技术 | 多组分纱线开发及性能评价（下）

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六、织物性能测试

6.1 测试方法

6.1.1 吸湿发热性能测试：

根据FZ/T 73036-2010《吸湿发热针织内衣》对样品进行吸湿发热最高升温值和30min内平均升温值 检测。

6.1.2 保暖性测试：

按照GB/T 35762-2017《纺织品热传递性能试验方法》平板法。测试仪器：YG(B)606E型织物保温性能测试仪，测试方法：测量织物保暖率5次，取平均值。

6.1.3 织物抗起毛起球性测试：

按照GB/T 4802.1-2008《纺织品织物起毛起球性能测定第1部分：圆轨迹法》测试仪器：YG502型圆轨 迹织物起球测试仪。

6.1.4 织物透气性测试：

参照GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》测试面积20cm测试压力100 Pa，每块试样测试10 次，结果取平均值。

6.1.5 抗菌性能测试：

根据GB/T 20944. 3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》规定，测试样品大肠杆菌、葡 萄球菌和念珠球菌三大菌的平均抑菌率。

6.1.6 异味成分浓度减少率（体味）：

根据GB/T 33610.2-2017《纺织品消臭性能的测定第2部分：检知管法》和GB/T 33610.3-2019《纺 织品消臭性能的测定第3部分： 气相色谱法》对样品进行氨气和醋酸浓度减少率检测。

6.2 测试结果

根据以上的测试方法对保暖服进行检测，得到数据如表4所示。

表4 各项测试值

从表4中可以得出，保暖率达到37.5%以上，这是因为纱线成分中含有石墨烯中空纤维，可以产生远红外作用，中空纤维可以滞留空气，起到隔热作用。厕所味、汗味、体味和排泄物味都含有氨气和醋酸，所以异味成分减少率选择氨气和醋酸为测试代表，由表4可知，异味成分浓度减少率中氨气和醋酸的浓度减少率都超过国标要求的指标；另外三大菌的抑菌率均超过99%，面料中含有OPHB棉纤维和石墨烯涤纶，两种纤维都能抑制细菌繁殖，消除异味。最高升温值都超过规定的4.0℃，30min内平均升温值都超过3.5℃，符合吸湿发热服的要求。而蜂巢织组保暖服的透气率高达711.4mm/s，这与织组结构有关，由于织造过程中浮线的长度不一，导致织物间孔隙率大，在穿着过程中容易透过水汽，服用性能好。

七、抗菌保暖服性能评价分析

7.1 建立灰色近优模型

建立灰色近优模型对各种抗菌保暖面料进行综合评价，从而选出最佳面料，以适应市场需求。灰色近优法是一种不考虑指标的权重且计算量小、少数据、少信息等不确定问题的综合评价方法，应用较为广泛。

（1）根据m个试样n维测试指标建立灰矩阵模型，如式(1)。

式中：Ci为第i个抗菌保暖服面料性能测试指标名称；灰元值Rij为第i个指标第j种试样的测试结果。

(2)将测试的结果代入式(1)，得到白化灰矩阵R’8×4

(3)根据实测数据建立白化灰矩阵，使矩阵中每个灰元值进行无量纲处理，映射到[0，1]区间，转换为白化灰元值R”ij，由于最高升温值、30 min内平均升温值、保暖率、抗起毛起球、透气率、抗菌率、氨气浓度减少率和醋酸浓度减少率都是越大越优型指标，运用公式(2)计算出上限效果测度，按式(3)建立近优白化灰矩阵R”n×m。

式中：max{R’ij,Umax} = max (R’i1,…,R’im,Umax), Umax是测试指标中的最大最优值。 式中，Xij为第i个指标第j种试样的白化灰矩阵白化灰元值。

(4)根据实测数据得到白化灰元值的近优程度，建立近优白化灰矩阵R”8×4。

(5)计算各面料的近优度白化灰元R”s，数值越大越接近1，代表面料测试性能综合评价越优，按公式(4)计算。

式中，Sj为第j块面料的综合灰色近优度。

7.2 灰色综合评价

将白化灰元值效果测度按公式（4）计算出各面料的综合灰色近优度R”s：

R”s = Sj [S1,S2,…,S4] = [0.919,0.910,0.922,0.953]

由灰色近优模型的白化灰元矩阵可知，抗菌保暖服面料的综合灰色近优度，数值越大综合评价越好，由大到小排序：S4 > S3 > S1 > S2 ,说明面料4蜂巢组织的综合性能最好，其次是8枚3飞缎纹组织，平纹，2/1斜纹组织。面料4蜂巢组织与面料1平纹组织的最高升温值是一样的，都排在最高，其次是面料3缎纹组织，最差的是面料2斜纹组织。抗起毛起球性能最好的是面料1平纹组织，其次是面料2斜纹组织，面料3缎纹组织排在第三，最差的是面料4蜂巢组织。余下的指标都是面料4蜂巢组织最好，综合上述分析，抗菌保暖服的组织结构选择了蜂巢组织。为增强服装的吸湿透气性、抗菌性，面料用季铵盐型亲水硅油作柔软后处理。季铵盐阳离子具有抗菌性能，所带的正电荷可以吸附在带负电荷的细菌细胞表面，使其破裂而导致失活。

八、结束语

秋冬季天气寒冷，减少洗衣次数是人们考虑的一个方面，设计的保暖服要想达到既有保暖功能又有抗菌除臭功能的目标，可以将生物基OPHB抗菌棉、石墨烯中空涤纶和吸湿发热腈纶进行三组分混纺，在纺纱和织造过程中，也要有针对性地采用相应的技术措施来确保产品质量，分别制作出平纹、斜纹、缎纹及蜂巢组织的保暖服面料，建立灰色近优模型对其进行综合评价，得到如下结论：

①多组分混纺纱线具有较优的抗菌、除异味性能。

② 织造的4种面料，最高升温值都超过了规定的4.0℃，30min内平均升温值都超过了3.5℃，符合吸湿发热服的要求。

③蜂巢组织的保暖服面料，综合灰色近优度评价的性能最好。在赋予织物抗菌功能性的同时,改善了保暖服的吸湿透气性、舒适性及美观性。能满足消费者对功能性保暖服的需求，具有良好的市场前景。

来源： 张劲峰 绍兴孚亨纺织科技有限公司、周忠喜 绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院、沈殷 绍兴纤谷纺织品有限公司、姚春婵 绍兴中纺联检验技术服务有限公司、段亚峰 绍兴柯桥印染产业工程师协同创新中心
编辑：中国纱线网新媒体团队

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