针织间隔织物的性能与应用浅析

2022-03-26 08:20:00 | 浏览次数：

摘要；通过对针织间隔织物的一些物理机械性能，包括顶破强力、起毛起球性能、耐磨性能、保温性能、透气透湿性能进行测试，结合针织间隔织物的平方米干燥重量、厚度，分析该类织物的物理机械性能与平方米干燥重量及厚度之间的关系，并通过对针织间隔织物的物理性能的分析，探讨了针织间隔织物的应用领域。结果表明，针织间隔织物具有十分优秀的顶破强力、抗起毛起球性能、耐磨性能，可用于耐久性、高磨损产品，织物的顶破强力和织物的厚度与织物的平方米干燥重量成正关系，相较于同样厚度的产品，针织间隔织物的平方米干燥重量较低，可用于生产同类的替代产品。而针织间隔织物良好的保温性、透气性、透湿性也都使得针织间隔织物具有更广泛的用途。

关键词：间隔织物；针织；性能；应用

1　间隔织物介绍

间隔织物是三维复合材料的一种，通过纱线或织物层，将2片独立的织物结构连接在一起。三维间隔织物的结构就像三明治一样，由上下两个单独层和中间连接层组成，中间层是具有不同刚性的分隔纱线，与表层(第一层)和里层(最外层)相互垂直，并将它们连接起来(见图1)。

三维间隔织物可以用针织和机织两种方法生产，其中针织方法使用比较多，采用的设备包括经编机(拉舍尔)、纬编机和横机(包括两个系统的织针，且织针是带有可变化的针踵针)。在设计和编织时易于变换门幅、疏密、间隔高度，加上树脂浸渍、涂层，层合等工艺的应用，可以获得透气性、吸湿性、导湿性、抗震性、过滤性、抗压弹性和可成型性等服用性能和机械物理性能。

由于间隔织物具有多种非常独特的物理机械性能，其应用领域也在不断拓宽，因此，近年来已经成为特别关注的焦点。间隔织物已成为当代技术和日常生活中极为重要的一个组成部分，它们包括：服装用、汽车用、农用，建筑结构用、纺织结构复合材料、过滤用，土工织物，医疗用、家用、安全防护用，运动以及娱乐用及其他诸如洗涤用，包裹用等一般用途。

2　针织间隔织物的性能测试

2.1　针织物平方米干燥重量

根据FZ/T 70010-2006《针织物平方米干燥重量的测定》进行测试。试样调湿后，切取5块100平方厘米的织物，放入烘箱内，过一段时间将烘箱内的试样移入干燥皿中，放在标准大气环境中平衡达到30min以上，然后将试样进行称重，两次称重的质量差低于0.1％，即可得到这5块试样的干燥重量。称重后通过公式(1)计算得出平方米干燥重量，结果如图2。

针织物平方米干燥重量=干燥后称重的重量/试验块数×100(1)

2.2　起毛起球

根据GB/T 4802.1-2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分圆轨迹法》进行测试。由于针织间隔织物的多种用途，所以对试样进行两种起毛起球试验。

1)压力590N，起毛50次，起球50次：

2)压力600N，起毛600次。

试验结果均为4～5级，可见该类试样的起毛起球性能都良好。

2.3　顶破强力

根据标准GB/T 1 9976－2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》，选择了直径为25mm的球形顶杆，速度为300mm/min,对试样进行顶破试验，选用INSTRON万能材料试验机进行试验，结果见图3。

将织物的顶破强力与织物的平方米干燥重量进行比较发现，随着试样的平方米干燥重量的增加，织物的顶破强力有增大的趋势。同时从试验数据可得出针织间隔织物的强力较高，耐久性能较好。可用于增强材料的开发。

2.4　厚度

调湿后，对试样的织物厚度进行测试。

根据GB/T 3820－1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》，首先通过对该种针织间隔织物的所属种类进行排除，该种织物不属于毛绒类、疏软类和蓬松类，所以将该类织物划归为普通类，按照标准应该选择压脚为2000mm2。加压压力为1kPa，通过计算得出加压压力为200cN。

试验条件：压脚：2500mm2：压力：200cN：仪器：织物厚度仪；加压时间：10s。

通过对厚度和平方米干燥重量的分布图曲线进行比较，可以看出，从两个图的比较中，可以看出厚度与平方米重量成正相关。比较于同厚度的织物而言，针织间隔织物相对平方米干燥重量较低。

2.5　耐磨性能

根据标准GB/T 21196.2-2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第2部分试样破损的测定》，对调湿后的试验进行耐磨性能的测试，

该类织物的普遍耐磨性能良好，耐磨次数多数能达到40000次以上。可见这些织物的耐磨性能都优良，可用于磨损性较大的产品。它们耐久性好，可循环使用，结构稳定，产品设计范围广。与其他聚氨酯泡沫材料，橡胶、皮革制品、机织物或非织造布相比，其质量轻，柔软，有弹性。间隔织物在现代产业中具有极高的使用价值。现正逐步尝试取代汽车内饰材料中的聚氨酯泡沫材料及其层压制品。例如座椅套和坐垫、内衬布和车顶衬、卡车和公共汽车的挡泥板、座椅支撑材料等。

2.6　保温性能

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》，使用平板式保温仪对织物的保温性能进行测定，测定结果如图5。

与织物的平方米干燥重量进行比较，织物的平方米干燥重量与保温率成正相关。

FZ/T 73022－2004《针织保暖内衣》规定，无论使用何种保暖材料，今后凡标称“保暖内衣”的产品，保暖率不得低于30％(即至少确保30％热能不能散失)。从所做测试的针织间隔织物的保温率测试，可看出该类织物除了空隙特别大的织物外，大部分织物的保温率均大于30％，从而可知该类织物的保温性能较好，可用于服用。

目前，利用针织间隔织物的保温性能有一种特别用途就是马鞍，织物两面都是密实的，用以保护动物不受寒，同时把排出的汗从皮层排到外面。

2.7　透气性能

根据GB/T 13764－1992《土工布透气性的试验方法测试织物的透气性能》，所得结果如图6所示。

2.8　透湿性能

根据GB/T 12704.1－2009《纺织品织物透湿性试验方法第一部分：吸湿法》对纺织品的透湿性能进行测试。测试结果如图7。

从图7、图8可以看出，针织间隔织物具有良好的透湿透气性能。良好的导湿透气性能是间隔织物优于其他纺织品的一个重要特性。因此可把它制成手术台垫，防止长期卧床病人生褥疮的床罩以及吸收病人体液的床垫，也可以作为婴幼儿的床垫罩和床垫内层。这类织物一面网孔结构，另一面密实结构，在织物背面涂的附加膜使间隔织物防水、透气，又能把汗从表层排到外面，而且保暖。另有试验证明，由间隔织物制成的床垫能有效地降低应力集中，避免病人因长时间卧床而引起伤痛。

间隔织物也可以应用于时装包和运动包，其目的是使这些包具有工艺外观：在运动后可以在这些包中装入湿的洗澡衣服而不会有任何携带问题。