牦牛絨純紡與混紡織物的性能對比

秦瀟璇，魏艷紅

(1.無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 影視學(xué)院，江蘇 無錫 214000； 2.金輪針布(江蘇)有限公司，江蘇 南通 226143)

牦牛絨纖維光澤柔和，手感柔滑，彈性好，吸濕性、透氣性與保暖性極佳，是獨(dú)特的高檔天然紡織原料，在國際市場也備受青睞，被稱為“雪絨”產(chǎn)品[1]。牦牛絨纖維長度短，且纖維間長度差異大，比電阻高，在紡紗過程中易產(chǎn)生靜電，因此限制了牦牛絨在精梳純紡高檔機(jī)織面料的應(yīng)用。為了改善纖維的可紡性與成紗指標(biāo)，牦牛絨常與其他纖維進(jìn)行混紡，如棉纖維、莫代爾纖維、粘膠纖維等[2]。通過混紡不僅可以降低原料成本，同時集幾種纖維的性能優(yōu)勢于一身，提高產(chǎn)品檔次[3-4]。

本文分別選用40/2 Nm 的純紡脫色后染色的淺綠色牦牛絨純紡線、60/2 Nm 的混紡比為 85/15的脫色后染色的青牦牛絨與莫代爾混紡線、27.8 tex的白色純棉紗分別進(jìn)行平紋織物和斜紋織物的織造，制得共計 12 種牦牛絨純紡、混紡、交織機(jī)織物。對所設(shè)計織物的拉伸性能、起毛起球性能、保暖性、透濕性、透氣性、懸垂性以及織物的綜合服用風(fēng)格進(jìn)行了測試分析，對比不同織物組織結(jié)構(gòu)的牦牛絨純紡、混紡、交織織物性能。

1 織物上機(jī)設(shè)計

12種機(jī)織物的組織結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

表1 織物的組織結(jié)構(gòu)

2 試驗儀器及測試方法

2.1 試驗儀器

YG026D 型多功能電子織物強(qiáng)力機(jī)、YG811型織物動態(tài)懸垂性風(fēng)格儀器、YG606D 型平板式織物保溫儀(寧波紡織儀器廠)，YG502 型織物起毛起球儀(南通宏大實驗儀器有限公司)，YG601 N-Ⅱ型電腦式織物透濕儀、YG 461E-Ⅲ全自動透氣量儀(寧波紡織儀器廠)，PhabrOmeter3 型織物風(fēng)格儀(美國欣賽寶科技公司)。

2.2 測試方法

2.2.1 織物拉伸性

參照GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定 條樣法》，采用扯邊紗條樣法將織物制作成30 cm×5 cm的規(guī)格，測試織物的強(qiáng)伸性指標(biāo)。

2.2.2 織物起毛起球性

參照GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定 第1部分：圓軌跡法》，評判織物的起毛起球等級，其中1級最差，5級最好。

2.2.3 織物保暖性

參照GB/T 11048—2018《紡織品 生理舒適性 穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測定(蒸發(fā)熱板法)》，測試織物的保溫率、導(dǎo)熱系數(shù)與克羅值。織物剪成30 cm×30 cm的規(guī)格，每種試樣需要3塊。

2.2.4 織物透濕透氣性

參照GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》，測試織物的透濕量。每種織物取3塊直徑為70 mm試樣，設(shè)置透濕試驗箱溫度38 ℃，相對濕度90%。參照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》測試織物的透氣率。

2.2.5 織物懸垂性

參照GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測定》，測試織物的靜態(tài)懸垂性與動態(tài)懸垂性，用懸垂系數(shù)與懸垂度表示。

2.2.6 織物風(fēng)格

參照AATCC TM202—2014《相對手感值紡織品：儀器法》，測試織物的硬挺度、柔軟度、光滑度、折皺回復(fù)率等織物的綜合手感。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 織物拉伸性

12 種織物的拉伸性能的測試結(jié)果見表2。在測試條件相同的前提下，織物的強(qiáng)伸性主要由織物中的紗線性能以及織物的組織結(jié)構(gòu)決定。由表2示出，對于相同組織結(jié)構(gòu)的織物，棉與青色牦牛絨/莫代爾混紡交織織物的強(qiáng)伸性優(yōu)于青色牦牛絨/莫代爾混紡織物、青色牦牛絨/莫代爾混紡織物的強(qiáng)伸性優(yōu)于淺綠色牦牛絨純紡織物。這是由3種不同織物的紗線性能以及織物的組織設(shè)計參數(shù)決定，一方面，交織織物、混紡織物、純紡織物的經(jīng)緯密逐漸減小，織物內(nèi)紗線之間的接觸的緊密度減小，相應(yīng)的織物強(qiáng)力降低；另一方面，與淺綠色牦牛絨純紡織物中所采用的淺綠色牦牛絨純紡線相比，青色牦牛絨/莫代爾混紡織物中所采用的青色牦牛絨/莫代爾混紡線雖然紗支減小，但是由于莫代爾纖維的加入，所紡紗線的強(qiáng)力有所提升，織物的相應(yīng)的強(qiáng)伸性改善，而對于棉與青色牦牛絨/莫代爾混紡交織織物，由于強(qiáng)伸性優(yōu)異的白色棉紗的加入，織物的強(qiáng)伸性改善。對于相同紗線原料的織物，平紋織物的強(qiáng)伸性大于斜紋織物，這主要是由于平紋織物中的經(jīng)緯紗之間的交織點(diǎn)多，經(jīng)紗和緯紗之間的接觸增加，織物在拉伸過程中經(jīng)緯紗之間的摩擦作用力增加，織物的強(qiáng)力增加，同時經(jīng)緯紗之間的交織點(diǎn)的增加使經(jīng)緯紗在織物內(nèi)的彎曲增加，織物拉伸時經(jīng)緯紗由彎曲轉(zhuǎn)變?yōu)樯熘睜顟B(tài)的作用增加，織物的伸長性增加。

表2 織物的拉伸性能結(jié)果

3.2 織物起毛起球性

織物加工為成品后在穿著與洗滌過程中經(jīng)受反復(fù)摩擦作用之后，紗線中的纖維頭端容易露出于織物表面，相互糾纏成球，出現(xiàn)織物的起毛起球，影響外觀與手感，導(dǎo)致服用性能下降。織物起毛起球主要受纖維性質(zhì)、紗線結(jié)構(gòu)、織物組織結(jié)構(gòu)等的影響[5]。所設(shè)計的 12 種織物的起毛起球的測試結(jié)果見表3。由表3示出，對于相同組織結(jié)構(gòu)的織物，青色牦牛絨/莫代爾混紡織物的抗起毛起球性優(yōu)于淺綠色牦牛絨純紡織物、棉與青色牦牛絨/莫代爾混紡交織織物的抗起毛起球性略優(yōu)于淺綠色牦牛絨純紡織物。說明莫代爾纖維的加入可以改善織物的起毛起球性，這主要是由于牦牛絨纖維平均長度較短，相應(yīng)的紗線的毛羽較多，繼而相應(yīng)的織物表面的毛羽較多，經(jīng)過反復(fù)摩擦作用后織物易起毛起球，莫代爾纖維的平均長度較長，相應(yīng)的混紡紗的毛羽減少，同時莫代爾纖維的表面摩擦性能較好，紗體內(nèi)纖維之間抱合作用增強(qiáng)，織物經(jīng)反復(fù)摩擦后，紗線中的纖維頭端不易被抽拔出紗體，從而使得相應(yīng)的織物的抗起毛起球性能改善。

表3 織物起毛起球性 級

3.3 織物保暖性

保暖性是織物服用性能的主要指標(biāo)之一，尤其是作為冬季用服裝，紡織材料的保暖性能主要由纖維層中夾持空氣的狀態(tài)和數(shù)量決定[6]。一般情況下，纖維層中夾持的靜止空氣越多，纖維層的保暖性能就越好，織物的保暖性與纖維種類與織物厚度和緊密度直接相關(guān)。所設(shè)計的 12 種織物的保溫性的測試結(jié)果見表4。

表4 織物的保溫性

由表4示出，雖然牦牛絨純紡織物的經(jīng)緯密小，但是保暖性好，這主要是因為牦牛絨纖維柔軟蓬松，具有竹節(jié)狀的髓質(zhì)層，從而有利于儲存更多的空氣，同時牦牛絨纖維具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能，其發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線能促進(jìn)血液循環(huán)，從而間接起到保暖作用[7]。

3.4 織物透濕透氣性

織物透濕性是對人體散熱發(fā)汗時維持人體產(chǎn)熱和散熱的熱平衡能力[8]。透濕性好的織物可及時將人體汗液擴(kuò)散到外界環(huán)境，使人體感覺舒適。所設(shè)計的 12 種織物的透濕性的測試結(jié)果見表5。由表5示出，3類織物中交織織物的透濕性整體略好于混紡織物、混紡織物又整體略好于牦牛絨純紡織物。織物的透濕性主要與織物的經(jīng)緯紗內(nèi)纖維的吸濕性及織物結(jié)構(gòu)相關(guān)，棉纖維的吸濕性好，故相應(yīng)交織物的透濕性能較好，混紡織物厚度最小，且面密度最小，織物的結(jié)構(gòu)疏松，因此混紡織物的透濕性能略優(yōu)于牦牛絨純紡織物。

表5 織物的透濕透氣性結(jié)果

透氣性是織物服用性能的重要指標(biāo)，是指空氣透過織物的能力[9]。一般而言，冬用服裝透氣性要小，以保證足夠的防風(fēng)御寒性能，夏用服裝則透氣性則要大，以使熱量盡快散失。所設(shè)計的12 種織物的透氣性的測試結(jié)果見表5。由表5示出，相同的紗線組合下，斜紋組織的透氣性比平紋好，這是因為斜紋組織經(jīng)緯紗交織次數(shù)少且不集中，浮長線相對較長，織物結(jié)構(gòu)疏松，5/3斜紋織物透氣性最好。對于相同組織結(jié)構(gòu)的織物，青色牦牛絨/莫代爾混紡織物的透氣性優(yōu)于淺綠色牦牛絨純紡織物，棉與青色牦牛絨/莫代爾混紡交織織物的透氣性與青色牦牛絨/莫代爾混紡織物相近。雖然混紡織物的經(jīng)緯密大于純紡織物，但是織物的透氣性仍有所改善。這主要是由于牦牛絨纖維平均長度較短，所紡紗線的毛羽較多，相應(yīng)的織物在氣流流動過程中易產(chǎn)生阻力，減弱織物的透氣性，因此，牦牛絨純紡織物的透氣性能一般較差，從而比較適宜用作冬季服裝。而對于混紡織物和交織織物，由于棉纖維和莫代爾纖維的加入，使得織物的透氣性大幅度改善，從而使得相應(yīng)的織物適用于夏季服裝的加工。

3.5 織物懸垂性

織物的懸垂性指織物因自重而下垂的程度與形態(tài)，衣裙、圍巾等均需有好的懸垂性，以增加織物的美感，提升織物服用性能。織物懸垂性能主要受纖維的剛?cè)嵝?、紗線結(jié)構(gòu)、織物結(jié)構(gòu)等因素影響，其中纖維的剛?cè)嵝杂绊懽畲骩10]。所設(shè)計的 12 種織物的懸垂性的測試結(jié)果見表6?？煽闯觯笈＝q純紡織物的懸垂性在3種織物中最好，尤其是靜態(tài)下的懸垂性，牦牛絨混紡織物以及交織織物的懸垂性相近。這主要是由于牦牛絨纖維面有鱗片層結(jié)構(gòu)，纖維的卷曲性能好、彈性好，使得制成的織物手感柔軟滑糯，尤其是靜態(tài)下牦牛絨纖維的卷曲和彈性較好，而當(dāng)處于動態(tài)下時牦牛絨纖維的彈性會有所下降，相應(yīng)的織物的懸垂性有所下降。而與牦牛絨纖維相比，莫代爾纖維初始模量大，纖維剛性大，故牦牛絨與莫代爾纖維混紡后，可改善莫代爾純紡織物的懸垂性能。

表6 織物懸垂性能測試結(jié)果 %

3.6 織物風(fēng)格

所設(shè)計的 12 種織物的綜合服用風(fēng)格的測試結(jié)果見表7。由表7示出，織物組織結(jié)構(gòu)相同時，雖然對于平紋和 2/1 斜紋織物，牦牛絨純紡織物的硬度略大于混紡織物和交織織物，但是對于 3/1 斜紋和 5/3 斜紋織物，牦牛絨純紡織物的硬度小于混紡織物、混紡織物的硬度小于交織織物的硬度。對于平紋和 2/1 斜紋組織，由于織物中的經(jīng)緯紗之間的交織點(diǎn)較多，而此時純紡織物中所選用的紗線的紗支較粗，經(jīng)緯紗的交織點(diǎn)多從而使得經(jīng)緯的彎曲度增加，織物相應(yīng)的硬度有所增加。因此，總體而言，牦牛絨純紡織物的硬度要小于混紡織物和交織織物，也就是采用牦牛絨純紡紗織造而成的織物具有優(yōu)異的柔軟性，這主要是由牦牛絨纖維的初始模量所決定的，牦牛絨纖維初始模量小，纖維的抗彎曲剛度較低，織物柔軟性好。但是由于牦牛絨純紡紗中的毛羽較多，相應(yīng)的純紡織物的光滑度有所下降，因此，莫代爾纖維和棉纖維的加入有助于改善織物的表面光滑性?？傮w而言，3種織物的手感均較為光滑柔軟，綜合手感較好。

表7 織物風(fēng)格

對于織物折皺回復(fù)性，織物組織結(jié)構(gòu)相同時，牦牛絨純紡織物的折皺回復(fù)性與牦牛絨混紡織物相近且大于交織織物，牦牛絨純紡織物具有優(yōu)異的折皺回復(fù)性能。這是由于牦牛絨纖維具有高度回彈性，且纖維細(xì)度粗，故折皺回復(fù)性能好；莫代爾纖維具有較好的拉伸變形回復(fù)能力和一定的表面摩擦因數(shù)，因此彈性回復(fù)率高，相應(yīng)的混紡織物的穩(wěn)定性和抗皺性較好；棉纖維折皺回復(fù)性較差，彈性回復(fù)性較低，相應(yīng)的交織織物折皺回復(fù)減弱，因此，可通過牦牛絨與莫代爾或者棉纖維混紡，改善織物抗皺性能。相同紗線不同組織下，斜紋組織的折皺回復(fù)性明顯優(yōu)于平紋組織，且5/3斜紋的折皺回復(fù)性最好。

4 結(jié) 論

①織物的組織結(jié)構(gòu)對織物的拉伸性、透氣性、折皺回復(fù)性有直接影響，斜紋組織較平紋組織交織點(diǎn)少、浮長線相對長，因此拉伸性差、透氣性與折皺回復(fù)性好，其中5/3斜紋組織的抗皺性最好。

②牦牛絨纖維柔軟蓬松，具有竹節(jié)狀的髓質(zhì)層，從而有利于儲存更多的空氣，牦牛絨純紡織物的保暖性最好。

③織物組織結(jié)構(gòu)相同時，牦牛絨純紡織物的折皺回復(fù)性與牦牛絨混紡織物相近且大于交織織物，即牦牛絨純紡織物具有優(yōu)異的折皺回復(fù)性能。

④ 3類織物中交織織物的透濕性整體略好于混紡織物、混紡織物又整體略好于牛絨純紡織物。牦牛絨純紡織物的透氣性能一般較差，從而比較適宜用作冬季服裝，牦牛絨混紡紗線則適宜用于夏季輕薄型織物。