随着时代的进步和科学技术的不断发展，为了满足现代人们的穿着需求，出现了很多种类、很多样式的纺织面料，并且成为现代人们主要的消费产品。初春和晚秋季节气温变化比较大，天气忽冷忽热，人的身体易受到寒气侵袭。双层透湿保暖面料较适宜于这一季节的服装。当气温变低或人们停止活动时，面料具有较好的保暖性能，使人的身体免受寒气入侵；当气温升高或人们运动时，面料又具有较好的透湿性能，可以将人肌体产生的汗水及时地传输到面料表层，使身体保持干爽舒适。我们设计并生产了一款双层透湿保暖面料，本文将生产要点总结如下。 1 面料规格 成品幅宽146 cm，经纬纱均为涤纶/莱赛尔60/40 14.5 tex混纺纱，其中涤纶为异形截面结构。成品经密567根/10 cm，成品纬密480根/10 cm。 坯布幅宽158.5 cm，坯布经密524根/10 cm，坯布纬密468根/10 cm，上机筘幅166 cm，筘号124齿/10 cm，地经纱8 232根，边纱48根，总经根数8 280根。 2 产品设计思路 2.1　原料的选用 纱线中使用的涤纶为Y形截面涤纶和中空结构涤纶。 当早晚气温较低的时候，双层透湿保暖面料要具有较好的保暖性能。根据这一要求，面料选用中空涤纶纤维作为保暖材料。中空涤纶的保暖性能非常好，这是因为中空涤纶纤维热传导系数低，热量不容易散失，而且中空涤纶纤维中含有静止空气，能形成阻止热量流失的隔热层，从而能够有效地防止肌体热量流失。 当人体气温比较高的时候，面料要具有优良的透湿功能。根据这一要求，面料中选用Y形截面的涤纶纤维。Y形截面的涤纶表面积大，纤维表面有三条明显的沟槽及大量的微孔，这种结构使得纤维的芯吸功能非常好，能讯速吸收人体肌肤产生的汗水，并通过表面的三条沟槽将汗水传输至面料的外层，从而保持肌体的干爽舒适[1]。 透湿保暖面料适宜作内衣面料，其需要具有优良的舒适性能。Y形截面涤纶和中空涤纶的柔软性均较好，面料手感柔和，但这两种纤维都是涤纶纤维，回潮率比较小，容易产生静电。莱赛尔纤维是一种再生纤维素纤维，回潮率在12%~13%之间，纤维的舒适性、柔软性均较好，并且纤维有丝绸般的光泽；面料中加入40%的莱赛尔纤维后，面料的回潮率得到了较大的提高，舒适性得到较大的提升，且面料光泽亮丽，保形性好，外在品质得到提高[2]。 Y形截面结构的涤纶与中空涤纶各占30%。涤纶/莱赛尔60/40 14.5 tex混纺纱质量指标：条干CV 12.7%，-50%细节3个/km，＋50%粗节15个/km，＋200%棉结10个/km，3 mm毛羽数34根/m。 2.2　工艺优化 2.2.1　采用双层面料 表层组织为平纹。平纹组织交织次数多，面料细致紧密，能够有效地防止寒气的侵入，提升面料的保暖性能。面料的里层为斜纹组织。斜纹组织的交织次数少，面料柔和，贴身性能好，与平纹组织相比，更容易将肌体产生的汗水吸收，保持肌体干爽。同时，由于里层贴身性能好，肌体与面料间的流动空气少，这对提高面料的保暖性能也有利[3]。 2.2.2　接结组织 通过表里换层的接结方式使织物形成了格形图案。通过使用表里换层，实现了上下层间的连接，但又和传统表里换层组织有明显的区别。一般表里换层组织，随着经纬纱上下易位，织物的组织跟着一起交换位置；本织物设计时，只有经纬纱上下交换位置，完成两层面料间的连接，而织物的组织不随着纱线一起交换；也就是表层始终为平纹组织，里层始终为斜纹组织。面料的组织图如图1所示。其中， 表示表层织物的经组织点，×表示里层织物的经组织点，○表示织制里层织物时表层经纱提起。 XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.04.016.F001 图1 织物组织图 传统的单层结构面料为保证保暖性，多使用较粗的经纬纱线，增加面料的厚度，阻止热量的流失。本面料设计时使用了较细的纱线，单层的保暖性能不如传统的单层结构织物，但通过双层组织，增加了面料的厚度，提高了面料的保暖性能。通过使用Y形截面涤纶，使面料的透气透湿性能要远高于单层结构的面料。 2.2.3　经纬密的设置 经纬密对面料的透湿性能和保暖性能有较大的影响。经纬密大，面料紧密细致，寒气不易侵入，面料的保暖性能好，但面料的透湿性能会下降；经纬密度小，面料柔软蓬松，透湿性能好，但面料的保暖性能会下降。经过试验，确定经密567根/10 cm，纬密480根/10 cm，面料的透湿性能与保暖性能均能达到较好的水平。 2.2.4　一花循环的设置 面料的织物组织结构为表里换层，属于双层面料，双层面料之间有空气存在。一花循环数大，两层面料间的连接少，空气容易流动，则面料的保暖功能降低，透气透湿性能增加；一花循环数小，两层面料间的连接多，空气不容易流动，静止空气层起到隔热层的作用，能够阻止热量的流失，面料的保暖功能增加，透气透湿性能降低。可以看出，每花循环数对面料的性能有一定的影响。本面料设计时，确定每花大小为3 cm左右的正方形。据此可以计算出一花中经纱循环数为170根经纱，纬纱循环数为144根纬纱。根据织物组织图可知，经纬纱的组织循环数为8根，经纱需要穿170/8=21.25(个)循环，取21个循环；纬纱需要穿144/8=18(个)循环，修正后的一花经纱根数为21×8=168(根)，纬纱根数为18×8=144(根)。 2.2.5　面料的起绒 面料的里层，也就是斜纹组织的一面进行拉绒整理。经过拉绒整理后的面料更加柔和，与肌肤的接触更好，一方面易吸收肌肤产生的汗水，保持肌肤干爽，另一方面起绒后的面料厚度有所增加，面料中含有的空气更不易流动，保暖性能更加优越。同时，经过拉绒后，面料舒适性也得到提高。 3 各工序生产要点 3.1　络筒 使用№21C型络筒机倒筒，络筒速度1 200 m/min。该型号的络筒机为筒子喂入，络筒时定长功能好，定长误差在千分之三以内；由于络筒机的精度较高，整经后只有少量的筒脚纱。 3.2　整经 使用CGGA114B型分批整经机，整经速度670 m/min，集体换筒，不进行附加张力设置。全幅经纱共计8 280根。根据多头少轴的整经原则，加工成11个经轴；整经配轴为：752根×3轴+753根×8轴。 3.3　浆纱 经纱为涤纶和莱赛尔的混纺纱，涤纶占60%，莱赛尔占40%；经纬密较高；双层织物；打纬阻力较小。根据以上特点，确定浆料配方的原则是少用PVA。浆料配方：30%PVA205，40%酯化淀粉，26%丙烯酸类浆料，2%平滑剂，2%抗静电剂。 面料中涤纶纤维的占比较高，根据相似相溶原理，浆料应该选用PVA浆料，但PVA浆料的退浆困难，且会造成环境污染。考虑到本织物的总经根数较多，经纬密大，完全不用PVA浆料，纱线容易断头，因此浆料配方中使用30%的PVA浆料。酯化淀粉中含有酯基和羟基，对涤纶纤维和莱赛尔纤维都有良好的黏附力，酯化淀粉使用40%；淀粉浆料的浆膜比较硬，PVA浆料分绞困难，而丙烯酸类浆料浆膜柔软，分绞性能好，浆料配方中加入26%的丙烯酸类浆料。涤纶纤维的回潮率低，摩擦时容易集聚静电，浆料配方中加入2%的平滑剂，减少纱线的摩擦，加入2%的抗静电剂，减少静电集聚[4]。 浆纱速度控制在50 m/min左右。经密高，纱线间的黏连多，浆纱速度快，容易撕裂浆膜，或分绞时产生断头，浆纱速度偏低控制。 上浆时要兼顾浸透与被覆，选用前重后轻的压浆工艺，前压浆辊压力18 kN，后压浆辊压力为14 kN。上浆率控制在9.5%左右。浆纱回潮率控制在4.5%~5%之间。 3.4　穿经 边纱48根，穿综顺序为1、1、2、2，每筘4入，每边24根。地经穿综顺序为（3、4、5、6、7、8、9、10）×21+（11、12、13、14、15、16、17、18）×21，每筘4入。 3.5　织造工序 选用天马⁃Ⅱ型剑杆织机。织机速度380 r/min。采用“早开口，晚引纬，低后梁”工艺原则。织物经密大，梭口不易清晰，选用早开口，开口时间310°。送纬剑进剑时间67°，接纬剑进剑时间64°。综框数较多，织物组织为双层结构，织制时上层经纱容易下沉，引起经停误关车。为了减少上层经纱下沉，使用低后梁工艺，后梁高度为－1刻度[5]。 通过采取以上工艺，织机十万纬经停2.2根，十万纬纬停10.8根，织机效率达88.6%，入库一等品率达96%。 3.6　起绒整理 起绒整理主要包括退浆和起绒两个工序。 退浆使用LMH085型退浆机。为了较好地去除浆料，采用碱退浆工艺。退浆工艺流程：进布→热水洗→浸轧退浆液→堆置→热水洗→冷水洗→落布。退浆工艺配方：10 g/L氢氧化钠，2 g/L渗透剂JFC，车速38 m/min，J型汽蒸箱温度102 ℃，堆置时间60 min。 起绒整理选用MA473型起毛机。起绒工艺流程：浸轧整理液（一浸一轧）→反面起绒。起绒配方：4 g/LS⁃40起毛油，2 g/L冰醋酸；pH值6，针辊速度5 m/min~6 m/min，大辊筒速度3.5 m/min~4.5 m/min。 4 面料性能测试 测试前，将面料放在温度为（20±1）℃、相对湿度（65±2）%的标准大气环境中平衡24 h。 根据GB/T 12704.2—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》测试织物的吸湿性。采用YGB216⁃Ⅱ型织物透湿仪。样品准备：裁取调湿后的直径为70 mm的圆形试样3块。试验条件：箱体温度（38±2）℃，相对湿度为（50±2）%，风速3 m/s；测试步骤：将组合试样放置在已达到规定条件的试验箱内，经过1 h平衡后进行第一次称重，再经过1 h以后再次称重。根据透湿率WVT=Δm/A·T，计算透湿率。其中，WVT为透湿率，单位g/（m2·24 h）；Δm为同一试验组合体两次称重差，单位为g；A为有效试验面积，本试验为0.002 83 m2；t为试验时间，单位为h。面料透湿率测试结果为18.52 g/(m2·h)。 根据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》测试织物保暖性。采用YG606G型热阻测试仪。样品准备：裁取调湿后300 mm×300 mm的试样3块。试验条件：环境温度（20±2）℃，相对湿度（65±2）%，试验板温度35 ℃，恒定气流1 m/s，加热时间90 s。分别测试3块试样的热阻值（单位m2·K/W），以算术平均值为最终结果。面料热阻值测试结果为0.098 52 m2·K/W。 从测试结果可以看出，开发的面料具有较好的吸湿性和保暖性。 5 结束语 为开发双层透湿保暖面料，采用Y形截面涤纶、中空涤纶与莱赛尔纤维混纺纱。Y形截面涤纶使面料具有优异的透湿性能，利于保持肌肤干爽；中空涤纶使面料具有优异的保暖性能；莱赛尔纤维使面料具有优异的舒适性和外在品质。通过使用表里换层组织，将上下两层连接在一起；面料正面使用平纹组织，布面细腻紧密，有利于阻止寒气侵入，提升了面料的保暖性能；里层组织为斜纹组织，触感柔软，贴身性能好，利于快速吸收人体汗水，进一步提升了面料的透湿性能。通过优化各工序工艺，最终保证了产品的顺利生产，织机效率达88.6%。经过拉绒整理后的面料更加柔和。测试结果表明，开发的面料具有较好的吸湿性和保暖性。