棉Sorona針織面料的舒適性測(cè)試與分析

王 琳，韓帥康，陳莉娜，鄒文林

(河南工程學(xué)院 紡織工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

Sorona長絲是美國杜邦公司推出的一種新型彈性纖維，它不僅具有良好的彈性、手感、色牢度和易染性，而且在生產(chǎn)中利用了生物技術(shù)，使紡織品兼具功能性和環(huán)保性[1-2]。本研究對(duì)經(jīng)過吸濕速干整理的70%棉和30%Sorona長絲交織針織面料[3-4]進(jìn)行舒適性能測(cè)試，并且與相近規(guī)格的純棉針織物進(jìn)行對(duì)比分析，以期為進(jìn)一步開發(fā)Sorona纖維針織面料提供參考。

1 試樣

試樣規(guī)格見表1。

表1 試樣規(guī)格

2 試驗(yàn)

根據(jù)GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評(píng)定 第1部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》[5]進(jìn)行吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間和蒸發(fā)速率試驗(yàn)。參照FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》[6]進(jìn)行織物芯吸高度試驗(yàn)。參照GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分：吸濕法》[7]進(jìn)行織物透濕性試驗(yàn)。參照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》[8]進(jìn)行織物透氣性試驗(yàn)。參照KES織物風(fēng)格儀自帶使用說明進(jìn)行織物冷感和拉伸彈性試驗(yàn)。

2.1 吸水率

首先取10 cm×10 cm的試樣5塊，稱取原始質(zhì)量，然后將試樣放在水中，使其完全浸潤5 min后取出，自然懸垂，試樣中的水分自然下滴，當(dāng)織物不再滴水時(shí)用鑷子夾取再次稱質(zhì)量。

2.2 滴水?dāng)U散時(shí)間

取10 cm×10 cm的試樣5塊放在試驗(yàn)臺(tái)上，用滴定管將0.2 mL的水滴在試樣上，記錄水滴接觸試樣至完全擴(kuò)散所需要的時(shí)間。

2.3 芯吸高度

在織物縱橫向上各剪取25 cm×3 cm的試樣3塊，將試樣垂直懸掛，試樣下端浸入恒溫液體中，使液面與標(biāo)尺的零刻度線對(duì)齊，30 min后讀取試樣上液體芯吸的最小值，記錄縱向或橫向芯吸高度值較大者。

2.4 蒸發(fā)速率

首先稱取試樣的原始質(zhì)量，然后將完成滴水?dāng)U散的試樣立即稱質(zhì)量后放在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓中，接下來每5 min 稱一次質(zhì)量，直到兩次稱得的質(zhì)量變化率不超過1%，結(jié)束試驗(yàn)。

2.5 透濕率

裁剪3塊直徑為70 mm的圓形試樣，在YG601H型電腦式織物透濕儀上采用吸濕法進(jìn)行試驗(yàn)。

2.6 冷感

裁剪3塊20 cm×20 cm的正方形試樣，在 KES-F7型織物冷暖感測(cè)試儀上測(cè)試織物的熱通量[3]。

2.7 透氣性

在YG461Z型全自動(dòng)透氣性能測(cè)試儀上測(cè)試織物的透氣性。設(shè)定試驗(yàn)壓降為100 Pa，試驗(yàn)面積為20 cm2，測(cè)試同一塊試樣10個(gè)不同位置的透氣率。

2.8 拉伸彈性

在KES-FB1型織物風(fēng)格儀上對(duì)20 cm×20 cm的試樣進(jìn)行小負(fù)荷下織物拉伸彈性測(cè)試。設(shè)定拉伸速度為 0.2 mm/s，伸長為50 mm/10 V，最大負(fù)荷為490 cN/cm[9]。

3 結(jié)果與討論

試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 吸水率

吸水率表示織物所吸收的水分對(duì)織物原始質(zhì)量的百分率，是評(píng)價(jià)織物吸水能力的指標(biāo)，數(shù)值越大，表明織物的吸水能力越強(qiáng)。由表2可知，棉Sorona針織物的吸水率比純棉針織物要低。這是由于棉纖維分子中有大量親水基團(tuán)，所以棉纖維的吸濕能力強(qiáng)于Sorona纖維。

GB/T 21655.1—2008中要求，針織吸濕速干織物的吸水率不低于200%，棉Sorona針織物和純棉針織物的吸水性能均能達(dá)到該要求。

3.2 滴水?dāng)U散時(shí)間

滴水?dāng)U散時(shí)間反映織物的吸水速度和導(dǎo)水性能，時(shí)間越短代表織物吸水能力越強(qiáng)，水分子沿織物各個(gè)方向擴(kuò)散越快。由表2可知，棉Sorona針織物的滴水?dāng)U散時(shí)間比純棉針織物要短，在棉織物中加入Sorona纖維會(huì)提高織物的導(dǎo)水能力。在試驗(yàn)過程中，觀察到水滴到純棉針織物表面后并不會(huì)立即擴(kuò)散，而是在表面稍微停留才開始擴(kuò)散，而水滴到棉Sorona針織物上會(huì)迅速擴(kuò)散。GB/T 21655.1—2008中要求，針織吸濕速干織物的滴水?dāng)U散時(shí)間不超過3 s，棉Sorona針織物可以達(dá)到該要求。

3.3 芯吸高度

織物的芯吸高度是評(píng)價(jià)織物對(duì)水分的毛細(xì)運(yùn)輸能力和散濕能力的重要指標(biāo)，芯吸高度越高，證明該織物的水分運(yùn)輸能力越好。從表2中可以看出，棉Sorona針織物的芯吸高度明顯比純棉針織物高，說明采用親水性的棉紗與疏水性的Sorona長絲交織，芯吸作用明顯。GB/T 21655.1—2008中要求，針織吸濕速干織物的芯吸高度不低于10 cm，棉Sorona針織物可以達(dá)到該要求。

3.4 水分蒸發(fā)速率

織物被潤濕，水分吸附在其表面，再經(jīng)過吸濕和擴(kuò)散才能蒸發(fā)[10]。蒸發(fā)速率體現(xiàn)了織物上的水分在一定溫度下的蒸發(fā)速度，織物蒸發(fā)達(dá)到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間越短，證明該織物的速干性能越好。棉Sorona針織物在剛開始放濕的30 min內(nèi)，蒸發(fā)量數(shù)值變化很快，從表2可以看出，棉Sorona針織物的水分蒸發(fā)速率較純棉針織物快。水分蒸發(fā)速率與環(huán)境溫濕度有關(guān)，在環(huán)境條件相同的情況下，棉纖維對(duì)水分子的吸附能力比Sorona長絲要高，所以純棉針織物的水分蒸發(fā)速度較慢。GB/T 21655.1—2008中要求，針織吸濕速干織物的蒸發(fā)速率不低于0.18 g/h，棉Sorona針織物可以達(dá)到該要求。

3.5 透濕量

透濕量是在規(guī)定溫濕度條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)透過單位面積織物的水蒸氣質(zhì)量，織物的透濕量越高，其透過水蒸氣的性能越好。由表2可知，棉Sorona針織物的透濕量明顯大于純棉針織物，這是由于Sorona長絲濕傳遞效果好，同時(shí)棉Sorona針織物厚度較小，水蒸氣更容易向外界傳遞。GB/T 21655.1—2008中要求，針織吸濕速干織物的透濕量不低于10 000 g/(m2·d)，棉Sorona針織物和純棉針織物均未能達(dá)到該要求，但棉Sorona針織物的水蒸氣透過效率優(yōu)于純棉針織物。

3.6 冷感

由表2可以看出，棉Sorona針織物的熱通量大于純棉針織物?？椢锏臒嵬吭酱螅Ｅ栽讲?，冷感越好。文獻(xiàn)[11]表明，接觸冷感不同的幾種纖維混合時(shí)，織物冷感隨接觸冷感大的纖維含量的增加而增加。含有Sorona長絲的織物冷感較好，是因?yàn)镾orona長絲傳熱系數(shù)較大，故與棉混紡適合制作夏季服裝面料。

3.7 透氣性

由表2可知，棉Sorona針織物的透氣率高于棉織物，這主要與加入Sorona長絲有關(guān)。Sorona長絲與短纖維紗相比，表面毛羽少，織物中紗線間的孔隙多、空隙較大，對(duì)空氣流動(dòng)的阻力相對(duì)較小，透氣性能更好。棉Sorona針織物的厚度較小，也有利于提高其透氣性能。

3.8 拉伸彈性

由表2可知，棉Sorona針織物的拉伸比功大于純棉針織物，表明棉Sorona針織物更容易變形；棉Sorona針織物的拉伸功回復(fù)率大于棉針織物，表明棉Sorona針織物的拉伸彈性好。這是由于Sorona長絲在較小外力作用下容易伸長，外力去除后容易回復(fù)，棉Sorona針織物也表現(xiàn)出小負(fù)荷下容易變形、變形后易回復(fù)的特點(diǎn)。

4 結(jié)語

按照GB/T 21655.1—2008的要求，紡織品吸濕速干性能的評(píng)價(jià)可以用5個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的組合來綜合衡量，其中吸濕性能由吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度表征，速干性能由水分蒸發(fā)效率、透濕量表征[12]。從試驗(yàn)結(jié)果來看，棉Sorona針織物的吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度和水分蒸發(fā)效率均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，透濕量雖達(dá)不到速干標(biāo)準(zhǔn)，但明顯優(yōu)于純棉針織物。棉Sorona針織物透氣性好，織物冷感較好，拉伸彈性好，適合制作夏季服裝面料。