竹浆纤维服用织物舒适性能研究

2015-01-05杨明霞

纺织科学与工程学报 2015年4期

杨明霞，周蓉

(河南工程学院纺织学院，河南郑州450007)

0 前言

进入21世纪以来，我国的纺织业进入了前所未有的发展和竞争阶段。加强纺织科技创新，应用新型纤维设计开发高品质产品，成为企业提高竞争力的关键。各种新型再生纤维素纤维原料资源丰富，且由于其具有优异的服用性能，价格也相对便宜，在一定程度上可以替代或部分替代天然纤维，成为当今纺织领域的重要材料，受到大家广泛关注［1–3］。

竹浆纤维原料源于天然可再生资源，利用竹浆纤维织制的产品使用后可生物降解，符合环保的要求，是一种具有广阔发展和应用前景的纺织材料。竹浆纤维一问世就引起了国际市场的广泛关注［4］。应用竹浆纤维开发的高档服用产品，其产品舒适性能、外观性能及手感均可得到显著改善，产品的档次和附加值均可得到有效提高。

本文对自行设计开发的一组典型竹浆纤维及其混纺产品进行舒适性能的测试和分析，以更好地了解在服用织物中采用竹浆纤维后，织物在舒适性能上的改善情况。旨在减少竹浆纤维应用的盲目性，提高产品开发的针对性，为企业更好更快地开发竹浆纤维产品提供开发依据及理论基础。

1 研究对象

在研究对象选择上，主要考虑的因素有:织物规格以当前服用面料的主要需求为依据进行设计织制;选择原料不同、但产品规格基本相同的织物作为研究对象，比较由于原料的不同而造成的性能差异;所选产品的织物组织均为平纹组织，具体规格如表1所示:

表1 测试织物的规格

2 性能测试及分析

2.1 实验项目

主要测试了竹浆纤维及其混纺织物的舒适性能，具体实验测试项目及实验标准见表2。

表2 实验测试项目及实验标准

2.2 性能测试及分析

2.2.1 透气性能测试

采用国标GB/T5453—1997进行测试，实验仪器为YG461D数字式织物透气量仪。即在规定的压差条件下，测定一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，从而计算出透气率。每块试样选择10处不同的部位进行测定，织物实验面积为20m2，两侧压降为100Pa。测试结果见图1:

图1 不同织物的透气性

织物的透气性与纤维材料、织物紧密度、纤维的吸湿性等有关。由图1可知，1#织物透气量最大，其次是3#和4#织物，2#织物的透气量最小。表明纯竹浆纤维织物的透气量比竹浆纤维混纺织物的透气量要大，竹浆纤维与棉纤维、涤纶纤维混纺后其织物的透气量有所降低。这说明纯竹浆纤维织物的透气性能比其与棉纤维及涤纶纤维混纺织制的织物的透气性能要好，在竹浆纤维中混入棉纤维、涤纶纤维后，透气性能变差。织物紧密度也是影响产品透气性的主要因素，织物越紧密，其透气性能就会越差。反之，透气性能越好。导致竹纤维含量低的3#混纺织物(竹浆30/JC70)比竹纤维含量高的2#混纺织物(竹浆70/JC30)透气性能还要好的原因，主要是3#织物相较2#织物结构紧密度小、厚度薄所致。

2.2.2 保温性能测试

采用国标 GB11048—1989进行测试，实验仪器为YG606型平板式保温仪。将试样覆盖于实验板上，实验板、底板和周围的保护板均以电热来控制相同的温度，并以通断电的方式保持恒温，使实验板的热量只能通过试样的方向散发，测定实验板在一定时间内保持恒温所需要的加热时间，计算试样的保温率、传热系数和克罗值(clo)。

实验条件:加热上限为 36.0°C，加热下限为35.9°C，预热时间为1800秒，循环次数为5次。测试结果见图2:

图2 不同织物的保温性

织物的保温性与纤维的导热系数密切相关，导热系数越小，热传导性能越差，保温性能越好。反之，热传导性能越好，保温性能就越差。由图2可以看出，4#织物测得的传热系数最低，测得的克罗值和保温率均最高，故4#织物的保温性最好。其次是3#和2#织物，1#织物的传热系数最大，保温性能最差。表明竹浆/涤纶70/30混纺织物保温性最佳，因涤纶纤维的导热性及透气性均较差，故其织物的保温性好。同时因为竹浆纤维的吸湿性佳，因此100%纯竹浆纤维织物的保温性较差。说明纯竹浆纤维更适合做夏季服用面料。竹浆与棉混纺织物中，含棉量较高的竹/棉30/70保温性最好，而含棉量较低的织物保温性偏低。可见随着棉纤维加入量的增大，织物保温性能变好。棉纤维比竹浆纤维的温暖感要好，故开发冬季服用面料时，加入棉纤维部分替代竹浆纤维，有利于产品保温性能的改善提高。

2.2.3 透湿性能测试

采用国标 GB/T12704—1991进行测试，实验仪器为YD501D型透湿实验箱，YG747通风式快速八篮烘箱。把盛有吸湿剂，并封以织物试样的透湿杯置于规定温湿度的密闭环境中，根据一定时间内透湿杯(包括吸湿剂及试样)重量的变化量来计算出透湿量。试样的直径为7cm，实验时间为1小时。测试结果见图3所示:

图3 不同织物的透湿性

透湿量计算公式见式(1)。

式中:WVT——每平方米每天(24小时)的透湿量;g(m2d);Δm——同一实验杯称量之差(g);S——试样实验面积(m2);t——实验时间(h)。

纤维吸湿性及纤维导湿性是影响纤维透湿性的主要因素，纤维的吸湿性和导湿性好，其透湿性能也好。织物的厚度越厚，紧度越大，透湿性能越差。由图3可以看出:1#纯竹浆纤维织物的透湿量最大，其透湿性能最好。3#织物即竹浆/棉30/70织物的透湿量最小，其织物的透湿性能最差。4#织物和2#织物次之。可知，纤维的吸湿性和导湿性对织物的透湿性起着关键作用，由于竹浆纤维优异的吸湿和导湿性能，竹浆纤维含量越大，织物透湿性能越好。虽涤纶纤维的吸湿性较差，但由于4#织物竹浆纤维含量较高，采用纱线较细，织物厚度较小，故透湿性能也较好。