棉毛混纺织物是将棉纤维和羊毛纤维混纺成纱线并织造得到的面料。羊毛纤维是典型的吸湿性强而疏水的纤维(羊毛纤维表面鳞片结构导致其疏水)，不适用于纯纺运动面料。通过棉纤维和毛纤维混纺，使织物既具有棉纤维优良的吸湿性和舒适性，又具有毛纤维的毛型手感，可增加织物的保暖性和抗皱性。棉毛混纺织物属于新兴的高档面料，受到消费者的青睐，可以应用于运动衣和内衣面料的开发。

随着生活水平的提高，大众对高档面料和舒适性面料的要求也逐渐增多，关于棉毛混纺的研究也在不断深入。本文主要以精纺棉/丝光羊毛(JC/W) 为原料，采用JC/W (90/10)、JC/W (85/15)、JC/W(80/20)3种混纺比，分别通过集聚纺和集聚赛络纺2种方式纺成22tex纱线并织成相同组织结构和参数的针织物，研究棉和毛纤维不同混纺比对其针织物性能的影响，以期为高品质棉毛混纺织物的开发提供参考。

实验结果与分析

纱线性能分析：纱线的强伸性、毛羽以及条干均匀度是表征成纱质量的重要指标,纱线性能表征如表3所示。由表3可知，随着羊毛纤维含量的增加，纱线的强伸性有所下降，条干不匀和毛羽H值都相对增大。这是因为一方面羊毛纤维的断裂强度比棉纤维低，混纺后纱线强力会下降；另一方面羊毛纤维比棉纤维粗，混纺后纱线截面内含有的纤维根数减少，纤维间抱合力小，纤维易“滑脱”断裂，露出纱线表面形成毛羽，从而降低纱线强力，增加纱线表面毛羽。由表3也可知，在相同条件下，集聚赛络纱的纱线性能要优于集聚纱，这与集聚赛络纺双粗纱喂入纺纱方式有关，使其具有部分“股线”特征，纤维间结合的更加紧密，纱线捻幅增大，使得纱线强伸性和条干毛羽都有所改善。

表3：纱线性能表征

织物性能分析

不同棉毛混纺比织物耐磨性能分析：织物的耐磨性是指织物抵抗磨损的性能，测定不同摩擦次数下织物的质量损失，从而分析织物的耐摩擦性。根据测试结果绘制了6种织物的质量损失率折线图，质量损失率与摩擦次数之间的关系如图1所示。

图 1 质量损失率与摩擦转数之间的关系

由图1可以看出，摩擦次数在25000次时质量损失率发生了明显的变化，25000次前后，6种织物的质量损失率由缓慢增大转变为大幅度升高。图1中6种织物随着羊毛含量的增加，织物的耐磨性降低。织物耐磨性主要受纱线的影响，一方面因为毛纤维比棉纤维粗，且丝光后的羊毛纤维强度降低，混纺后纱线内部纤维根数减少，纤维间抱合不紧密，使得纱线的强力和耐磨性都降低，从而使织物耐磨性有所下降；另一方面，羊毛含量高，纱线的条干变差，粗细节处捻回数不一致，摩擦时纤维易抽离织物表面，耐磨性变差。

集聚赛络纺针织物的耐磨性要高于集聚纺针织物的耐磨性，这是由于集聚赛络纺纱是2根纤维须条在吸风负压作用下集聚而成，在集聚和合股双作用下，纤维更加紧密的束缚在纱体上，纤维间抱合力和摩擦力增大，不易产生滑脱。此外，2根须条和合股纱的捻向一致，在受到外力作用时，纤维受力均匀，强度利用率较高。

不同棉毛混纺比织物透气透湿性分析：织物的透气透湿性是表征织物舒适性的重要指标，透气透湿性的好坏与纱线表面的毛羽数量密切相关。6种织物的透气率和透湿率如表4所示。

表 4 织物的透气率和透湿率

由表4可知，随着羊毛含量的增加，织物的透气透湿性有所降低，但没有大幅度变化。这是因为织物的透气性主要取决于纱线间的孔隙率，随着羊毛纤维含量的增加，纤维间抱合力减小，纱线表面毛羽量增大，从而减小了纱线间的缝隙，阻碍了气体流动，使得织物透气率有所减少。除了毛羽阻碍水分子的扩散外，羊毛纤维吸湿性极强，吸湿后纤维直径变粗，进而影响到水分子通道，导致织物透湿性变差。

集聚赛络纺针织物的透气透湿性比集聚纺针织物好，这是由于集聚赛络纺纱中的2根纤维须条经吸附集聚后带有一定的捻度，后又经汇聚合股加强捻，即“先弱捻，后强捻”，使得纱体上的纤维紧密抱合在一起，避免纤维露出纱线表面形成毛羽。

不同棉毛混纺比织物保温性分析：保温性是表征织物舒适性的重要指标之一，指存在温差的情况下，织物阻止高温侧向低温侧传递热量的性能。6种织物的保温率和克罗值如表5所示。由表5可知，在2种纺纱方式下，随着羊毛含量的增多，织物的克罗值和保温率增大，热传递性能变差，织物的保温性变好。造成这种现象的原因一是羊毛纤维导热系数小、蓬松性好，在羊毛的各皮质细胞间各原纤和微原纤等微结构间存在许多微隙，微隙间充满空气，在内部空气静止状态下，可以减少纤维间内外空气的对流，从而增强织物保暖性；二是随着羊毛含量的增多，纱线表面毛羽增多，毛羽使织物中孔隙的孔径减小，减少空气流通，从而提高织物的保暖性。

表 5 织物的保温率和克罗值

不同棉毛混纺比织物顶破强力分析：织物顶破是模拟织物与人体肘部、膝部以及手指脚趾等部位的受力情况，顶破强力是能够直接反映针织物受到外力顶压作用后产生变形和破裂的耐用性指标，也是反映织物力学性能的重要指标之一。6种不同织物的顶破强力测试结果如图2所示。

图 2 织物的顶破强力

由图2可以看出，随着羊毛混纺比的增加,织物的顶破强力逐渐降低。这是因为织物强力与纤维和纱线的断裂强度及断裂伸长率有关，随着羊毛含量的增加，一方面羊毛纤维断裂强度比棉低，另一方面羊毛纤维比棉纤维粗，混纺后纤维间抱合力减弱，受到外力作用时，纤维受力不匀，容易在薄弱处断裂，从而导致织物的顶破强力降低。

集聚赛络纺纱织物的顶破强力高于集聚纺纱织物，因为集聚赛络纺纱线中双纤维须条经过负压集聚后紧密的束缚在纱体上，纤维间抱合力和摩擦力大，纱线结构均匀，强力基本不受纤维转移的影响。

不同棉毛混纺比织物风格特征分析：织物风格是人的感官对织物做出的综合评价，是织物固有的力学性能作用于人的感觉器官所产生的效应，受物理、生理、心理、社会等因素共同影响，代表织物的外观特征和内在质量。常用的织物风格表征指标为织物光滑度、柔软度和硬挺度，织物的综合指标越好，织物的手感越丰满。除此之外，折皱回复性也是表征织物风格的重要指标之一，折皱回复性是指织物在存放、使用时具有折皱回复的性能。6种织物风格特征的表征值如表6和图3所示。

表 6 织物风格表征值

由表6可知，随着羊毛含量的增加，织物风格特征的表征指标基本没有明显变化，织物的柔软度没有显著性差异。羊毛含量在20%左右时，织物挺括舒适，因为羊毛纤维比棉纤维粗，弯曲刚度较大，所以羊毛含量增加，织物的挺括性更好。集聚赛络纺纱因其纱线结构紧密，纤维间抱合力大，有助于提升针织物的硬挺度。

由图3可以看出，随着羊毛含量的增加，织物的折皱回复率变大，集聚赛络纺织物的折皱回复率稍高于集聚纺纱织物，6种织物中织物3#和织物6#的折皱回复率较大。织物的折皱回复性与纤维的弹性回复率有关，纤维的弹性回复率越大，织物折皱回复性越好，因羊毛纤维弹性好，受到外力作用时具有回弹性，使得织物的折皱回复性增强。由图3可知，集聚赛络纺针织物的抗折皱性更好，这是因为集聚赛络纺纱是由2根纤维须条经过“先弱捻，后强捻”方式成纱，纤维间抱合紧密，不易受外力作用产生变形。

图 3 织物的折皱回复率

总结

在力学性能方面，随着羊毛含量的增加，织物的强度和耐磨性都有所下降，JC/W(90/10)混纺织物的强力和耐磨性最好，这与纱线强伸性降低有关；在热湿舒适性方面，随着羊毛含量的增加，织物的透气透湿性能略微下降，但是变化并不明显，相反织物的保暖性有很大提高，JC/W(80/20)混纺织物的保暖性最好；在织物风格特征方面，6种织物的柔软度和光滑度几乎没有差别，随着羊毛含量的增加，织物的折皱回复率稍有提高，JC/W(80/20)混纺织物挺括抗皱性最佳；JC/W(90/10)混纺织物柔软细腻最佳。在2种纺纱方式下，集聚赛络纺织物的各项性能均优于集聚纺织物，集聚赛络纺纱线结构更紧密，强伸性、毛羽条干等都得到了改善。羊毛比例低时织物柔软光滑，具有较好的强力和耐磨性，羊毛比例高时织物更加挺括抗皱，保暖性更好。在实际应用中，应根据对织物的特殊性能要求选择合适的混纺比，既可以提高产品的品质，又可以降低成本，提高经济效益。

文章节选自：《毛纺科技》，徐梦梦等，江南大学 纺织科学与工程学院