毛混纺针织物保暖性能研究
2019-08-26 点击：
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)自20世纪90年代中期问世以后，被评为美国1998年的六大石化新产品之一，以PTT聚合物为原料制成的PTT纤维也因其多项优异性能而被誉为“21世纪的大型纤维”。PTT聚合物由1,3-丙二醇(PDO)和精对苯二甲酸(PTA) 2种原料经酯化、缩聚制成，其中PDO为其关键原料，占总原料的37%，壳牌化学公司通过石化工艺制成PDO，而美国杜邦公司则成功地利用生物玉米工艺路线制成了PDO，以其为原料制备的PTT的商品名为Sorona。
Sorona纤维除了拥有常规PTT纤维的优良性能外，更具有生产过程清洁环保，能源消耗少、二氧化碳排放少等优点，同时可回收、可循环使用，因此Sorona纤维具有良好的生态环保和可持续发展性。目前Sorona纤维已经得到广泛的应用，并可以任意比例与棉、粘胶、莫代尔、麻、天丝等混纺[1]，广泛应用于针织内衣；与羊毛混纺，则可用于开发各种高档精纺产品[2-4]，可明显改善常规毛/涤面料的弹性和抗皱性能，也可用作高档针织毛衫的原料，以赋予服装舒适的弹性，并改善服装的手感及体感舒适性。
本文以Sorona/毛混纺纱线为原料，织造了3种不同结构的Sorona/毛混纺针织物，并通过调节横机上成圈三角的弯纱深度，编织不同紧密度的针织物，系统地分析了弯纱深度对各织物保暖性能的影响关系，对Sorona/毛混纺针织毛衫的生产及质量控制起到一定的指导作用。
1 实验部分
1.1 材料与设备
材料：混纺比50∶50的Sorona/毛混纺针织绒线(浙江新澳纺织股份有限公司)，线密度21×2 tex。
设备：机械式手摇横机(常熟金龙机械有限公司)，机号7针，前后针床齿口距为5 mm；YG(B)606D型平板式保暖仪。
1.2 毛衫组织选取
选取羊毛衫常用的满针罗纹、罗纹空气层、畦编组织3类组织，每种组织编织时分别取4种不同的弯纱深度，表1为织物规格。
1.3 织物透气性测试
织物透气性测试按照GB /T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》进行，透气率R按下式计算:
1.4 织物保暖性能测试
织物保暖性能测试按照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。Sorona/毛针织物的保暖性采用保暖率、传热系数和克罗值3个指标进行表征。保暖率i为等温热体无试样时的散热量和有试样时的散热量之差与无试样时的散热量之比，其值越高，则织物保暖性越好；传热系数λ是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1 ℃，1 h内通过1 m2面积传递的热量，单位是W/m2· ℃，数值越高，则织物的保温性能越差；克罗值Rclo的定义为一个安静坐着或从事轻度体力劳动的人(代谢产热量为210 kJ/(m2· h),在室温21 ℃，相对湿度小于50%，风速不超过0.1 m/s的环境中，感觉舒适时,所穿衣服的热阻值定义为1clo，克罗值越高，则织物的保暖性越好。
2 结果与分析
2.1 弯纱深度对织物透气性的影响
图1所示为不同弯纱深度下制得的Sorona/毛满针罗纹、罗纹空气层和畦编织物的透气率。
从图1可以看出，随着弯纱深度的增大，织物线圈长度增大，织物中的空隙增大，3种针织物的透气性能均有明显增强。在3种织物中，以满针罗纹组织的透气性最好，罗纹空气层次之，而以畦编组织的透气性最差。从图1还可以看出，织物透气率与弯纱深度之间呈线性关系，各组织织物透气率R与弯纱深度x之间的回归方程为：
满针罗纹组织：R=75.34x+197.48，相关系数R2=0.998 1。
罗纹空气层组织：R=66.984x+102.37，相关系数R2=0.997 5。
畦编组织：R=73.586x-29.208，相关系数R2=0.998 8。
2.2 弯纱深度对织物保暖性的影响
图2为不同弯纱深度下制备的Sorona/毛针织物的保暖率，导热系数及克罗值的具体数据见表2。国家标准中将保暖率在30%以上的内衣称为保暖内衣，从图2、表2可以看出，Sorona/毛针织物具有良好的保暖性，其中以畦编织物保暖性最好，其保暖率达到60%以上，罗纹空气层织物次之，而以满针罗纹织物的保暖性最差，但也高于30%的标准。
从图2、表2可以看出，满针罗纹、罗纹空气层与畦编组织3种针织物的保暖性均呈现相同的变化趋势，即随着弯纱深度的增大，织物的保暖性能先降低再增长，这主要是由于随弯纱深度增大，织物的透气性增强，导致织物保暖性减弱；继续增大弯纱深度，织物厚度增大，织物中的空隙含量提高，在织物中可以保持更多的静止空气，因静止空气的导热系数远远小于纤维材料，因此导致保暖性增强。
从表2可以得出，织物保暖率i与弯纱深度x之间的回归方程为：
满针罗纹组织：i=6.734 4x2-27.517x+65.534，相关系数R2=1。
罗纹空气层组织：i=4.816 4x2-20.457x+72.535，相关系数R2=0.990 4。
畦编组织：i=3.918x2-23.906x+93.668，相关系数R2=0.999 3。
织物传热系数λ与弯纱深度x之间的回归方程为：
满针罗纹组织：λ=-0.956 6x2+4.018 8x+1.247 8，相关系数R2=0.967 2。
罗纹空气层组织：λ=-0.752 3x2+3.365 3x+0.287 8，相关系数R2=0.999 7。
畦编组织：λ=-0.433 2x2+2.649 9x-1.012 8，相关系数R2=0.998 5。
织物克罗值Rclo与弯纱深度x之间的回归方程为：
满针罗纹组织：Rclo=0.319 1x2-1.314 3x+2.506 9，相关系数R2=0.998 6。
罗纹空气层组织：Rclo=0.437 9x2-1.924 5x+3.677 5，相关系数R2=0.993 5。
畦编组织：Rclo=0.432 4x2-2.625 9x+6.041 6，相关系数R2=0.993 0。
3 结 论
改变弯纱深度，以Sorona/毛混纺针织绒线为原料制备了不同规格的满针罗纹、罗纹空气层及畦编组织织物，研究结果发现：
随着弯纱深度的增大，Sorona/毛针织物的透气性逐渐增强，在3种织物中，满针罗纹组织的透气性最好，畦编组织的透气性最差。
Sorona/毛针织物具有良好的保暖性，其保暖率远远超过国家标准中保暖内衣的指标；随着弯纱深度的增大，3种结构的Sorona/毛针织物的保暖性均先减弱后增强，在3种织物中，畦编组织的保暖性最好，满针罗纹组织的保暖性最差。
上一篇：玄武岩纤维中空织物保温板热工性能解读 下一篇：优化喷涂工艺提高产品优良率
