咖啡碳涤纶床垫面料的开发及其吸湿速干性研究

徐梓涵 徐巧 吕铨荃 戴宏福

摘要：该文选用了167dtex/48F咖啡碳涤纶纱作为面纱，结合5款常见的底板花纹来开发吸湿速干床垫面料，并对比分析其吸湿速干性能。实验发现：透气性、导湿性、速干性均随底纹连接率的增大呈上升趋势，吸水性随底纹连接率的增大呈下降趋势，透湿量则随之先增大后无明显变化。通过综合评判得出，5#的吸湿速干性能最优，是今后同类产品开发的优选底纹。

关键词：咖啡碳涤纶 床垫面料 底板花纹 吸湿速干

中图分类号：J523文献标识码：A        文章编号：1672-3791（2021）11（c）-0000-00

Abstract： In this paper， 167dtex/48F coffee carbon polyester yarn was uesd as plain yarn to develop absorption and quick-drying mattress fabrics with 5 common soleplate patterns. Absorption and quick-drying properties of samples were analyzed. It’s found that with the increase of connection rate， the air permeability， moisture conductivity and quick-drying show an upward trend， moisture permeability firstly increases and then has no obvious change， while the water absorption shows a downward trend. Through comprehensive evaluation， 5# is the best. 5# is the preferred pattern for similar product development in the future.

Key Words： Coffee carbon polyester; Mattress fabric; Soleplate pattern; Absorption and quick drying

近几年针织床垫面料愈发受到市场的欢迎[1]。随着人们对产品要求不断提升，具有特殊功能的床垫面料不断被推入市场，如抗菌除螨、吸湿排汗、保暖远红外等。

目前，功能针织床垫面料仅有少量文献涉及，如卡尔普[2]开发可持续散热床垫面料、江南大学徐巧[3]等人开发抗菌型针织床垫面料。对于市场需求较大的吸湿速干型针织床垫面料，还未有成熟完整的研究体系。因此，该文选用功能纱咖啡碳涤纶作为面纱，结合5款底板花纹开发吸湿速干床垫面料并分析对比其性能，为今后同类产品设计开发提供一定指导。

1实验

1.1实验准备

167dtex/48F 咖啡碳涤纶DTY作面纱，167dtex/48F涤纶DTY作地纱，167dtex/48F涤纶FDY作连接纱，300D涤纶DTY作内衬纱。选择5种常规底板花纹（见图1），采用筒径38英寸、机号20E双面提花圆机作4F工艺编织得5个试样，克重均约230g/m2，正反面纵、横密约55行（列）/5cm。试样连接率依次为2.22%、6.25%、8.64%、11.10%、13.89%，厚度依次为1.48mm、1.38mm、1.35mm、1.30mm、1.21mm。

1.2测试方法

根据标准GB/T 21655.1《纺织品吸湿速干性的评定》、GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》对试样作透湿、导湿、吸水、速干、透气性测试。每个试样测试3次，取平均值计算。

2结果分析

如图2所示，试样透气量呈上升趋势。连接点区域较常规区域纱线张力紧张，线圈一定程度被拉长，孔隙变大。因此连接率越大，单位面积内连接点越多，织物孔隙占比越大，孔隙通道阻碍小，利于气体通过。连接率较小时，织物内衬纱区域越蓬松，构成复杂孔道，阻碍气体通过。连接率越大试样结构越紧密，织物内部孔道越简单，利于气体通过。

试样吸水率呈下降趋势。由于连接率较小时，织物所受的束缚越小，内衬纱区域的蓬松纱线可构成丰富的微型空间，吸水后，水分子可被储存在此区域内。因此，随连接率增大，织物变得越加紧实，可储水分子的空间越少，因此吸水率不断减小。

如图3所示，试样透湿量1#、2#、3#呈现相对明显的上升趋势，之后透湿量略微下降，与3#差异不大。由于在一定范围内，连接率越大试样孔隙占比越大，孔隙通道阻碍小，利于水汽通过。但透湿量不仅取决于织物孔隙状态，更与织物本身吸湿性相關[4]。连接率越小试样越蓬松，而蓬松的内衬纱可构成丰富的微型空间，水汽分子可被储存在此。因此，随连接率增大织物越加紧实，可储水汽分子的空间越少，吸湿性下降。两因素叠加之后，试样3#透湿量最优。

试样纵、横向芯吸高度走势一致，随连接率增大而增大。由于连接率越大织物层间抱合愈紧密，水分不仅在织物表面传输，在紧密结构下水分也可发生纵向传输，大大提升水分传导速度。同时，横向的芯吸高度始终大于纵向，由于试样横向吸水时，中间内衬纱与吸水方向一致，而纵向吸水时，内衬纱与吸水方向呈垂直角度，内衬纱之间有缝隙，没有紧密贴合，阻碍水分的输送[5]。

如图4（a）所示，5个试样在前1小时左右以相对恒定速度蒸发水分，后蒸发量无明显变化，趋于平衡。蒸发量从以恒定速度增大到逐渐平缓过程，有一个较为明显的转折点，1#～5#试样分别在75、60、60、60、55min时出现转折，可见随试样连接率增大，试样达到蒸发平衡的时间越短，即蒸发速率越大。用该转折点前8个点数据计算蒸发速率。图4（b）可知，试样随连接率增大，蒸发速率呈现上升趋势，试样速干性越好，且5#试样是唯一符合标准中蒸发速率的技术要求。由于连接率增大，织物层间抱合愈加紧密，使水分在织物表面、内衬区域都可传导，大大加快织物导湿速度，水分被快速传导至织物整个表面，蒸发面积越大，越利于水分蒸发[6]。

3综合评判

基于上述数据对5个试样进行吸湿速干性的综合评判。吸湿速干性能评价指标集合U=[透气量，吸水率，透湿量，芯吸高度，蒸发干率]。

上述指标均为正向指标，数值越大越好。其中芯吸高度有纵、横向之分，因此芯吸高度由纵、横的数值通过勾股定理综合得出。因此必须要通过无量纲化来达到数据单位统一，该文采用比重法确定规范化指标矩阵R：

采用CRITIC法确定各指标权重，利用评价指标的变异性、指标间冲突性进行计算。信息量为指标变异性与冲突性乘积。信息量越大，表示该指标在整个评价体系中作用越大，应分配更多权重。对信息量进行归一化的处理，得到各指标权重值，定义权重集A=（0.1042，0.2934，0.0477，0.2279，0.3267）。该课题主要采用直接加权法计算综合值：

B=A*R=[0.3889，0.4227，0.4230，0.4420，0.5251]T

将综合值排序后得到：5#>4#>3#>2#>1#，即综合性能最佳试样为5#。

4结语

该文开发5款不同底纹的咖啡碳改性涤纶床垫面料，分析比较其吸湿快干性比较发现：透气、导湿、速干性均随底板花纹连接率的增大呈现上升趋势，吸水性呈下降趋势，透湿量先增大后无明显上升。综合评判得出5#吸湿速干性最优，是今后同类产品开发的优选底纹。

参考文献

[1] 陶婉芳.装饰工艺在服装设计中的应用研究[J].轻纺工业与技术，2021，50（9）：50-51.

[2] 杜宇君.卡尔普推出由Chill SenseTM纤维制成的结合散热和可持续性的创新床垫面料[J].纺织科学研究，2021（7）：9.

[3] 杨秋华，李苏兰.面料再造在服装设计中的创新优化研究[J].纺织报告，2021，40（9）：59-60.

[4] 舒妙妙.论服装设计中塑料材料的造型设计——评《服装造型设计》[J].塑料科技，2021，49（8）：126.

[5] 王爱春，许君，马大力.装备化运动服装新品类开发与产品设计[J].针织工业，2021（9）：61-65.

[6] 鄭艺童.解构主义服装设计中印花面料的应用[J].艺海，2021（9）：82-85.