苎麻织物刺痒感与织物组织结构的关系

苎麻织物刺痒感与织物组织结构的关系 14广西纺织科技2003年第32卷第2期 苎麻织物刺痒感与织物组织结构的关系 李丽君崔鸿均 【摘要】本文就苎麻织物的刺瘁感以及组织结构对刺瘁感的影响等 问题进行了分析,为设计 与生产苎麻产品提供了依据. 【关键词】苎麻织物刺痒感结构相 为了进一步利用我国丰富的苎麻资源,充分 发挥苎麻纤维吸湿放湿快,导热性能好,凉爽, 透气,强力高,风格独特,色泽高雅等特性,近 年来,各类苎麻纺织品相继开发面市,受到了广 大消费者的喜爱.然而,苎麻织物的刺痒感在一 定程度上还是制约着苎麻产品的发展,尤其是内 衣面料领域的应用.虽然通过原料混和成份,混 和比设计以及生物酶的柔软处理等工艺研究,使 改善刺痒感情况有一定进展,但由于形成刺痒感 的因素较为复杂,故迄今仍未得到彻底的解决. 本文就苎麻织物的刺痒感以及构成刺痒感的主要 因素之一一纱线的弯曲变形和与弯曲变形程度密 切相关的织物组织结构进行分析,提出克服苎麻 织物刺痒感的最佳结构相范围,为设计苎麻产品 提供了理论依据. 1苎?织?一??产生机曩 1.1生理学原理 刺痒感是一种皮肤触觉.当皮肤上的感觉神 经末稍受到外来物体的刺激,且达到一定强度 时,神经末稍就会产生兴奋,并通过中枢神经系 统的传递而产生刺痒的感觉. 刺痒感的产生和强弱与刺激源的压强,强 度,密度有关.当刺痒源的压力一定时,刺痒源 的尺寸越小,则压强越大.即当刺激源的尺寸小 于或等于人体感觉神经末稍的尺寸的临界值就会 引起刺痒感.如刺激源的密度大,则一个刺激源 就会引起多个神经末稍发生兴奋而引起较强的刺 痒感. 1.2苎麻纤维结构学原理 苎麻纤维是一种高结晶度的纤维素纤维,其 结晶度大于98%,而且整列度和定向度都较 高,因此,苎麻纤维的刚性大.而苎麻纤维的纤 度较棉大2.5倍,但强力则只高1.6倍,这说明 苎麻纤维的结晶结构不完整,存在不少缺陷.加 上苎麻纤维在脱胶过程中受到化学和高温高压的 作用以及机械的敲打作用,使其表面受到严重损 伤,形成了沟槽纵横的状态.苎麻纤维细胞的巨 原纤和微原纤大部分都存在裂痕或潜在的断裂 点.当苎麻织物在穿着中受到拉伸,弯曲,剪切 等机械作用时,在这些裂痕和潜在的断裂点处造 成应力集中,使苎麻纤维的微原纤发生断裂.这 些断裂点断面尖锐而硬挺,且其大小也正处于可 以引起强烈刺激的范围内,这样,就产生了刺痒 感.因此,产生刺痒感的主要原因是苎麻织物在 机械作用下微原纤断裂. 2苎?并?的一?童I嘲t坪 由纺织材料相关理论可知,纤维和纱线在弯 曲过程中,和任何梁的弯曲一样,各部位的变形 各不相同,如图1所示.中性面以上受拉伸,中 性面以下受压缩.弯曲率愈大,曲率半径r.愈 小,各层变形差异也愈大.当曲率半径r.过小 时,纤维将发生折断.如图2所示. 2003年第32卷第2期广西纺织科技15 图I纤维和纱线的弯曲变形 图2纤维和纱线的弯曲断裂 由图I可知,当纤维或纱线的厚度为b时, 最外层的拉伸伸长率8为: L外一L中 8——__ixl0o% xl00% = 击×100%(1) 即8=50?(%)(2) 由上式可知,随着曲率半径r.的减少,8增 大.当8增大到等于拉伸断裂伸长率时,最外层 开始被拉断,从而被撕裂折断.因此,纤维或纱 线不被折断的最小允许曲率半径ro为: r岫?50(3) 8 当苎麻纤维纱线愈细(厚度愈小),拉伸断裂 伸长率8愈大时,允许的最小曲率半径r愈 小,纤维和纱线愈不易被折断. 3苎?织?的?杓蠢甘 3.1织物结构相理论 织物中经纬纱之间的空间关系,称为织物的 几何结构.织物的几何结构十分复杂,它与经纬 纱原料,细度,密度以及织物组织等因素密切相 关.研究中,通过科学的抽象概括,将结构参数进 行必要的简化,从而建立起织物结构相理论学说. 织物结构相指经纬纱相互交织中屈曲波高的 不同配合状况.设经纬纱屈曲波高为hj,h.,经 纬纱直径为dj,d.,并设dj+d,=L根据hj/h. 值可分成十种结构相,其特征参数如表I所示. 衰I织鞠鲁结构相的特征?t 由表l可知,第l,9相位分别为纬纱或经纱 屈曲波高最大,即h.=h,或hj=h,而经 纬纱或经纱呈完全伸直状态,屈曲波高等于零, 即hj=0或h.=0的极端状态.第5相位也是一 个特殊相位,此时经纱屈曲波高恰好等于纬纱屈 曲波高,即hj=h.=L./2.当dj=d.时,则一 个系统纱线的屈曲波高就等于另一系统纱线的直 径,此状态称为零相位.将1—9相位这9个数阶 当作hj与h,变化的数阶,则可以得出,hi作L./ l0递增;h.则作L./l0递减.第l相与第9相均 出现了纬纱或经纱的最大屈曲波高,而第5相或 第0相避免了经纬纱最大的屈曲波高. 3.2苎麻织物的结构设计分析 苎麻纱线在交织状态中的屈曲波高愈大,则弯 曲变形就愈厉害.如果屈曲波高所形成的曲率半径 小于抵抗断裂所许可的最小曲率半径r岫时,苎 麻就会发生断裂.根据纱线断裂解体机理,断裂既 有纤维之间滑移所致,也有纤维自身断裂的因素. 而苎麻纤维自身断裂就会如本文前面所述,出现刺 痒感.所以控制苎麻纱线在交织中的屈曲波高,选 择合适的织物结构相是防止刺痒的一条有效途径. 当然,当经纬纱原料,组织,经纬密,经纬纱特等 结构参数有所差异时,不同情况还应区别对待. (下转第50页) 广西纺织科技2003年第32卷第2期 中华人民共和国发明专利技术 ?????令蜂疗缫丝手皮炎制剂 一 代新兴”蜂疗”技术,软膏剂型,局部涂搽柔擦,专注缫丝职业烂手,治理双手皮肤浸渍,瘙痒,红斑,丘疹, 水疱,糜烂,扁平疣,寻常疣等顽疾,独显奇功,且每次用量小,显效快,效力持久,防治兼优,在饱含生化物质的缫 丝汤内作业也不减效果;用于兽皮,兽毛,轻纺,化工等工业的污水,污物所致的接触性皮炎,也可收到较好的防治效 果,深受各地缫丝厂等企业职工关爱,分别荣辑于《世界优秀专利技术精选》和《中华优秀专利技术精选》史册. 本专利一,产权:寻求转让,并承诺与受让方后续约定,人才,质量,临床等”护上马,送一程”的相关事 项,欢迎面商; 二,产品:国内独此机构研制,直销供货. 产品名称 普柳锌软膏 普柳锌软膏 普柳锌灵膏 萎皇新毒害户垂调囊曩.擅手兵圈丝缉经济蔓果! 立缫,自动缫5OOg/~K10瓶/件r…………………一 耋:2盒220..盒0t//件4~20g/~g”筠舅j粗丝,双宫丝2o0盒/件一:一一::一::一一=二:一一.二= 研制机构:合江县荔园蜜蜂产品开发研究所蜂疗专科 地址:I~tJII泸洲市合江遗爱路123号邮编:646200 联系人:王治国电话:(0830)52658755210690 (上接第15页) 3.2.1麻棉交织物.若经纱为棉,纬纱为麻, 则宜选用第6相位至第9相位,不宜选择低相 位,并绝对避免第1相位的出现,以减少纬纱的 弯曲.反之,若经纱为麻,纬纱为棉,则宜选择 第l相位到第5相位,不宜选择高相位,并绝对 避免第9相位,以减少经纱的弯曲. 3.2.2纯麻织物.在织物组织的选择上应采用 交织次数少的组织,即尽量不用平纹组织,因为 平纹组织交织次数多,经纬纱弯曲次数和程度都 大,容易因弯曲而形成刺痒源.因此,多用交织 次数少的斜缎类组织,可减少刺痒感. 3.2.3高经密织物.因经密大,织造时为了开 清梭口,采用大的上机张力,经纱弯曲较小,且 当经密大于纬密时,构成织物支持面的是经纱, 所以,若采用麻棉交织配置,则一般以棉为经 纱,麻为纬纱,而且,在结构相设计中避免低相 位,这样对改善刺痒感有显着的作用. 3.2.4经纬向不同纱特的织物.对相同初始模 量的原料而言,纱特愈大,截面尺寸就愈大,截 面轴惯性矩也愈大,抗弯能力也就愈大.反之纱 特愈小,就愈容易产生弯曲变形.因此当苎麻织 物为经纬向原料相同,纱特不同时(一般为经纱 细,纬纱粗),则宜选择低相位,避免高相位,尤 其不能出现第9相位,以免产生经纱屈曲波高呈 最大值而造成刺痒源.同时,增大经纱的捻系 数,也可以提高经纱的抗弯能力. 4譬滔 通过上述分析,我们认为,造成苎麻织物刺痒感 的主要原因除了苎麻其本身和纤维结构特点以外, 还与苎麻纤维和纱线因弯曲变形断裂而产生了刺痒 源有关.因此,减少苎麻织物的刺痒感,就应避免苎 麻织物在交织过程中,纤维和纱线的过度弯曲,根据 不同的纱线,不同的织物密度,选择合理的织物组织 和交织结构,以达到改善苎麻织物刺痒感的目的. 参考文献 【1】吴汉金,郑佩芳编着.机织物结构设计原理【M】.上海:同济大学出版 社.1990 【2】江亦李.关于苎麻纺织品的刺痒感问题【J】.制衣业世界.1994.(12):57 【3】朱红,邬福蘑等编着.纺织材料学【M】.北京:中国纺织出版社.1994 (作者单位:浙江纺织职业技术学院)