针织保暖内衣面料的开发与性能测试

翟媛媛,刘艳君,赵 瑞,曹金贤,高路明

(西安工程大学 纺织科学与工程学院,陕西 西安710048)

近年来,针织保暖内衣以其柔软、舒适与良好的保暖性能受到了广大消费者的青睐,这类针织保暖内衣面料主要是在双面针织大圆机或提花大圆机上进行编织[1-2]。市场上现有的这类面料的表面花纹图案设计较为单一[3],从服装的美观角度考虑,消费者可选择空间较小。因此,开发出更多花型且性能优异的保暖内衣面料,既能满足消费者需求,又能提升企业效益。对于针织保暖内衣面料的开发,织物的保暖性、热湿舒适性是评价保暖内衣面料综合性能的重要指标[4-6],设计并开发了3种表面图案新颖的保暖内衣面料,并以其织物的保暖性、透气及透湿等服用舒适性能为指标进行了研究,以期为此类产品的开发提供参考。

1 编织工艺

1.1 纵条纹组织

1.1.1 设备参数

设备参数见表1。

表1 设备参数

1.1.2 意匠图

纵条纹织物组织结构意匠图如图1所示,花高H=12,花宽B=16。其中“╳”表示棉纱成圈,“o”代表涤纶丝成圈。

图1 纵条纹织物组织结构意匠图

1.1.3 织针排列

针盘织针以CCCDCCCCCCCDCCCC 顺序排列,针筒织针以AAAABA AAAAAABAAA 的顺序排列,每16针一个循环,其中“C”、“D”表示针盘织针编号,“A”、“B”表示筒针编号。

1.1.4 三角排列

编织条纹织物的织针由三角控制,其针织三角排列如图2所示,每4 F编织一个横列,24 F为一个完全组织。其中“∨”表示针盘针成圈,“∧”表示针筒成圈,“︺”表示针盘集圈,“︹”表示针盘针集圈,“—”表示不成圈。

1.1.5 穿纱方式

每4 F编织一个横列,其中第1、4路穿入14.1 tex精梳棉纱,第2、3路穿入涤20 tex中空涤纶纱。

1.1.6 编织图及织物

编织图如图3所示,编织第1、4路时部分织针不编织,编织第2、3路时喂入涤纶丝编织成圈连接上下层,其余涤纶丝呈浮线状态夹在上下层中间。条纹织物如图4所示,由于涤纶丝具有良好的蓬松性,使中间的空气层突起,具有凹凸感,同时增加了织物的厚度,织物表面可见明显的涤纶丝编织的纵行。

表2 纵条纹组织三角排列

图3 纵条纹织物编织图

1.2 菱形花纹组织

1.2.1 设备参数

设备参数见表2。

表2 设备参数

1.2.2 意匠图

菱形花纹织物意匠图如图5所示,花高H=11,花宽B=11。其中“╳”表示正面线圈成圈；“o”表示正面线圈成圈且反面线圈在正面集圈。

图4 纵条纹织物实物图

图5 菱形纹织物组织结构意匠图

1.2.3 织针排列

针盘织针全部参加编织,针筒织针根据花型意匠图进行排列。

1.2.4 拨片设置

根据花型意匠图、提花片的排列以及选针装置对织针的选择,作出针盘针以及筒针1至11档拨片的设置。针盘织针全部参与编织,针筒织针根据拨片进行选针编织,其中前3个横列编织拨片位置设置见表3,其中“左”表示不编织,“中”表示成圈,“右”表示集圈；每2个成圈系统编织一个横列,一个循环共需要11档拨针片,22个系统。

1.2.5 穿纱方式

穿纱方式如图6所示,正反面编织均喂入14.1 tex精梳棉纱,每8路(即每编织2个线圈横列)衬入20 tex中空涤纶纱,但涤纶丝不参与编织。

1.2.6 编织图及织物

编织图如图6所示,针盘针全部参与编织,筒针根据花型意匠图选针编织；编织反面线圈的纱线在筒针上集圈,连接正反两面形成空气层；编织完成后,起连接作用的线圈在织物的反面以集圈的形式显现,在织物的正面以小线圈显现。菱形花纹织物如图7所示,由于涤纶丝的衬入使空气层饱满,织物的厚度增加,同时织物表面纹路清晰,立体感强烈。

表3 菱形纹编织工艺拨片设置

图6 菱形花纹编织图

1.3 心形花纹组织

1.3.1 设备参数

设备参数见表4。

表4 设备参数

1.3.2 意匠图

心形花纹织物意匠图如图8所示,其中“□”表示的是正面线圈,“╳”表示反面线圈,并构成花纹图案起连接上下层作用,所编织出的花纹简单大方,且这些线圈集中使得织物组织中空气层占比较大,可以衬入更多的涤纶。

图7 菱形花纹织物实物图

图8 心形花纹织物正面组织结构意匠图

1.3.3 织针排列

由意匠图8可以看出编织一个完全组织需要30个横列,即需要30个拨片档,64个成圈系统。其中针盘织针全部参与编织,针筒织针根据花型意匠图设置拨片的位置以达到选针编织的目的。

1.3.4 拨片设置

编织一个完全组织需要30个拨片档,当织针成圈时将控制该枚织针的拨片拨到中间位置,织针集圈时将该档拨片拨到最右边,其余情况将不被选中的档位拨片拨至最左边。

1.3.5 喂纱方式

喂纱方式如图9所示,编织空气层的横列喂入棉纱,每编织一个横列衬入1路涤纶丝,且涤纶丝不参与编织。

1.3.6 编织图及织物

心形花纹织物的前3个横列编织工艺图如图9所示,每2路编织一个横列,编织空气层组织部分喂入棉纱,一个横列编织完后衬入涤纶丝,涤纶丝不参与编织。编织花型部位时,筒针中被选中的织针不参与编织,编织下一路时再进行集圈编织,以短浮线的形式显现在织物正面,从而连接上下层,其他部位形成空气层。心形花纹织物如图10所示,该空气层较充实,织物厚实,花纹效果清楚,立体感强。

图9 心形花纹织物前3个横列编织图

图10 心形花纹织物成品图

2 针织物性能测试

2.1 基本参数

2.1.1 密度

针织物密度是指针织物在单位长度或单位面积内的线圈个数。它反映在一定纱线粗细条件下针织物的稀密程度。

2.1.2 厚度

参照GB/T 3820-1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》方法,将3种织物裁剪为25 c m×25 c m 的试样,采用YG(B)141D 型数字式厚度测试仪对织物进行厚度测试,压脚面积100 mm2,加压50 c N,每块试样测试5次。

2.1.3 单位面积重量

单位面积重量也称平方米干燥重量,它是针织面料的一项重要技术指标。3种织物各剪取5块试样,标准条件下调湿24 h,再将试样放入105～110 ℃的烘箱内,烘至恒重后进行称重。

2.1.4 单位面积涤纶丝含量

在3种织物的不同位置分别取5块面积为50 mm×50 mm 的试样,在标准试验条件下对试样进行拆解,称量涤纶丝重量并记录。

2.2 保暖性能

参照GB/T 11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和 湿阻的测定》,采用YG606型平板式织物保温仪测试面料保暖性能。在织物的不同部位剪取300 mm×300 mm 试样3块,将试样完全覆盖在温度均为33 ℃的试验板、保护板和底板上。

2.3 透气性能

参照GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》,采用YG461E 型数字式透气仪测试面料透气性。设置试样压差为100 Pa,试验面积为20 c m2,在同一样品的不同部位重复测试10次。

2.4 透湿性

参照GB/T 12704.2—2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分:吸湿法》,采用吸湿法测定面料透湿性。试验温度为(38±2)℃,相对湿度为(50±2)%,气流速度0.5 m/s,每个织物取3个试样,试样直径为70 mm。

3 结果与分析

3.1 基本参数测试结果

3种针织保暖内衣面料的基本参数测试结果见表5。3种织物的厚度与单位面积重量与单位面积涤纶丝含量有关,织物中衬入的涤纶丝含量越多,织物越厚实。

3.2 保暖性能

3种针织物的保暖性能测试结果见表6。织物保暖性的决定因素有传热系数与克罗值。由表6可以看出,传热系数随织物的厚度增大而减小,克罗值随织物的厚度增大而增大。传热系数越大,表示织物导热性能越好,隔热性能越差,导致织物保暖性能越差,克罗值越大表示保暖性越好[7-8]。心形纹织物保暖性优于另外2种面料,是由于厚度大,中间层衬入的涤纶丝多,能够储存大量静止空气,并且大量纤维的衬入使内部的密度增大阻碍了体内空气与外界的对流作用,从而保暖效果优于另外2种面料。

表5 3种针织物基本参数测试结果

表6 3种针织物保暖性能测试结果

3.3 透气性能

由表7的测试数据结果可知,心形织物透气性最小,菱形纹织物透气性最大,结合表5得到织物透气性与厚度和衬入纤维的量呈负相关。原因是衬入的纤维阻碍了直通气孔的形成,衬入纤维的量越多空气层内部密度越大,形成的气孔越不规则,阻碍了空气的流通,透气效果差,因此保暖效果更好。在保暖内衣标准中透气性最低标准是180 mm/s≤透气率＜250 mm/s,可知3种面料透气性均达到标准。

3.4 透湿性能

3种针织物透湿性能试验结果见表8。其中心形花纹织物透湿率最小,透湿性能最差。结合表5与表7的测试结果可知中间层衬入纤维量的增加,织物厚度增加,越不利于织物的透湿。

表7 3种针织物透气性能试验结果

表8 3种针织物透湿性能试验结果

4 结语

采用适当的组织结构及工艺配置,可开发出款式新颖的纵条纹、菱形花纹、心形花纹保暖内衣织物面料；3种花型保暖针织内衣面料中,菱形花纹织物的厚度与密度最小,其织物的透气、透湿性能最好；心形花纹织物的织物厚度、密度大,其保暖性能最优。开发的保暖内衣针织面料能满足市场需求,为企业创造效益。