PLA/PHBV共混长丝交织面料的风格测试与分析

姚禹国 翁毅 徐美娜

摘 要：针对PLA/PHBV共混长丝交织面料的风格问题，以PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝、天丝短纤纱交织面料为实验材料，利用KES-FB和YG821L织物风格测试仪对不同的PLA/PHBV共混长丝交织物的弯曲、压缩、摩擦等性能进行测试和对比分析。结果表明：PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝交织的面料表面光洁，手感光滑、滑糯;而PLA/PHBV共混长丝与短纤纱交织面料弹性及蓬松度好，织物丰满。

关键词：PLA/PHBV共混长丝;交织面料;织物风格;测试;分析

中图分类号：TQ321                 文献标志码：C                文章编号：1674-2346（2019）01-0013-05

在纺织品舒适、环保、功能等流行趋势引导下，绿色环保纤维在机织面料创新设计、品质及附加值提高方面发挥着重要作用。以PLA、PHBV为创新基体的新材料――绿色环保的PLA/PHBV共混长丝纤维被运用到服装面料设计开发中。然而，一种新型面料的风格好坏将直接影响人们对其的喜爱程度，从而影响其市场推广价值。为了进一步了解PLA/PHBV共混长丝交织物的服用性能，本文采用多指标型的KES-FB和YG821L风格仪测定PLA/PHBV共混长丝交织面料的弯曲性能、压缩性能、摩擦性能等织物风格指标，并进行对比分析，探讨不同交织面料的优劣，为相关研究者和生产企业设计、开发PLA/PHBV共混长丝交织面料提供参考，并为高档织物用材设计、面料选用提供科学的依据。

1    实验材料

实验材料分别为PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝纤维交织面料和PLA/PHBV共混长丝与天丝纱交织面料，4种面料的规格见表1。

由表1可知，1号样与2号样的纬纱为PLA/PHBV共混长丝，3号样与4号样的经纱为PLA/PHBV共混长丝。1号样经纱为铜氨长丝，2号试样的经纱为天丝短纤纱。而3号样纬纱为铜氨长丝，4号试样的纬纱为天丝短纤竹节纱。

2    测试仪器与方法

本次实验采用KES和YG821L织物风格仪。KES织物风格仪为大型多功能织物风格仪，其由拉伸剪切试验仪、纯弯曲试验仪、压缩试验仪、表面试验仪等4部分组成，可以测试包括拉伸性能、剪切性能、弯曲性能、压缩性能、表面性能，以及厚度、重量等多项织物物理指标。

YG821L型织物风格仪是一种新颖的织物风格测量仪器。它主要用来测试织物的弯曲特性（如活络性、弯曲刚性、弯曲应力弛缓等）、摩擦特性（如表面摩擦的滑、糙、爽程度）、压缩特性（如厚度、压缩弹性、蓬松度，表现比重、丰满性等）、起拱变形、交织阻力、平整度和每平方米的重量等多项与织物风格有关的指标。但根据实际测试需要，本次实验用KES织物风格仪测试织物的弯曲性能、压缩性能、表面性能，用YG821L织物风格仪测试织物的交织阻力、平整度等。

织物风格的测试方法按FZ/T 01054.1―1999《织物风格试验方法总则》实施。KES风格仪器测试的试样是在同一块织物上沿经纬向各取3块20 cm€？0 cm的面料样，并在室温20℃、相对湿度65%的环境下预调湿24h以上。然后在微力状态下分别测试试样织物的弯曲性能、压缩性能和表面性能。 YG821L织物风格仪的交织阻力取样。所有试样要求平整，无污渍，无褶皱，以保证测试数据的稳定性和有效性，测试结果均取3次测试的平均值。

3    测试结果与分析

3.1    织物的弯曲性能

织物的弯曲性能反映了它的柔软程度，用刚柔性对织物的弯曲性能进行描述，织物倾向于柔软的趋势，称为柔软度或柔性;反之称为抗弯刚度或刚性。

弯曲性能测试采用KES织物风格仪测定，4种织物试样的弯曲性能测试结果如表2所示。

弯曲刚度B反映织物的刚柔性，其值越大，说明织物的硬挺度越好。弯曲滞后矩2HB值越大，表示弯曲中损失的能量越多，织物保形效果越差。由表2得出：1号试样的经纬向弯曲刚度小于2号试样，这说明1号样的经纬向硬挺度小，柔软感好，而2号试样的经纬向硬挺度大，柔软感差。4号试样的经纬向弯曲刚度大于3号试样，故3号样的纬向硬挺度小于4号试样，其柔軟感也好于4号试样。2号样的经纬向弯曲滞后矩大于1号对比样，说明1号样的保形效果稍逊2号对比样，而3号样的经纬向弯曲滞后矩小于4号试样，说明纬向为天丝竹节纱的4号样在弯曲状态下的保形效果好于3号样。

3.2    织物的摩擦性能

摩擦性能反映织物的光滑感。静动摩擦系数小，则织物手感光滑;静、动摩擦系数差值大，织物手感较匀整;而动摩擦变异系数大，织物较“爽脆”。摩擦性能测试采用KES织物风格仪测定，4种织物在相同测试条件下的摩擦性能测试结果见表3。

摩擦性能反映织物的光滑感。如MIU平均摩擦系数小，则织物手感光滑;如MMD摩擦系数的平均差不匀率大，织物“爽脆”;SMD表面粗糙度反映织物表面平整性，SMD小，则表示织物手感光滑，反之就粗糙。对比表3可以发现，由于4号试样织物的纬纱纱支粗，且是短纤纱，毛羽比较多，纱体粗糙，故MIU、MMD和SMD都较大，织物较粗糙和“爽脆”;而1号试样织物的经纬纱均为长丝，表面光洁，故MIU、MMD和SMD都较小，织物手感光滑、滑糯。

3.3    织物的压缩性能

压缩性能测试采用KES织物风格仪测定，4种织物在相同测试条件下的压缩性能测试结果如表4。

织物的丰满度主要由织物的压缩功回复率RC、织物厚度T0和压缩比功WC共同决定。压缩功回复率RC表示织物在外力作用下的回复能力，其值越大，织物的回复能力就越强，织物越蓬松丰满。而压缩功WC与轻压下的表观厚度T0的比值与织物的松软触觉有关，数值大能形成松式挤压的效果。

由表4可见，1号试样的WC/TO值最大，说明1号试样的松软感最强;1号、3号试样的WC/T0数值均大于相应的对比样2号、4号试样，说明PLA/PHBV共混长丝与天丝竹节纱交织面料的蓬松度好于和PLA/PHBV共混長丝与铜氨长丝纤维交织面料;而2号试样的W/T0值最小，说明2号试样的蓬松度最好。1号、2号试样的压缩回弹性RC值低于3号、4号试样，说明纬向采用PLA/PHBV共混长丝降低了织物的弹性即丰满感，即经纱为PLA/PHBV共混长丝的交织物比纬纱为PLA/PHBV共混长丝的交织物来得丰满。

3.4    织物的交织阻力

织物的交织阻力的测试采用YG821L型织物风格仪，其测试结果见表5。

由表5测试数据可知，由于试样织物的经向密度都大于纬向密度，使得织物单位长度经纱受到纬纱的阻力要小于纬纱受到的经纱阻力，故经向交织阻力大于纬向交织阻力，易造成试样织物沿纬向发生纰裂。同时，纬纱密度越大，交织阻力越大，而2号试样的纬密较大，故交织阻力最大，不易产生纬向纰裂。但3号试样的织物交织阻力最小，3号试样织物就易纰裂。又比较表5的交织阻力可知，PLA/PHBV共混长丝与短纤纱的交织面料大于铜氨长丝的交织物，这是因为短纤纬纱表面有毛羽，摩擦系数大，故交织阻力大的缘故。

3.5    织物的平整度

平整度是试样的各点厚度的变异系数，平整度越大，织物的厚度越不均匀，织物表面越不平整。本次实验的织物平整度测定采用YG821L型织物风格仪，其测试结果见表6。

由表6测试数据可见，2号试样的织物平整度最好，而4号试样采用的是天丝竹节纱，而竹节纱具有粗细分布不均匀的外观特征，故4号试样的平整度比2号试样差。1号试样和3号试样的织物平整度较差，其原因是因PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝交织面料易皱而导致其测试结果较差。因此，PLA/PHBV共混长丝与短纤纱交织有利于提高织物的平整度。

4    结论

1） PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝交织面料的MIU、MMD和SMD均较小，故织物表面光洁，手感光滑、滑糯。但其因易皱而导致织物的平整度较差，因此，在生产加工过程中，应避免织物起绉。

2）PLA/PHBV共混长丝与短纤纱交织面料的交织阻力大，不易产生纰裂。同时，面料的蓬松度好，弹性好，织物丰满。

通过KES和YG821L织物风格仪测试与分析可知，PLA/PHBV共混长丝与铜氨长丝纤维交织面料和PLA/PHBV共混长丝与天丝竹节纱交织面料具有不同的风格特征，因此，在后续的设计开发中应对PLA/PHBV共混长丝的结构、织物组织结构参数和后整理工艺进行优化设计，提高织物的服用性能，使开发出的产品能更好满足市场需求。

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