全 文 ：牛角瓜纤维混纺针织物性能测试与分析
罗　艳１，吴　炜２，万贤福１，３，汪　军１，３
（１．东华大学 纺织学院，上海　２０１６２０；２．巴音郭楞蒙古自治州纤维检验所，
新疆 巴音郭楞　８４１０００；３．东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室，上海　２０１６２０）
摘要：将６种不同混纺比例的牛角瓜纤维混纺纱织成纬平针织物，分别测试针织物的拉伸力学性
能、保暖性、透气透湿性和耐磨性能，并对结果进行了对比分析，发现牛角瓜纤维／棉／涤纶混纺织
物在拉伸力学性能、透气性和耐磨性能方面较优，而牛角瓜纤维／棉混纺织物在保暖性和透湿性
能方面较好。指出：不同牛角瓜纤维含量的织物性能不同，牛角瓜纤维含量为３０％的混纺针织
物力学性能较好，可用于针织袜子产品开发；牛角瓜纤维含量为４０％的混纺针织物力学性能稍
差，但保暖性能较好，可用于针织保暖内衣面料；牛角瓜纤维含量为５０％的混纺针织物力学性能
较低，但保暖性优异，需要进一步优化其力学性能，使其满足保暖性要求的同时更耐穿。
关 键 词：牛角瓜纤维；混纺针织物；织物性能；断裂强度ＣＶ；力学性能；保暖性；耐磨性
中图分类号：ＴＳ１０１．９２＋１　　　文献标志码：Ｂ　　　文章编号：１００１－９６３４（２０１６）０４－００３５－０３
Ｔｈｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　Ｔｅｓｔ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ａｋｕｎｄ　Ｋｎｉｔｉｎｇ　Ｂｌｅｎｄｅｄ　Ｆａｂｒｉｃ
ＬＵＯ　Ｙａｎ１，ＷＵ　Ｗｅｉ　２，ＷＡＮ　Ｘｉａｎｆｕ１，３，ＷＡＮＧ　Ｊｕｎ１，３
（１．Ｔｅｘｔｉｌｅｓ　Ｃｏｌｅｇｅ　Ｄｏｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１６２０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｆｉｂｅｒ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｂａｙｉｎｇｏｌ　Ｍｏｎｇｏｌｉａｎ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｐｒｅｆｅｃｔｕｒｅ，Ｂａｙｉｎｇｏｌ　８４１０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｄｏｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｘ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　Ａｋｕｎｄ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｙａｒｎｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｂｌｅｎｄｉｎｇ　ｒａｔｉｏ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ｉｎｔｏ
ｐｌａｉｎ－ｋｎｉｔｔｅｄ　ｆａｂｒｉｃ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｓ　ｄｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗａｒｍｔｈ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ，ａｉｒ
ａｎｄ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｂｒｉｃｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ａｋｕｎｄ／ｃｏｔ－
ｔｏｎ／ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃ　ｉｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈａｎ　Ａｋｕｎｄ／ｃｏｔｔｏｎ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃ　ｉｎ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｉｒ
ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｂｕｔ　ｉｓ　ｗｏｒｓｅ　ｉｎ　ｗａｒｍｔｈ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
ｗｈｅｎ　ｔｈｅｓｅ　ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃｓ　ｃｏｎｔａｉｎ　ｓａｍｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　Ａｋｕｎｄ　ｆｉｂｅｒｓ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｋｕｎｄ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒａｔｉｏ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　Ａｋｕｎｄ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃ
ｈａｓ　ｅｘｃｅｌｅｎｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ａｋｕｎｄ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　３０％，ｗｈｉｃｈ
ｉｓ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｋｎｉｔｔｅｄ　ｓｏｃｋｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｉｓ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｌｏｗｅｒ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｗａｒｍｔｈ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ｉｓ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｂｅｔｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ
４０％ Ａｋｕｎｄ　ｆｉｂｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｋｎｉｔｔｅｄ　ｗａｒｍｅｄ　ｕｎｄｅｒｗｅａｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ
Ａｋｕｎｄ　ｂｌｅｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　５０％ Ａｋｕｎｄ　ｆｉｂｅｒｓ，ｓｏｍｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｓ　ｎｅｅｄｅｄ　ｉｎ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｂｒｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ａｋｕｎｄ　ｆｉｂｅｒ；ｂｌｅｎｄｅｄ　ｋｎｉｔｔｅｄ　ｆａｂｒｉｃ；ｆａｂｒｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ＣＶ；ｍｅｃｈａｎｉ－
ｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｗａｒｍｔｈ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ；ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
收稿日期：２０１５－１２－２４
作者简介：罗　艳（１９９０—），女，四川仁寿人，研究生，主
要从事棉纺技术方面的研究。
牛角瓜纤维又名水晶棉，是从牛角瓜果实中获
得的冠毛纤维，属于天然纤维素纤维，呈淡淡的黄
色，有蚕丝般柔和的光泽，手感柔软滑糯。该纤维特
征为：纵向光滑无转曲，横截面呈圆形或椭圆形，有
】５３【
第４３卷　第４期
２０１６年７月 　　　　　　　　　　　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ ·２３３·
高达８０％的中空度，因此保暖性好［１］；纤维强度较
棉纤维低，但高于木棉纤维［２］；回潮率比棉高，吸湿
性好，并且具有一定的抗菌性［３］，非常适合开发抗菌
性要求稍高的纺织品，如内衣内裤、袜子毛巾、医用
纱布等；此外，因其具有体积质量小和保暖性好的特
点，也可用于开发轻薄保暖型服装面料。
因为具有较多的优异性能，牛角瓜纤维受到广
泛关注，有人用化学方法对其进行了一定的预处理，
改善了纤维强力和抱合力，使牛角瓜纤维能够顺利
纺纱［４－７］；也有人对某种比例的牛角瓜纤维／棉纤维
混纺纱进行了纺纱工艺研究和织物产品开发［８］。但
对牛角瓜纤维混纺织物的研究较少，牛角瓜纤维混纺
织物品种多样性还不够丰富，限制了牛角瓜纤维在纺
织服装领域的应用。因此，笔者将对牛角瓜纤维不同
混纺比例织物进行性能测试和分析，研究牛角瓜纤维
混纺比例对织物性能的影响，以及不同原料与牛角瓜
纤维混纺后织物的性能差异，并通过优选混纺比例开
发出一种适合做针织保暖内衣的面料。
１　试样准备
１．１　纱线性能
笔者采用的纱线为自行设计试纺的牛角瓜纤
维／棉纤维混纺纱和牛角瓜纤维／棉纤维／涤纶纤维
混纺纱，其混纺比例和纱线性能如表１所示。为方
便描述，对牛角瓜纤维／棉纤维３０／７０、４０／６０、５０／５０
和牛角瓜纤维／棉纤维／涤纶纤维３０／２０／５０、４０／２７／
３３、５０／３３／１７混纺纱编号分别为１、２、３、４、５、６，混纺
针织物编号分别为１号、２号、３号、４号、５号、６号。
表１　各纤维的混纺比例和纱线性能
纱线品种
断裂强度／
（ｃＮ·ｔｅｘ－１）
断裂强度ＣＶ／％ 断裂伸长率／％ 条干ＣＶ／％
粗节 细节
个·ｋｍ－１
３ｍｍ及以上毛羽
指数／（根·ｍ－１）
１　 １５．７３　 ８．５６　 ６．８６　 １８．３７　 ３７５　 ６０　 ３２．０１
２　 １３．５７　 ９．８８　 ６．５３　 １９．７９　 ４４５　 １４０　 ３３．０３
３　 １１．２３　 １１．６５　 ６．４０　 ２０．９６　 ５３０　 １８０　 ３６．１５
４　 １６．７６　 １０．２０　 ８．９１　 １７．８３　 ３４５　 ５５　 ３０．００
５　 １４．８５　 １０．４１　 ７．２１　 １９．１４　 ４１２　 ９０　 ３１．２０
６　 １２．６８　 １１．９６　 ６．２７　 ２０．１２　 ５２０　 １５２　 ３５．６７
　　由表１可知，分别对比分析１、２、３号纱线和４、
５、６号纱线可得出如下变化规律：随着牛角瓜纤维
含量的增加，混纺纱的断裂强度、断裂伸长率逐渐下
降，纱线条干均匀度变差，毛羽增多，这主要是由于
牛角瓜纤维抱合力较差，刚性大，易脆断所致。分别
对比１和４、２和５、３和６号纱线，即对比相同牛角
瓜纤维含量的牛角瓜纤维／棉纤维混纺纱和牛角瓜
纤维／棉纤维／涤纶纤维混纺纱性能，发现加入涤纶
纤维的牛角瓜纤维混纺纱断裂强度和断裂伸长率都
得到提升，条干均匀度得到改善，毛羽量减少，这主
要是因为涤纶纤维强度是三种混纺纤维原料中最高
的，且纤维整齐度好，从而使纱线质量得到改善。
１．２　织造工艺
纬平针组织一般是内衣类、袜类等的首选组织，
且结合牛角瓜纤维中空结构、保暖性好、吸湿性好的
特点，笔者将６种混纺纱织成相同规格的纬平针织
物，测试几种织物的拉伸性能、保暖性、透气透湿性
能和耐磨性，研究混纺比对织物性能的影响以及不
同原料与牛角瓜纤维混纺后织物性能差异，希望通
过混纺比的优选开发出一种针织保暖内衣面料。织
造试样的织机采用东华大学小型针织打样圆机，筒
径为２０ｃｍ，机号为Ｅ１８；织造纱线号数为１８．２ｔｅｘ，
采用两根单纱喂入方式。
２　织物性能测试与分析
２．１　测试方法
针织物的密度、厚度和平方米干重分别采用
Ｙ５１１Ｂ型织物密度镜、ＹＧ１４１Ｎ型数字式织物厚度
仪和Ｙ８０２型八篮恒温烘箱测得。织物强力采用梯
形法、ＨＤ０２６Ｎ＋电子织物强力仪测定，夹持长度为
１００ｍｍ，拉伸速度为１００ｍｍ／ｍｉｎ，预加张力为２Ｎ。
织物的保暖性依据 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》、采用
ＹＧ６０６Ｅ型纺织品热（湿）阻测试仪测定。织物的透
湿性采用吸湿法、依据ＧＢ／Ｔ　１２７０４．１—２００９《纺织
品　织物透湿性试验方法：第１部分：吸湿法》、采用
ＹＧ６０１Ｈ型电脑织物透湿仪测定。透气性依据
ＧＢ／Ｔ　５４５３—１９９７《纺织品　织物透气性的测定》、
采用ＹＧ４６１Ｅ型透气性测试仪，其测试有效面积为
０．００２　８３ｍ２，吸湿时间为１ｈ。耐磨性依据 ＧＢ／Ｔ
２１１９６．３—２００７《纺织品　马丁代尔法织物耐磨性的
测定　第３部分：质量损失的测定》规定的方法、采
用ＹＧ４０１Ｅ型织物平磨仪测定。
２．２　测试结果及分析
几种混纺织物基本参数见表２，各种指标的测
】６３【 Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　　　　　　　　　　　　
Ｖｏｌ．４３　Ｎｏ．４
Ｊｕｌ．２０１６·２３４·
试结果见表３。
表２　几种混纺织物基本参数
编号
横密 纵密
线圈数·（５ｃｍ）－１
织物厚度／
ｍｍ
干重／
（ｇ·ｍ－２）
１号 ５３　 ５８　 ０．８３０　 １４１．５
２号 ５４　 ６０　 ０．８３９　 １４６．５
３号 ５４　 ５９　 ０．８３５　 １４３．０
４号 ５３　 ５９　 ０．８３３　 １４２．５
５号 ５４　 ６０　 ０．８４０　 １４７．０
６号 ５３　 ６０　 ０．８３７　 １４５．５
　　由表２可以看出，几种混纺织物横密和纵密较
为接近，织物厚度和平方米干重也无过大差异。
表３　各种织物指标测试结果
织物指标 １号 ２号 ３号 ４号 ５号 ６号
纵向断裂强力／
Ｎ ２２６．７５　１９４．５０　１６３．２５　２６６．２５　２３０．７５　１８６．５０
纵向断裂
伸长率／％ ５５．４６　５５．０６　４８．９０　６６．９８　５８．８６　５８．１４
横向断裂强力／
Ｎ １６１．７５　１５４．５０　１３３．２５　１７９．７５　１６６．００　１４３．５０
横向断裂
伸长率／％ １０３．１１　９９．７４　９５．８４　１０４．１０　９１．７９　８７．５３
保暖率／％ ４６．０９　４７．４８　４８．８７　４５．５１　４７．０３　４８．６４
透湿率／
（ｇ·（ｍ２·ｈ）－１）
４００．７１３９２．２３３８１．６３３３６．７５３２２．６１３１８．０２
透气率／
（ｍＬ·（ｃｍ２·ｓ）－１）
７１５．８３５９２．４０５３７．３６８１１．４８６２８．１５５７３．１８
耐磨指数／
（次·ｍｇ－１）
７２４．６６４１．０５８１．４８０６．５７３５．３６０２．４
　　按表３中数据对几种牛角瓜纤维混纺针织物性
能进行对比分析，结果如下。
ａ）　相同牛角瓜纤维含量的牛角瓜纤维／棉纤
维／涤纶纤维混纺织物（前者）与牛角瓜纤维／棉纤维
混纺织物（后者）性能对比可以看出，前者横向和纵
向的断裂强力、断裂伸长率、织物耐磨性、透气性均
优于后者，但保暖性和透湿性能比后者差。其中，拉
伸性能差异主要与纱线性能有关；前者耐磨性高于
后者，这是由于含涤纶纤维的混纺纱线的毛羽量较
后者少，这使得前者在平磨时，纤维从纱线中抽拔出
来或磨断的可能性减少；同时涤纶纤维强度高、有一
定的卷曲，因此抱合力较好，纤维不易受摩擦而断
裂，且纤维从纱线中抽拔出来难度更大，耐磨性也较
好；此外，前者的透气性更好，主要是其混纺纱线毛
羽量少于后者，毛羽多对织物孔隙填充较多，使得气
体通过的难度增加，造成牛角瓜纤维／棉纤维混纺织
物透气性下降；前者保暖性不如后者主要是因为涤
纶纤维保暖性较差，且含有涤纶纤维的混纺纱毛羽
较少，降低了织物中静止空气含量，因此保暖性下
降；透湿性差异主要是由于牛角瓜纤维和棉纤维吸
湿性较好，织物吸水、保水量很大，因此透湿性好。
ｂ）　从同种混纺原料、不同混纺比织物的性能
对比分析可以看出，随着牛角瓜纤维含量的增加，织
物断裂强力、断裂伸长率、透气率、透湿率和耐磨指
数均减小，而保暖率增加。随着牛角瓜纤维含量的
增加，纱线性能下降，导致织物拉伸性能变化；牛角
瓜纤维含量增大后，混纺纱毛羽量增加，加大了空气
和气体水分子通过织物的阻力，因此透气率和透湿
率下降；牛角瓜纤维有较大的中空度，腔内滞留了大
量静止空气，使牛角瓜纤维含量越高，所含静止空气
越多，保暖性越好。
３　结论
通过测试结果分析，相比牛角瓜纤维／棉纤维混
纺织物，混入了涤纶纤维后的牛角瓜纤维／棉纤维／
涤纶纤维混纺织物在拉伸性能、耐磨性和透气性方
面有所改善，虽然保暖性稍差，但总体而言也达到保
暖针织内衣的要求；在不同牛角瓜纤维含量的混纺
织物性能对比中发现，牛角瓜纤维含量为３０％的混
纺织物力学性能较好，可用于针织袜子产品的开发；
牛角瓜纤维含量为４０％的混纺针织物力学性能稍
差，但保暖性能较好，可用于针织保暖内衣面料；而
牛角瓜纤维含量为５０％的混纺针织物由于织物力
学性能较低，但保暖性优异，因此需要进一步优化其
力学性能，使其满足保暖性要求的同时更耐穿。
参考文献：
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】７３【
第４３卷　第４期
２０１６年７月 　　　　　　　　　　　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ ·２３５·