棉Sorona针织面料的舒适性测试与分析

王 琳，韩帅康，陈莉娜，邹文林

(河南工程学院 纺织工程学院，河南 郑州 450007)

Sorona长丝是美国杜邦公司推出的一种新型弹性纤维，它不仅具有良好的弹性、手感、色牢度和易染性，而且在生产中利用了生物技术，使纺织品兼具功能性和环保性[1-2]。本研究对经过吸湿速干整理的70%棉和30%Sorona长丝交织针织面料[3-4]进行舒适性能测试，并且与相近规格的纯棉针织物进行对比分析，以期为进一步开发Sorona纤维针织面料提供参考。

1 试样

试样规格见表1。

表1 试样规格

2 试验

根据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》[5]进行吸水率、滴水扩散时间和蒸发速率试验。参照FZ/T 01071—2008《纺织品 毛细效应试验方法》[6]进行织物芯吸高度试验。参照GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法》[7]进行织物透湿性试验。参照GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》[8]进行织物透气性试验。参照KES织物风格仪自带使用说明进行织物冷感和拉伸弹性试验。

2.1 吸水率

首先取10 cm×10 cm的试样5块，称取原始质量，然后将试样放在水中，使其完全浸润5 min后取出，自然悬垂，试样中的水分自然下滴，当织物不再滴水时用镊子夹取再次称质量。

2.2 滴水扩散时间

取10 cm×10 cm的试样5块放在试验台上，用滴定管将0.2 mL的水滴在试样上，记录水滴接触试样至完全扩散所需要的时间。

2.3 芯吸高度

在织物纵横向上各剪取25 cm×3 cm的试样3块，将试样垂直悬挂，试样下端浸入恒温液体中，使液面与标尺的零刻度线对齐，30 min后读取试样上液体芯吸的最小值，记录纵向或横向芯吸高度值较大者。

2.4 蒸发速率

首先称取试样的原始质量，然后将完成滴水扩散的试样立即称质量后放在标准大气压中，接下来每5 min 称一次质量，直到两次称得的质量变化率不超过1%，结束试验。

2.5 透湿率

裁剪3块直径为70 mm的圆形试样，在YG601H型电脑式织物透湿仪上采用吸湿法进行试验。

2.6 冷感

裁剪3块20 cm×20 cm的正方形试样，在 KES-F7型织物冷暖感测试仪上测试织物的热通量[3]。

2.7 透气性

在YG461Z型全自动透气性能测试仪上测试织物的透气性。设定试验压降为100 Pa，试验面积为20 cm2，测试同一块试样10个不同位置的透气率。

2.8 拉伸弹性

在KES-FB1型织物风格仪上对20 cm×20 cm的试样进行小负荷下织物拉伸弹性测试。设定拉伸速度为 0.2 mm/s，伸长为50 mm/10 V，最大负荷为490 cN/cm[9]。

3 结果与讨论

试验结果见表2。

表2 试验结果

3.1 吸水率

吸水率表示织物所吸收的水分对织物原始质量的百分率，是评价织物吸水能力的指标，数值越大，表明织物的吸水能力越强。由表2可知，棉Sorona针织物的吸水率比纯棉针织物要低。这是由于棉纤维分子中有大量亲水基团，所以棉纤维的吸湿能力强于Sorona纤维。

GB/T 21655.1—2008中要求，针织吸湿速干织物的吸水率不低于200%，棉Sorona针织物和纯棉针织物的吸水性能均能达到该要求。

3.2 滴水扩散时间

滴水扩散时间反映织物的吸水速度和导水性能，时间越短代表织物吸水能力越强，水分子沿织物各个方向扩散越快。由表2可知，棉Sorona针织物的滴水扩散时间比纯棉针织物要短，在棉织物中加入Sorona纤维会提高织物的导水能力。在试验过程中，观察到水滴到纯棉针织物表面后并不会立即扩散，而是在表面稍微停留才开始扩散，而水滴到棉Sorona针织物上会迅速扩散。GB/T 21655.1—2008中要求，针织吸湿速干织物的滴水扩散时间不超过3 s，棉Sorona针织物可以达到该要求。

3.3 芯吸高度

织物的芯吸高度是评价织物对水分的毛细运输能力和散湿能力的重要指标，芯吸高度越高，证明该织物的水分运输能力越好。从表2中可以看出，棉Sorona针织物的芯吸高度明显比纯棉针织物高，说明采用亲水性的棉纱与疏水性的Sorona长丝交织，芯吸作用明显。GB/T 21655.1—2008中要求，针织吸湿速干织物的芯吸高度不低于10 cm，棉Sorona针织物可以达到该要求。

3.4 水分蒸发速率

织物被润湿，水分吸附在其表面，再经过吸湿和扩散才能蒸发[10]。蒸发速率体现了织物上的水分在一定温度下的蒸发速度，织物蒸发达到稳定值所需要的时间越短，证明该织物的速干性能越好。棉Sorona针织物在刚开始放湿的30 min内，蒸发量数值变化很快，从表2可以看出，棉Sorona针织物的水分蒸发速率较纯棉针织物快。水分蒸发速率与环境温湿度有关，在环境条件相同的情况下，棉纤维对水分子的吸附能力比Sorona长丝要高，所以纯棉针织物的水分蒸发速度较慢。GB/T 21655.1—2008中要求，针织吸湿速干织物的蒸发速率不低于0.18 g/h，棉Sorona针织物可以达到该要求。

3.5 透湿量

透湿量是在规定温湿度条件下，规定时间内透过单位面积织物的水蒸气质量，织物的透湿量越高，其透过水蒸气的性能越好。由表2可知，棉Sorona针织物的透湿量明显大于纯棉针织物，这是由于Sorona长丝湿传递效果好，同时棉Sorona针织物厚度较小，水蒸气更容易向外界传递。GB/T 21655.1—2008中要求，针织吸湿速干织物的透湿量不低于10 000 g/(m2·d)，棉Sorona针织物和纯棉针织物均未能达到该要求，但棉Sorona针织物的水蒸气透过效率优于纯棉针织物。

3.6 冷感

由表2可以看出，棉Sorona针织物的热通量大于纯棉针织物。织物的热通量越大，保暖性越差，冷感越好。文献[11]表明，接触冷感不同的几种纤维混合时，织物冷感随接触冷感大的纤维含量的增加而增加。含有Sorona长丝的织物冷感较好，是因为Sorona长丝传热系数较大，故与棉混纺适合制作夏季服装面料。

3.7 透气性

由表2可知，棉Sorona针织物的透气率高于棉织物，这主要与加入Sorona长丝有关。Sorona长丝与短纤维纱相比，表面毛羽少，织物中纱线间的孔隙多、空隙较大，对空气流动的阻力相对较小，透气性能更好。棉Sorona针织物的厚度较小，也有利于提高其透气性能。

3.8 拉伸弹性

由表2可知，棉Sorona针织物的拉伸比功大于纯棉针织物，表明棉Sorona针织物更容易变形；棉Sorona针织物的拉伸功回复率大于棉针织物，表明棉Sorona针织物的拉伸弹性好。这是由于Sorona长丝在较小外力作用下容易伸长，外力去除后容易回复，棉Sorona针织物也表现出小负荷下容易变形、变形后易回复的特点。

4 结语

按照GB/T 21655.1—2008的要求，纺织品吸湿速干性能的评价可以用5个单项指标的组合来综合衡量，其中吸湿性能由吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度表征，速干性能由水分蒸发效率、透湿量表征[12]。从试验结果来看，棉Sorona针织物的吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度和水分蒸发效率均能达到标准，透湿量虽达不到速干标准，但明显优于纯棉针织物。棉Sorona针织物透气性好，织物冷感较好，拉伸弹性好，适合制作夏季服装面料。