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一种智能调温纤维的混纺纱

2017-09-25 点击:

传统的面料主要是通过隔热方法来避免皮肤温度降低或增加过多,对人体的保温 和降温的隔热方法主要是通过增大或减小其厚度和密度来调节的。随着生活水平的提高, 人们对穿着的贴身、舒适、自然性要求愈来愈高,特别是对功能化的服饰情有独钟,智能调 温纤维顺应这一发展趋势,为人们提供了一种冷时放热,热时能吸热的调温粘胶纤维纺织 品,消除了由于温度变化而产生的冷热感。

现今,调温纤维已成为国内外纺织功能性产品的研究热点,在欧美已经有了成熟 的调温纺织产品市场,并得到了广大消费者的信赖和接受;在国内,调温纤维的研究和应用 尚处于起步阶段,市场上还没有很成熟的产品。但由于调温纤维具有储热调温功能,并且具 有优良的可与其他各种纤维的混纺性,其应用范围及其广阔,因此,必将具有广阔的市场发 展空间。

本发明是通过如下技术方案实现的:
一种智能调温纤维的混纺纱,以调温粘胶纤维为主要原料,其特殊之处在于:采用 调温粘胶纤维和棉纤维混纺而成,所述调温粘胶纤维占总纤维重量的40?90%。
本发明为了在保证调温粘胶纤维调温性能的基础上,降低生产成本,提高混纺纱 的使用舒适性,将其与棉纤维混纺制成可供成衣的布料。

(1)混纺纱断裂强度与混纺比的关系
混纺纱的强度同纯纺纱的强度不同,不完全取决于纤维本身的强度,其与混纺比 有很大的关系,而且这个关系比较复杂,它与混纺纤维的性质有关,特别是与纤维的伸长性 能差异密切相关。当用两种纤维进行混纺时,由于纤维的强度和伸长不同,从而影响了混 纺纱和织物的强度,因此,要生产一种特定要求的混纺纱和织物,就必须了解混用纤维的特 性、混纺比与成纱强度的关系。在此讨论智能调温纤维/棉混纺纱中两种纤维混纺比与混 纺纱强度的关系。
得出混纺纱强度随混纺比变化曲线图,如图1所示,由图1看出,随着智 能调温纤维含量的增加,混纺纱的强度先逐渐下降后又逐渐上升,在智能调温纤维/棉的 混纺比为60/40时,强度最低,80/20时最高。

2)混纺纱条干与混纺比的关系
纱线的条干即纱线的细度不勻,是指沿纱线长度方向的粗细不勻,是评价纱线质 量的重要指标。纱线条干不勻不仅会使纱线强度降低,而且在织造过程中会增加断头、停 台,影响织物的外观,降低织物的耐穿性能。影响纱线条干均勻度的因素包括:原料品质、纤 维长细度以及有害疵点,半制品的结构和品质,包括纤维伸直度、纤维分离度和半制品的条 干,纺纱过程中工艺设置、机械状态等。表4为不同混纺比下的纱线条干CV值。

(3)混纺纱毛羽与混纺比的关系
毛羽是指在纺纱加捻过程中,纤维端伸出在纱身外面的部分。毛羽的存在不仅影 响纱线的外观和织物的滑爽,还会影响后道工序的顺利进行,如在织造过程中造成经纱开 口不清,针织断头增加,降低劳动生产率。而且,毛羽的数量、长短及其分布情况对成品的外 观、手感和使用情况有密切关系。尤其是一些化纤混纺织物,质量要求较高,毛羽的问题就 显得更为重要。
在生产和贸易中,通常采用的评价纱线毛羽的指标有以下三种。
1)毛羽指数:单位长度纱线内,单侧面上伸出长度超过某设定长度的毛羽累计 数。单位(根/m)。
2)毛羽的伸出长度:纤维端或圈凸出纱线基本表面的长度。
3)毛羽量:纱上一定长度内毛羽的总量。
采用第一种指标来评价纱线的毛羽情况。规定测试值是在纱线沿长度方向每米上 的毛羽数目。
从图2中可以看出,混纺纱有害毛羽(毛羽长度3mm以上)数目随KT纤维含量, 在40% -60%范围时,毛羽个数呈增长趋势;在60% -80%范围时,毛羽个数减少;之后在 80%-100%范围,毛羽个数增加。3mm长度毛羽数目明显多于其他长度毛羽数目。4mm、5mm、 6mm、7mm和8mm长度毛羽个数相差不大。
同时,通过上述对比可知,所述调温粘胶纤维占总纤维量的80%为较优的混纺比 选择。
织物的热湿舒适性是环境、织物、人体之间生物热力学的综合平衡,能满足人体生 理状态的需求,织物穿着舒适与否对人们的生活工作影响很大,因此,织物的热湿舒适性研 究一直是现代纺织服装科技领域的前沿课题,下面为对混纺纱的热湿舒适性研究:

实验内容:
实验样品为经过5次水洗,尺寸趋于稳定的5中针织物,以下实验项目 进行之前,试样均放置在标准大气条件下调湿48h。

1)保温性实验
织物的保暖性是纺织品服用的一项重要指标。根据织物的用途和使用季节不同, 对其保暖性会有不同的要求。
实验仪器:YG(B)606D型平板保温仪。测试指标包括传热系数(w/m2c)、克罗值 (0. 155cm2/w)、保温率(% )和热损耗(KJ)。
]试样规格:每个品种裁剪30cmX 30cm大小的试样5块。
织物保温性实验结果如表6。
表6针织物保温性测试结果
试样S0SiS2S3S4传热系数(w/m2c)22.7624.4226.7327.7541.3克罗值(0.155cm2/w)0.3120.2750.250.231 0.127保温率(%)34.7630.726.3326.0919.43
织物的克罗值、保温率越大,传热系数、热损耗越小,织物的保温性能越好。尽管织 物所用纱线线密度相同,在同一台机器上采用相同工艺编织,厚度差异微小,但是为了分析 的精确性,将克罗值除以厚度,得到单位克罗值,然后加以比较。表7为列出了织物的单位 克罗值。
表7针织物单位克罗值
试样S0SiS2S3S4厚度(mm)0.510.510.520.520.51单位克罗值((0.155 cm2/w)/mm)0.6120.540.480.440.237
从上表可以看出,调温纤维/棉混纺纱的保温性没有纯调温纤维织物保温性好, 并且随着棉纤维含量的增加,保温性能减弱。智能调温纤维含量超过50%时,混纺织物的保 温性明显增加。

2)透气性实验
织物的透气性是指在一定风速下织物通过空气的性能,透气量越大表示织物的透 气性越好,防风性能越差。透气量与织物厚度成反比,因此将透气量与织物厚度相乘,得到 当量透气量,即为织物厚度为Imm时的透气量。
实验仪器:Y564织物透气仪,锐孔直径11mm,气压lOOPa。
试样规格:直径大于7cm的圆形布样,每个品种裁剪试样5块
表8给出了不同织物的透气量,与当量透气量(透气量乘以织物厚度)。
表8针织物透气量测试结果
影响织物透气性的因素较多,有研究表明,影响织物透气性的主要因素有纤维几 何特性、纱线线密度和捻度、织物密度、组织和厚度等。由图3可知,智能调温纤维/棉混紡 织物的当量透气量随着棉纤维含量的增加而减小,变化幅度比较小,纯智能调温织物透气 性最佳。

(3)透湿性实验
透湿量反映织物透湿能力的大小,透湿量与织物厚度成反比,因此透湿量还不能7完全反映材料的透湿性能,将透湿量与织物厚度相乘,得到当量透湿量,即为织物厚度为 Imm时的透湿量。
实验工具:透湿杯(直径3. 5cm),蒸馏水,JN-B精密扭力电子天平。
试样规格:直径3. 6cm的圆形布样,每个品种裁剪试样5块。
织物透湿性实验结果如表9,织物当量透湿量变化趋势图如图2。
表9针织物透湿量测试结果
织物的透湿量与纤维的截面形态、吸湿性能、织物的组织结构以及大气条件有很 大关系,在此可以不考虑组织结构和大气条件对透湿性的影响。织物的当量透湿量越大,说 明织物的透湿性能越好,由图4可以看出,对于混纺织物,随着智能调温纤维含量的增加, 当量透湿量依次增加。

4)疏水性实验
实验仪器:YG(B)871型毛细管效应测定仪,刻度尺。
试样规格:横向300mmX纵向25mm的长条,纵向300mmX横向25mm的长条,每个 品种分别裁剪以上两种试样各5块。

5)导湿性实验
实验工具:胶头滴管,透湿杯,面积测量仪。
试样规格:直径5cm的圆形布样,每个品种裁剪试样5块。
本发明结构简单,使用舒适,便于加工,生产成本低,自动调温效果好,有利于智能 调温材料的推广应用。

具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例以调温粘胶纤维为主要原料,其特 征在于:采用调温粘胶纤维和棉纤维混纺而成,所述调温粘胶纤维占总纤维重量的40? 90% ;所述调温粘胶纤维占总纤维量的80%。

本发明在各产品的开发应用:
内衣服装:内衣、贴身短内裤、运动胸衣、衬衫等。智能调温技术可以自动控制身体的热量。内衣不仅能令您在严冬也温暖如春,还能减少运动时产生过多热量。而裤子则 使您即使在酷暑也感到丝丝凉意。
外套服装:套装、雨衣、透气衬里、带恒温层或不带恒温层的外套。智能调温技术是 一种平衡技术。它能通过调节外套内的温度变化自动控制身体热量。既不会太热,也不会 太冷,舒适自在。
床上用品:床垫、床垫褥、棉被、枕头和毛毯。智能调温床上用品采用的吸热型相变 材料,可储存和释放能量,将床上的温度和湿度保持在最理想的范围内,让您安然入眠。您 再也不会因为过热或者夜晚出汗而踢开被子。使您能轻松进入甜美梦乡。
鞋类产品:鞋子、靴子和鞋垫。脚是身体流汗最多的地方。由于过热而导致的汗水 积存会使双脚起泡,有异味,还会发冷。智能调温鞋类产品能减少44%的流汗量,令您的双 脚倍感舒适。
服装配饰:手套、袜子和帽子。您的头部、双手和双脚对寒冷非常敏感。智能调温 的智能衬里和织物能令您倍感舒适,而且不易伸缩。