不同组织芦荟纤维针织物的性能对比研究

杜俞琦,罗秋兰,沈国超,胡薇薇,赵志刚,周佳慧

(嘉兴学院 南湖学院,浙江 嘉兴314001)

随着经济的发展,环境污染问题日益严重,人们越来越重视对环境和自身健康的保护。目前,采用天然原料生产纺织品已成为一种新的流行趋势,其产品颇受消费者喜爱[1]。

芦荟含有多种氨基酸和多糖,能美白保湿、滋润皮肤,因此芦荟纤维具有优良的吸湿性。[2-3]。近些年来,已经有研究者开发出一些芦荟纤维纺织品[4-5]。如刘云等[6]用电脑横机将芦荟纤维纱线织成针织面料,并对其进行前处理和染色,结果表明,产品适合绿色功能纺织品的潮流;刘玲等[7]通过改变混纺比和交织方法,用芦荟黏胶、棉纤维和Coolplus短纤纱或长丝开发出两种组织的6块针织面料,对其抗菌性进行了测试分析,织物对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率分别达到了70%和60%以上,符合国家标准要求。但总体上,目前国内外对芦荟纤维纺织品的开发研究不是很多,相关的理论报道尚未深入化和系统化[8-9]。本论文开展了相关研究,通过对纯芦荟纤维纱线、芦荟/棉50/50和芦荟/天丝/黏胶50/30/20的纱线进行可织性分析的基础之上,设计开发了3种不同组织的9块针织物,并对不同组织的针织物进行服用性能的测试和分析。

1 试验部分

1.1 材料与仪器

材料:环锭纺14.5 tex纯芦荟纱、14.58 tex芦荟/精梳棉50/50纱、14.58 tex芦荟/天丝/黏胶50/30/20纱(潍坊泽宇纺织有限公司)。

仪器:GE2-45S电脑横机(宁波慈星股份有限公司);Y511型织物密度镜、YG(B)026 H电子织物强力仪、YG541B织物折皱弹性测试仪、YG(B)141D数字式织物厚度仪、YGL811-DN织物动态悬垂性风格仪(温州市大荣纺织仪器有限公司);YG461E/Ⅱ数字式透气量仪、YG601-Ⅰ/Ⅱ电脑式织物透湿仪(宁波纺织仪器厂)。

1.2 针织物的设计

平针组织是纬编针织物的基本组织之一,在针织物中应用最为广泛,其特点是编织工艺简单,有较好的延展性,织物轻薄柔软;罗纹组织是双面针织物的基本组织,在双针床横机上进行编织,由正面线圈纵行和反面线圈纵行组合配置而成;1+1罗纹织物特点是延展性比平针组织织物好,不卷边;2+2罗纹织物特点是宽度较小,横向延展性较好,弹性较好。

本论文中针织物的组织选用纬平针组织、1+1罗纹和2+2罗纹。

1.3 样品试织

以纯芦荟纤维、芦荟/精梳棉50/50、芦荟/天丝/黏胶50/30/20三种纱线为原料,GE2-45S型全自动双针床电脑横机上分别编织了纬平针、1+1罗纹、2+2罗纹组织织物各3片,共编织了9块试样。织造工艺参数为:机号为16 G,牵拉值为30,机速为0.8 m/s。

9块针织物试样外观如图1所示。

图1 9块针织物产品外观

2 针织物性能测试

厚度:按照GB 3820-1999《机织物(梭织物)和针织物厚度的测定》方法进行。

透气性:按照GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》方法进行。

透湿性:按照GB/T 12704《织物透湿量测定方法:透湿杯法》方法进行。

坚牢度:按照GB/T 19976-2005《纺织品顶破强力的测定》方法进行。

抗皱性:按照GB/T 29257-2012《纺织品织物折皱弹性的评定》方法进行。

悬垂性:按照GB/T 23329-2009《纺织品织物悬垂性的测定》方法进行。

3 结果与分析

3.1 织物基本参数

对9块织物的基本参数(织物横密、纵密、织物厚度和克重)进行测定,结果见表1。

从表1数据可得,织物的厚度和质量与针织物的组织有很大的关系,平针织物最轻薄,其次是1+1罗纹,2+2罗纹的织物厚度最大,质量也较大。纬平针织物的横密和纵密最大,2+2罗纹的横密和纵密最小。

表1 织物基本参数

3.2 透气性

对9块织物的透气性进行测定,测试面积为20 cm2,喷嘴直径选用8、10、12 mm,试样压差为100 Pa,测试结果见表2。

表2 织物透气性

从表2数据可知,当织物组织相同时,纯芦荟织物的透气性最好,其次是芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物,芦荟/精梳棉50/50织物具有最低的透气性。当织物相同时,纬平针织物的透气性最好,其次是1+1罗纹织物,2+2罗纹织物的透气性最差。使用相同的喷嘴直径时,透气率越高,说明织物的透气性越好。

3.3 透湿性

透湿性是服用性能的重要指标之一,织物透过水蒸气的程度叫做透湿性。通过织物透湿仪对9块织物进行透湿性测试,织物的面积均为直径为7 cm的圆形试样,测试结果如图2所示。

从图2数据可知,当织物组织相同时,芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物的透湿性最好,其次是纯芦荟织物,芦荟/精梳棉50/50织物的透湿性最差。当织物相同时,纬平针织物的透湿性最好,其次是1+1罗纹织物,2+2罗纹织物的透湿性最差。

图2 织物透湿性

3.4 坚牢度

针织物的坚牢度主要体现在顶破性能,顶破是一种常见的现象,当有外力垂直作用于织物平面时,织物就会产生鼓起扩张,并逐渐被破坏,芦荟纤维针织物的顶破强力测试结果见表3。

从表3数据可知,当织物组织相同时,芦荟/精梳棉50/50织物的顶破强力最大,其次是芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物,纯芦荟织物的顶破强力最差。当织物相同时,2+2罗纹织物的顶破强力最大,其次是纬平针织物,1+1罗纹织物的顶破强力最小。

3.5 抗皱性

折皱是在保管和服用过程中由于一些外力作用而发生的变形,织物的抗皱性是一种抵抗起皱的能力。9块芦荟纤维针织物样片的折皱性测试结果见表4。

从表4数据可知,当织物组织相同时,芦荟/精梳棉50/50织物的急弹性恢复角和缓弹性恢复角最大,折皱回复率最大;纯芦荟织物的急弹性恢复角和缓弹性恢复角最小,折皱回复率最小。当织物相同时,2+2罗纹织物的折皱回复率最大,其次是纬平针织物,1+1罗纹织物的折皱回复率最小。

3.6 悬垂性

通过织物动态悬垂性风格仪对9块织物进行悬垂性能测定,织物的面积均为直径为24 cm的圆形试样,测试结果见表5。

表3 织物坚牢度

表4 织物抗皱性

表5 织物悬垂性

从表5数据可知,当织物组织相同时,芦荟/精梳 棉50/50织物的动态悬垂系数和静态悬垂系数最大,纯芦荟织物的动态悬垂系数和静态悬垂系数最小。纯芦荟织物采用1+1罗纹组织,悬垂性较好;芦荟/精梳棉50/50织物采用纬平针组织,悬垂性较好;芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物采用2+2罗纹,悬垂性较好。

4 结论

(1)纬平针织物较轻薄,1+1罗纹次之,2+2罗纹织物最厚重。因此从厚度方面来说,纬平针织物适宜生产夏季的轻薄面料,而罗纹织物可生产春秋季面料。

(2)从织物的组织上来说,纬平针织物的透气性和透湿性最好,其次是1+1罗纹织物和2+2罗纹织物;当织物组织相同时,纯芦荟织物的透气性最好,其次是芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物,而芦荟/精梳棉50/50织物的透气性最差。芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物的透湿性最好,其次是100%纯芦荟织物和芦荟/精梳棉50/50织物

(3)从织物的组织上来说,2+2罗纹织物的坚牢度和抗皱性最好,其次是纬平针织物和1+1罗纹织物。当织物组织相同时,芦荟/精梳棉50/50织物的坚牢度和抗皱性最好,其次是芦荟/天丝/黏胶50/30/20织物,而纯芦荟织物的坚牢度和抗皱性最差。

芦荟纤维及其混纺纱针织物的服用性能良好,适宜开发服用纺织品。