针织床上用品抗起毛起球性能研究

来源:用户上传      作者:钟斌悦 陈慰来 王金凤 于倩倩

　　摘要： 针织床上用品的亲肤性和使用舒适性远超传统机织床上用品，但其抗起毛起球性能却较为逊色，限制了它的发展。为深入分析影响针织床上用品抗起毛起球性能的因素，改善针织床上用品的抗起毛起球性能，编织了11种不同棉型针织床上用品面料，测试基本结构参数，并运用SPSS软件对其基本结构参数和抗起毛起球性的关系进行了定性和定量的分析。结果显示：纬平针和双罗纹针织床上用品面料的起毛起球等级与织物总密度呈显著正线性相关关系。在将织物总密度作为协变量时，针织床上用品面料的组织结构变动对织物正面起毛起球等级产生了显著影响。
　　关键词： 针织;床上用品;组织结构;抗起毛起球性;SPSS;线性相关
　　Abstract： The skin-friendly property and comfort of knitted bedding far exceed those of traditional woven bedding，but its pilling resistance performance is inferior，which limits its development. In order to further analyze the factors affecting the pilling resistance performance of knitted bedding and improve the pilling resistance performance of knitted bedding，11 kinds of different knitted beddings were woven and the basic structural parameters were tested. The SPSS software was used to qualitatively and quantitatively analyze the relationship between basic structural parameters of knitted bedding pilling grade. The results show that there is a significant positive linear correlation between the pilling grade of the weft flat & double ribbed knitted bedding fabrics and the total fabric density. When the total fabric density is used as a covariate，the structural change of the knitted bedding fabric has a significant effect on the front fluffing and pilling grade of the fabric.
　　Key words： knitted; bedding; weave structure; pilling resistance; SPSS; linear correlation
　　目前，机织床上用品因具有良好耐磨性能和抗起毛起球性能，几乎占据了整个床上用品市场[1]。但传统机织面料柔软性、亲肤性等均逊色于针织面料，作为与人体皮肤直接且长期接触的纺织品，人们对其舒适性能尤为重视[2]，故近年来针织床上用品逐渐兴起[3]。针织床上用品虽然在舒适性能上优于传统机织床上用品，但其抗起毛起球性能却较差[4]。起毛起球不仅会严重影响床上用品的外观，缩短使用寿命，也会影响其亲肤性能[5]。因此，如何克服针织床品易起毛起球的特点，成了亟需解决的行业难题[6]。
　　近年来，国内外针对针织床品的抗起毛起球性能做了大量研究[7]。赵博[8]认为，纱线毛羽数量少，表面光滑，织物不易起毛起球;而纱线毛羽与成纱捻度、纱线线密度均相关，成纱捻度越大，纤维之间抱合越好，成纱毛羽越少。祝曙升等[9]对超低捻纯棉纱进行了抗起毛起球整理，并利用处理后的纱线编织生产针织面料，该产品起毛起球等级达到3级。吴秋兰[10]利用天丝和棉的混纺织物做成了针织床上用品，结果显示天丝比例在55%以下时，织物起毛起球等级随天丝比例增加而下降;当天丝比例在55%～85%时，织物起毛起球等级随天丝比例增加而升高。
　　棉纤维因其天然的吸湿透气、柔软亲肤等性能，长期以来在床品面料的开发中占据着重要地位，是目前市场上床上用品主要成分。本文选用了11种以95%棉、5%氨纶为原料，采用不同组织结构编织的针织床上用品面料为研究试样，对这些试样的起毛起球性能进行了研究。并运用SPSS软件分别分析针织床上用品织物组织结构、总密度和平方米质量等因素对其抗起毛起球性影响。
　　1 实 验
　　1.1 材料与仪器
　　本文所用面料均在湖州梅月针织有限公司织造完成，并在浙江得伟纺织科技有限公司进行磨毛处理。拍摄用显微镜为AxioCam ERc 5S蔡司偏光显微镜（上海蔡康光学仪器有限公司），起毛起球测试所用仪器为YG502型织物起毛起球仪（温州方圆仪器有限公司）。
　　选用11种原料为95%、棉5%氨綸的针织床上用品面料，织物的组织结构及基本结构参数如表1所示。
　　1.2 方 法
　　根据《中华人民共和国纺织行业标准》中FZ/T62028—2015《针织床单》和FZ/T62031—2015《针织被套》的要求，采用圆轨迹法对本文针织床上用品面料进行抗起毛起球测试。按照GB/T4802.1—2008《纺织品 织物表面起毛起球性的测定 第1部分：圆轨迹法》对11种针织床上用品面料进行测试。按照标准从每种试样上剪取5个直径为（113±0.5）mm的圆形试样和1个直径为（113±0.5）mm的圆形评级对比样。在温度为（20.0±2.0）℃，相对湿度为（65.0±4.0）%的恒温恒湿室内对试样调湿24h。织物磨料采用2201全毛华达呢，泡沫垫片的平方米质量约270g/m2，厚度约8mm，试样垫片直径约105mm。 　　按照标准中的“试验参数及适用织物类型示例”表所示，11种针织床上用品面料的实验压力为780cN，起毛次数为0次，起球次数为600次。试样起毛起球的评定，按标准中视觉描述评级（表2）进行对照。实验仪器采用Y502型圆轨迹起毛起球仪。
　　2 结 果
　　试样1～4为纬平针组织;试样5#和试样11为1+1罗纹，其中试样11#采用单面磨毛工艺;试样6～10#为双罗纹组织，其中试样9#采用双面磨毛工艺，试样10#采用单面磨毛工艺。
　　2.1 表面形貌
　　利用蔡司显微镜分别拍摄各织物测试前后照片，放大倍数为15倍。因试样过多，故仅放置部分试样照片作为参照。图1是织物测试前实样图和用蔡司显微镜照片，图2是圆轨迹法起球600次后织物实样图和蔡司显微镜照片。
　　对比测试前和测试后的试样，试样1～4表面都只出现轻微起毛，并未出现起球状况。试样5#起毛起球较为严重，不同大小和密度的毛球覆盖织物大部分表面。试样6#和试样7都为中度起球，其部分表面出现大小、松紧不同的毛球。试样8#在所有试样中抗起毛起球性最佳，表面几乎无明显变化。试样9和试样10#表面绒毛都被磨长，但试样9#比试样10#起毛状况更加严重，且试样10#未磨绒一面也出现轻度起毛起球现象。试样11#绒面的绒毛已大量纠缠成球，未磨绒的一面也同样出现了大量毛球。另外，试样1～3#和试样9#表面虽只发生起毛并未出现起球现象，但其在起球测试过程中掉毛较为严重。探究原因，认为是这些试样表面毛羽容易掉落，所以其毛羽在纠缠成球之前已脱落，使得这些试样只出现了起毛现象，并未起球。故虽然这些试样的抗起毛起球性较好，但耐磨性较差，严重影响其使用寿命。
　　结合表1与表3可知，1+1罗纹织物与双罗纹织物厚度相同，总密度与平方米质量相近的情况下，其起毛起球等级明显低于双罗纹织物。故可认为，在其他结构参数相同的情况下，双罗纹织物的抗起毛起球性能优于1+1罗纹织物。
　　3 数据处理
　　使用Origin软件将11种试样的起毛起球评价等级情况绘制成折线图，如图3所示。
　　织物的抗起毛起球性与织物的成分、组织结构、密度、厚度等均有关，且各种因素之间不是相互独立的，它们相互影响，相互制约。本文运用SPSS软件对各基本参数进行相关分析。
　　3.1 相关分析
　　SPSS相关分析可以分为图形和数值两种方式，图形能够直观并大概表示事物间的相关性情况;数值能够更精确地表示变量间的相关情况。
　　由表1可知，试样1#～4#除密度不同外，其余参数均相同;试样6～8除密度和平方米质量不同外，其余参数均相同。现对试样1#～4#进行相关分析，探究纬平针织物密度与抗起毛起球性能的相关性;对试样6～8进行相关分析，探究双罗纹织物密度、平方米质量与抗起毛起球性的相关性。用SPSS绘制两个散点图，一个以纬平针织物总密度为轴变量，以织物正面起毛起球等级为Y轴变量，如图4所示。另一个以双罗纹织物密度、平方米質量和织物正面起毛起球等级为变量，如图5所示。
　　由表4可知，织物正面起毛起球等级与织物总密度间简单相关系数为0.999，该相关系数十分趋近于1，这表明织物正面起毛起球等级与织物总密度存在十分强的正线性相关关系。相关系数检验的概率p值为0.001，远小于显著性水平α（0.01），故拒绝“织物正面起毛起球等级与织物总密度无显著线性相关，两变量存在零相关”的原假设，因此认为织物正面起毛起球等级与织物总密度存在显著的线性关系。表4中相关系数旁的两个星号（** ）即表示显著性水平α为0.01时可拒绝原假设。总之，织物正面起毛起球等级与织物总密度间存在较强的正向影响关系。
　　由表5可知，双罗纹织物正面起毛起球等级与织物总密度的简单相关系数为1.000，与织物厚度间的简单相关系数为0.994，且概率p值仅为0.007，远小于显著性水平α（0.01），故因拒绝“双罗纹织物正面起毛起球等级与织物总密度无显著线性相关，存在零相关”的原假设。从表5中也可以看出，双罗纹织物正面起毛起球等级与织物单位面积重量的概率p值为0.068，当显著性水平α为0.05时，大于显著性水平α，故不应拒绝原假设，即双罗纹织物正面起毛起球等级与织物平方米质量无显著线性相关，存在零相关。
　　3.2 协方差分析
　　协方差分析是在协变量对观测变量影响的条件下，分析控制变量对观测变量的作用。
　　协方差分析中的原假设H0是协变量，对观测变量的线性影响不显著;在排除协变量影响的条件下，控制变量各水平下观测变量的总体均值无显著差异，控制变量各水平对观测变量的效应同时为零。
　　单因素协方差分析的数学模型是：
　　由表6可知，除纬平针组织和双罗纹组织外，其余组织均只有一个样本。由图4和图5可知纬平针组织和双罗纹组织的总密度与它们的正面起毛起球等级均成较为明显的线性关系。因此，织物总密度可以作为协变量参与协方差分析。
　　表7中，第一列是对观测变量总变差分解的说明;第二列是观测变量变差分解的结果;第三列是自由度;第四列是方差;第五列是F统计量的观测值;第六列是检验统计量的概率p值。织物正面起毛起球等级的总变差为16.305，它被分解为由组织结构不同引起的变差（3.365）、由总密度差异引起的变差（12.083）和由随机因素引起的变差（0.377）三部分。这些变差除以各自的自由度后，得到各自的方差，并可计算出各F检验统计量的观测值和概率p值。Fx1的概率p值为0004，小于显著性水平α（0.05），故应拒绝原假设，认为不同组织结构的织物正面起毛起球等级总体均值存在显著差异，对织物正面起毛起球等级的效应不为0，即组织结构对织物正面起毛起球等级有显著影响。表7中的R2（0.977）和调整的R2（0942）反映的是协方差模型对观测变量（织物正面起毛起球等级）数据的总体拟合程度，它们越接近于1，说明对数据的拟合程度越高。该问题中有一个控制变量（组织结构），所以应参考R2，故该模型对数据的拟合程度较为理想。 　　4 结 论
　　针织床上用品的起毛起球同时受到多种因素的影响，且多种因素之间相互关联，具体研究结果如下：
　　1）本实验采用的纬平针和双罗纹针织床上用品的起毛起球性能，随织物总密度的增大而有所提高。
　　2）本实验所用针织床上用品的组织结构对其正面抗起毛起球性能有显著影响，抗起毛起球性能由高到低排序为：纬平针>双罗纹磨毛>双罗纹>1+1罗纹磨毛>1+1罗纹。
　　3）本实验采用的双罗纹针织床上用品的平方米质量与其起毛起球性能无关。
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