氨纶以其良好的弹性回复性和较高的抗拉伸强度，在使用过程中可赋予织物良好的弹性回复性和舒适性［1］。氨纶丝的使用，将牛仔织物推向一个新的发展领域，改善了传统牛仔织物粗糙、僵硬的缺点，制成的牛仔服装穿着舒适贴身，在便于日常运动的同时体现了形体美［2］。而弹力牛仔织物往往具有较大的内应力，只有经过水洗后，这些内应力才能得到充分释放，其表现形式是纬纱在弹力方向发生收缩，织物幅宽变窄。而织物的弹性是从织物洗后幅宽向筘幅方向拉伸过程中，织物中纱线、纤维无损伤情况下的最大伸长率［3］。相同筘幅织造的面料，水洗后幅宽越窄，弹性测试可拉伸的空间越大，织物的弹性伸长率也就越大。1 试验部分1.1　设备仪器及材料弹力牛仔织物，经纱为36.44 tex纯棉纱，纬纱为29.5 tex（44.4 dtex）氨纶包芯纱，氨纶丝预牵伸3.2倍，经密496根/10 cm，纬密256根/10 cm。此织物为基础织物，在其基础上改变某项规格形成测试所需的系列织物。化学试剂：渗透剂1073（上海华达助剂厂），退浆酶（石家庄市泰昆化工有限公司），液碱（石家庄远征石油化工有限公司），柔软剂ZD⁃518（宜兴市中达化工有限公司），弹性整理剂958（山东宝时精细化工有限公司）。设备仪器：OPTIMAX⁃4⁃R⁃220型剑杆织机（比利时必佳乐公司），ZHLMH443型预缩整理机（仪征市纵横纺织机械有限公司），ENAIRGY XSTREAM⁃2200型空气柔软机（意大利PENTEK公司），3LWTW4840YW1型AATCC标准缩水率机（广州志顺机械设备有限公司），3XWED57055W2型美标烘干机（广州志顺机械设备有限公司），TM0049A型静态弹性拉伸回复测试仪（东莞泰安仪器有限公司）。1.2　试验方法在其他织物规格和后整理加工工艺相同的条件下织制平纹织物、二上一下右斜纹织物、三上一下右斜纹织物和五枚三飞缎纹织物，通过对比各织物弹性伸长率分析组织结构对织物弹性的影响；采用三上一下右斜纹织制不同纬向紧度、纬纱涤纶含量、后整理方式和化学试剂下的系列织物，并测试各织物的弹性伸长率，分析各因素对织物弹性的影响情况。具体测试方法：参照AATCC 135《织物经家庭洗涤后尺寸变化的测定》对织物进行水洗，按照ASTM 3107—2003《弹性机织物的弹性性能测试》测试洗后织物纬向弹性指标。三上一下右斜纹织物织造时织机后梁高度7 cm，后梁深度3 cm，停经架高度0 cm，停经架深度7 cm，综框动程26 cm，开口时间312°，后梁弹簧位置5格，第二罗拉位置2格，上机张力3.5 kN~3.6 kN，转速500 r/min。预缩采用两正烧毛，速度80 m/min；退浆机采用5个退浆槽退浆，水温60 ℃，速度50 m/min；采用单橡毯、单呢毯预缩，速度50 m/min。2 结果与讨论2.1　织物组织结构对弹性的影响经测试，平纹织物、二上一下右斜纹织物、三上一下右斜纹织物和五枚三飞缎纹织物的弹性伸长率分别为38.2%、43.8%、47.4%和65.8%。可见，在总经根数、筘幅和纬纱不变的情况下，不同组织结构的织物弹性伸长率存在明显的差异。平纹织物的弹性伸长率最小，五枚三飞缎纹织物的弹性伸长率最大。在几种组织结构中，平纹组织经纬纱交织点的密度最大，交织点的密度是影响织物水洗后幅宽的重要因素。由于织造过程所使用的经纱有较多浆料的包裹，刚度较大，而纬纱则相对柔软，相邻两个交织点之间的纬纱更容易发生弯曲。织物交织点密度越大，沿纬向相邻两个交织点之间的纬纱弯曲程度增加，纬纱与经纱之间产生的摩擦力越大，则纬纱经拉伸和收缩受到的阻力也越大。由于摩擦力的作用，削弱了织物的内应力，织物经过水洗后幅宽变化较小，弹性伸长率也最小。相比平纹织物，二上一下右斜纹织物和三上一下右斜纹织物的经纬纱交织点密度依次变小，织物经水洗后幅宽变窄，弹性伸长率增加。而五枚三飞缎纹织物经纬纱交织点最少，经浮线较长，纬浮点分布更为均匀，织物水洗后有更大的应力释放空间，洗后幅宽最窄，其弹性急剧增大。2.2　纬向紧度对弹性的影响2.2.1　纬密对弹性的影响其他规格相同，仅纬密不同的系列织物经后整理和水洗后，弹性伸长率测试结果见图1。.F001图1纬密对弹性伸长率的影响由图1可以看出，在一定范围内织物弹性随着纬密的增加而降低。但纬密与弹性伸长率之间并未呈现完全的线性反比关系。纬密的变化首先影响纬向紧度，进而影响织物的弹性伸长率。根据织物纬向紧度计算公式EW(%)=0.037×纬密×纬纱特数，可知纬向紧度随纬密的增加而增加，纬密增加的过程中，纬纱与纬纱有了更多的接触机会，从而在弹性测试过程中纬纱与纬纱之间的摩擦力也逐渐增加。由于组织结构中交织点的作用，相邻两根纬纱水洗后产生收缩的位置不同，而纬纱之间摩擦力的增加阻碍了每一根纬纱的收缩，在纬密不断增加的过程中，织物弹性伸长率下降的速度逐渐降低，并逐渐趋近于零。反之，在一定范围内降低纬密，织物的弹性伸长率会越来越大。但理想状态下的纬密与弹性伸长率的关系存在一个临界值，当纬密小于临界值后，含丝率则成为影响织物弹性最主要的因素。纬密不足时，较低的含丝率不足以支撑织物的收缩，进而织物的弹性在纬密低于临界值时，会随着纬密的减小而降低。2.2.2　纬纱线密度对弹性的影响其他规格相同，仅纬纱线密度不同的系列织物经后整理和水洗后，弹性伸长率测试结果见图2。.F002图2纬纱线密度对弹性伸长率的影响由图2可以看出，在坯布纬密和其他工艺条件不变的情况下，织物的弹性伸长率随着纬纱线密度的增加而降低。在纬纱线密度从30.55 tex增加到33.78 tex的变化过程中，织物弹性伸长率降低较为缓慢，但随着纬纱线密度不断增加，织物弹性伸长率开始急剧下降，当纬纱线密度继续增加超过43.04 tex后，织物弹性伸长率的降低速度再次缓慢下来，并逐渐趋近于零。曲线发生变化的原因是，在纬纱线密度较低时，纬纱与经纱之间的摩擦力对织物弹性的影响起主导作用；当纬纱线密度增加到一定程度后相邻纬纱之间相互挤压，每一根纬纱的收缩和拉伸都受到经纱和相邻纬纱的双重摩擦阻力。根据织物纬向紧度的计算公式，织物的纬向紧度随纬纱线密度的增加而增加，织物紧度越大，相邻纬纱之间的摩擦力越大，织物经水洗后收缩过程中受到的阻力也越大，弹性伸长率则越低。2.3　涤纶含量对弹性的影响其他规格相同，仅改变纬纱外包纤维中涤纶含量的系列织物经过同一种方式加工后，弹性伸长率测试结果见图3。.F003图3涤纶含量对弹性伸长率的影响由图3可以看出，弹力牛仔织物中，纬纱中涤纶含量越高，织物弹性伸长率越小。在其他条件相同的情况下，纬纱中涤纶含量从0到100%的变化过程中，织物的弹性伸长率产生了有限的变化。在后整理的烧毛、预缩和后期的水洗烘干过程中，涤纶大分子结构在高温下受到破坏，冷却后不能恢复到初始状态，限制了水洗后面料的收缩，同时在弹性伸长率测试过程中纬纱更难以拉伸到初始长度。相比纯棉弹力织物，涤纶含量越高的弹力织物经过后整理加工和水洗后，发生可塑性变形的几率越大，既难以收缩，又难以拉伸，其弹性伸长率也相对低。2.4　后整理方式对弹性的影响对同一款坯布采用空气整理、退浆整理和丝光整理后，织物的弹性伸长率分别为49.8%、47.4%和43.9%。可见，同样的坯布经过空气整理后弹性伸长率最大，退浆机退浆后的弹性伸长率次之，丝光整理后弹性伸长率最小。空气整理过程中，织物在风机的气流作用下反复与外物撞击，可最大程度上释放内应力，在松弛状态下，织物可完全恢复到相对较稳定的尺寸，洗后幅宽也明显窄于退浆整理的洗后幅宽，因此空气整理后的织物弹性伸长率最大。而织物经过丝光整理［4］后，纤维发生溶胀，变得圆润饱满。经纱截面积变大，经纱之间的接触机会增加，面料经水洗后幅宽可收缩的空间变小。同时纱线变得硬挺，抗变形能力增强，水洗后经纱受到相邻经纱的挤压变形较小，难以收缩到常规退浆后的幅宽。纬纱也相对变粗，纬向紧度增加，从而对织物弹性伸长率产生不利影响。2.5　化学试剂对弹性的影响2.5.1　化学试剂种类对弹性的影响对同一款成品织物，分别浸泡清水、15 g/L柔软剂ZD⁃518和弹性整理剂958各5 min，以清水浸泡后的织物为参考样，烘干后测试得弹性伸长率分别为47.4%、52.3%和48.7%。可见，经柔软剂处理后，织物的弹性伸长率显著增大，而经过弹性整理剂处理的织物弹性伸长率增加效果不明显。柔软剂对织物弹性影响显著的原因：一方面是织物浸泡过柔软剂后，经纱变得光滑柔软，水洗后由于氨纶丝的作用，纬纱开始收缩，经纱互相挤压［5］，更容易发生变形；另一方面是纬纱表面也变得较为光滑，降低了纬纱与经纱之间的摩擦力，纬纱在氨纶丝的作用下更容易收缩。在其他条件保持不变的情况下，经过柔软剂处理的织物水洗后幅宽最窄，弹性伸长率也最大。而弹性整理剂的主要成分为氨基硅酮，氨基硅酮自带有交联体系，在织物表面自行交联形成弹性模，在一定程度上可改善织物的弹性伸长率和回复率，但效果并不明显。2.5.2　化学试剂浓度对弹性的影响使用不同浓度的柔软剂ZD⁃518浸泡成品织物5 min，烘干后测试其弹性伸长率，结果见图4。.F004图4柔软剂浓度对弹性伸长率的影响由图4可以看出，随着柔软剂ZD⁃518浓度的增加，织物经过浸泡后弹性伸长率越来越大，但柔软剂浓度增加到15 g/L后，弹性伸长率增加变得缓慢，此时柔软剂已充分浸透纱线。但随着柔软剂浓度的继续增加，生产成本随之增加，而织物弹性伸长率不再发生大的变化，因此15 g/L的柔软剂浓度为生产使用的最佳用量。3 结论（1）牛仔织物的弹性伸长率受到织物组织结构的影响，织物组织经纬纱交织点的密度越小，织物的弹性越大；交织点分布越均匀，织物弹性越大。（2）牛仔织物的弹性伸长率受到织物纬向紧度的影响，而织物的纬向紧度又受到坯布纬密和纬纱线密度的影响；坯布纬密不断增加的过程中，织物纬向紧度也在增加，而织物的弹性伸长率则会降低并逐渐趋近于零；纬纱线密度的增加也会影响织物纬向紧度，进而间接降低织物的弹性伸长率，且弹性伸长率会随着纬纱线密度的增加而降低，并逐渐趋近于零。（3）织物纬纱中的涤纶含量越高，后续高温加工过程中受到的破坏越大，织物的弹性越小。（4）相比常规退浆防缩加工，同样的坯布经过空气整理后内应力得到充分释放，织物的弹性伸长率最大；而丝光整理后纱线变得饱满和硬挺，弹性伸长率最小。（5）经柔软剂处理后，织物的弹性伸长率显著增大；经过弹性整理剂处理的织物弹性伸长率增加效果不明显；柔软剂增加到一定浓度后，织物弹性伸长率不再增加。