摘要 以云母/竹浆纤维的混纺纱作为原料，以织物热舒适性和纤维导湿理论为依据，设计并开发了平纹、花式透孔、斜纹和麦粒4种组织结构的吸湿快干型凉爽织物。同时对这4种组织织物的基本服用性能和吸湿快干凉爽性能进行测试，分析得出开发的4种织物均具有吸湿快干的凉爽性能，其中麦粒组织为吸湿快干凉爽性能最佳的织物。

　　关键词 云母纤维；竹浆纤维；吸湿快干；凉爽织物；组织结构

　　近年来，凉爽型织物受到消费者的青睐。“凉”即清凉，是指织物能对人体起到快速降温的作用；“爽”即干爽，是指织物经芯吸、扩散、传输等方式将人体产生的不同形态的汗液迅速排放到织物的外层进而蒸发，即通常所说的吸湿排汗性能[1-3]。

　　云母冰凉纤维是一种新型的降温散热纤维，其熔点高达1 300℃，且在550℃以下处于稳定状态。云母的热传导速率为涤纶的5倍以上，加上云母表面带电荷，故含水量极高，需在500℃以上才能将水脱除[4]，如此一来，高含水也带动降温作用，所以云母纤维具有“高热传导率+高吸热效果”的功能[5]。

　　竹浆纤维集天然纤维和人造纤维的优良性能于一身,具有优良的透气、透湿性,被业内人士称为会呼吸的纤维[6]，除此之外，具有天然的防臭性能和较好的抑菌性。

　　因此，本实验以云母/竹浆纤维的混纺纱作为原料，设计并开发了4种组织结构的吸湿快干型凉爽织物，并对这4种组织结构[7-8]的基本服用性能和吸湿快干凉爽性能进行测试，优选出吸湿快干凉爽性能最佳的织物。

　　织物设计

　　1.1原料的选择

　　采用线密度为7.38 tex×2，质量比为50/50的云母/竹浆混纺纱为试验所用原料。

　　1.2织物组织结构设计

　　根据平均浮长不同，设计了平纹组织、花式透孔组织、斜纹组织和麦粒组织，具体组织图见图1。

　　1.3织物规格参数

　　本次试验设计的4种组织织物上机规格参数如表1所示。

　　图1 4种织物组织结构

　　表1织物上机规格参数

　　性能测试

　　2.1 织物基本服用性能测试

　　2.1.1耐磨性测试

　　织物耐磨性测试的实验仪器采用YG401型织物平磨仪(温州际高检测仪器有限责任公司)。测试标准和方法依据GB/T 21196.1—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测试第1部分：马丁代尔耐磨测试仪》进行测试。

　　2.1.2透气性测试

　　织物透气性测试的实验仪器采用YG461E型数字式织物透气量仪(宁波纺织仪器厂)。测试标准和方法参考GB/T 5435—1997《纺织品织物透气性能的测试》进行。

　　2.1.3抗起毛起球性测试

　　织物抗起毛起球性测试的实验仪器采用YG502B型织物起毛起球仪(宁波纺织仪器厂)。测试标准和方法根据GB/T 4802.1—2008《纺织品织物起毛起球性能测定第1部分：圆轨迹法》进行测试。

　　2.1.4悬垂性测试

　　织物悬垂性测试的实验仪器采用YG811型织物悬垂性测试仪(泉州市美邦仪器有限公司)。测试标准和方法参考GB/T 23329—2009《纺织品织物悬垂性的测试》进行。

　　2.2织物吸湿快干凉性测试

　　2.2.1厚度测试

　　织物厚度测试的实验仪器采用YG(B)141D数字式织物厚度仪(温州际高检测仪器有限责任公司)。测试标准和方法参考GB/T 3820—1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》进行。

　　2.2.2热阻/湿阻测试

　　织物热阻/湿阻测试的实验仪器采用热阻/湿阻测试仪(成都普吉斯天宇试验设备有限责任公司)。测试标准和方法参考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。

　　2.2.3保暖性测试

　　织物保暖性测试的实验仪器采用YG606D型平板式织物保温仪(宁波纺织仪器厂)。测试标准和方法参考GB11048—1989《纺织品保温性能试验方法》进行。

　　2.3织物吸湿快干爽性测试

　　2.3.1芯吸高度测试

　　织物芯吸高度测试的实验仪器采用YG(B)871型毛细效应测定仪(温州大荣纺织标准仪器厂)。测试标准和方法参考ZBW04019—1990《纺织品毛细效应试验方法》进行。

　　2.3.2液态水分管理性测试

　　织物液态水分管理性测试的实验仪器为M290 MMT液态水分管理测试仪测试仪器(锡莱亚太拉斯有限公司)。测试标准和方法参考AATCC 195，GB/T 21655.1—2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》，GB/T 21655.2—2019《纺织品吸湿速干性的评定第2部分：动态水分传递法》进行。

　　结果与分析

　　3.1 织物基本服用性能测试

　　4种织物基本服用性能测试如表2所示。

　　      表2 4种织物基本服用性能测试结果

　　由表2可知：麦粒组织的耐磨性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较差，透气性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较好。造成以上原因是由于麦粒组织的平均浮长线较长，裸露在外面的纤维较多，织物在摩擦过程中容易断裂，故耐磨性较差。由于麦粒组织织物表面有类似于麦粒的微微凸起，会形成均匀的空隙，因此透气性较其他3种组织来说较好。斜纹组织、花式透孔和平纹组织的平均浮长较短，交织次数较多，因此，耐磨性较好，透气性较差。

　　由表2数据还可知：平纹组织、花式透孔、斜纹组织和麦粒组织的抗起毛起球的等级依次为：4.5级、4级、4级和4级，4种织物的悬垂性依次为：50.4%、47.2%、42.6%和35.0%。可以看出平纹组织的抗起毛起球性能和悬垂性能较花式透孔、斜纹组织和麦粒组织来说最好，这是由于平纹组织自身结构的原因，平纹组织平均浮长最短，组织点最多，不容易出现抽丝现象，当织物收到摩擦作用时，不容易起毛起球。

　　3.2 织物吸湿快干凉性测试

　　厚度、湿阻、热阻和保温率指标体现了织物的吸湿快干凉性，4种织物吸湿快干凉性测试如表3所示。

　　表3 4种织物吸湿快干凉性测试结果

　　      织物厚度与纱线的交织次数和在织物中呈现的几何形态有着密切关系，织物厚度越小，越凉快。根据国家标准可知0.5 mm以下的织物均为轻薄型织物，因此，由表3可知：这4种组织织物均为轻薄型织物。

　　湿阻用来表征织物传递热湿蒸汽的能力，热阻是纺织品对非蒸发热的阻力。一般来说，湿阻和热阻越小，织物的凉性就越好。由表3数据可知：4种织物的湿阻和热阻测试结果由大到小依次为：平纹组织、花式透孔、斜纹组织和麦粒组织。由于麦粒组织自身的组织结构，平均浮长较长，组织点交错次数较少，因此，麦粒组织织物较平纹组织、花式透孔和斜纹组织来说，最为凉快。

　　保温率是指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的百分率。该值越大，试样的保温性越好，反之凉性越差。由表3数据可知：平纹组织的保温率最大，花式透孔次之，斜纹组织较小，麦粒组织的保温率最小，因此，麦粒组织的保暖性最差，凉性最好。

　　3.3 织物吸湿快干爽性测试

　　芯吸高度、最大浸湿半径和液体扩散速度指标体现了织物的吸湿快干爽性，4种织物吸湿快干爽性测试结果如表4所示。

　　表4 4种织物吸湿快干爽性测试结果

　　      由表4和GB/T 21655.1—2008可知：平纹组织、花式透孔、斜纹组织和麦粒组织织物均属于吸湿性产品，由于其芯吸高度依次为：93.3、95.0、98.0 mm和112.9 mm，均大于90 mm。因此，这4种织物均具有较好的吸湿性。

　　根据表4数据可知：麦粒组织的最大浸湿半径和液体扩散速度均最大，花式透孔次之，斜纹组织较小，平纹组织最小。

　　由GB/T 21655.2—2019可知：麦粒组织的最大浸湿半径>22.0 mm，浸湿级别达到测试标准中的5级(极大)，花式透孔和斜纹组织的最大浸湿半径处于17.1～22.0 mm，级别为4级(大)，平纹组织的最大浸湿半径在12.1～17.0 mm，级别为3级(较大)。麦粒组织液体扩散速度>4 mm/s，扩散级别达到测试标准中的5级(极快)，花式透孔和斜纹组织的级别也为5级(极快)，平纹组织的液体扩散速度处于3.1～4.0 mm/s，级别为3级(中快)。织物的最大扩散半径和液体扩散速度与织物组织结构和纤维原料有着密切的关系，由于实验采用了具有高吸湿排汗的竹浆和云母纤维，所以这4种织物均具有良好的吸湿速干性，而麦粒组织的平均浮长较长，组织点较少，因此，麦粒组织的速干性最好，斜纹组织次之，花式透孔组织较好，平纹组织的速干性较差。

　　综合比较4种组织结构织物的吸湿快干性能指标，可知麦粒组织的吸湿快干凉爽性较其他3种组织来说最佳。

　　结语

　　a)以50/50的云母/竹浆混纺纱为原料，设计开发出的平纹组织，花式透孔组织、斜纹组织和麦粒组织4种机织物均具有吸湿快干凉爽的功能；

　　b)对4种组织结构织物的基本服用性能进行测试可知：麦粒组织的耐磨性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较差，透气性相比斜纹组织、花式透孔和平纹组织来说较好；平纹组织的抗起毛起球性能和悬垂性能较花式透孔、斜纹组织和麦粒组织来说最好；

　　c)对4种组织结构织物的吸湿快干凉爽性能进行测试可知：厚度、热阻、湿阻、保温的性能测试体现了吸湿快干凉爽织物凉的特性，可知麦粒组织的凉性是最佳的。芯吸高度、最大扩散半径和液体扩散速度的性能测试体现了吸湿快干凉爽织物爽的特性，可知麦粒组织的爽性是最佳的。

　　综上所述，得出开发吸湿快干凉爽织物的结构参数为：经、纬纱线密度均为7.38 tex×2，经纬向密度分别为337根/10 cm、276根/10 cm，织物组织为麦粒组织。