影响牛仔织物弹性指标的因素分析

刘幸乐 侯贺刚 郝 永

(河北新大东纺织有限公司，河北石家庄，052260)

随着生活品质的提高，人们对着装舒适性的要求也越来越高。传统的粗号斜纹牛仔织物已经不能完全满足消费者的需求；弹力牛仔服装异军突起，其以柔软、贴身、回复率高等优点，迅速占领市场。氨纶丝具有良好的弹性，是最早应用于弹力牛仔的纤维[1]。氨纶丝的应用，将牛仔面料推向了一个新的发展领域。弹力牛仔面料具有优良的弹性延展性，改善了传统牛仔面料粗糙、僵硬的缺点，穿着舒适贴身，便于日常运动的同时体现了形体美[2]。本文就牛仔织物弹性指标的影响因素进行相关测试和分析，为同行合理制定工艺提供参考。

1 试验部分

1.1 设备仪器及材料

选用弹力牛仔面料，其组织结构为五枚三飞缎纹，经纱为C 36.44 tex纱，纬纱为T 166.7 dtex长丝包覆氨纶丝，经密480根/10 cm，纬密310根/10 cm。采用的化工原料有退浆酶、渗透剂1073和皂粉。设备仪器：GAMMA-4-R型剑杆织机，ZHLMH443型预缩整理机，LHJ3798型定形机，FOM71CLS型织物缩水率机，M223/2型烘干机，ASTMD3107型弹性回变测试仪。

1.2 试验方法

为研究原材料及生产加工工艺对织物弹性指标的影响，在同一水平条件下对织物进行加工，将所得的成品织物进行洗水，测试弹性指标，并对测试数据进行分析。织机后梁高度7，后梁深度4；停经架高度-3，停经架深度6；开口时间309°；后梁弹簧位置5，第二罗拉位置2，上机张力3 500 N，织机速度500 r/min。预缩采用两正烧毛，速度80 m/min；5槽60 ℃退浆+单缩单呢毯，速度50 m/min。参照AATCC135《织物经家庭洗涤后尺寸变化的测定》对织物进行洗水，测试纬向缩水率。参照ASTM 3107—2003《弹性机织物的弹性性能测试》测试洗后织物纬向弹性指标。

2 测试结果与讨论

2.1 氨纶丝细度对织物弹性指标的影响

市场上使用的氨纶丝有22.2 dtex、44.4 dtex、55.5 dtex、77.7 tex等。在同一织轴下，采用T 166.7 dtex(72 F)长丝(3.0倍牵伸)包覆不同细度的氨纶丝，经相同的织造和后整理加工。成品面料水洗后，其弹性伸长率测试结果如图1所示。

图1 氨纶丝细度对织物弹性伸长率的影响

由图1可看出，在相同的牵伸倍数下，织物的弹性伸长率随着氨纶丝细度的增加而增加。氨纶丝越粗，拉伸可产生的形变越大，其弹性伸长率也越大，垂直于其横切面方向上拉伸所需的力也越大。弹性伸长率与氨纶丝细度未呈现良好的线性关系。

在其他条件相同的情况下，使用T 166.7 dtex(72 F)长丝包覆2.0倍牵伸的氨纶77.7 dtex做纬纱，C 36.44 tex纱为经纱，以该织物为例进行以下各项测试分析。

2.2 牵伸倍数对织物弹性的影响

牵伸倍数不同，经相同的织造和后整理加工。对成品面料水洗后弹性伸长率进行测试，结果如图2和图3所示。

图2 牵伸倍数对织物弹性伸长率的影响

图3 牵伸倍数对织物弹性回复率和增长率的影响

由图2可看出，相同细度的氨纶丝，织物弹性伸长率随着牵伸倍数的增加而增加。由图3可看出，相同细度的氨纶丝，牵伸倍数越大，回复率越小，增长率越大。当牵伸倍数在3.0倍至3.5倍时，回复率下降明显，增长率也随之有了显著的增加；这说明大牵伸对氨纶丝内部结构形成破坏，氨纶丝在拉伸后不能回复到原来的长度。

2.3 筘号对织物弹性的影响

经轴在上机织造时使用的筘号越小则筘幅越大，织出的坯布幅宽越宽[3]。水洗后的幅宽和筘幅能客观反映出织物弹性的大小；如果设计相同的织造筘幅，洗后织物幅宽越窄则织物弹性越大，反之则越小。在不同筘号下对所得织物的洗后幅宽及弹性伸长率进行测试，结果如图4所示。

图4 筘号对织物弹性的影响

由图4可看出，随着筘号的增加，织物洗后的纬向弹性伸长率逐渐降低。在总经根数和每筘穿入数不变的情况下，织造使用的筘号越大，筘幅越窄，弹性伸长率也越小。筘号增加产生的筘幅差异与弹性差异不呈正比。弹性随着筘号的增加越来越小。我们对不同筘号下计算的筘幅与织物洗后幅宽进行对比，结果如图5所示。

图5 筘幅与洗后幅宽对比

由图5可看出，筘幅随筘号的增加而降低，两者呈反比关系。若织物洗后幅宽不变，则弹性随筘号增加而反比例降低。实际随着筘号增加、筘幅降低的同时，织物洗后幅宽也越来越低，因此筘号的增加与织物弹性未呈现良好的线性关系。总体来说，通过改筘号调整筘幅可一定程度改变织物弹性。

2.4 烧毛机对织物弹性的影响

烧毛的目的是除去织物表面的毛羽，使最终加工出来的成品织物平整光洁、纹理清晰。氨纶丝不耐高温，在温度高于200 ℃时会出现软化，导致弹性降低。烧毛机火口温度一般在1 000 ℃以上，因此对织物进行烧毛时，需要较快的车速，以减少温度对氨纶丝的破坏。弹力牛仔织物在不同车速下进行烧毛后弹性指标变化如图6和图7所示。

图6 烧毛机车速对弹性伸长率的影响

图7 烧毛机车速对增长率、回复率的影响

由图6和图7可看出，随着烧毛机车速的增加，织物弹性伸长率和回复率均呈上升趋势。烧毛机车速越快，布面与烧毛机火口接触时间越短，温度对氨纶丝破坏越小。随着车速的增加，车速的变化对弹性伸长率和回复率的影响越来越小，而烧毛机车速的增加未引起增长率本质的变化。

2.5 定形机对织物弹性的影响

定形机除了能改善面料的手感和风格，还可改变织物的幅宽和弹性等指标，同时起到稳定尺寸的作用。通过改变定形机车速和温度，可引起织物弹性的变化，如图8所示。

图8 定形机对弹性伸长率的影响

由图8可看出，在相同的温度下，定形机车速越快，氨纶丝受到的破坏越小，弹性伸长率越大；相同车速下，定形机温度越高，氨纶丝受到的破坏越严重，织物弹性伸长率越小。

2.6 其他因素对织物弹性的影响

双包芯纱。T 400是由PET和PTT并列复合而成的复丝；由于两种成分存在性能差异，使T 400具有紧密的卷曲结构，不但弹性恢复性能优良，还具有手感柔软、化学稳定性好等特点[4]。T 400作为双芯包芯纱的一根芯纱应用于弹力牛仔织物中，可为织物提供持久的弹力，提高织物的弹性回复率[5]。

经纬密。经纬密的设计会对面料弹性产生一定影响。经密越大，织物经向紧度越大，水洗后纬向可收缩空间越小，织物洗后幅宽变宽，弹性伸长率下降；经密越小，织物洗后幅宽越窄，弹性伸长率越大。纬密越大，氨纶丝含量越高，但沿纬向拉伸到一定长度所需的力值越大，弹性伸长率越小，回复率越大，增长率有所降低。

弹性整理剂。目前市场上使用的弹性整理剂主要成分为氨基硅酮。氨基硅酮自带有交联体系，在织物表面能自行交联形成弹性模，在一定程度上可改善织物的弹性伸长率和回复率。

空气柔软机。织物在空气柔软机高效离心风机气流作用下，于风道中双向等速无张力反复撞击栅格，释放内应力。经空气柔软机整理的织物洗后幅宽会有一定降低，弹性伸长率较未整理的织物有所上升。

洗水。目前，大多数工厂仍采用次氯酸钠对牛仔织物进行高温洗水。通过破坏靛蓝以及硫化染料分子，以洗出具有立体感、层次感的服装[6]。氨纶丝不耐氯漂，对卤族药剂较为敏感，容易出现部分降解；氨纶丝耐热性能差，高温易形成破坏[7]。面料或服装在洗水后会出现氨纶丝断裂或溶解，对织物弹性产生不利影响。

3 结论

(1)氨纶丝越粗，弹性伸长率越大，氨纶丝越细，弹性伸长率越小；织物弹性伸长率与氨纶丝细度不呈线性关系。

(2)相同细度的氨纶丝，牵伸倍数越大，弹性伸长率越大，同时回复率降低，增长率变大。当牵伸倍数增加到一定程度时回复率急剧下降，增长率急剧升高。

(3)织造筘幅和织物的洗后幅宽决定弹性，可通过改变筘号控制上机筘幅，从而改变织物弹性，弹性伸长率随着筘号的增加而降低。

(4)烧毛机和定形机的车速越快，对氨纶丝破坏越小，织物弹性损失越小。定形机温度越高，氨纶丝受破坏越严重，弹性伸长率损失越大。

(5)双包芯纱的使用、织物经纬密、弹性整理剂、空气柔软整理以及服装水洗都会对织物弹性产生影响。