吸湿快干型凉爽织物的开发及性能研究
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摘 要：以云母/竹浆纤维的混纺纱作为原料，以织物热舒适性和纤维导湿理论为依据，设计并开发了平纹、花式透孔、斜纹和麦粒4种组织结构的吸湿快干型凉爽织物。同时对这4种组织织物的基本服用性能和吸湿快干凉爽性能进行测试，分析得出开发的4种织物均具有吸湿快干的凉爽性能，其中麦粒组织为吸湿快干凉爽性能最佳的织物。
关键词：云母纤维;竹浆纤维;吸湿快干;凉爽织物;组织结构
中图分类号：TS102.5
文献标志码：A
文章编号：1009-265X（2020）02-0025-04
Abstract：Moisture-absorbing quick-drying cool fabrics of plain， lacy， twill and grain structure were designed and developed with mica/bamboo fiber blended yarn as raw material based on the theory on thermal comfort of fabric and wet permeability of fiber.The basic wearing characteristics and moisture-absorbing quick-drying cool performance of the fabrics were tested and analyzed.Results show that the fabrics all have moisture-absorbing quick-drying cool performance， and the fabric of grain texture preforms best in terms of moisture absorption and quick-drying.
Key words：mica fiber; bamboo fiber; moisture-absorbing quick-drying; cool fabric; texture structure
近年来，凉爽型织物受到消费者的青睐。“凉”即清凉，是指织物能对人体起到快速降温的作用;“爽”即干爽，是指织物经芯吸、扩散、传输等方式将人体产生的不同形态的汗液迅速排放到织物的外层进而蒸发，即通常所说的吸湿排汗性能[1-3]。
云母冰凉纤维是一种新型的降温散热纤维，其熔点高达1 300 ℃，且在550 ℃以下处于稳定状态。云母的热传导速率为涤纶的5倍以上，加上云母表面带电荷，故含水量极高，需在500 ℃以上才能将水脱除[4]，如此一来，高含水也带动降温作用，所以云母纤维具有“高热传导率+高吸热效果”的功能[5]。
竹浆纤维集天然纤维和人造纤维的优良性能于一身，具有优良的透气、透湿性，被业内人士称为会呼吸的纤维[6]，除此之外，具有天然的防臭性能和较好的抑菌性。
因此，本实验以云母/竹浆纤维的混纺纱作为原料，设计并开发了4种组织结构的吸湿快干型凉爽织物，并对这4种组织结构[7-8]的基本服用性能和吸湿快干凉爽性能进行测试，优选出吸湿快干凉爽性能最佳的织物。
1 织物设计
1.1 原料的选择
采用线密度为7.38 tex×2，质量比为50/50的云母/竹浆混纺纱为试验所用原料。
1.2 织物组织结构设计
根据平均浮长不同，设计了平纹组织、花式透孔组织、斜纹组织和麦粒组织，具体组织图见图1。
1.3 织物规格参数
本次试验设计的4种组织织物上机规格参数如表1所示。
2 性能测试
2.1 织物基本服用性能测试
2.1.1 耐磨性测试
织物耐磨性测试的实验仪器采用YG401型织物平磨仪（温州际高检测仪器有限责任公司）。测试标准和方法依据GB/T 21196.1—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测试 第1部分：马丁代尔耐磨测试仪》进行测试。
2.1.2 透气性测试
织物透气性测试的实验仪器采用YG461E型数字式织物透气量仪（宁波纺织仪器厂）。测试标准和方法参考GB/T 5435—1997《纺织品织物透气性能的测试》进行。
2.1.3 抗起毛起球性测试
织物抗起毛起球性测试的实验仪器采用YG502B型织物起毛起球仪（宁波纺织仪器厂）。测试标准和方法根据GB/T 4802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能测定 第1部分：圆轨迹法》进行测试。
2.1.4 悬垂性测试
织物悬垂性测试的实验仪器采用YG811型织物悬垂性测试仪（泉州市美邦仪器有限公司）。测试标准和方法参考GB/T 23329—2009《纺织品织物悬垂性的测试》进行。
2.2 织物吸湿快干凉性测试
2.2.1 厚度测试
织物厚度测试的实验仪器采用YG（B）141D数字式织物厚度仪（温州际高检测仪器有限责任公司）。测试标准和方法参考GB/T 3820—1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》进行。
2.2.2 热阻/湿阻测试
织物热阻/湿阻测试的实验仪器采用热阻/湿阻测试仪（成都普吉斯天宇试验设备有限责任公司）。测试标准和方法参考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》进行。
2.2.3 保暖性测试
织物保暖性测试的实验仪器采用YG606D型平板式织物保溫仪（宁波纺织仪器厂）。测试标准和方法参考GB11048—1989《纺织品保温性能试验方法》进行。 2.3 织物吸湿快干爽性测试
2.3.1 芯吸高度测试
织物芯吸高度测试的实验仪器采用YG（B）871型毛细效应测定仪（温州大荣纺织标准仪器厂）。测试标准和方法参考ZBW04019—1990《纺织品毛细效应试验方法》进行。
2.3.2 液态水分管理性测试
织物液态水分管理性测试的实验仪器为M290 MMT液态水分管理测试仪测试仪器（锡莱亚太拉斯有限公司）。测试标准和方法参考AATCC 195，GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》，GB/T 21655.2—2019《纺织品 吸湿速干性的评定 第2部分：动态水分传递法》进行。
3 结果与分析
3.1 织物基本服用性能测试
4种织物基本服用性能测试如表2所示。
3.2 织物吸湿快干凉性测试
厚度、湿阻、热阻和保温率指标体现了织物的吸湿快干凉性，4种织物吸湿快干凉性测试如表3所示。
3.3 织物吸湿快干爽性测试
芯吸高度、最大浸湿半径和液体扩散速度指标体现了织物的吸湿快干爽性，4种织物吸湿快干爽性测试结果如表4所示。
由表4和GB/T 21655.1—2008可知：平纹组织、花式透孔、斜纹组织和麦粒组织织物均属于吸湿性产品，由于其芯吸高度依次为：93.3、95.0、98.0 mm和112.9 mm，均大于90 mm。因此，这4种织物均具有较好的吸湿性。
根据表4数据可知：麦粒组织的最大浸湿半径和液体扩散速度均最大，花式透孔次之，斜纹组织较小，平纹组织最小。由GB/T 21655.2—2019可知：麦粒组织的最大浸湿半径>22.0 mm，浸湿级别达到测试标准中的5级（极大），花式透孔和斜纹组织的最大浸湿半径处于17.1～22.0 mm，级别为4级（大），平纹组织的最大浸湿半径在12.1～17.0 mm，级别为3级（较大）。麦粒组织液体扩散速度>4 mm/s，扩散级别达到测试标准中的5级（极快），花式透孔和斜纹组织的级别也为5级（极快），平纹组织的液体扩散速度处于3.1～4.0 mm/s，级别为3级（中快）。织物的最大扩散半径和液体扩散速度与织物组织结构和纤维原料有着密切的关系，由于实验采用了具有高吸湿排汗的竹浆和云母纤维，所以这4种织物均具有良好的吸湿速干性，而麦粒组织的平均浮长较长，组织点较少，因此，麦粒组织的速干性最好，斜纹组织次之，花式透孔组织较好，平纹组织的速干性较差。
综合比较4种组织结构织物的吸湿快干性能指标，可知麦粒组织的吸湿快干凉爽性较其他3种组织来说最佳。
4 结 论
a）以50/50的云母/竹浆混纺纱为原料，设计开发出的平纹组织，花式透孔组织、斜纹组织和麦粒组织4种机织物均具有吸湿快干凉爽的功能;
b）对4种组织结构织物的基本服用性能进行测试可知：麦粒组织的耐磨性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较差，透气性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较好;平纹组织的抗起毛起球性能和悬垂性能较花式透孔、斜纹组织和麦粒组织来说最好;
c）对4种组织结构织物的吸湿快干凉爽性能进行测试可知：厚度、热阻、湿阻、保温的性能测试体现了吸湿快干凉爽织物凉的特性，可知麦粒组织的凉性是最佳的。芯吸高度、最大扩散半径和液体扩散速度的性能测试体现了吸湿快干凉爽织物爽的特性，可知麦粒组织的爽性是最佳的。
综上所述，得出开发吸湿快干凉爽织物的结构参数为：经、纬纱线密度均为7.38 tex×2，经纬向密度分别为337根/10 cm、276根/10 cm，织物组织为麦粒组织。
参考文献：
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[2]沈佳宏，戴晴，諸佩菊.凉爽纤维制品检测方法比较[J].中国纤检，2014（7）：71-73.
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[4]魏洋.新型降温散热纤维——云母冰凉纤维[J].聚酯工业，2011，24（6）：9-11.
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[6]孙志群.竹浆纤维机织物的性能及产品开发[D].上海：东华大学，2009.
[7]顾平.织物组织与结构学[M].2版.上海：东华大学出版社，2009：146-152.
[8]谢光银.机织物设计基础学[M].上海：东华大学出版社，2010.
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