孔繁榮, 陳莉娜, 楊明霞
(河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院,河南 鄭州 450007)
有機(jī)農(nóng)業(yè)作為世界上發(fā)展速度較快的一種可持續(xù)的、環(huán)境友好型的生產(chǎn)方式,它所提倡的安全生產(chǎn)和健康消費(fèi)的理念已被許多消費(fèi)者認(rèn)可,在全球產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響[1].
有機(jī)棉纖維的質(zhì)量要比普通棉差,主要是因?yàn)橛袡C(jī)棉纖維的長(zhǎng)度較短(25~27 mm),細(xì)度較粗(二級(jí)有機(jī)棉纖維為1.87 dtex,普通棉為1.78 dtex[2]),短絨率較高(在10%以上),成熟度較高(未成熟纖維含量較多,為6.0%~8.0%),有害疵點(diǎn)(棉結(jié)、索絲、僵片、軟籽表皮等)較多[3].有機(jī)棉纖維的性能差是由于有機(jī)棉花在生產(chǎn)、加工以及運(yùn)輸過程中不用任何殺蟲劑和對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)用品,以致有機(jī)棉纖維的各項(xiàng)性能較常規(guī)棉纖維低,纖維的性能會(huì)直接影響后續(xù)的紡織加工工藝,進(jìn)而影響制成品的質(zhì)量.
鑒于有機(jī)棉纖維的性能特點(diǎn),可采用和不同種類的纖維進(jìn)行混紡來改善紗線的性能,而針織品對(duì)紗線強(qiáng)力的要求比機(jī)織稍低,所以采用針織工藝對(duì)其加工,使得制成品在滿足耐用性的同時(shí)又具有良好的服用性能.
實(shí)驗(yàn)所用試樣規(guī)格及基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示.
表1 有機(jī)棉混紡針織物的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Structural parameters of organic cotton blended knitted fabrics
由表1可知,實(shí)驗(yàn)用的5種試樣的線圈長(zhǎng)度為1號(hào)>5號(hào)>3號(hào)>4號(hào)>2號(hào).5塊織物所用紗線的線密度相似,得到的線圈長(zhǎng)度基本相似,而線圈長(zhǎng)度本身與密度有關(guān),線圈長(zhǎng)度越長(zhǎng),織物的密度就越小,織物就越稀疏、手感柔軟、懸垂性好,但織物的強(qiáng)力和耐磨性等就變差,所以單從線圈長(zhǎng)度上看,5種試樣中純有機(jī)棉織物的服用性能較好但機(jī)械性能較差.
實(shí)驗(yàn)用5種試樣的密度、厚度及面質(zhì)量為2號(hào)>4號(hào)>3號(hào)>5號(hào)>1號(hào).織物密度、厚度和面質(zhì)量是相關(guān)的,一般來說,織物的密度越大、越厚,質(zhì)量也會(huì)越重,織物的手感會(huì)厚實(shí)、豐滿,織物的強(qiáng)力、耐磨性、保暖性也比較好,但織物的透氣性、透濕性較差.因此,從表1的數(shù)據(jù)中可以看出,混入亞麻后織物變得比較厚實(shí),且根據(jù)亞麻纖維的性能特點(diǎn)推斷和其混紡制品的綜合性能比較好.
1.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
回潮率是指紡織材料中水分的質(zhì)量占材料干質(zhì)量的百分比,實(shí)驗(yàn)中使用的儀器是YG747型通風(fēng)式快速八籃恒溫烘箱.頂破強(qiáng)力是將按規(guī)定剪好的圓形試樣夾在夾布圓環(huán)內(nèi),放在儀器夾布架上,沖破彈子把織物以垂直布邊的力頂破所需的最大力值,實(shí)驗(yàn)中使用的儀器是HD026N電子織物強(qiáng)力儀.織物尺寸的穩(wěn)定性是指織物在穿著、洗滌及儲(chǔ)存等過程中表現(xiàn)出來的長(zhǎng)度縮短或伸長(zhǎng)的性能,其中縮水是最受關(guān)注的性能,實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為YG089A全自動(dòng)縮水率試驗(yàn)機(jī)和YG741C縮水率烘箱.織物的透氣性是指織物兩邊在維持一定壓差p的條件下,在單位時(shí)間內(nèi)通過織物單位面積的空氣量,單位為mL/(cm2·s),通常以透氣率表示,實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為YG461Z型織物透氣性測(cè)試儀.毛細(xì)效應(yīng)是指紗線和織物傳導(dǎo)液態(tài)水的能力,又叫導(dǎo)濕性.將按標(biāo)準(zhǔn)剪好的紡織品,垂直放置,下端浸在液體中,測(cè)量其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)液體沿紡織品上升的高度,用此來表示毛細(xì)效應(yīng),實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為YG871型毛細(xì)管效應(yīng)測(cè)定儀.織物的透濕性是穿著舒適性的一項(xiàng)重要指標(biāo),直接影響織物排汗的能力.將盛有干燥劑并且封以織物試樣的透濕杯放置在規(guī)定條件的密封環(huán)境中,根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化來計(jì)算出透濕量,實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為YG501型織物透濕試驗(yàn)箱.
1.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5種織物的具體性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示.
表2 有機(jī)棉混紡針織物的性能指標(biāo)Tab.2 Properties of organic cotton blended knitted fabrics
由表2可以看出,實(shí)驗(yàn)用5種織物的回潮率為2號(hào)>4號(hào)>5號(hào)>1號(hào)>3號(hào).回潮率是表達(dá)材料吸濕性能的指標(biāo),吸濕性不僅會(huì)影響織造加工,亦會(huì)影響制成品穿著的舒適性.在織物中混入普通棉花基本不會(huì)改變有機(jī)棉的吸濕性,混入吸濕較好的亞麻可以明顯提高織物的回潮率,而混入吸濕較差的滌綸會(huì)明顯降低織物的回潮率.
從表2中可以看出,混入強(qiáng)力較好的滌綸纖維后織物的頂破強(qiáng)力有了明顯提高;混入亞麻纖維的2號(hào)和4號(hào)織物的頂破強(qiáng)力相差不大,對(duì)于針織物來說當(dāng)織物組織相同的情況下適當(dāng)增加線圈密度可以提高頂破強(qiáng)力,所以2號(hào)織物的頂破強(qiáng)力略小于4號(hào);1號(hào)為純有機(jī)棉織物,與5號(hào)混入5%有機(jī)棉的普通棉織物相比,由于有機(jī)棉纖維的力學(xué)性能特點(diǎn)使得頂破強(qiáng)力略差一些.
織物縮水是由于在浸濕或洗滌時(shí),織物內(nèi)的纖維吸收水分后體積膨脹使紗線變粗,紗線在織物中的屈曲程度增大,使織物收縮;另外,織物在加工過程中,紗線多次受拉伸作用,內(nèi)部積累了較多的剩余變形和較大的應(yīng)力,當(dāng)水分子進(jìn)入纖維內(nèi)部后,纖維大分子之間的作用力減少,纖維發(fā)生緩彈性變形的回復(fù)[4].針織物下水后因紗線變粗產(chǎn)生的扭矩使線圈收縮變形,縱向收縮率一般大于橫向[5].表2顯示織物的縱向收縮大于橫向收縮,混入吸濕性較差的滌綸后的織物尺寸穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其他織物.
影響織物透氣性的因素很多,本質(zhì)上與織物的結(jié)構(gòu)有關(guān),此次實(shí)驗(yàn)中采用的織物結(jié)構(gòu)參數(shù)是相似的,所以如表2所示,5種織物的透氣性并沒有太大的差異.
當(dāng)人體出汗時(shí),汗液以液態(tài)水的形態(tài)分布在皮膚表面,紗線和織物的芯吸和透濕作用將液態(tài)汗水從織物的一面?zhèn)鬟f到另一面并散發(fā)到空氣中以促進(jìn)熱量的散失,對(duì)織物的穿著舒適性起著十分重要的作用[6].從表2中可以看出,在織物結(jié)構(gòu)相似的情況下,3號(hào)織物中混入了吸濕較差的滌綸,2號(hào)和4號(hào)織物混入了吸濕散濕性較好的亞麻,1號(hào)為純有機(jī)棉織物,5號(hào)為含有5%有機(jī)棉的普通棉織物,所以3號(hào)織物的芯吸和透濕性能明顯較差,1號(hào)和4號(hào)織物的芯吸和透濕性能較好,而亞麻纖維則明顯提高了2號(hào)和4號(hào)織物的芯吸高度和透濕率,這樣的織物特別適合在炎熱的夏季或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)穿著,材料的吸濕散濕性能使衣服保持干燥,不會(huì)使人體產(chǎn)生濕感而覺得不舒服.
綜上可知,由于5種試樣的基本規(guī)格相似,所以織物的性能主要和纖維的性質(zhì)有關(guān).混入滌綸纖維的織物頂破強(qiáng)力最高,尺寸穩(wěn)定性最好,芯吸高度和透濕率最差;混入亞麻纖維的織物頂破強(qiáng)力比純棉織物要高,尺寸穩(wěn)定性比純棉好,二者芯吸高度和透濕率相差不大,但比純棉好;含有機(jī)棉越多的織物強(qiáng)力越差,其他性能更接近普通棉織物的性能特點(diǎn).
通過對(duì)5種混有不同種類纖維及含量的有機(jī)棉針織物的性能測(cè)試分析得出,和滌綸的混紡可以有效提高有機(jī)棉針織物的強(qiáng)力和尺寸穩(wěn)定性;和亞麻的混紡不僅可以提高織物的強(qiáng)力,還可以改善有機(jī)棉針織物的芯吸和透濕性能,從而使織物穿著更舒適且耐用,為有機(jī)棉的推廣提供了更有效的實(shí)施途徑.
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