强捻精梳长绒棉纱及其纬编凉感面料的性能

乔志洁 李天剑 钱 娟 蒋圣敏 张佩华 顾维铀

1. 东华大学 纺织学院(中国) 2. 上海三枪(集团)有限公司(中国) 3. 上海市针织科学技术研究所有限公司(中国)

凉感功能面料的生产方法通常有3种：一是以具有凉感功能的化学纤维为原料进行织制，从而获得凉感面料；二是通过调整织造工艺参数或面料组织结构，使面料更加轻薄，从而获得凉感功能；三是对面料进行后整理，通过浸轧功能性助剂、涂层等方法在面料中添加凉感整理助剂[1]，使面料具有瞬间接触凉感。

目前，凉感功能面料的原料以化学纤维为主。尽管凉感功能化学纤维可使面料具备瞬间接触凉感，但其在吸湿、透气舒适性方面与棉纤维相比存在一定的差距，且易导致静电产生。此外，涤纶等化纤还需经高温高压染色，易造成水资源与能源的浪费。棉纤维具有较好的吸湿性和透气性，与肌肤接触时不产生刺激，适合贴身针织服装的生产与应用。研究表明，采用强捻棉纱制备的针织面料，不仅吸湿透气，而且具备麻纤维滑爽的特性，适用于夏季贴身穿着针织产品的制作[2]。

本文选用强捻精梳长绒棉纱，将其与5.5 tex/32 F的 Sorona拉伸变形丝(DTY)交织，开发单面纬平针添纱织物，以期获得具有较好凉感性能和服用舒适性能的纬编凉感面料。

1 纱线性能

1.1 纱线性能

为比较9.8 tex 强捻精梳长绒棉纱与普通捻精梳棉纱的性能差异，对两种纱线的性能进行测试和对比。分别参照GB/T 4743—2009《纺织品 卷装纱 绞纱法线密度的测定》，GB/T 2 543.2—2001《纺织品 纱线捻度的测定 第2部分：退捻加捻法》，GB/T 3916—2013《纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定(CRE法)》，GB/T 3 292.1—2008《纺织品 纱线条干不匀试验方法 第1部分：电容法》，FZ/T 01086—2000《纺织品纱线毛羽测定方法 投影计数法》等标准，测定纱线的线密度、捻度、捻系数、断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、毛羽根数、条干不匀标准差系数、直径不匀变异系数、细节(-50%)、粗节(+50%)及棉结(+200%)等指标，测试结果如表1和表2所示。

表1 两种棉纱的性能测试结果对比

表2 两种棉纱的毛羽测试结果

由表1和表2可见，两种纱线具有相同的线密度，但与普通捻精梳长绒棉纱相比，强捻精梳长绒棉纱的捻度和捻系数大，毛羽较少，这可在一定程度上减少其织物中纱线与人体皮肤的接触，故相对于由普通捻精梳长绒棉纱织制的织物而言，采用强捻精梳长绒棉纱织制的织物更凉爽。一般而言，纱线经强捻后强力会出现一定程度的下降，但本文两种棉纱的断裂强力、断裂强度、断裂伸长率并无太大差异，这是因为强捻精梳长绒棉纱经过汽蒸后，纱线回潮率增大，导致纱线强力提升，减弱了强捻精梳棉纱刚度大的劣势，使针织工艺和织物结构稳定。纱线的条干不匀可采用条干不匀标准差系数表征，该值越小，表示纱线条干均匀度越好。细节(-50%)、粗节(+50%)、棉结(+200%)属于疵点指标，用以反映纱线所含纱疵的数量。与普通捻精梳长绒棉纱相比，强捻精梳长绒棉纱的条干不匀标准差系数小，所含纱疵少，条干均匀度好。

1.2 纱线选择

选用9.8 tex强捻精梳长绒棉纱。这种纱线具有麻纤维滑爽的特性，同时具有纯棉纤维的细腻感，且汽蒸定捻工艺减弱了强捻精梳棉纱刚度大和摩擦因数大的劣势，可使针织工艺和织物结构稳定，并且所得织物具有瞬间接触凉感。

选用5.5 tex/32 F 的Sorona DTY与强捻精梳长绒棉纱交织，制备单面纬平针织物。Sorona长丝具有手感柔软、拉伸和回弹性良好、色彩亮丽的特点，同时具有抗紫外线、抗氯、抗污及免烫等优良特性[3]，因而其织物具有较好的弹性和拉伸回复性能。

2 面料设计与制备

2.1 组织结构设计

选用单面纬平针添纱组织，面纱采用9.8 tex的强捻精梳长绒棉纱，地纱采用5.5 tex/32 F 的Sorona DTY，织制轻薄型单面纬平织物，以获得较好的凉感。

2.2 针织工艺

在机号为14.2 针/cm(36针/in)、筒径为76.2 cm(30 in)的KD-2.1型单面大圆机上编织纬平针添纱织物。线圈长度为2.40～2.45 mm，进纱张力控制在3～5 cN。

2.3 后整理

后整理工艺流程如下：

选用平幅针织布丝光机进行丝光整理，碱液质量浓度控制在270～280 g/L ，使用丝光渗透剂提高碱液渗透的均匀性。采用E-XF红、E-XF黄和 E-XF深蓝染料对织物进行染色处理。织物定型处理在浙江远信公司的拉幅定型机上进行，在定型加工过程中进行柔软和导湿处理。

3 面料性能

将经上述方法制备的纬编凉感面料在标准大气条件下静置48 h，测试面料的横密、纵密和面密度等基本规格参数，结果如表3所示。

表3 面料基本规格参数

为探讨所得面料的性能，包括硬挺性能、顶破性能、悬垂性能、热湿性能、透气性能、抗起毛起球性能、水洗后尺寸稳定性能、瞬间接触凉感性能及拉伸回复性能，分别参照GB/T 18318—2001《纺织品 织物弯曲长度的测定》，GB/T 19976—2005《纺织品 顶破强力的测定 钢球法》，GB/T 23329—2009《纺织品 织物悬垂性的测定》，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》，GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，GB/T 4 802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第一部分：圆轨迹法》、GB/T 8630—2013《纺织品 洗涤和干燥后尺寸变化的测定》，GB/T 8629—2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》，GB/T 35263—2017《纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》及FZ/T 70006—2004《针织物拉伸弹性回复率试验方法》等标准，测试面料的弯曲长度、顶破强力、顶破高度、静态悬垂系数、热阻、传热系数、克罗值、湿阻、透气率、抗起毛起球等级、尺寸变化率、瞬间接触凉感系数、定伸长，以及定负荷情况下的回复率、变形率与伸长率等指标，测试结果如表4所示。

表4 面料性能测试结果

续表

由表4可以看出，所得单面纬平针添纱织物的瞬间接触凉感系数大于标准值0.15 J/(cm2·s)，表明其瞬间接触凉感功能优异；织物的静态悬垂系数、弯曲刚度、弯曲长度数值均较小，表明柔软性较好；织物的顶破强力大，顶破高度小，表明其强度高；织物的热阻值和克罗值较小，传热系数较大，表明其保暖性能较差，导热性能优良；织物的湿阻较小，表明其湿传递性能较好；织物的透气率大于标准值180 mm/s，表明其透气性能优良；织物在定伸长和定负荷情况下的弹性回复率大、变形率小、伸长率小，表明其拉伸回复性能优良；织物经150次摩擦后，仅轻微起毛但不起球，表明其抗起毛起球性能较好。

4 结论

强捻精梳长绒棉纱的强伸性能优良，毛羽较少，条干均匀，兼具棉纤维的吸湿性和强捻纱透气、滑爽的特点。将9.8 tex强捻精梳长绒棉纱与具有良好弹性的5.5 tex/32 F 的Sorona拉伸变形丝(DTY)交织，开发纬编凉感面料。所得面料不仅具有良好的瞬间接触凉感功能，而且滑爽性和弹性好、手感柔软、透气性优良，适合于制作夏季贴身针织服装，具有较好的市场应用前景。