組織結(jié)構(gòu)對防紫外吸濕速干織物性能的影響

龍晶 沈蘭萍

摘?要：為了改善純棉織物導(dǎo)濕速干性差、吸濕后衣服與皮膚嚴(yán)重的黏著性等問題，以Coolmax紗線和防紫外竹/棉混紡紗線為原料，設(shè)計(jì)開發(fā)4種不同組織結(jié)構(gòu)的防紫外吸濕速干織物，測試4種不同組織結(jié)構(gòu)織物的基本服用性能、吸濕速干性能和防紫外性能。結(jié)果表明：這4種組織織物均具有較好的防紫外吸濕速干性能。其中，緞紋組織為綜合性能最佳的織物組織。

關(guān)鍵詞：Coolmax紗線;混紡紗;防紫外;吸濕速干;組織結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TS102.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2021）02-0039-04

Abstract：In order to address the defects of poor wet permeability and quick drying， and wetted clothes clinging to skin， anti-ultraviolet， moisture-absorption and quick-drying fabrics of four different weave structures were designed and developed using Coolmax yarns and anti-ultraviolet bamboo/cotton blended yarns as raw materials. The fabrics were tested for the basic wearability， wet permeability， quick-drying and ultraviolet protection. The results show that the fabrics of the four weave textures all are of good ultraviolet protection， wet permeability， and quick-drying performance. Among the four structures， satin weave performs best in respect of overall performance.

Key words：Coolmax yarns; blended yarns; anti-ultraviolet; moisture absorption and quick-drying; weave structure

作者簡介：龍?晶（1995-），女，陜西渭南人，碩士研究生，主要從事紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)方面的研究。

近年來，溫室效應(yīng)的加劇，使人們對面料的抗紫外線和吸濕快干性要求越來越高[1-2]。目前，市場上出現(xiàn)的防紫外紡織品大多數(shù)都是通過后整理的方式實(shí)現(xiàn)的，但這種方式存在很多缺陷，如耐久性差、舒適性差等問題[3]。此外，對于吸濕速干織物的研究只集中在吸濕導(dǎo)濕纖維[4]和單一功能織物上，且在針織領(lǐng)域研究諸多，周亞利等[6]設(shè)計(jì)并開發(fā)了吸濕快干抗菌復(fù)合針織彈力牛仔面料;李偉濤[7]采用了云母冰涼纖維，開發(fā)輕薄的云母冰涼纖維針織物;朱碧紅、葛俊偉等[8-9]對織物吸濕排汗性、剛?cè)嵝?、起毛起球性等服用性能及物理性能進(jìn)行了測試，分析了織物組織結(jié)構(gòu)對針織物綜合性能的影響。而對兼具防紫外線、除臭、透氣、抑菌等多功能的吸濕速干機(jī)織物的研究還處于空白狀態(tài)。市場上常見的吸濕性產(chǎn)品主要以棉、黏膠等具有優(yōu)良吸濕性的織物為主[10-11]，但當(dāng)人們在劇烈運(yùn)動時(shí)，該類織物不能及時(shí)的將汗液導(dǎo)出，使衣服與人體處于黏貼狀態(tài)，極大地影響織物的舒適性[12]。

針對以上問題，采用具有優(yōu)良吸濕導(dǎo)濕性能的截面異性纖維Coolmax[13]，具有除臭、透氣、抑菌性能的竹漿纖維[14]和具有優(yōu)異舒適性和吸濕性兼具的棉纖維[15]為原料，設(shè)計(jì)開發(fā)4種不同組織結(jié)構(gòu)的防紫外吸濕速干織物，測試4種不同組織結(jié)構(gòu)織物的基本服用性能、吸濕速干性能和防紫外性能，分析織物組織結(jié)構(gòu)對防紫外吸濕速干機(jī)織物的影響。

1?實(shí)?驗(yàn)

1.1?原料與儀器

原料?Coolmax紗線，7.38×2 tex;防紫外竹/棉混紡紗（30/70），7.38×2 tex。均由浙江肖廬紗線科技有限公司提供。

儀器?YG（B）141D數(shù)字式織物厚度儀（溫州際高檢測儀器有限責(zé)任公司）;YG461E型數(shù)字式織物透氣量儀（寧波紡織儀器廠）;YG502B型織物起毛起球儀（寧波紡織儀器廠）;M290 MMT液態(tài)水分管理測試儀（錫萊亞太拉斯有限公司）;UV-2000F紡織品抗紫外因子測試儀（美國Labsphere Inc.公司）。

1.2?織物組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)根據(jù)織物平均浮長線的差異，共設(shè)計(jì)了4種不同組織的防紫外吸濕速干織物（平紋組織、方平組織、斜紋組織和緞紋組織，平均浮長為1，2，2，2.5），組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。

根據(jù)夏季服裝面料的要求，將4種組織織物的上機(jī)規(guī)格參數(shù)設(shè)計(jì)為表1所示。

1.3?表征及性能測試

1.3.1?厚度

依據(jù)GB/T 3820—1997《紡織品和紡織制品厚度的測定》測定試樣厚度。壓腳面積為2 000 mm2，壓強(qiáng)為1 kPa，加壓壓力為200 cN的條件下，30 s內(nèi)測得織物的厚度，每個(gè)試樣測10次，求平均值。

1.3.2?透氣性

根據(jù)GB/T 5435—1997《紡織品織物透氣性能的測試》測定試樣透氣性。將測試織物在標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕24 h，測試壓差為100 Pa，試樣面積至少為25 cm×25 cm，噴嘴口徑為8 mm，每個(gè)試樣測10次，求平均值。

1.3.3?抗起毛起球性

根據(jù)GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能測定 第1部分：圓軌跡法》測定樣品抗起毛起球性。試樣大小為直徑120 mm的圓形，在夾頭加壓壓力為490 cN的條件下、進(jìn)行次數(shù)為10次的起毛測試和次數(shù)為50次的起球測試。最后對其進(jìn)行評級，織物的起毛起球指標(biāo)依據(jù)起球程度劃分成5級，1級起球嚴(yán)重，最差，5級最好。

1.3.4?吸濕速干性能

依據(jù)GB/T 21655.1—2009《紡織品吸濕 速干性的評定 第二部分：動態(tài)水分傳遞法》測定試樣吸濕速干性。測試指標(biāo)為吸水速率、浸濕時(shí)間、液體擴(kuò)散速度和最大浸濕半徑。測試時(shí)間為120 s，每個(gè)試樣測10次，取平均值。

1.3.5?防紫外性能

根據(jù)GB/T 18830—2009《紡織品 防紫外線性能的評定》測定試樣防紫外性能，測試指標(biāo)為UPF值和UVR值。應(yīng)將試樣放在標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕24小時(shí)后進(jìn)行測試，最后記錄UPF值和UVR值。每個(gè)試樣測10次，求平均值[16-18]。

2?結(jié)果及分析

2.1?織物基本服用性能

4種防紫外吸濕速干織物的基本服用性能測試結(jié)果如表2所示。

由GB/T 3820—1997《紡織品和紡織制品厚度的測定》和表2織物厚度測試結(jié)果可知：平紋組織、方平組織、斜紋組織和緞紋組織織物均屬于偏薄型織物?？椢锖穸扔纱蟮叫№樞蛞来螢榫劶y組織、斜紋組織、方平組織和平紋組織。因?yàn)榫劶y組織織物自身的原因，其平均浮長較長，單位面積內(nèi)經(jīng)緯紗交織次數(shù)最少，織物較為蓬松，因此，織物較厚。而方平組織相比平紋組織而言，浮長線較長，交織點(diǎn)相對較少，故紗線容易重疊，從而導(dǎo)致織物的整體厚度較大于平紋組織。在透氣性方面，緞紋組織的透氣性相對于斜紋組織、平紋組織和方平組織來說最好，因?yàn)榫劶y組織織物表面組織點(diǎn)較少，織物較為蓬松，對空氣的阻力較小，因此，其透氣量較其他3種組織織物而言最好。抗起毛起球方面，4種組織織物的抗起毛起球性能都在4級以上，均具有較好的抗起毛起球性。

對各項(xiàng)測試項(xiàng)目的國家標(biāo)準(zhǔn)和4種防紫外吸濕速干織物的基本服用性能測試結(jié)果進(jìn)行綜合對比分析，可知這4種防紫外吸濕速干織物均具有較好的基本服用性能。

2.2?織物吸濕速干性能

4種防紫外吸濕速干織物的吸濕速干性能測試結(jié)果如表3所示。

浸濕時(shí)間和吸水速率是表征織物吸濕性的指標(biāo)，浸濕時(shí)間越少，吸水速率越快，織物的吸濕性就越好。由表3測試結(jié)果可知：緞紋組織的浸濕時(shí)間用得最少，斜紋組織次之，方平組織第三，平紋組織的浸濕時(shí)間最多。由GB/T 21655.1—2009《紡織品吸濕速干性的評定 第2部分：動態(tài)水分傳遞法》可知：緞紋組織和斜紋組織的浸濕時(shí)間在3.1～6.0 s之間，吸濕級別達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)中的4級（快速），方平組織和平紋組織織物浸濕時(shí)間在6.1～20.0 s之間，吸濕級別均達(dá)到3級（中速）。由表3測試結(jié)果可知：緞紋組織單位時(shí)間內(nèi)的吸水速率增加最快，斜紋組織次之，方平組織較慢，平紋組織最慢，由GB/T 21655.1—2009《紡織品吸濕速干性的評定 第2部分：動態(tài)水分傳遞法》可知：緞紋組織的吸水速率在50.1～100.0%/s之間，吸濕級別達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)中的4級（快速），斜紋組織和方平組織的吸水速率在30.1～50.0%/s之間，吸濕級別達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)中的3級（快），平紋組織吸水速率在10.1～30.0%/s之間，吸濕級別達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)中的2級（較快）。

最大浸濕半徑和液體擴(kuò)散速度是表征織物速干性的指標(biāo)，最大浸濕半徑越大，液體擴(kuò)散速度越快，織物速干性就越好。由表3測試結(jié)果可知：緞紋組織和斜紋組織的最大浸濕半徑最大，方平組織次之，平紋組織最小，由GB/T 21655.1—2009《紡織品吸濕速干性的評定 第2部分：動態(tài)水分傳遞法》可知：緞紋組織和斜紋組織的最大浸濕半徑>22.0 mm，級別達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中的5級（極大），平紋組織和方平組織的最大浸濕半徑在12.1～17.0之間，級別為3級（較大）。緞紋組織和斜紋組織的液體擴(kuò)散速度>4 mm/s，擴(kuò)散級別達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)中的5級（極快），平紋組織和方平組織的液體擴(kuò)散速度處于3.1～4.0之間，級別為3級（中快）。

造成以上測試結(jié)果的原因是因?yàn)榭椢锏奈鼭袼俑尚耘c組織結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，緞紋組織交織次數(shù)較少，經(jīng)緯方向的浮長線較長，對水分的阻礙較小，因此，吸濕速干性能較好。雖然斜紋組織具有較長的浮線，但其織物自身組織點(diǎn)連續(xù)而形成傾斜的紋路，使得吸濕速干性能較差于緞紋組織。方平組織具有較長浮長線，但其組織結(jié)構(gòu)規(guī)律與平紋組織相似，織物表面的組織點(diǎn)和經(jīng)緯紗線的交錯(cuò)次數(shù)較多，對水分的阻礙較大，因此，平紋組織和方平組織的吸濕速干性能較緞紋組織來說較差。

2.3?織物防紫外性能

4種防紫外吸濕速干織物的防紫外性能測試結(jié)果如表4所示。

UPF是目前國內(nèi)外采用較多的評價(jià)織物防紫外性能的指標(biāo)，UPF越高，表明織物的抗紫外性能越強(qiáng)，URV越低，表明織物防紫外線效果越好，由GB/T 18830—2009《紡織品 防紫外線性能的評定》可知：若機(jī)織物的UPF值大于50+，UVR小于5%，則說明該織物具有非常優(yōu)異的防紫外線性能。由表4防紫外性能測試結(jié)果可知：緞紋組織、斜紋組織、方平組織和平紋組織的防紫外線指標(biāo)UPF和UVR均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，這4種織物均具有優(yōu)異的紫外線防護(hù)能力。由于厚度對織物的防紫外性能具有顯著影響，由表2可知，緞紋組織織物的厚度較厚于其他3種組織織物，因此，緞紋組織的防紫外性能較優(yōu)于其他3種織物。

3?結(jié)?論

a）以Coolmax紗線和防紫外竹/棉混紡紗為原料，設(shè)計(jì)并開發(fā)出的緞紋組織、斜紋組織、平紋組織和方平組織這4種機(jī)織物均具有防紫外吸濕速干性能。

b）從織物基本服用測試結(jié)果可知，在實(shí)驗(yàn)條件下，厚度方面，平紋組織、方平組織、斜紋組織和緞紋組織織物均屬于偏薄型織物。透氣性方面，緞紋組織的透氣性較斜紋組織、平紋組織和方平組織來說最好?？蛊鹈鹎蚍矫妫郊y組織、方平組織、斜紋組織和緞紋組織織物的抗起毛起球等級都在4級以上，抗起毛起球性均較好。

c）從織物吸濕速干測試結(jié)果可知，在實(shí)驗(yàn)條件下，緞紋組織和斜紋組織為吸濕速干性能最好的織物組織。

d）從織物防紫外性能測試結(jié)果可知，在實(shí)驗(yàn)條件下，緞紋組織、斜紋組織、方平組織和平紋組織的防紫外線指標(biāo)UPF和UVR均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，緞紋組織的防紫外性能較優(yōu)于其他3種織物。

e）在實(shí)驗(yàn)條件下，得出開發(fā)防紫外吸濕速干織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)為經(jīng)、緯紗線密度為7.38×2 tex，經(jīng)緯向密度分別為384根/10 cm、284根/10 cm，織物組織為緞紋組織。

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