拉伸对Lucool涤纶/氨纶针织物透气和导湿性能的影响

高 翔, 徐雪梅， 王秋美(， )

Lucool涤纶/氨纶针织物是一种新型吸湿排汗弹性针织面料，因其优良的弹性拉伸性能，可将其用作运动服、紧身衣、内衣等服装中。针对弹性针织物的服用性能，目前学者们主要研究的是针织面料的拉伸弹性和服装压[1-3]，而织物在服用过程中会受到一定的拉伸作用，使得织物的尺寸性能发生变化，密度变小，织物中空隙增大，织物变得稀疏，相应的各项性能也发生变化，因此讨论此类织物的服用性能时，还应模拟人体在穿着服装时的拉伸状态，在拉伸状态下测试织物的主要服用性能。

1 试样准备

1.1 编织用纱

实验所用纱线为Lucool涤纶长丝和氨纶裸丝。Lucool涤纶长丝是由厦门翔鹭化纤有限公司生产的异形涤纶，其规格为8.25 tex/72F，其纵横截面为十字形,纵向有沟槽。

1.2 Lucool涤纶/氨纶针织物的编织

编织所用针织设备为MV4-3.2 纬编单面大圆机，筒径864 mm，机号28E，108路，以8.25 tex/72F的Lucool涤纶长丝纱作为地纱，2.2 tex的氨纶以1∶1全添纱的方式编织纬平针添纱组织。织物编织过程中，纱线通过积极式给纱装置给纱同时喂入地纱和添纱，且必须保证Lucool涤纶丝在织物的正面，氨纶丝在织物反面，实现了两种纱线以不同垫纱角度，氨纶丝首先进入织针，然后Lucool涤纶丝随着织针的闭口的同时也垫到织针内，这样可以保证两种纱线的正确配置关系，减少翻滚错位，保证覆盖效果，使氨纶丝在织物反面，Lucool涤纶丝在织物的正面。

1.3 试样编号

在编织Lucool涤纶长丝与氨纶丝单面添纱纬平针组织时，改变2种纱线进线长度，得到不同编织参数的织物6块。其中Lucool涤纶长丝选择3个线圈长度进行编织，氨纶选择两个氨纶盘刻度(195和215，其中195的进线长度小于215)，试样编号及编织参数见表1。

表1 试样编号及编织参数

1.4 织物的后整理

织物下机放置一段时间后，进行后整理，具体流程为：平幅、打卷→松卷、停放→备料→拉幅定型→染色→柔软→拉幅定型。

1.5 拉伸架的设计

针对弹性织物的特点，设计一个方形拉伸架。拉伸架内径为35.5 cm×35.5 cm，外径为37.5 cm×37.5 cm，纵横向分别有2 cm的宽度，用来固定织物。

1.6 试样尺寸及拉伸率设定

为得到6种不同拉伸率的试样，在裁剪试样时需在试样上标记有效试验长度，试样纵向有效试验长度均为35.5 mm,横向有效试验长度根据拉伸率的不同选择不同的长度标记，见表2，然后将试样纵向固定于拉伸架上，拉伸后试样的横向长度均为35.5 mm。每种织物每个尺寸裁剪三块。

表2 试样不同的横向拉伸率

此设计的目的是使织物保持纵向尺寸不变，改变横向尺寸，处于双向拉伸状态，以研究织物拉伸状态下的性能。

2 试验及数据分析

2.1 拉伸率对透气性的影响

采用YG461E电脑式透气性测试仪，选择试样压差为100 Pa,定值圈面积为20 cm2,测试织物在六个不同拉伸率下的透气性能。织物透气性与拉伸率的关系如图1所示。

图1 织物透气率与拉伸率的关系

从图1可以看出随着拉伸率的增加，三种试样的透气率整体呈增加趋势，且先缓慢增加，在拉伸率为11%左右时，织物的透气率开始以较快速率增加。这是因为织物受到拉伸后其织物间的空隙变大，织物变得稀薄，空气透过织物的阻力变小，因此透气率增加。

通过对比三种试样的Lucool涤纶含量顺序为：B1>A1>A2。从图3中还可看出，不论织物是否受到拉伸，或者受到拉伸的程度大小，随着Lucool涤纶含量的减小，织物的透气率呈下降趋势。但因为三种试样含量相差不大，因此，透气率减小幅度较小。一方面是因为织物中氨纶的存在使织物密度增加，Lucool涤纶含量越低，氨纶含量越高透气率降低；另一方面是因为Lucool涤纶长丝的纵向沟槽的存在使空气的通透性增加，所以Lucool涤纶含量降低时，相应的透气率下降。

其拟合的数学关系式为：

A1:y=50.23x2-90.59x+877.94 (R2=0.982)

(1)

A2:y=49.63x2-99.52x+ 835.43(R2=0.988)

(2)

B1:y=44.94x2-51.62x+856.38 (R2=0.987)

(3)

式中：x为织物的相对拉伸率(%)，y为织物的透气率(mm/s)。

从拟合的数学关系式可知，A1、A2两种织物的曲线非常相近，各个参数相差不大，由此可知对完全添纱的Lucool涤纶/氨纶针织物，其线圈长度对织物的透气性影响不大；且A1、A2、B1三种织物的相关系数均大于0.99，所以织物的透气率与拉伸率呈较好的相关性。

2.2 拉伸率对导湿面积的影响

将织物裁减为10 cm×10 cm的试样,每种织物各裁剪3块。用滴液管在试样的反面滴一滴水，测取10 s、30 s、120 s、180 s的织物正面的导湿面积。这一过程模拟了人体汗液由织物内侧向织物外侧排出的过程。织物正面的导湿区域可近似为椭圆，通过测得织物的的纵向导湿高度h和横向导湿宽度w，按照椭圆面积计算公式可计算导湿面积S(cm2)：

(4)

将拉伸率与织物的导湿面积拟合，研究导湿性与拉伸率的关系，见图2所示。

从图2中可以看出，三种织物的导湿面积与拉伸率的关系一致，都是导湿面积随着拉伸率的增加而呈线性增加，并且在同一拉伸率下，水滴扩散速率先快后慢，前120 s织物的扩散面积增加较快，而120 s以后至180 s时，扩散面积变化不大。这也是因为织物受拉伸后线圈大小、形状发生变化，导致的织物布面状态发生变化，进而导致其导湿性能变化。拉伸后织物变得稀薄，水滴的扩散面积变大。其拟合的数学关系式如表3所示。

图2 织物的导湿面积与拉伸率的关系

从拟合的数学关系式可以看出，织物的导湿面积与拉伸率呈良好的线性关系，也即随着拉伸率的增加，织物的扩散面积逐渐增加。三种织物分别在120 s、180 s关系式的两个参数非常相近，即织物在120 s、180 s时的扩散面积相差不大，已经基本达到平衡。

表3 拟合的数学关系式

3 结论

织物的透气率、导湿性与拉伸率均呈较好的相关性，随着拉伸率的增加，织物的透气率、导湿面积都整体呈增加趋势；随着Lucool涤纶含量的减小，织物的透气率呈下降趋势；对完全添纱的Lucool涤纶/氨纶针织物，其线圈长度对织物的透气性影响不大。

[1] 刘艳梅，刘永贵，杨宝根，等.针织面料弹性分类[J].针织工业，2008，(12)：59—60.

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