基于層合的棉/滌及滌/滌單向?qū)襻樋椕媪祥_發(fā)

高 勝,陳志鵬

(1.武漢依翎集團(tuán) 武漢市依翎針織有限責(zé)任公司研發(fā)中心,湖北 武漢430000;2.武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢430020)

貼身穿著的針織面料,其舒適性對(duì)穿著者來說非常重要,熱濕舒適性又是特別重要的指標(biāo)。具有良好吸濕快干功能的針織服裝受到了市場(chǎng)的青睞,生產(chǎn)廠家不斷尋求創(chuàng)新,通過不同的方式生產(chǎn)這類功能面料。采用吸濕快干纖維材料紗線織造來實(shí)現(xiàn)吸濕快干針織面料是生產(chǎn)廠家普遍采用的方式,但其有一定的局限性,如棉針織面料通過常規(guī)的加工很難實(shí)現(xiàn)吸濕快干,而采用不同性能的纖維材料進(jìn)行混紡形成吸濕快干針織面料也是生產(chǎn)廠家常用的方式。這些方式可以實(shí)現(xiàn)針織面料的吸濕快干功能,但很難實(shí)現(xiàn)更高一級(jí)的單向?qū)窆δ芤蟆Ｉa(chǎn)廠家也有采用不同的面料進(jìn)行層合而形成特定功能的復(fù)合面料,層合工藝的特點(diǎn)是能組合不同面料的性能使層合后的面料具有新的功能,還能充分發(fā)揮各自面料特有的性能,如采用起絨針織面料與梭織面料進(jìn)行復(fù)合得到的面料,具有保形性好和保暖性能佳的特點(diǎn)。文中采用親水性好的面料與具有一定疏水性的面料進(jìn)行復(fù)合,得到了一種具有單向?qū)窆δ艿膹?fù)合面料。

1 面料的選擇

層合的導(dǎo)濕面料運(yùn)用芯吸原理,外層面料需要有良好的吸濕性,內(nèi)層面料有一定的拒水性,設(shè)計(jì)成兩層面料,兩層面料又設(shè)計(jì)了2種組合:第一種雙層層合面料外層是親水棉面料,內(nèi)層是經(jīng)過疏水處理的滌綸面料,即親水棉/疏水滌層合面料;第二種雙層面料是外層做過親水整理的滌綸面料與內(nèi)層做過疏水整理的滌綸面料層合,即親水滌/疏水滌層合面料。層合面料中各層面料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

表1 面料的基本參數(shù)

2 面料層合工藝

試驗(yàn)設(shè)備:膠點(diǎn)轉(zhuǎn)移復(fù)合機(jī)。

層合工藝:涂覆黏合劑為聚酯復(fù)合膠,異氰酸酯,GLA-75架橋劑,按照100∶45∶15的比例混合而成,在溫度115℃,壓力為3 kgf/c m2,時(shí)間為15 s的工藝條件下上膠量為15~20 g/m2,層合后的面料在140~170℃的溫度下焙烘定形。層合后的2種雙層面料的厚度和平方米克重,見表2。

表2 層合后面料的基本參數(shù)

由以上工藝層合出來2種面料,通過測(cè)試面料的芯吸高度、滴水?dāng)U散時(shí)間、快干性、導(dǎo)濕面積、面料的熱阻濕阻以及液態(tài)水管理系統(tǒng)MMT進(jìn)行測(cè)試來評(píng)價(jià)面料的導(dǎo)濕性和舒適性。

3 層合面料的導(dǎo)濕性能

3.1 芯吸性能與快干性能

由于2種面料的里層都是疏水滌面料,復(fù)合后的復(fù)合面料的里層的芯吸高度為零,而外層則表現(xiàn)出較好的濕傳遞性,2種雙層復(fù)合面料外層的芯吸性能測(cè)試結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1 親水棉/疏水滌層合面料縱橫向芯吸

圖2 親水滌/疏水滌層合面料縱橫向芯吸

由圖1和圖2可知,親水棉/疏水滌層合面料和親水滌/疏水滌復(fù)合面料外層都有較好的芯吸效應(yīng),親水滌/疏水滌復(fù)合面料的縱橫向芯吸分別為12.5 c m和6.0 c m,親水棉/疏水滌層合面料縱橫向芯吸分別為8.5 c m和4.5 c m,滌滌層合面料比棉滌層合面料的縱橫向芯吸要高,這與層合面料中各面料獨(dú)立的性能有一定關(guān)系,更主要的是滌滌層合面料中,經(jīng)過親水處理的滌綸面料的濕傳遞性比普通的棉纖維的濕傳遞性要強(qiáng),另外滌綸纖維的毛細(xì)效應(yīng)本身就好,這種滌/滌層合的面料芯吸效應(yīng)較好。

測(cè)試層合后2種雙層面料的干燥時(shí)間,棉/滌層合面料完全干燥的時(shí)間為40 min,滌滌層合面料完全干燥的時(shí)間為25 min,說明層合后雙層面料的快干性能都較好,且滌/滌層合的面料快干性更好,主要是因?yàn)橛H水滌面料中的滌綸纖維濕傳遞性能較好,滌綸吸收水分后,在面料表面快速擴(kuò)展,水份蒸發(fā)的面積增大,面料的水分能快速蒸發(fā),而棉纖維本身的保水性較強(qiáng),經(jīng)過吸收水分后纖維會(huì)發(fā)生膨脹,面料間的空隙會(huì)被堵塞,織物放濕的速度會(huì)減慢,影響水分的蒸發(fā)。所以,滌/滌層合的面料快干性能比棉滌層合的面料要好。

3.2 透氣性

測(cè)試面料的透氣性,棉/滌用的是4號(hào)噴嘴,滌/滌面料用的是8號(hào)噴嘴,經(jīng)過層合后2種雙層面料透氣性差別比較大,棉/滌層合面料的透氣性能較差為417.5 mm/s,滌/滌層合后面料的透氣性較好為1 095.4 mm/s。由于棉/滌面料的組織結(jié)構(gòu)和紗線決定了面料較厚,平方米克重較大;滌/滌層合面料的組織結(jié)構(gòu)和紗線決定面料的厚度較薄,平方米克重較小,所以棉/滌層合面料的透氣性較滌/滌面料的透氣性小。由于人體在大量運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱氣,透氣性好的面料有利于面料貼膚層的熱氣向外擴(kuò)散,所以用滌/滌層合的面料舒適性比棉/滌層合的面料舒適性要好。

3.3 動(dòng)態(tài)水分傳遞性能

根據(jù)GB/T 21655.2-2009的液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞法,運(yùn)用模擬人體汗液配置一定濃度的氯化鈉溶液,通過定量記錄氯化鈉溶液在120 s內(nèi)在面料的面層和貼膚層的傳遞過程、面料的吸濕快干性能得到量化,并且能夠模擬汗液測(cè)試氯化鈉溶液在面料上的傳遞分布特征,為單向面料的導(dǎo)濕性能測(cè)試提供了新的方法,這個(gè)方法更有說服力和依據(jù)。對(duì)于面料層數(shù)多的織物,汗液在面料面層和貼膚層的傳導(dǎo)性能的差異率對(duì)面料的舒適性影響很大,由于MMT測(cè)試能定量評(píng)價(jià)汗液在面料上的傳導(dǎo)性能,為設(shè)計(jì)多層功能性的面料提供指導(dǎo)。運(yùn)用MMT測(cè)試的相關(guān)指標(biāo)有面料的浸濕時(shí)間,面料的最大浸潤(rùn)半徑、液態(tài)水傳遞速度、單向傳遞指數(shù)以及液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞指數(shù)。測(cè)試數(shù)據(jù)見表3,2種面料的吸濕動(dòng)態(tài)曲線及評(píng)價(jià)級(jí)別分別如圖3~圖6所示。

表3 面料的動(dòng)態(tài)水份測(cè)試指標(biāo)

圖3 液態(tài)水在棉/滌面料中的傳導(dǎo)過程

圖4 棉/滌MMT各指標(biāo)的等級(jí)

圖5 液態(tài)水在滌/滌中的傳導(dǎo)過程

圖6 滌/滌MMT各指標(biāo)的等級(jí)

用GB/T 21655.2-2009《紡織品 吸濕速干性的評(píng)定第二部分:動(dòng)態(tài)水分傳遞法》中規(guī)定的面料達(dá)到吸濕速干的標(biāo)準(zhǔn)來衡量,具體性能指標(biāo)如下:運(yùn)用面料的浸潤(rùn)時(shí)間和吸水速率2個(gè)指標(biāo)來表征吸濕性(要求達(dá)到三級(jí)或以上),運(yùn)用滲透面最大浸潤(rùn)半徑、滲透面液態(tài)水?dāng)U散速率、單項(xiàng)傳遞指數(shù)3個(gè)指標(biāo)來表征面料的速干性(要求達(dá)到三級(jí)或以上),運(yùn)用單向傳遞指數(shù)來表征面料的排汗性(要求達(dá)到三級(jí)或以上),運(yùn)用單向傳遞指數(shù)(要求達(dá)到三級(jí)或以上)、液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞綜合指數(shù)(要求達(dá)到二級(jí)或以上)來表征面料的綜合速干性。由棉/滌層合面料和滌/滌層合面料的動(dòng)態(tài)水分傳遞測(cè)試指標(biāo)可以看出,滌/棉的浸潤(rùn)時(shí)間和吸水速率,達(dá)到了五級(jí),說明滌/棉的吸濕性很好;棉/滌面料的最大浸潤(rùn)半徑,評(píng)定等級(jí)在二級(jí)范圍內(nèi),外層的水分?jǐn)U散速率非?？?說明內(nèi)層的汗液能快速傳導(dǎo)到面料的外層,被評(píng)定為五級(jí),棉/滌面料的單向傳遞指數(shù)較高,評(píng)定為四級(jí),液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞綜合指數(shù)為0.87,在五級(jí)范圍內(nèi),結(jié)合這3個(gè)指標(biāo)的評(píng)定可以得出面料的速干性較好;單向傳遞指數(shù)被評(píng)定在四級(jí)說明面料的排汗性和速干性較好;滌/滌的浸潤(rùn)時(shí)間,比棉/滌面料要快,說明層合的滌/滌面料能非?？斓帽唤?rùn),被評(píng)定為五級(jí),吸水速率大于內(nèi)層小于50%/s,外層的吸水速率大于100%/s,說明面料的吸水性能非常好,達(dá)到了四到五級(jí),結(jié)合這3個(gè)指標(biāo)可以得出棉/滌的吸濕性比滌/滌的更優(yōu);滌/滌面料的最大浸潤(rùn)半徑評(píng)定等級(jí)在二級(jí)范圍內(nèi),外層的水分?jǐn)U散速率為14.94 mm/s,速率極快且比棉/滌層合面料的快,說明內(nèi)層的汗液能快速傳導(dǎo)到面料的外層,被評(píng)定為五級(jí),滌/滌面料的單向傳遞指數(shù)為547.26,汗液的單向傳遞性能較好,評(píng)定為五級(jí),結(jié)合這3個(gè)指標(biāo)的評(píng)定可以得出滌/滌面料的速干性較棉滌面料的好,由滌/滌面料的單向傳遞指數(shù)547.26,評(píng)定為五級(jí),且液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞綜合指數(shù)為1達(dá)到五級(jí)最高標(biāo)準(zhǔn),說明滌/滌面料的排汗性和綜合速干性非常好。綜上所述,滌/滌的單向?qū)Ш剐阅茌^棉/滌的好與傳統(tǒng)的測(cè)試方法結(jié)果一致。

兩層層合面料在120 s內(nèi),面料內(nèi)層的含水量較正面的少,汗液主要集中在面料外層,面料導(dǎo)濕性能明顯,面料內(nèi)層的含水量先快速上升,在20 s左右面料內(nèi)層的含水量達(dá)到最大,之后面料內(nèi)層的含水量逐漸減小,且水分主要集中在面料的外層,說明在實(shí)際穿著這種層合面料的過程中,在人體顯汗的條件下,汗液能在面料內(nèi)層面料上鋪展開并能很快地把貼膚層的汗液傳導(dǎo)到面層,快速蒸發(fā);通過對(duì)棉/滌和滌/滌層合面料的相關(guān)性能測(cè)試,棉/滌面料和滌/滌面料都具有良好的單向?qū)裥阅?且棉/滌層合面料與滌/滌層合面料相比,在20 s后,滌/滌層合面料的內(nèi)層含水量一直比棉/滌面料的小,貼膚層的干爽舒適性好。

4 結(jié)語

選擇導(dǎo)濕性良好的針織面料與具備較好疏水性的面料進(jìn)行層合,可以獲得具有良好單向?qū)裥阅艿膹?fù)合面料。通過成熟的層合工藝,對(duì)棉親水面料與滌疏水面料進(jìn)行復(fù)合獲得了棉/滌層合面料,對(duì)親水滌與疏水滌針織面料進(jìn)行層合獲得了滌/滌層合面料。對(duì)2種層合面料進(jìn)行了縱橫向芯吸、面料的透氣性、面料的快干性及MMT測(cè)試,測(cè)試表明,通過選擇合適的面料運(yùn)用層合工藝開發(fā)導(dǎo)濕面料是可行的,且開發(fā)的面料單向?qū)裥Ч驾^好,對(duì)于夏季運(yùn)動(dòng)服面料采用滌/滌的面料層合,在衣服被大量汗液浸濕時(shí),滌/滌面料能快速蒸發(fā)干燥,相對(duì)棉/滌面料較舒適,而棉/滌面料層合面料比較適合作為秋冬季貼身穿著的服裝面料。