春夏針織運(yùn)動(dòng)面料手感性能的研究

近年來(lái)，隨著人們健康意識(shí)強(qiáng)化，尤其受疫情的持續(xù)發(fā)展的影響，健康運(yùn)動(dòng)引發(fā)了公眾的廣泛關(guān)注，運(yùn)動(dòng)服飾已成為生活必備品。消費(fèi)者對(duì)運(yùn)動(dòng)服飾的要求越來(lái)越高，不僅要求產(chǎn)品具有吸濕速干、防風(fēng)、抗紫外線、防風(fēng)等特殊功能，手感性能也成為消費(fèi)者形成購(gòu)買(mǎi)意向的主要參考因素之一。當(dāng)前，市場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)面料種類(lèi)繁多、款式多樣，不同品類(lèi)的運(yùn)動(dòng)服裝對(duì)手感性能的要求不一樣[1]，但基本基于對(duì)產(chǎn)品本身商業(yè)賣(mài)點(diǎn)的宣傳，尚沒(méi)有對(duì)手感性能進(jìn)行系統(tǒng)性闡述，也沒(méi)有統(tǒng)一的手感性能表征與評(píng)價(jià)的指標(biāo)。如何在面料主觀手感評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，將面料進(jìn)行系統(tǒng)物理量測(cè)試以及將面料的主觀評(píng)價(jià)和客觀量化數(shù)據(jù)相統(tǒng)一，是目前產(chǎn)業(yè)缺乏的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。

本文選取市場(chǎng)上15種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料進(jìn)行手感性能的表征與評(píng)價(jià)研究，確定春夏針織運(yùn)動(dòng)面料手感性能的影響因素和各個(gè)指標(biāo)的閾值范圍，有助于指導(dǎo)面料生產(chǎn)者科學(xué)地設(shè)計(jì)和生產(chǎn)面料，也有助于指導(dǎo)服裝設(shè)計(jì)者合理地選擇和使用面料[2]。

1 試驗(yàn)材料與儀器

選取5種不同纖維成分，且主觀評(píng)價(jià)不同的各3塊春夏針織運(yùn)動(dòng)面料進(jìn)行測(cè)試，樣品信息如表1所示。

表1 試驗(yàn)用針織運(yùn)動(dòng)面料信息

試驗(yàn)儀器：FTT織物觸感測(cè)試儀M292型，英國(guó)SDL Atlas公司 ；電腦式織物透濕儀YG601H-Ⅲ型，寧波紡儀；電子天平SQP型，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；透濕杯；標(biāo)準(zhǔn)圓片沖刀；量程為50mL的量筒。

2 試驗(yàn)方法

2.1 樣品準(zhǔn)備和調(diào)濕

（1）透濕性測(cè)試樣品準(zhǔn)備：樣品在距布邊1/10幅寬、距匹端2m外截取3塊直徑70mm的試樣。

（2）其他性能測(cè)試樣品準(zhǔn)備：樣品在距布邊1/10幅寬、距匹端2m外截取邊長(zhǎng)各為310mm的L形的平整樣品進(jìn)行測(cè)試。

（3）試樣調(diào)濕：將試樣放在溫度（20±2）℃、相對(duì)濕度（65±5）%的恒溫恒濕室調(diào)濕24h。

2.2 客觀測(cè)試方法

（1）透濕性測(cè)試方法：參照GB/T 12704.2—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第2部分：蒸發(fā)法》標(biāo)準(zhǔn)的方法A測(cè)試不同樣品的透濕率。

（2）其他性能測(cè)試方法：用FTT織物觸感測(cè)試儀，測(cè)試不同面料的粗糙度振幅、最大熱流量、熱導(dǎo)率和單位撓曲力功[3]。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 表面粗糙度對(duì)織物手感性能的影響

表面粗糙度振幅是指織物表面突出毛羽的平均高度，即模擬人手觸摸面料刺癢感。本文依次測(cè)量15種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料的粗糙度振幅?？椢锎植谡穹Y(jié)果如圖1所示。

圖1 表面粗糙度測(cè)試結(jié)果

從圖1（a）可以看出，對(duì)于相同纖維成分的織物，手感性能越好，表面粗糙度振幅數(shù)值越小。棉織物和聚酯纖維織物不同手感性能等級(jí)織物的表面粗糙度振幅變化范圍較大，錦綸織物中不同手感性能等級(jí)織物表面粗糙度振幅變化范圍較小。棉纖維是短纖維，棉織物在生產(chǎn)過(guò)程中需進(jìn)行燒毛處理，處理效果不同，其表面毛羽程度區(qū)別明顯；聚酯纖維的品種繁多，不同品種聚酯纖維的截面形狀、化學(xué)結(jié)構(gòu)存在很大差異，表面光滑度區(qū)別明顯；故不同的棉織物和聚酯纖維織物的表面粗糙度振幅區(qū)別明顯。目前市場(chǎng)上主要應(yīng)用的錦綸纖維為錦綸6和錦綸66，兩種品種的錦綸分子鏈結(jié)構(gòu)都比較規(guī)整，無(wú)龐大的側(cè)基，顯微鏡下縱向光滑平直，表面光滑度好，故不同的錦綸織物表面粗糙度振幅無(wú)明顯區(qū)別。

由上述分析可知，織物粗糙度振幅和手感性能有一定映射關(guān)系，表面粗糙度振幅小，人手觸摸時(shí)無(wú)明顯刺癢感。從圖1（b）可以看出表面粗糙度振幅和手感性能有明顯區(qū)分范圍，表面粗糙度振幅＜50μm時(shí)，手感性能好。

3.2 最大熱流量對(duì)織物手感性能的影響

最大熱流量指在試樣兩面和上下夾持面保持規(guī)定的溫差條件下，試樣在壓縮回彈過(guò)程中，所傳遞的最大熱流量，即模擬人手接觸織物瞬間涼爽感。依次測(cè)量15種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料的最大熱流量?？椢镒畲鬅崃髁拷Y(jié)果如圖2所示。

圖2 最大熱流量結(jié)果

從圖2（a）可以看出，對(duì)于相同纖維成分的織物，手感性能好的織物相較于手感性能差的織物最大熱流量數(shù)值更大，Qmax越大，織物給人的感受越?jīng)鏊?。織物最大熱流量和手感性能有一定映射關(guān)系，最大熱流量數(shù)值大，人手觸摸織物時(shí)涼感明顯。由圖2（b）可以看出織物最大熱流量和手感性能有明顯區(qū)分范圍，Qmax＞1100W/mm2時(shí)，手感性能好。

由上述分析可以發(fā)現(xiàn)織物最大熱流量和織物粗糙度振幅與手感性能的映射關(guān)系相同，故對(duì)最大熱流量和表面織物粗糙度振幅關(guān)系進(jìn)行分析，得到圖3。

手感性能差的織物表面粗糙、毛羽較多，其與皮膚之間的接觸面積小，且中間的空氣多，熱阻大，導(dǎo)熱慢，所以皮膚涼感差[4]。但是，粗糙度不是織物涼爽感的主要影響因素。由圖3（a）可以看出，手感性能優(yōu)的不同纖維成分的織物，滌綸織物比棉織物表面粗糙度振幅數(shù)值小，但是滌綸織物比棉織物涼爽感差。由圖3（b）可以發(fā)現(xiàn)織物熱導(dǎo)率：棉氨＞100%棉＞錦氨＞滌氨＞100%聚酯纖維，說(shuō)明織物的熱導(dǎo)率主要取決于織物纖維成分，且熱導(dǎo)率越大熱量傳導(dǎo)速度越快，織物涼感越明顯，棉纖維的熱導(dǎo)率大于滌綸纖維，故滌綸織物比棉織物涼爽感差。

3.3 單位撓曲力功對(duì)織物手感性能的影響

單位撓曲力功是使單位厚度試樣彎曲到一定弧度的過(guò)程中，所需要做的功，在彎曲過(guò)程中彎曲弧度越大，單位撓曲力功越大。依次測(cè)量5種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料的單位撓曲力功?？椢飭挝粨锨Y(jié)果如圖4所示。

從圖4（a）可以發(fā)現(xiàn)手感性能好的織物相較于手感性能差的織物單位撓曲力功更大，織物的彎曲柔軟性能越好，織物穿著時(shí)人體活動(dòng)自由、靈活。

本文測(cè)試樣品為針織面料，針織面料編織過(guò)程中，紗線受到彎曲和拉伸而產(chǎn)生變形，并且獲得與線圈形狀相近的彎曲狀態(tài)，由此使得針織面料大多具有很好的彎曲柔軟性能。從圖4（b）可以發(fā)現(xiàn)，織物單位撓曲力功和手感性能無(wú)明顯區(qū)分范圍。

圖4 單位撓曲力功結(jié)果

3.4 織物吸濕性能

透濕率指在試樣兩面保持規(guī)定的溫濕度條件下，單位水蒸氣壓差下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積試樣的水蒸氣質(zhì)量。依次測(cè)量5種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料的透濕率，透濕率結(jié)果如圖5所示。

圖5 透濕率結(jié)果

從圖5（a）可以發(fā)現(xiàn)，除棉氨織物之外，手感性能越好，透濕率越大，織物的吸濕性能越好，人體穿著越舒適[5]。手感性能主觀評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)織物粗糙度、涼爽感、彎曲柔軟性能和吸濕性能進(jìn)行綜合性考量，由圖1（a）可知親膚性差的棉氨織物的表面粗糙度振幅大，織物表面毛羽多，人體用手觸摸織物時(shí)對(duì)粗糙度敏感度強(qiáng)，在手感觸摸織物的短暫過(guò)程中對(duì)吸濕性能的敏感度相對(duì)差。從圖5（b）可以看出，織物透濕率和手感性能無(wú)明顯區(qū)分范圍。

4 結(jié)論

（1）對(duì)不同手感性能等級(jí)的5種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料來(lái)說(shuō)，織物表面粗糙度振幅、最大熱流量對(duì)織物的手感性能有顯著影響，表面粗糙度振幅小和最大熱流量大，織物表面毛羽少和涼爽感明顯，手感性能好。同時(shí)，表面粗糙度振幅、最大熱流量和手感性能有明顯區(qū)分范圍，當(dāng)表面粗糙度振幅＜50μm、Qmax＞1100W/mm2時(shí)，織物手感性能好。

（2）通過(guò)表面粗糙度振幅、熱導(dǎo)率與織物最大熱流量的關(guān)系分析，發(fā)現(xiàn)表面粗糙度振幅和熱導(dǎo)率對(duì)織物最大熱流量有明顯影響，手感性能差的織物表面粗糙、毛羽較多，其與皮膚之間的接觸面積小，且中間的空氣多，熱阻大，導(dǎo)熱慢，皮膚涼感差；[4]織物熱導(dǎo)率越大，導(dǎo)熱越快，涼爽感越明顯，且織物熱導(dǎo)率主要取決于織物纖維成分。

（3）對(duì)不同手感性能等級(jí)的5種春夏針織運(yùn)動(dòng)面料來(lái)說(shuō)，單位撓曲力功和透濕率對(duì)織物手感性能有一定影響，單位撓曲力大和透濕率大，織物彎曲柔軟性和吸濕性好，手感性能好，但是，單位撓曲力大、透濕率大和手感性能無(wú)明顯區(qū)分范圍。