抗菌保暖羊绒立体肌理针织面料的开发

周 媛,刘桂阳

(江苏工程职业技术学院,江苏 南通 226007)

在众多纺织材料中,羊绒以其柔软、保暖特性成为高档纺织品的代表。然而,如何通过创新设计赋予羊绒面料崭新外观和功能成为设计师面临的挑战。不同外观和功能性纺织品的研究与开发已逐渐成为行业焦点[1-2]。其中,材料的组合和组织结构设计是影响织物性能和风格的关键因素[3-5]。

立体肌理针织面料是一种具有三维立体效果的针织面料,通过特殊的编织工艺和纱线组合创造出丰富的纹理和层次感。这种面料具有保暖性好、透气性佳、手感柔软且富有弹性等特点。

除了材料和结构,抗菌功能也已成为现代服装材料的一个重要功能需求。一些面料中添加抗菌材料或使用具有抗菌功能的纤维,以减少细菌滋生,保持衣物清洁,预防传染病[6-8]。

本文通过羊绒纱、抗菌锦纶和涤纶低弹丝的材料组合进行立体化织物组织的设计,制备抗菌保暖羊绒立体肌理针织面料,使立体肌理针织面料不仅在外观上展现出多样的特点,同时在舒适性、保暖性和抗菌性能方面都有所提升,为功能性纺织品的开发提供了新的思路和方法。

1 凹凸立体针织物设计与开发

1.1 结构设计

凹凸立体针织物采用3层织物设计,单面编织与双面编织结合的特殊工艺。织物表层采用的羊绒纱线(13 tex×2,恒源祥毛线有限公司)柔软丝滑、悬垂性好,光泽亮丽,抗皱性好,具有一定保暖性;织物中间层衬入涤纶低弹丝(33.3 tex,恒科新材料有限公司)填充凸起菱形,增加织物保暖性,不臃肿,修身性好,花纹清晰美观;织物里层采用抗菌锦纶高弹丝(16.7 tex,恒科新材料有限公司)具有良好的弹性,柔软顺丝滑,而且具有良好的抗菌、导湿功能。表层保暖羊绒纱线不收缩,里层高弹抗菌锦纶纱线弹性收缩,中间衬入较粗的涤纶纱线,通过里层锦纶的收缩,从而形成具有立体效果的针织物。

1.2 机 型

采用S4-3.2R迈耶西双面电脑提花机(迈耶西纺织机械有限公司),机号为20G,筒径为76.2 cm,路数F为36路,转速为25 r/min,总针数为1 884针。

1.3 上机工艺

在迈耶西双面电脑提花机上进行设计,双面提花织物表面图案为菱形格,菱形格中部为羊绒纱在正面单面编织,菱形格边框处为里层纱线在表层成圈,成圈线圈连接表里2层编织成缝,中间层以衬垫纱形式编织形成夹层。花高H为12横列,花宽B为12纵行。正面花型如图1所示,其中红色部分为涤纶,白色部分为羊绒。

图1 正面花型效果Fig.1 Front pattern effect of fabric

针盘与针筒的织针呈罗纹配置,针盘为2针道,上针按高踵针、低踵针1隔1进行间隔排列。上针三角排列如表1所示。

表1 针盘三角排列Tab.1 Arrangement of the triangle

1.4 穿 纱

奇数路(如1、3、5 路等)喂入16.7 tex锦纶高弹丝,偶数路(如2、4、6 路等)喂入13 tex×2羊绒纱;奇数路编织后,偶数路编织前喂入33.3 tex涤纶低弹丝。

奇数路反面纱线在上针盘全部编织,反面1路纱线编织1个横列,在正面根据花型图案选针成圈。偶数路正面纱线在上针盘全部不编织,在下针筒编织,即针筒的所有织针都正常编织。面料正面2路纱线编织形成1个横列。

1.5 织造要点

1.5.1 三角压针压力

上针两跑道三角压针需要设置一致,否则反面结构不均匀;较多路数为单面编织,调节压针深度时要比其他组织深。

1.5.2 衬纬角度

衬纬时容易跑丝,必须仔细安装调试,垫丝的角度要准确,应尽可能靠近针筒与针盘之间,并尽可能靠近筒口,但不能碰到筒口。

1.5.3 进纱张力

进纱张力调节要适当,张力过紧容易出现空洞,张力过松则容易出现空停现象。

1.5.4 牵拉卷曲张力

为保证落布时线圈的顺利脱圈,牵拉卷曲张力要比普通面料大。

1.6 生产流程

面料生产流程为:织造→水洗→烘干→开幅→预定形→定形。

高弹力原料后处理易出现褶皱和布面粘黏,因此需要使用Y2058拉幅定型机(远信工业股份有限公司)进行预定形,消除前处理过程中产生的褶皱和松弛退捻处理中形成的一些卷边,稳定后续加工中的伸缩变化。预定形温度为180～190℃,时间为20～30 s。定形温度设置在140～150℃,适宜的熨烫温度会让布面手感柔软细腻,表面呈现自然光泽,但湿热褶皱增加,定形温度越高,时间越短。

1.7 面料参数

凹凸立体针织物最终门幅为160 cm,面密度为335 g/m2,100个线圈长度(针盘/针筒)为300 mm/320 mm,横密为60纵行数/(5 cm),纵密为45横列数/(5 cm),材料组成为羊绒纱/涤纶低弹丝/抗菌锦纶高弹丝(34/50/16)。

1.8 面料效果

凹凸立体织物的单面编织与双面编织组合,形成一定近似菱形的图案,底层织物进行收缩,夹层衬入纱线,从而形成具有立体效果的针织物。凹凸立体针织物正反面效果见图2,织物表现出挺括的表面质感、凹凸分明的肌理、具有层次感。立体肌理增加了织物内部空气的储存量,有助于提升针织衣物保暖性能[9-10]。

图2 织物的正反面外观Fig.2 Two-sided appearance of the knitting fabric.(1)Front; (2) Back

2 褶皱立体针织物设计与开发

2.1 结构设计

褶皱立体针织物通过单双面编织结合双层织物设计,表层采用较粗的羊绒纱线(21 tex×2,恒源祥毛线有限公司),里层采用抗菌高弹锦纶高弹丝(16.7 tex,恒科新材料有限公司)。里层纱线根据花纹在织物表面进行连接,表里两层间储藏空气,既提高织物的保暖性又不增加产品的质量。表里两层纱线线密度差距大,下机后将里层织物进行收缩,织物表面利用点面结合设计出不规则的块状花型,从而形成立体效果明显、具有韵律美的立体针织物。

2.2 机 型

采用S4-3.2R迈耶西双面电脑提花机,机号为14G,筒径为76.2 cm,路数为72路,转速为25 r/min,总针数为1 318针。

2.3 上机工艺

双面提花针织物3路编织1个横列,第1路羊绒纱由针筒织针按照花纹选择编织成圈,第2路抗菌锦纶高弹丝由上针的高踵针编织里层成圈线圈,第3路抗菌锦纶高弹丝由上针的低踵针编织里层成圈线圈,并且下针按花纹要求选针到表层编织,连接2层织物。织物正面花型效果图如图3所示,其中蓝色部分表示羊绒,白色部分表示锦纶。

图3 正面花型效果Fig.3 Front pattern effect of fabric

上针与针筒织针呈相错配置,针盘为2针道,上针按高踵针、低踵针1隔1进行间隔排列。上针三角排列如表2所示。

表2 针盘三角排列Tab.2 Arrangement of the triangle

2.4 穿 纱

纱线3路为1个循环,第1路正面喂入纱线羊绒纱,第2路反面喂入抗菌锦高弹丝,第3路喂入抗菌锦纶高弹丝。

2.5 生产流程

生产流程同1.6节。

2.6 面料参数

褶皱立体针织物最终门幅为135 cm,面密度为415 g/m2,100个线圈长度(针盘/针筒)为450 mm/270 mm,横密为55纵行数/(5 cm),纵密为70横列数/(5 cm),材料组成为羊绒纱线/抗菌锦纶高弹丝(70.8/29.2)。

2.7 面料效果

褶皱立体织物的提花与织针编织组合,相邻横列或纵行不同线圈分布,局部线圈不织、局部少织或者局部多织,通过下机抗菌锦纶高弹丝强收缩性,形成了复杂多变的立体肌理针织面料。织物表面见图4,褶皱立体针织物具有雅致的褶皱和独特的风格,具有一定的时尚性,织物柔软,具有温暖亲肤的触感,可以进一步增加衣物的舒适性。

图4 织物的正反面外观Fig.4 Two-sided appearance of the knitting fabric.(1)Front; (2) Back

3 抗菌性和保暖性测试

3.1 抗菌性能测试

按照FZ/T 73023—2006《抗菌针织品》测试凹凸立体针织物和褶皱立体针织物洗涤20次后对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌性(样本数各5个),测试结果见表3。经洗涤20次后,2种面料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌测试结果都高于标准值,抗菌性能优良。

3.2 保暖性能测试

按照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》,使用YG606N织物保暖性能测试仪(南通宏大实验仪器有限公司)测试凹凸立体针织物和褶皱立体针织物的保暖性,试样尺寸为30cm×30mm,实验板、实验底板、实验保护板均达到规定温度36℃。织物保暖性能测试结果见表4,其中对照样为羊绒面料(纱线规格为21 tex×2,罗纹组织,自制)。由表4可以看出,凹凸立体织物和褶皱立体织物具有较好的保暖性能,所开发2款面料的保温性能优异。

表4 织物保暖性Tab.4 Thermal performance test

4 抗菌保暖针织物创新设计

在上述所设计的凹凸立体针织物和褶皱立体针织物的基础上,还可以通过变化上针、纱线颜色、针盘三角等设计出不同外观和特色的针织物。

4.1 凹凸立体针织物之上针变化

利用上针的选针变化,在凹凸立体针织物的基础上,可在织物表面设计出圆形、方形等几何图案。方形立体小格面料(除花型组织外,原料、工艺和参数同1节)如图5所示。

图5 凸点图案正面Fig.5 Bump pattern fabric front

4.2 褶皱立体针织物之变换纱线颜色

在褶皱立体针织物基础上,上针采用蓝色锦纶高弹丝,针筒针采用暗红羊毛纱,则会形成两面色泽不同的针织物,即正反面颜色不同的AB面织物,为缝制时尚、个性化针织服装创造条件。双色立体织物(除纱线颜色外,原料规格、工艺和参数同2节)如图6所示。

图6 双色织物Fig.6 Dual-color fabric.(1)Front; (2) Back

5 结束语

本文通过采用不同的纱线组合和针织工艺,设计织造出凹凸立体织物和褶皱立体针织物,并测试了其抗菌性和保暖性。设计2种织物的内外层产生了不同的立体效果,通过控制生产流程,确保了织物的风格和性能,具有良好的抗菌性能,热导率、传热系数和热阻等参数均达到了预期的要求。

凹凸立体织物和褶皱立体织物不仅具有外观和风格上的创新,还在功能性能方面取得了显著的效果,通过上针变化、纱线颜色变换等手段,可以进一步丰富织物的图案和效果,生产出更具个性化和多样性的针织品,为针织品设计领域的发展提供了参考。