王 丹,尉 霞,徐达妮
(西安工程大学 纺织与材料学院,陕西 西安710048)
试验材料:40/60汉麻/棉混纺纱、纯棉纱,纱线线密度均为14.6×2tex;测试仪器:YG811E型织物悬垂性测试仪(泉州美邦仪器有限公司);YG461E型织物透气性测量仪(武汉国量仪器有限公司);YG(B)216X型织物透湿量仪(温州大荣纺织仪器有限公司);YG501型织物起毛起球仪(泉州美邦仪器有限公司);YG401型织物平磨仪(常州纺织电子仪器有限公司);YG541E型织物折皱弹性仪(常州德普纺织科技有限公司)。
织物紧度、纱线线密度保持不变,通过改变原料和织物组织设计织造试验织物。所选组织为平纹、4/4斜纹和8枚3飞经面缎纹,织物主要规格参数如表1所示。
表1 试样织物参数
实验织物试样编号分别为:①汉麻/棉混纺平纹织物;②汉麻/棉混纺4/4斜纹织物;③汉麻/棉混纺8/3缎纹织物;④纯棉平纹织物;⑤纯棉4/4斜纹织物;⑥纯棉8枚3飞缎纹织物。
试样织物悬垂性、透气性、透湿性、抗起毛起球性、耐磨性测试结果如表2所示,抗皱性测试结果如表3所示。
表2 主要服用性能测试结果
表3 织物折皱回复率测试结果
2.2.1 悬垂性
从表2可看出,纯棉织物和汉麻/棉混纺织物均为缎纹时悬垂性最好,平纹的悬垂性最差,斜纹居中。对同一组织,纯棉织物的悬垂性远好于汉麻/棉混纺织物的悬垂性。这是因为汉麻/棉混纺纱的强度和抗弯刚度要大于纯棉纱,在相同织造工艺条件下,刚度大的纱线其织物手感更加硬挺,刚度小的纱线织物手感更加柔软[1]。此外,纯棉纱的断裂伸长率要大于汉麻/棉混纺纱,断裂伸长越长,越不易达到紧绷状态,织物越柔软。
2.2.2 透气透湿性
表2测试结果显示,纯棉织物和汉麻/棉混纺织物均为缎纹组织的透气性最好,平纹的透气性最差,斜纹居中。在其他条件相同情况下,汉麻/棉混纺织物的透气性要明显地好于纯棉织物。这是因为汉麻纤维的横截面有多种不规则形状,如不规则三角形等,而棉纤维的横截面为扁平或腰圆形[2],即麻纤维的横截面形状更利于透气。此外,纤维结构对透气性也有影响。汉麻纤维中腔较大,比棉纤维大得多[3]。纤维巨原纤纵向分裂而呈现许多裂缝和空洞,通过毛细管道和中腔连通;纤维截面呈现中空,中间孔隙较大,约占横截面积的1/2~1/3,纤维胞壁具有裂纹与小孔。而且纵向较平直,具有横节和许多裂纹、小孔。这种结构让汉麻纤维具有较多的毛细管道,使其织物具有卓越的透气性能。棉与汉麻相比其孔隙空间要小很多。
纯棉织物和汉麻/棉混纺织物均为缎纹组织时透湿性更好,斜纹居中,平纹的透湿性略差。在其他条件相同情况下,汉麻/棉混纺织物的透湿性要好于纯棉织物。因为汉麻纤维本身就是纤维素纤维,纤维中含有大量的极性亲水基团,有利于纤维与水分子结合。汉麻纤维分子的聚合度较小,纤维截面呈现中空,中间孔隙较大,约占横截面积的一半;棉纤维的分子聚合度较大,纤维纵向有许多裂隙和孔洞,并与中腔相连,使纤维具有较好的吸湿性能。
当湿度增大时空气中的气态水分子浓度增大,与纤维中的亲水基团碰撞的概率增大。汉麻纤维的横截面复杂,与其他纤维混纺时有利于提高纤维间的空隙;高温高湿条件下纤维中的孔洞充分张开,水分子进入纤维内的速度增大,提高了纱线的吸湿性能。而棉纤维虽然具有中腔,但其截面积没有大麻纤维的横截面复杂,且孔隙率相对也较小。
2.2.3 抗起毛起球性
由表2所示测试结果可看出,纯棉织物和汉麻/棉混纺织物均为平纹组织时抗起毛起球性能最好,缎纹与斜纹相近。在其他条件相同情况下,汉麻/棉混纺织物的起毛起球稍显严重。这是因为汉麻纤维结晶度、取向度均较高,纤维硬朗,纤维间抱合能力较差,成纱效果不够理想。混纺纱表面有许多纤维自由端纱线本身毛羽较多,故在视觉上起毛效果更为严重。而棉纤维较柔软成纱效果更好。
2.2.4 耐磨性
表2测试结果显示,纯棉织物和汉麻/棉混纺织物均为缎纹时最耐磨,平纹最小,斜纹居中。在其他条件相同情况下,纯棉织物的耐磨性要好于大麻/棉混纺织物。棉纤维截面更接近于圆形,故受力更加均匀,耐磨能力更好[4];汉麻纤维截面多为不规则形状,即使与棉混纺后其织物的受力均匀性仍然不及纯棉织物。此外,棉纤维较汉麻柔软成纱能力更好,纱线结构更紧密,毛羽更少,因此在受到摩擦时棉织物不易受损。而汉麻纤维较硬且成纱毛羽很多,因此汉麻/棉混纺纱品质较差,其纺织物易受损。
2.2.5 抗皱性
由表3测试结果可看出,纯棉织物与汉麻/棉混纺织物均为平纹时的折皱回复率最小,缎纹的折皱回复率最大,斜纹居中。在其他条件相同情况下,纯棉织物和汉麻/棉混纺织物的折皱回复率相近均较小,且大麻/棉混纺织物的折皱回复率略小于纯棉织物。在棉纤维和汉麻纤维的分子中存在很大一部分无定形区,该区中的纤维分子排列不是非常有序,且纤维链间的间隔较大,相邻链间的引力也低于结晶区,从而使织物易产生折皱,耐折皱性较差。
由于棉的弯曲刚度小于汉麻,且汉麻纤维纵向粗糙有麻节,横向截面有中腔,纤维无定形区中存在着的大量氢键使得其折皱回弹性能较差,甚至低于棉纤维。故纯棉织物较汉麻/棉混纺织物更加柔软,折皱回复率较大,耐折皱性较好。
在原料及其他结构参数相同条件下,缎纹组织织物的悬垂性、透气性、透湿性、抗皱性、耐磨性最好,平纹最差,斜纹居中;而抗起毛起球性平纹最好,缎纹最差,斜纹居中。汉麻/棉混纺织物的透气性、透湿性要优于纯棉织物,而纯棉织物的悬垂性、抗起毛起球性、耐磨性、抗皱性等要优于汉麻/棉混纺织物。
[1]唐健东,王 平,李立成.棉竹浆汉麻混纺织物服用性能研究[J].棉纺织技术,2012,40(4):212-214.
[2]赵 磊.棉及棉麻混纺织物的服用性能研究[J].国际纺织导报,2012,(8):66-70.
[3]沈 燕.纺织品起毛起球不同实验方法的比较及评价[J].中国纤检,2010,(2):65-68.
[4]蒋颖刚,张少伟,裘永清.织物的耐磨性[J].苏州大学学报,2012,32(3):58-60.
[5]郝新敏,李宏伟,李馨馨.大麻与棉及其混纺纱线吸放湿性能研究[J].纺织学报,2010,(2):33-38.