混纺织物工业研究论文

摘要：为改进现有腈纶混纺织物化学溶解法试剂毒性大、反应时间长等缺点，研究采用γ丁内酯作为腈纶与棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶等二组分混纺织物的定量化学分析法。下面是小编为大家整理的《混纺织物工业研究论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

混纺织物工业研究论文 篇1：

蚕蛹蛋白纤维混纺织物的性能分析

关键词：蚕蛹蛋白纤维；蚕蛹蛋白纤维混纺纱线；透气性分析；抗起毛起球性分析

XU Yingqi1， KOU Yongqi2， LI Qizheng1， DING Yuanyuan2，

ZHANG Hongxia1， ZHU Chengyan1

（1.National Engineering Lab for Textile Fiber Materials and Processing Technology

（Zhejiang）， Zhejiang SciTech University， Hangzhou 310018， China；

2.High Fashion Silk （Zhejiang） Co.Ltd， Xinchang 312500， China）

Key words：pupaprotein fiber； pupaprotein blended yarns； permeability analysis； pilling resistance analysis

蠶蛹是抽茧剥丝工业的下脚料，含有丰富的蛋白质、脂肪和碳水化合物[1]，因一直被用于饲料而使其优良性能没有得到充分利用。蚕蛹蛋白纤维是生物质纤维，含有18种氨基酸，有护肤保健功能[2]，蚕蛹蛋白纤维是综合利用生物工程技术、高分子技术、化纤纺丝技术将从蚕蛹中提取的蛋白同天然纤维素按比例共混纺丝，在特定条件下形成的具备稳定皮芯结构的全新生物质蛋白纤维，原料可再生、产品可降解。其外层是蛹蛋白、内层为纤维素[3]，目前已经纺制出的蚕蛹蛋白粘胶长丝由70%的粘胶和30%的蚕蛹蛋白纤维混纺而成[4]，符合环保、低碳理念。该纤维及其产品的开发应用，满足了人们追求健康、舒适、环保的消费需求，有很大的市场潜力[5]。刘慧娟等[6]研究表明：利用蚕蛹蛋白纤维开发导湿性、透湿性、透气性、折皱回复性、耐磨性和强力等综合性能优良的织物，可用作高档衬衣、女装裙装和床上用品。目前，已有蚕蛹蛋白纤维与其他纤维混纺的报道，但关于蚕蛹蛋白纤维混纺织物的服用性能研究还较少。作为服用材料，透气性和抗起毛起球性对蚕蛹蛋白纤维混纺织物的性能影响尤为重要。本研究采用蚕蛹蛋白纤维与50%腈纶、50%天丝、50%莫代尔、50%长绒棉4种纤维进行混纺，且每种原料的织物又采用平纹、2/2斜纹、4/1斜纹、8枚经缎和5枚经缎共5种组织进行配置，对试制的织物进行透气性和抗起毛起球性比较分析。

1实验

1.1材料选取

蚕蛹蛋白纤维柔软细腻，纤度约为1.0～1.8 dtex，对100%纯蚕蛹蛋白纤维进行电镜实验，观察其横纵截面的特点。如图1、图2所示，蚕蛹蛋白纤维纵向截面表面不光滑，有无数微细凹槽；横向截面为不规则的椭圆形、腰圆形，内有空腔，横截面上有大大小小的空隙，且边缘有裂纹。这些空隙、凹槽与裂纹，可形成良好的毛细管效应，将肌肤表层的湿气和汗水经由芯吸、扩散、传输作用，迅速吸收散至织物表层，是最佳的导湿、透气纤维。

1.2混纺纱线及织物规格设计

采用（1/22.2/24.4 dtex 8捻/cmZ×2）7捻/cm S桑蚕丝为经纱原料，经密1 130根/10 cm，纬纱原料规格详见表1。试制了4个系列织物，编号1#，2#，3#，4#。由于组织的不同会给各项织物性能造成影响，故每个系列的织物织制了5种不同组织：平纹、2/2斜纹、4/1斜纹、5枚经缎、8枚经缎，编号A、B、C、D、E，所有织物中同种组织的纬密均相同。

表1混纺纱线及织物规格设计

纬纱原料编号纬纱原料纬密/（根·（10 cm-1））ABCDE纬纱纤度/dtex1#50%蚕蛹蛋白纤维/50%莫代尔3403803804104101462#50%蚕蛹蛋白纤维/50%天丝3403803804104101463#50%蚕蛹蛋白纤维/50%腈纶3403803804104101464#50%蚕蛹蛋白纤维/50%长绒棉340380380410410146注：文中各原料代号均与表1中原料编号一致。

1.3测试方法

1.3.1混纺纱线断裂强力测试

参考GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》[7]，采用YG（B）026E电子织物强力仪（温州大荣纺织标准仪器有限公司）测试混纺纱线的断裂强力。

1.3.2织物透气性能测试

参照GB/T5435—1997《纺织品织物透气性的测试》[8]，在恒温恒湿（20 ℃、65%）条件下调湿24 h，采用YG461D型织物透气量仪（温州方圆仪器有限公司）测试织物的透气性。

1.3.3织物抗起毛起球性测试

参照GB/T4802.1—1997《纺织品织物起球试验圆轨迹法》[9]。使用YG502型起毛起球仪（莱州市电子仪器有限公司）、YG982型标准光源箱（宁波纺织仪器厂）、裁样器、磨料织物、泡沫塑料垫片、标准样照等实验仪器。将试样在试验用大气下调湿24 h以上；在距织物布边10 cm以上部位随机剪取直径为113 mm的圆形试样5块，在调湿环境下测试。

2结果与分析

2.1混纺纱线断裂强力

2.2织物透气性

在原料相同的情况下，织物的透气率与不同织物组织的关系见图3。

蚕蛹蛋白纤维表面不光滑，有无数微细凹槽且横向截面为不规则的椭圆形、腰圆形，内有空腔，横截面上有很多的空隙，且边缘有裂纹。这些因素形成良好的毛细管效应，将肌肤表层的湿气和汗水经由芯吸、扩散、传输作用，迅速吸收扩散至织物表层，其混纺纱线透气性能得以提升。结合图3的数据分析对比得到：平纹组织下不同混纺织物的透气性，其透气量远远小于其他组织下的透气性，这是由于随着织物紧度的增大，织物透气量减小[10]。因此，在组织结构方面，要开发透气性好的蚕蛹蛋白纤维混纺织物最好采用斜纹组织，或者是缎纹组织，尽量不选择平纹组织；开发平纹组织织造透气性相对较好的蚕蛹蛋白纤维混纺纱线时，可优先选用蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝的混纺纱线。

5种组织下，斜纹与缎纹蚕蛹蛋白纤维混纺织物透气性较好，斜纹优于缎纹。在斜纹中，B（2/2斜纹）比C（4/1斜纹）的纬浮长线短、透气性差，开发透气性优良的斜纹组织混纺织物时尽可能使用纬浮长短的组织，缎纹组织同理。因此在织物纬密相同的条件下，随织物组织浮长的增加，织物的紧度变小，空隙变大，透气性增强，开发斜纹、缎纹组织织造透气性相对较好的蚕蛹蛋白纤维混纺纱线时，可优先选用组织浮长长的组织。

5种组织下蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝混纺织物的透气性优于蚕蛹蛋白纤维和腈纶、长绒棉的混纺织物，这是因为其混纺纤维结构相对松散，有较多的空隙，相对来说平纹、斜纹、缎纹组织下开发透气性好的蚕蛹蛋白纤维混纺纱线首选莫代尔、天丝；在所有数据中，透气性较好的组织、纤维中属4/1斜纹、8枚缎纹的1#（莫代尔）和2#（天丝），可多采用此类组织进行透气性织物的研究与开发。

2.3织物抗起毛起球性

由表3的数据分析对比得到：在5种组织中，所有的蚕蛹蛋白纤维混纺织物抗起毛起球性等级较高，均达到3级及以上，这是因为混纺纱线中蚕蛹蛋白纤维横截面粗糙为异形，不易弯曲缠绕，摩擦过程中不易抽拔和纠缠，其中3#腈纶纤维是一种常见的仿毛纤维，容易起毛起球，和蚕蛹蛋白纤维混纺之后织物的抗起毛起球性等级有所提高，因此蚕蛹蛋白纤维和莫代尔、天丝、腈纶、长绒棉的混纺纱线开发抗起毛起球性织物都很有优势，即便用缎纹组织织造，所有的混纺织物的抗起毛起球等级都可以达到3级及以上，很适合用于开发抗起毛起球织物。

在组织结构方面，要开发抗起毛起球性达到4级及以上的织物，混纺织物最好采用平纹组织或斜纹组织，尽量不选择缎纹组织。所有组织中平纹组织（A）和斜纹组织（B、C）相比缎纹组织（D、E），结构相对紧密，结构松区域少。斜纹组织中的B组织（2/2斜纹）相比C组织（4/1斜纹），缎纹组织中E组织（8枚经缎）相比D组织（5枚经缎），组织中的浮长短结构相对紧密，因此开发效果较佳的抗起毛起球性混纺织物时，尽可能选择组织浮长短，结构紧密的组织进行织造；在所有的混纺织物、各种织物组织中，1#（莫代尔）、2#（天丝）混纺织物抗起毛起球性较佳，可多采用此类纤维进行抗起毛起球性织物的研究与开发。

3结论

a）在混纺比一样的情况下，长绒棉纤维和其他3种人造纤维相比较，蚕蛹蛋白纤维/长绒棉混纺纱线拥有良好的断裂强力和韧性，断裂强力大的混纺比例1∶1的蚕蛹蛋白纤维/长绒棉混纺纱线在蚕蛹蛋白纤维混纺纱线的开发上有一定的市场竞争力。

b）5种组织下蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝混纺织物的透气性优于蚕蛹蛋白纤维和腈纶、长绒棉的混纺织物，开发平纹组织织造透气性相对较好的蚕蛹蛋白纤维混纺织物时，可优先选用蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝的混纺纱线，更优组织可选4/1斜纹、8枚缎纹。

c）蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝、腈纶和长绒棉混纺织物的抗起毛起球性能都十分良好，5种组织下抗起毛起球等级均可达到3级及以上，很适合用于开发抗起毛起球织物，其中平纹、斜纹的莫代尔、天丝的混纺织物抗起毛起球性最佳。

参考文献：

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[2] 李一东，李文刚.蚕蛹蛋白纤维染色研究[J].丝绸，2005（2）：30-31.

[3] 黄小华，方宝磊，丁峰.蚕蛹蛋白纤维活性染料染色性能探讨[J].安徽工程科技学院学报（自然科学版），2007（3）：1-4.

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[5] 刘慧娟，王琳，申鼎.蚕蛹蛋白纤维性能研究[J].印染助剂，2012（9）：12-14.

[6] 刘慧娟，吴保平，齐瑞岭，等.蚕蛹蛋白改性粘胶织物服用性能測试与分析[J].棉纺织技术，2013（12）：5-8.

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[8] 中国纺织总会.纺织品织物透气性的测定：GB/T 5453-1997，[S].北京：中国标准出版社，1997.

[9] 中国纺织总会.纺织品织物起球试验圆轨迹法：GB/T4802.1—1997[S].北京：中国标准出版社，1998.

[10] 刘剑宇，吴坚.机织物紧密度与纱线线密度对织物透气性的影响[J].大连轻工业学院学报，2001（3）：218-220.

（责任编辑：张会巍）

作者：续英绮

混纺织物工业研究论文 篇2：

γ丁内酯法在腈纶混纺织物化学定量分析中的应用

摘 要：为改进现有腈纶混纺织物化学溶解法试剂毒性大、反应时间长等缺点，研究采用γ丁内酯作为腈纶与棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶等二组分混纺织物的定量化学分析法。试验结果表明：采用γ丁内酯对腈纶与棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶等二组分混纺织物进行化学定量分析的最佳反应条件为温度40 ℃、时间15 min，此时腈纶纤维能够彻底溶解，剩余纤维棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶的修正系数d值均为1.00，在95%置信水平下，纤维成分定量分析结果的置信界限远小于1%，该方法可行。相比现行的国内外标准中的相关方法，该方法反应时间短、效率高，且反应温度低、毒性低，更节能环保。

关键词：γ丁内酯;腈纶混纺织物;定量化学分析;修正系数d;置信界限

Key words：γ-butyrolactone; acrylic blended fabric; chemical quantitative analysis; correction factor d; confidence limit

中国是全球纺织品生产第一大国，也是全球紡织品贸易大国，纺织品的检测市场规模巨大。如今人们在纺织品消费时对产品的环保性能日益重视，而实验室检测过程中的环保安全问题却往往容易被忽视。腈纶主要以丙烯腈单体与少量其他单体经自由基聚合反应合成，经纺丝加工而成的合成纤维。腈纶又称聚丙烯腈纤维，有人造羊毛之称，外观蓬松、耐光性能好、保暖性能可以与羊毛媲美，而且其造价成本低，在中国服装毛纺、产业等领域有广泛应用[1]。在实验室的纤维含量检测中针对腈纶混纺织物的纤维成分定量分析占了很大一部分工作。

在纺织品纤维成分分析检测中，通常会采用产品所要计划销售国家的标准进行检测，涉及到国内外多个纺织品纤维成分定量分析相关标准。其中，国家标准GB/T 2910.12—2009、国际标准ISO 1833、美国标准AATCC 20A、日本标准JIS L1030-2等常用标准中对于腈纶混纺织物都采用二甲基甲酰胺（DMF）溶解腈纶[2-3]，而国内纺织行业标准FZ/T 01095《纺织品氨纶产品纤维含量的试验方法》则采用硫氰酸钾溶解腈纶[4]。但是这两种日常检测方法中规定采用的试剂毒性较大，使用时都应采取必要的安全防护措施，即使如此也难免对试验人员产生危害。由于腈纶混纺织物的广泛应用日常检测中又无法避免对其他进行定量分析的试验，所以十分有必要研究一种相对环保、安全的化学定量方法。国内相关报道中，孙杰等[5]开展了氯化锌法腈纶混纺织物的定量分析的研究，臧杨等[6]采用盐酸法对腈纶混纺织物进行定量化学分析。

项目组前期对γ丁内酯在腈纶/氨纶混纺产品定量分析中的应用进行了研究[7]，取得了不错的效果。而根据目前中国市场流通领域纺织品中腈纶混纺织物的使用情况，腈纶按照不同用途的要求更多的是与棉、羊毛、黏胶、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶等纤维混纺应用于各种服装面料[8]。因此更有必要对棉、羊毛、黏胶、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶腈纶混纺物的化学定量方法进行研究，本文提出以γ丁内酯为溶解试剂，通过实验条件优化，找出最佳的反应温度和时间等实验条件，建立了一整套新的腈纶混纺织物纤维定量分析方法。

1 试 验

1.1 技术原理

纺织品纤维成分定量化学分析法的原理是纺织品混纺织物的组分经定性鉴别确定后，选择适当的试剂溶解去除其中一种或多种组分，根据溶解纤维的质量或剩余纤维的质量，从而計算出可溶解纤维或剩余纤维的含量。可以根据纤维溶解性能，参照GB/T 2910.1—2009《纺织品定量化学分析第1部分：试验通则》规定步骤操作，设计出合适的定量方法，并测定其修正系数。纺织品纤维成分化学溶解法计算如式（1）、式（2）。

P不溶纤维/%=rm1+m2×100（1）

P溶解纤维=1-P不溶纤维（2）

式中：P不溶纤维为不溶纤维的净干含量百分率，%;P溶解纤维为溶解纤维的净干含量百分率，%;r为剩余不溶纤维干重，g;m1为试样中腈纶纤维干重，g;m2为试样中其他纤维干重，g。

在溶解过程中，不溶纤维在溶剂中可能会有一定的损伤，为了进一步衡量溶剂对不溶纤维的影响，对不溶纤维按上述实验方法溶解，按式（3）计算不溶纤维的重量修正系数。

d=m3m4（3）

式中：m3为已知不溶纤维干重，g;m4为经溶剂溶解后，不溶解纤维的干重，g。

结合修正系数d值，纤维含量计算式（1）、式（2）进一步修正为：

P不溶纤维/%=rm1+m2×d×100（4）

P溶解纤维=1-P不溶纤维（5）

1.2 定量试验方法的建立

1.2.1试剂、试样

试剂：γ丁内酯，分析纯。

试样：腈纶标准面料、棉标准面料、羊毛标准面料、黏纤标准面料、莱赛尔纤维、涤纶标准面料、锦纶标准面料（上海纺织工业研究所）。

1.2.2 仪器设备

光学显微镜，放大倍数500倍;电子分析天平，精度为0.000 1 g;恒温振荡器，工作温度范围5～100 ℃;样品称量瓶，规格65 mm×35 mm;真空抽取装置，转速1 400 r/min;具塞玻璃三角烧瓶，规格250 mL;玻璃砂芯坩埚，规格30 mL（孔径50～70 μm）;恒温烘箱，工作温度范围5～300 ℃;干燥器，规格240 mm（装有变色硅胶）。

1.2.3 试验操作步骤

准确称取1.000 0 g左右的试样放入250 mL的三角烧瓶中，加入100 mLγ丁内酯溶液，盖上瓶盖，摇晃烧瓶以确保试样充分浸湿，然后将装有试样的三角烧瓶置于恒温振荡水浴锅中，在预设温度条件下持续振荡一定的时间。反应完毕后将剩余残留纤维倒入已知干重的玻璃砂芯坩埚中，利用真空泵抽吸排液，并用蒸馏水洗涤4～6次，直至残余溶剂完全清洗干净。最后将盛有残留不溶解纤维的玻璃砂芯坩埚放入（105±3）℃的烘箱中烘干4 h以上直至恒重，待烘干后取出盛有残留不溶纤维的玻璃砂芯坩埚，将其放入裝有硅胶的干燥器中冷却至少0.5 h至室温再称重以防止残留纤维吸湿回潮，按照式（1）、式（2）计算腈纶纤维剩余含量。

1.2.4 最佳反应条件的确定

准确称取1.000 0 g左右的腈纶标准样品，按照1.2.3的试验方法分别放入设定30、40、50、60、70、80、90 ℃温度的恒温水浴振荡器中观察腈纶在γ丁内酯溶液中的溶解情况，试验结果如表1所示。

由表1可知，腈纶纤维在40、50、60、70、80、90 ℃温度下的γ丁内酯溶液中都能完全溶解，且随着温度的升高所需要的溶解时间不断缩短。

γ丁内酯，又称1，4丁内酯[9]，是一种无色油状液体，能与水混溶，有独特的芳香气味，在温度升高的情况下挥发性越明显，考虑到有可能吸入人体对实验操作人员存在危害，所以需要建立一种较为温和的反应条件，确定以40 ℃、15 min为最终的方法实验条件。

1.3 试验方法的可行性

1.3.1 修正系数d值

分别称取10份1.0 g左右的棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶标准品，以40 ℃、15 min的反应条件按照1.2所建立的方法进行溶解试验，剩余纤维d值按式（3）计算。试验结果如表2所示，棉、羊毛、黏纤、莱赛尔纤维、涤纶、锦纶在该反应条件下基本无损伤，修正系数d平均值都为1.00。以t分布模型统计分析10次测试结果，在95%置信水平下，d值结果的置信界限不超过±1。

1.3.2 方法精密度

称取10份相同含量的腈纶混合样品，每份1g左右（精确至0.1 mg），按1.2在45 ℃、15 mim实验条件测定其含量百分比。由于测试的数据是有限的，因此测定结果服从t分布而不是正态分布。其中腈纶/棉混合样品测得的结果以t分布模型统计分析如表3所示，由此可知，γ丁内酯化学溶解法测得的腈纶纤维含量平均值为80.26%，跟实际结果比较误差≤1%，腈纶纤维含量结果标准偏差为0.263 6，可以看出样品较均匀。取置信水平为95%，以t分布模型统计分析，代入公式求得测试结果的置信界限为±0.188 6，不超过±1，符合GB/T 2910.1—2009的精度要求。

以此类推，取10组同比例的腈纶/羊毛、腈纶/黏纤、腈纶/莱赛尔纤维、腈纶/聚酯纤维、腈纶/锦纶混合样品按照1.2建立的方法试验，并按式（4）、式（5）计算结果，以t模型分布统计分析试验数据结果如表4所示，由此可知，置信水平为95%下，结果置信区间界限都未超过±1，符合GB/T 2910.1—2009的精度要求。

2 与现有方法的比较

准备已知组分例的二组分腈纶混合样品，分别用γ丁内酯化学溶解法和GB/T 2910.12—2009规定的二甲基甲酰胺化学溶解法进行测试，实测得到的样品组分比例与已知样品比例如果表5—表8所示。由表5—表8可知，γ丁内酯化学溶解法和二甲基甲酰胺化学溶解法实测所得准备已知组分比例二组分腈纶混合样品与已知样品比例相差都在1%以内，该方法完全可以应用于实际检测中。

3 结 论

利用γ丁内酯溶液在40 ℃水浴中振荡15 min的条件下将混纺产品中的腈纶溶解，剩余其他纤维修正系数d值为1.00。运用t模型统计分析γ丁内酯法腈纶混纺定量化学分析的试验结果，在置信水平为95%时其试验结果的精密度在GB/T 2910.1—2009规定的允许范围内，表明该方法可行。

与现行的GB/T 2910.12—2009标准所采用的二甲基甲酰胺法相比，试验反应温度更低、试验时间大大缩短，具有高效、环保等优点，完全可以应用于腈纶混纺织物的化学定量分析。

参考文献：

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[2] 全国纺织标准化技术委员会基础标准分会（SAC/TC 209/SC 1）.GB/T 2910—2009纺织品定量化学分析方法[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3] 国际标准化组织纺织技术委员会（ISO/TC 38）.ISO 1833—2006 Textiles-Quantitative chemical analysis[S].瑞士：国际标准化组织，2006.

[4] 全国纺织标准化技术委员会基础标准分会（SAC/TC 209/SC 1）.FZ/T 01095—2002纺织品氨纶产品纤维含量的试验方法[S].北京：中国标准出版社，2002.

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[6] 臧杨，陶然.黏/腈纶混纺织物溶解法定量分析方法的改进[J].现代丝绸科学与技术，2014（29）：88-89.

[7] 陈启群，吴俭俭，张瑾晖，等.腈纶氨纶混纺织物定量分析方法的探讨[J].现代纺织技术，2016（4）：42-45.

[8] 杨延翔.国内外腈纶市场供需状况及思考[J].当代石油石化，2005（6）：28-30.

[9] 邱娅男.γ丁内酯的生产方法及其应用综述[J].科技情报开发与经济，2008（34）：83-84.

作者：陈启群 吴俭俭 张瑾晖 俞玲玲 江一帆

混纺织物工业研究论文 篇3：

木棉/棉混纺机织物的服用性能

Vol.54， No.6Jun.， 2017

第54卷第6期2017年6月

第54卷第6期2017年6月

Vol.54， No.6Jun.， 2017

摘要： 选取了混纺比为20/80、30/70、40/60、50/50规格相同的四种木棉/棉混纺纱线和纯棉纱线，并按照相同参数织成机织物，研究混纺比对木棉/棉机织物力学性能及服用性能的影响。实验结果表明：随着木棉混纺比的提高，织物的保暖性、抗紫外性和折痕回复性能均有所提高，且当木棉纤维质量分数达到50%时，织物可作为防紫外线功能面料使用。但织物在拉伸强力、悬垂性、透气性等方面则有所降低，耐磨性也明显变差且更容易起毛起球。此外，由于木棉表面含有较多蜡质导致混纺织物表面亲水性变差，但芯吸性能有一定的改善。

关键词： 木棉；混纺织物；拉伸强力；保暖；抗紫外线；服用性能

文献标志码： A

引用页码： 061105

Study on the wearability of kapok/cotton blended woven fabric

YU Jian1，2， LI Xiangtao1， GAO Dawei1， LIU Li1， WEI Qufu2， LIN Hongqin1

（1.College of Textiles and Clothing， Yancheng Institute of Technology， Yancheng 224051， China； 2.Key Laboratory of EcoTextiles，Ministry of Education， Jiangnan University， Wuxi 214122， China）

Key words： kapok； blended fabric； tensile strength； warmth retention property； UV resistance； wearability

木棉纖维是果实纤维，纤维附着在木棉蒴果壳体内壁，具有中空超轻、柔软、保暖性好、天然抗菌、吸湿导湿等优良特性，并具有一定的防螨抗菌功能。由于木棉纤维具有大中腔结构并且表面具有蜡质，不仅具有质轻拒水吸油的优良特性，而且还可作为天然有机吸附剂加以应用[1]。但木棉纤维因为力学性能差，物理长度短，纤维长度只有8～32mm，很难单独纺成质量合格的纱线，限制了其在纺织服装方面的应用和发展[24]。

为扩大木棉纤维在服装上的应用，目前，国内外诸多学者对其服用性能进行了研究探讨。杨莉等[5]研究了混纺比对木棉混纺纱的拉伸性能及其毛羽等性能的影响；周朝建等[6]研究了木棉非织造布的服用可能性。周梦岚等[78]将木棉纤维巧妙地运用于织物的防钻绒领域，研究了增强型木棉混纺织物的阻燃性和环保抑菌性，取得了重大成就。Abdalkarim[9]探讨了木棉/棉混纺比为20/80的针织混纺织物的耐热透气性能和力学性能；韩玲等[10]测试了木棉/棉混纺比为50/50的混纺织物的保暖透气性、耐磨性、悬垂性和折痕回复性；洪杰等[11]将木棉与涤纶等混纺纱线织布，测试了混纺织物的服用性能；曹毅等[12]将木棉与棉混纺纱线按照3种不同组织织布，研究了不同组织木棉混纺织物对服用性能的影响。目前虽有不少有关木棉混纺织物的科学研究，但在木棉/棉混纺比对混纺机织物服用性能的影响方面较少系统研究。因此，本文采用相近规格不同混纺比的木棉/棉混纺纱线和纯棉纱线织造了5种组织相同的平纹机织物，并且研究了织物的拉伸强度、保暖性能及抗紫外线等服用性能。

1实验

1.1纱线规格及性能测试

实验所用的纱线均为江苏东华纺织有限公司提供，纱线采用气流纺生产技术。使用YG061F电子单纱强力仪（山东莱州市电子仪器有限公司）测试纱线强度，预加张力约为0.5cN/tex，每组测试30次取平均值；采用Y（B）331A纱线捻度仪（温州大荣纺织仪器有限公司）测量纱线的捻度，捻度用10cm内的捻回数表示；毛羽含量采用YG 172A纱线毛羽测试仪（陕西长岭纺织机电科技有限公司）测量，试验中每种纱线测量9次。纱线的具体规格和性能指标见表1。

1.2织物基本规格及参数测试

采用上述纱线，设计经纬密均为250根/10cm平纹织物，在SL820型半自动织样机（天津市隆达机电科技发展有限公司）上织造5块织物。为防止后整理对木棉纤维的大中腔造成损坏，影响木棉混纺织物服用性能的测试结果，本实验采用简单的热水洗涤法脱浆。试样规格参数如表2所示，织物的实际经纬密与设定的经纬密比较接近，织物的厚度差异较小，因此对研究结论的影响可忽略。

2测试结果与分析

2.1木棉/棉混纺机织物截面形态分析

由图1截面形态可以看出，木棉纤维细胞壁比较薄，有比较大的空腔，中间填充有空气，受到外力后木棉纤维中腔被压扁，截面更扁平细长；而棉纤维细胞壁比较厚，中间空腔较小。

2.2木棉/棉混纺机织物的力学性能

由表1纱线的基本指标和图2可以看出，随着木棉混纺比的增加，纱线和织物的强力都逐渐减小。当木棉纤维质量分数增加到50%，纱线的断裂强力下降20%，织物经纬向的拉伸强力也下降约15%。这主要与木棉纤维细短，表面光滑，弹性差，抱合力不佳等因素有关。

织物的耐磨性能可以由织物质量减少率进行描述，木棉纤维质量分数与织物质量减少率之间的关系如图3所示。由图3可以看出，质量减少率由纯棉的0.35%增加到1.71%。分析认为有两方面的原因：一是木棉质量分数的提高使得织物在受到磨损时更容易受到破坏；二是木棉混纺纱线捻度徧小，而且木棉纤维之间的抱合力差容易发生解捻现象。因此，纤维束缚力偏小，在耐磨实验中易从纱线中抽出，导致织物的耐磨性能变差。

2.3木棉/棉混纺机织物的外观性能

由表3织物折皱回复性能的数据可以看出，木棉混纺织物的经纬向急弹、缓弹、折皱回复角都大于纯棉织物，且随着木棉混纺比的提高织物折皱回复性

能有较大幅度的提高。这主要是因为木棉的大中腔结构使得木棉纤维的初始模量高于純棉纤维。

织物的起毛起球性主要与纤维本身的特性、纱线捻度及混纺比有关。由表3得到，随着木棉纤维混纺比的增加，织物的抗起毛起球性能略微下降。分析认为，虽然木棉纤维混纺纱增加了纱线的毛羽，但是木棉纤维本身比较短，柔软且刚度较大，不容易缠结在一起，因此不容易起毛起球。

从表3织物的悬垂性能可以看出，与纯棉织物相比，木棉/棉混纺机织物的悬垂系数有所变大，因此织物悬垂性能变差。主要是因为木棉纤维刚度较大，织物弯曲刚度变大，织物越不易弯曲，悬垂性能越差；同时纤维比重较低也会导致悬垂性能变差。

2.4木棉/棉混纺机织物的保暖性能

由图4可以看出，随着木棉混纺比的提高，织物保暖性能逐渐提高，当木棉纤维的混纺比增加到50%时，织物的保温率提高了大约59.8%，传热系数下降了14.2%。这主要是因为木棉纤维中间空腔较大，含有大量的静止空气，从而使保暖性能大幅度提高。但是保温率增加没有文献[10]中的高，由扫描电镜图1也可以看出木棉纤维虽然腔壁比棉纤维薄，中腔大，但是中腔几乎被压扁，从而静止空气含量减少，致使其保暖性不能达到理论值。

2.5木棉/棉混纺机织物的透湿透气性能

由图5可以看出，随着混纺比的提高，织物的透气性能迅速减小。由于木棉纤维表面相对比较光滑，纤维较短，纱线加捻过程中容易发生退捻现象而使捻度变小，因此随着木棉混纺比的提高，纱线直径变大，透气性降低；同时由于木棉纱线的毛羽含量较多，导致织物间隙减小，透气性能下降。

织物透湿性是指湿气透过织物的能力。通过测量接触角和毛细效应评价织物的吸湿透气性能，如图6、图7所示。由图6可以看出，未经处理的纯棉织物和木棉混纺织物的接触角都大于90°，且随着木棉混纺比的增加，接触角角度逐步提高，面料表面对水的亲和力下降，面料的透湿性降低。这主要是因为木棉及棉纤维表面层的蜡质阻隔了水滴对纤维的

渗透能力。根据图7可以看出，木棉纤维混纺比越高，毛细效应值越大。这主要是由于木棉纤维的标准回潮率比棉纤维大，吸湿性能好。虽然木棉纤维表面存在蜡质，但是在纱线织造过程中纤维两头的封闭端往往会遭到破坏造成贯通现象，这就导致了溶液可以沿着纤维中腔的内壁攀爬，芯吸效应增加，从而造成吸湿性能提高的现象。

2.6木棉/棉混纺机织物的防紫外性能

由图8可知，纯棉织物的UVA、UVB波段紫外线透过率较高，随着木棉纤维混纺比的增加，UVA、UVB波段紫外线透过率逐渐降低。纯棉织物的防护系数UPF值为14.99，混纺比为30/70和40/60的木棉/棉混纺织物的UPF值显著增大，分别为31.87和35.98，防紫外线性能变强；木棉/棉纤维混纺比为50%时的UPF值可达104.47。根据GB/T18830—2009《纺织品防紫外线性能的评定》中“当样品的UPF>40，且T（UVA）AV<5%时即可称为防紫外线产品”的规定，当木棉/棉纤维混纺比达到50%时织物的指标远高于国家标准，属于抗紫外线功能性面料。

3结论

将4种不同比例木棉/棉混纺纱线和纯棉纱线织成规格相同的平纹机织物，研究了不同混纺比木棉/棉混纺机织物力学性能及服用性能的影响，发现随着木棉/棉混纺比的提高，能够提高织物的保暖性、折皱回复性、芯吸效应和防紫外线性能。尤其是防紫外线性能，当混纺比达到50%后，面料达到国家防紫外织物标准，可作为防紫外功能性面料使用。但是织物的耐磨性、透气性和悬垂性均随木棉质量分数的增加而有所降低，通过接触角实验发现随着木棉/棉混纺比提高，织物的亲水性能有所下降。

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作者：俞俭李祥涛高大伟 刘丽 魏取福 林洪芹