的彎曲或卷曲程度降低，氨綸被拉伸后的行程變短，因此斷裂伸長(zhǎng)率減小。

圖3 不同牽伸比氨綸的斷裂伸長(zhǎng)

2.1.4 牽伸比對(duì)氨綸回彈力的影響

由圖4可知，氨綸的回彈力隨牽伸比的增大而增大，這是由于隨著牽伸比的增大，氨綸的拉伸應(yīng)力不斷增大，同時(shí)氨綸鏈段的規(guī)整度增加，因此氨綸在拉伸過程中克服摩擦力的做功較少，所以氨綸的回彈力不斷增加。

圖4 不同牽伸比氨綸的彈性回彈力

2.2 上機(jī)織造結(jié)果分析

2.2.1 300%定伸應(yīng)力與腰口尺寸的關(guān)系

在保持無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上KTF不變的條件下，分別將4組不同300%定伸應(yīng)力的氨綸樣品絲上機(jī)織造，得到4組不同下機(jī)腰口尺寸的無(wú)縫內(nèi)衣樣品，結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同300%定伸應(yīng)力的下機(jī)尺寸

由圖5可知，無(wú)縫內(nèi)衣腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應(yīng)力的增大而增大。保持無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上張力控制器數(shù)值為12.5，且氨綸的300%定伸應(yīng)力為35.6 cN時(shí)，腰口的下機(jī)尺寸只有26 cm；當(dāng)氨綸的300%定伸應(yīng)力達(dá)到62.7 cN時(shí)，腰口的下機(jī)尺寸可達(dá)到36.5 cm。

2.2.2 應(yīng)力對(duì)腰口拉伸比的影響

通過調(diào)整無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上張力控制器數(shù)值，達(dá)到無(wú)縫內(nèi)衣腰口下機(jī)尺寸的要求，腰口延伸率如圖6所示。

圖6 不同300%定伸應(yīng)力腰口的延伸率

由圖6可知，隨著氨綸300%定伸應(yīng)力的增大，無(wú)縫內(nèi)衣腰口的延伸率不斷減小。同時(shí)在織造試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在織造大尺寸腰口時(shí)，若氨綸的300%定伸應(yīng)力過小時(shí)（35.6 cN），則腰口的尺寸偏小，將張力控制器數(shù)值調(diào)到最?。? cN）。此時(shí)的張力控制器已無(wú)法穩(wěn)定控制張力輸出，導(dǎo)致腰口尺寸不穩(wěn)定，腰口的下機(jī)尺寸始終無(wú)法達(dá)到要求。在織造小尺寸腰口時(shí)，氨綸300%定伸應(yīng)力過大（62.7 cN），則腰口尺寸偏大，將張力控制器數(shù)值調(diào)到最大（18 cN）。由于絲張力過大，在織造過程中斷絲概率明顯增大，不利于織造。因此，無(wú)縫內(nèi)衣腰口的尺寸對(duì)氨綸的300%定伸應(yīng)力有一定范圍要求，過小時(shí)，無(wú)法滿足有些大尺寸腰口的要求；過大時(shí)，氨綸絲在織造過程中容易斷絲，且無(wú)法滿足小尺寸腰口的要求。

2.2.3 彈性回復(fù)力對(duì)腰口的影響

在織造試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)氨綸的回彈力對(duì)腰口的尺寸大小無(wú)明顯影響，但對(duì)腰口的回復(fù)率有較大影響，具體如圖7所示。

圖7 不同200%彈性回復(fù)力腰口的回復(fù)率

由圖7可知，無(wú)縫內(nèi)衣腰口的彈性回復(fù)率隨著氨綸回復(fù)力的增大而增加，當(dāng)氨綸的回復(fù)力為5.24 cN時(shí)，腰口的回復(fù)率只有92.3%，當(dāng)氨綸的回復(fù)力為5.85 cN時(shí)，腰口的回復(fù)率達(dá)到了97.6%，有了明顯提高。因此，氨綸的彈性回復(fù)力越大，越有利于腰口回復(fù)率的提高。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）隨著絲卷卷繞牽伸比的增大，氨綸絲的300%定伸應(yīng)力、彈性回復(fù)力、斷裂強(qiáng)度不斷增加。

（2）隨著絲卷卷繞牽伸比的增大，其斷裂伸長(zhǎng)率下降。

（3）在無(wú)縫內(nèi)衣機(jī)上張力控制器數(shù)值（KTF）不變的條件下，腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應(yīng)力的增大而增大。

（4）在保持下機(jī)尺寸不變的條件下，腰口的延伸率隨著氨綸300%定伸應(yīng)力的增大而減小。

（5）隨著彈性回復(fù)力的增加，腰口的尺寸無(wú)明顯變化，但腰口的回復(fù)率不斷增大。

總之，氨綸的300%定伸應(yīng)力不宜過大或過小。過小時(shí)，無(wú)法滿足有些大尺寸腰口的要求；過大時(shí)，氨綸絲在織造過程中容易斷絲，且無(wú)法滿足小尺寸腰口的要求，同時(shí)腰口延伸率也偏小，比較適合的定伸應(yīng)力范圍為42～48 cN。