菠蘿葉纖維與棉纖維紡織物的性能范文

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《棉紡織技術雜志》2016年第4期

摘要:

分析幾種菠蘿麻混紡織物的性能。試織了7中不同規格的菠蘿麻混紡織物;測試了各試樣的透氣性、透濕性、耐磨性、頂破強力及起毛起球性，分析對比不同混紡比、織物組織和密度對織物性能的影響。試驗表明:隨著菠蘿麻纖維含量的增加，織物耐磨性、頂破強力、透氣性、透濕性均有改善，而起毛起球性嚴重;斜紋織物透氣、透濕、起毛起球性好，而耐磨性、頂破強力差。認為:菠蘿麻混紡織物可應用于夏季汽車坐墊織物。

關鍵詞:

菠蘿麻纖維;棉纖維;混紡比;透氣性;耐磨性;頂破強力;起毛起球性

菠蘿麻纖維是從菠蘿葉片中提取的新型環保天然纖維，其織物具有抗菌防臭、良好吸濕透氣、堅挺耐磨等特點，屬于功能性生態紡織品［1］。在可紡性方面，由于單纖維長度短，不能直接用于紡紗，因此采用半脫膠方法制成工藝纖維，將較短的單纖維黏連成滿足紡紗工藝的長纖維。近年來，紡織技術的進步對菠蘿麻纖維的處理也有改善，可以成功地利用不同的紡紗技術紡制出菠蘿麻純紡紗和混紡紗［2-5］，菠蘿麻混紡織物的應用逐漸拓寬。本文以菠蘿麻纖維與棉纖維的混紡紗和純棉紗為原料，根據裝飾類織物的特性及要求，設計開發不同組織、密度及風格特征的菠蘿麻纖維混紡織物，應用于夏季汽車坐墊織物。

1織物規格設計

本試驗采用三種紗，分別為菠蘿麻/棉50/5058tex紗(斷裂強度14．52cN/tex，斷裂伸長率9．64%，條干CV10．05%)、菠蘿麻/棉60/4058tex紗(斷裂強度16．26cN/tex，斷裂伸長率9．93%，條干CV11．6%)和純棉58tex紗(斷裂強度14．2cN/tex，斷裂伸長率10．05%，條干CV8．56%)。混紡紗斷裂強度及斷裂伸長率均可滿足織造工藝要求，可省略漿紗工序。合理的織物組織及經緯密是紡織品質感紋理的基礎。根據裝飾用織物的結構特點，我們以簡單實用為基本原則，設計了平紋、方平與經山斜紋三種織物組織，通過改變混紡紗在織物中的排列及經緯密，試織了7種不同試樣。試樣在Y200S型小樣織機上織造，參考車飾用紡織品的性能要求，試樣規格見表1。

2織物性能測試

我國用于汽車內飾的織物品種較多，包括機織物和針織物。汽車內飾織物需要具有舒適性、功能性和裝飾性等。對于舒適性，主要考慮織物的手感、摩擦阻力、透氣透濕及織物氣味等性能。我們選用菠蘿麻和棉纖維為原料，纖維本身具有良好的抗菌防臭、吸濕透氣等特點，功能性主要參考織物的耐磨耐用、抗起毛起球性能，最后根據織物組織設計，滿足裝飾用的風格要求［6］。

2．1織物耐磨性能測試與分析織物的耐磨性是指織物抵抗摩擦而損壞的性能。座椅類織物在使用過程中經常要與接觸物體發生摩擦，如沙發套與外衣之間的摩擦，汽車坐墊與服裝之間的摩擦。通過對被損壞原因的研究發現，70%的破壞是因磨損引起的，所以織物的耐用性主要決定于織物的耐磨性。織物在使用中因受摩擦損壞的方式很多，而且在摩擦的同時還受物理、化學、生物、熱以及氣候的影響。因此，測試織物的耐磨性，為了盡可能地接近織物在實際使用中受摩擦而損壞的情況，本試驗參考GB/T21196．3—2007《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第3部分:質量損失的測定》，采取平磨的測試方法，使用YG522型圓盤式織物平磨儀，選擇A-150型砂輪和250g加壓重錘，磨損轉數取200圈，每種織物試驗5次，取其質量損失率的平均值作為各種織物耐磨性的評定指標。試樣1至試樣7質量損失率依次為0．596%、0．472%、0．987%、0．796%、0．372%、0．625%、0．317%。試樣1至試樣3測試數據表明，當織物組織結構和經緯密一定時，隨著菠蘿麻纖維含量的增加，混紡織物的質量損失率減小。這是由于菠蘿麻纖維的線密度及纖維長度都較棉纖維高，而本試驗采用平磨測試方法，在一定范圍內，較粗的纖維比較耐平磨。另外，菠蘿麻纖維的力學性能優于棉纖維，混紡織物中菠蘿麻纖維含量越高，織物耐磨損性能越好。試樣1、試樣4、試樣5數據表明，相同混紡比和經緯密時，平紋織物耐磨性最好，其次是方平織物和斜紋織物。試樣1、試樣6、試樣7數據表明，織物成分和組織結構相同時，經密較大的磨損率較低，織物耐平磨性幾乎隨織物單位面積質量的增加而呈線性增大［7］。

2．2織物的頂破性能測試與分析織物的頂破性能反映了織物的強伸性能，如沙發或座椅的棱角處對座套或坐墊的力類似于頂破。本試驗采用YG031型電子織物頂破儀進行測試，織物1至織物7的頂破強力依次為600N、633N、555N、665N、575N、565N、623N。試驗表明，織物的頂破強力隨著混紡織物中菠蘿麻纖維含量的增加而增大。這是因為菠蘿麻纖維的強伸性優于棉纖維;織物經緯密越大，單位面積內承受破壞力的紗線根數越多，織物承受頂破能力越強;織物組織對織物頂破強力也有一定的影響。因此試驗中方平組織織物的頂破性能最好，平紋織物次之，斜紋織物的頂破強力最小。斜紋織物結構最為疏松，抗頂破能力最差。

2．3織物的起毛起球性測試與分析織物摩擦后起毛起球的程度稱為起毛起球性。起毛起球不但影響織物的外觀和手感，還影響織物的表面摩擦、抱合性與耐磨性。試驗采用YG502型圓軌跡起毛起球儀，依據GB/T4802.1—2008《織物起毛起球性能的測定第1部分圓軌跡法》測試，織物1至織物7的單位面積起球個數依次為3．72個/cm2、3．89個/cm2、3．50個/cm2、3．92個/cm2、3．85個/cm2、3．82個/cm2、3．67個/cm2。影響織物起毛起球的因素有很多，如纖維的性質、紗線的結構、織物組織等。試樣1至試樣3隨著菠蘿麻纖維含量的增加，起球個數較多，因為菠蘿麻纖維的表面粗糙，摩擦因數大，摩擦中有利于握持后的抽拔，糾纏成球。試樣1、試樣4、試樣5顯示，測試平紋織物抗起毛起球性能最好;試樣1、試樣6、試樣7顯示，織物的密度越小，起球個數越多，這和織物結構有關，若織物蓬松，交織點少，浮長線長，則有利于起毛量和起毛長度的增加，容易形成毛球。

2．4織物的舒適性測試與分析

2．4．1織物的透氣性測試與分析織物透氣性即為氣體分子通過織物的性能，影響著織物的穿著舒適性，如隔熱、保暖等，通常用透氣率表示［8］。本試驗采用YG461E型數字式透氣量儀。試樣大小為20cm×20cm。試樣1至試樣7透氣率依次為525．88mL/(cm2·s)、577．84mL/(cm2·s)、498．56mL/(cm2·s)、565．72mL/(cm2·s)、602．35mL/(cm2·s)、582．30mL/(cm2·s)、495．62mL/(cm2·s)。影響織物透氣性的因素有很多，本質上與織物的孔隙大小、織物的體積分數、厚度等相關。本試驗中試樣1、試樣2、試樣3的透氣率顯示，試樣2中菠蘿麻纖維含量最高，透氣性能最好;主要原因是菠蘿麻纖維截面為不規則的鋸齒形，截面上布滿了許多大小不一的孔隙，縱向形態平直，表面有許多微細溝槽，即菠蘿麻纖維內的孔隙比棉纖維的多，結構疏松，透氣性能較好。對比試樣1、試樣4、試樣5，試樣5即斜紋織物的透氣率最高;試樣1、試樣6、試樣7表明，織物密度越小，織物透氣性能越好。這是因為織物的結構不同，其空隙亦不同。當織物孔隙分布變異較大時，織物的通透性更多地取決于大孔徑孔數的多少，而不是小孔徑孔數的多少，當織物孔隙分布均勻時，其通透性取決于平均孔徑，也就是取決于紗線間孔隙的大小。

2．4．2織物的透濕性測試與分析織物的透濕性是指織物透過水汽的性能。透濕性是織物的一項重要舒適性指標，直接關系到織物排放汗氣的能力。對車飾座椅類織物進行透濕性測試是十分必要的，只有具有了良好的透濕性，才能具有良好的排放汗氣的能力。本試驗依據GB/T12704．1—2009《紡織品織物透濕性試驗方法第1部分吸濕法》，采用透濕杯吸濕法進行測試，測試選用YG601-Ⅰ/Ⅱ型電腦式織物透濕儀。試樣1至試樣7透濕率依次為152．17g/(m2·h)、172．53g/(m2·h)、132．45g/(m2·h)、176．35g/(m2·h)、186．34g/(m2·h)、168．56g/(m2·h)、138．42g/(m2·h)。紗線性質和織物結構是影響織物透濕性的主要因素。本試驗中，試樣1、試樣2、試樣3的紗線原料不同，菠蘿麻纖維含量較高的試樣2透濕性能最好。因為菠蘿麻纖維的吸濕性良好，而且吸放濕速率較快，是理想舒適的夏季坐墊用材料。對比試樣1、試樣4、試樣5，試樣5的透濕性能最好;試樣1、試樣6、試樣7表明，織物結構越疏松，越利于織物吸濕，織物的透濕性也越好。織物結構緊密，纖維吸濕能力降低，纖維的孔隙減少，織物的透濕性下降。

3結論

(1)隨著織物中菠蘿麻纖維含量的增加，織物的耐磨性、頂破強力、透氣性、透濕性均有改善的趨勢，而織物的抗起毛起球性則下降。

(2)織物組織是紡織品設計的重要因素，對織物的外觀效果、舒適性都有很大的影響。本試驗選用的斜紋織物透氣、透濕性等指標較好，但耐磨、抗起毛起球及頂破性能較差;所用平紋織物的耐磨性能較好，透濕、透氣性能略差。

(3)織物的密度對于紡織品的各項性能都有著一定的影響，織物的透氣性、透濕性與織物的密度密切相關。本次測試，在其他因素相同的條件下，密度較大的織物透氣性、透濕性較差，耐磨性、頂破強力、抗起毛起球性均較好。

參考文獻:

［1］勤寶．新型天然纖維———菠蘿麻［J］．紡織裝飾科技，2007(1):5．

［2］王紅，刑聲遠．菠蘿葉纖維的開發及應用［J］．紡織導報，2010(3):52-54．

［3］連文偉，張勁，薛忠，等．菠蘿葉纖維與其它植物纖維的吸濕性能對比測試及分析［J］．綠色科技，2014(10):78-82．

［4］姚桂芬，劉海文．蘆薈改性粘膠襯衫用織物性能研究［J］．棉紡織技術，2014，42(1):31-34．

［5］陳愛珍，李焰．舒彈絲棉混紡織物透通性能研究［J］．棉紡織技術，2015，43(2):21-24．

［6］序啟，棟洪華．提高汽車內飾織物質量的途徑［J］．大眾標準化，2005(12):28-30．

［7］于偉東．紡織材料學［M］．北京:中國紡織出版社，2006:312．

［8］黃紫娟，崔春燕，潘晨陽．毛織物透氣性能與織物結構參數的灰色關聯性［J］．毛紡科技，2015(2):13-16．

作者：陳振宏 劉君妹 張威 安宗華 單位：河北科技大學