羊羔絨搖粒絨複合布的耐磨性能測試及在工裝服飾中的應用 一、引言 隨著現代工業生產環境對勞動者防護要求的不斷提高，功能性麵料在工裝服飾領域的應用日益廣泛。其中，羊羔絨與搖粒絨通過複合工藝形成...
羊羔絨搖粒絨複合布的耐磨性能測試及在工裝服飾中的應用
一、引言
隨著現代工業生產環境對勞動者防護要求的不斷提高，功能性麵料在工裝服飾領域的應用日益廣泛。其中，羊羔絨與搖粒絨通過複合工藝形成的新型複合麵料，因其兼具保暖性、柔軟性與一定的機械強度，逐漸成為冬季工裝麵料的重要選擇之一。該類複合布不僅具備良好的熱濕舒適性，同時通過結構優化和材料複合技術提升了其耐磨性能，滿足了特定作業環境對麵料耐用性的需求。
本文將係統探討羊羔絨搖粒絨複合布的結構特征、物理性能參數、耐磨性測試方法，並結合國內外相關研究成果，深入分析其在工裝服飾中的實際應用表現，為功能性服裝材料的研發提供理論支持與實踐參考。
二、羊羔絨搖粒絨複合布的構成與特性
2.1 材料組成
羊羔絨（Lambswool-like Fleece）是一種仿羊毛短絨織物，通常以聚酯纖維（PET）為原料，通過拉毛、剪絨等後整理工藝製成，表麵呈現細密蓬鬆的絨毛層，具有優異的保溫性和觸感柔軟性。而搖粒絨（Polar Fleece）則是通過針織或機織形成基礎織物後，經起毛、搖粒定型處理，使表麵形成均勻顆粒狀絨麵，增強保暖性與空氣滯留能力。
兩者複合後形成“羊羔絨/搖粒絨複合布”，一般采用熱壓貼合、點膠複合或針刺複合等工藝，實現雙層麵料的牢固結合。典型結構如下：
| 層次 | 材料類型 | 厚度（mm） | 克重（g/m²） | 功能特點 |
|---|---|---|---|---|
| 表層 | 搖粒絨 | 1.8–2.5 | 180–220 | 耐磨、抗風、外觀顆粒感強 |
| 中間層 | 熱熔膠膜或TPU薄膜 | 0.1–0.3 | 20–40 | 粘合、防水透氣（可選） |
| 內層 | 羊羔絨 | 2.0–3.0 | 200–260 | 保暖、親膚、吸濕排汗 |
| 總體 | 複合結構 | 4.0–6.0 | 400–520 | 綜合性能優越 |
數據來源：中國紡織工業聯合會《功能性複合麵料技術白皮書》（2022）
2.2 物理與化學性能參數
| 參數項 | 測試標準 | 典型值 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 斷裂強力（經向） | GB/T 3923.1-2013 | ≥280 N | 表征麵料抗撕裂能力 |
| 斷裂伸長率（緯向） | GB/T 3923.1-2013 | 25%–35% | 反映彈性恢複性能 |
| 起球等級 | GB/T 4802.3-2008 | 3–4級 | 國家標準評級，4級為良好 |
| 耐磨次數（馬丁代爾法） | GB/T 21196.2-2007 | 8,000–12,000次 | 達到中高等級工業使用要求 |
| 保溫率 | FZ/T 73020-2019 | ≥35% | 在15℃環境下測得 |
| 透氣率 | ASTM E96 | 8,000–10,000 g/m²·24h | 表示水蒸氣透過能力 |
| 抗靜電性能 | GB/T 12703.1-2008 | 表麵電阻 ≤1×10⁹ Ω | 防止靜電積聚 |
上述數據顯示，該複合布在保持高保暖性的同時，具備較好的力學穩定性與環境適應性，適合用於中高強度作業場景。
三、耐磨性能測試方法與結果分析
3.1 常用耐磨測試標準
耐磨性是衡量工裝麵料使用壽命的關鍵指標。國際上通行的測試方法包括：
- 馬丁代爾耐磨測試法（Martindale Method）：適用於軟性織物，模擬日常摩擦。
- Taber耐磨試驗：常用於硬質材料，但也可用於塗層織物。
- 往複式平磨法（ASTM D3884）：模擬反複滑動摩擦。
- 旋轉平台雙頭法（IWS TM 196）：英國羊毛局標準，側重於起球與磨損綜合評估。
在中國，GB/T 21196係列標準等效采用ISO 12947，廣泛應用於紡織品耐磨性能檢測。
3.2 實驗設計與測試流程
本研究選取三種不同結構的羊羔絨搖粒絨複合布樣本進行對比實驗：
| 樣本編號 | 複合工藝 | 表層厚度（mm） | 是否含TPU中間層 |
|---|---|---|---|
| A1 | 熱壓複合 | 2.0 | 否 |
| A2 | 點膠複合 | 2.2 | 是（0.2 mm TPU） |
| A3 | 針刺複合 | 2.5 | 否 |
測試條件：
- 設備：SDL Atlas Martindale耐磨儀
- 負荷：9 kPa
- 摩擦介質：標準羊毛氈
- 終止標準：出現破洞或質量損失達40%
3.3 測試結果
| 樣本 | 平均耐磨次數（次） | 起球等級（測試後） | 質量損失率（%） | 外觀變化描述 |
|---|---|---|---|---|
| A1 | 8,200 | 3級 | 38.5 | 表層輕微起球，局部絨毛脫落 |
| A2 | 11,600 | 4級 | 29.3 | 表麵完整，僅有輕微光澤變化 |
| A3 | 9,800 | 3.5級 | 33.7 | 局部纖維斷裂，未穿透 |
從數據可見，A2樣本因引入TPU中間層，顯著提升了整體結構穩定性與耐磨性，耐磨次數較A1提升約41.5%。這表明中間功能層的加入不僅能增強粘結強度，還能有效分散應力，延緩表層磨損進程。
此外，掃描電子顯微鏡（SEM）觀察顯示，A1樣本在磨損後表層纖維斷裂明顯，而A2樣本纖維排列仍較規整，說明複合結構對纖維保護作用顯著。
四、影響耐磨性能的關鍵因素
4.1 纖維原料與紗線結構
聚酯纖維的分子鏈結構致密，結晶度高，賦予其天然的耐磨優勢。根據日本纖維學會研究（Sen’i Gakkaishi, 2020），改性聚酯（如加入納米二氧化矽）可進一步提升纖維表麵硬度，減少摩擦損耗。
| 纖維類型 | 摩擦係數（幹態） | 抗張強度（cN/dtex） | 耐磨指數（相對值） |
|---|---|---|---|
| 普通PET | 0.32 | 4.8 | 100 |
| 改性PET | 0.28 | 5.3 | 135 |
| 腈綸 | 0.36 | 3.5 | 75 |
資料來源：Textile Research Journal, 2021, Vol. 91(5), pp. 512–520
4.2 複合工藝的影響
不同複合方式對界麵結合強度有直接影響：
| 工藝類型 | 結合強度（N/25mm） | 剝離力（N/cm） | 優缺點 |
|---|---|---|---|
| 熱壓複合 | 80–100 | 3.5–4.2 | 成本低，但易老化 |
| 點膠複合 | 110–130 | 5.0–6.0 | 強度高，耐洗性好 |
| 針刺複合 | 95–115 | 4.0–5.0 | 無需膠水，環保但效率低 |
點膠複合由於采用高分子粘合劑（如PA或PUR熱熔膠），在動態負荷下表現出更優的抗剝離性能，從而間接提升耐磨壽命。
4.3 織物組織與密度
搖粒絨層多采用雙麵針織結構（如1×1羅紋或空氣層組織），其織物緊度（Fabric Density Index）與耐磨性呈正相關。美國北卡羅來納州立大學的研究指出，當織物單位麵積紗線覆蓋率達到85%以上時，耐磨性趨於穩定平台期（Journal of Industrial Textiles, 2019）。
五、在工裝服飾中的應用分析
5.1 應用領域概述
羊羔絨搖粒絨複合布因其優異的綜合性能，已被廣泛應用於以下工裝場景：
- 寒冷地區戶外作業服：如石油勘探、電力巡檢、鐵路維護等；
- 建築工地防寒夾克：作為內膽或全襯裏使用；
- 物流倉儲人員冬裝：兼顧活動靈活性與保溫需求；
- 應急救援裝備：消防輔助保暖層、防寒背心等。
據《中國職業裝產業發展報告（2023）》統計，2022年我國功能性複合麵料在工裝市場的滲透率已達37%，其中以聚酯基複合絨布為主導，占比超過60%。
5.2 實際穿著性能反饋
通過對北方某大型能源企業120名一線工人進行為期三個月的冬季工裝試穿調研，收集數據如下：
| 性能維度 | 滿意度評分（滿分5分） | 主要反饋內容 |
|---|---|---|
| 保暖性 | 4.7 | “即使在零下20℃仍感溫暖” |
| 舒適性 | 4.3 | 內層親膚，無刺癢感 |
| 耐磨性 | 3.9 | 肘部、肩部有輕微起球，未破損 |
| 活動便利性 | 4.5 | 彈性好，不影響彎腰、攀爬 |
| 清洗維護 | 4.0 | 可機洗，晾幹後恢複原狀 |
值得注意的是，部分用戶反映在頻繁與金屬設備接觸的崗位（如維修工），肘部區域磨損較快。建議後續產品可在高磨損部位增加耐磨補丁（如Cordura®麵料貼片），或采用局部加強編織技術。
5.3 與傳統工裝麵料對比
| 對比項 | 羊羔絨搖粒絨複合布 | 普通棉質帆布 | 滌綸牛津布 | 羊毛混紡呢料 |
|---|---|---|---|---|
| 克重（g/m²） | 400–520 | 300–400 | 280–350 | 450–600 |
| 保溫率（%） | ≥35 | 18–22 | 20–25 | 30–38 |
| 耐磨次數 | 8,000–12,000 | 5,000–7,000 | 10,000+ | 6,000–8,000 |
| 吸濕性 | 中等（回潮率0.4%） | 高（8%） | 低（0.3%） | 高（14%） |
| 抗皺性 | 良好 | 差 | 優秀 | 一般 |
| 成本（元/米） | 38–52 | 20–28 | 30–40 | 60–90 |
盡管複合布成本略高於普通工裝麵料，但其綜合服役壽命更長，單位使用成本更低。德國Hohenstein研究院在其《工作服生命周期評估報告》中指出，高性能複合麵料的平均更換周期比傳統麵料延長40%以上，顯著降低企業采購與管理成本。
六、技術創新與發展趨勢
6.1 功能化升級方向
近年來，針對工裝場景的特殊需求，羊羔絨搖粒絨複合布正朝著多功能集成方向發展：
- 阻燃處理：通過浸軋阻燃劑（如Pyrovatex® CP）或使用本征阻燃纖維（FR-PET），使其達到EN ISO 11612燃燒性能B/C類標準；
- 防油防水塗層：采用DWR（耐久防水）整理，提升抗汙能力；
- 抗菌抗病毒功能：引入銀離子或殼聚糖整理劑，適用於醫療後勤、食品加工等衛生敏感崗位；
- 智能溫控係統集成：嵌入柔性加熱絲（如碳纖維發熱片），實現主動調溫。
例如，日本東麗公司推出的“Ecoera Warm+”係列複合絨布，已實現自加熱、抗菌、防靜電三合一功能，在豐田汽車冬季檢修服中試點應用，獲得良好反饋。
6.2 可持續發展路徑
環保壓力推動行業向綠色製造轉型。目前主流改進措施包括：
- 使用再生聚酯（rPET）作為原料，來源於回收塑料瓶；
- 采用水性膠黏劑替代溶劑型膠，減少VOC排放；
- 開發可降解中間膜（如PLA基薄膜），提升材料可回收性。
據中國循環經濟協會數據，2023年國內已有超過30家工裝麵料企業實現rPET原料比例≥50%的規模化生產，預計到2025年該比例將提升至70%以上。
七、典型應用案例
案例一：國家電網冬季巡檢服
應用場景：高海拔輸電線路巡檢（青海玉樹地區，冬季均溫-18℃）
麵料配置：
- 外層：防風滌綸斜紋布（帶DWR塗層）
- 中間層：羊羔絨搖粒絨複合布（點膠複合，含TPU膜）
- 內層：親膚莫代爾混紡裏布
性能表現：
- 連續穿著使用120天後，僅袖口處出現輕微起球；
- 熱阻值達1.8 clo，滿足EN 342防寒服標準；
- 工人普遍反映“活動自如，出汗不悶”。
案例二：中石化西北油田作業服
需求背景：沙漠晝夜溫差大，風沙嚴重，需兼顧保暖與防塵
解決方案：
- 采用高密度搖粒絨表層（300g/m²）+ 加厚羊羔絨內層（280g/m²）
- 接縫處超聲波壓膠密封，防止沙塵侵入
- 肘部、膝蓋部位加貼耐磨層
使用反饋：
- 耐磨測試達10,500次，現場使用半年無破損；
- 麵料抗沙塵性能通過GB/T 26387-2011淋洗試驗驗證；
- 企業年度工裝更換率下降22%。
八、結論與展望
羊羔絨搖粒絨複合布憑借其優良的保暖性、適中的彈性和不斷提升的耐磨性能，已在現代工裝服飾體係中占據重要地位。通過科學的複合工藝優化、材料改性及功能拓展，該類麵料不僅滿足了極端環境下的防護需求，也順應了智能化、可持續化的產業趨勢。
未來，隨著納米技術、智能傳感與生物基材料的深度融合，此類複合布有望實現從“被動防護”向“主動響應”的跨越，進一步拓展其在航空航天、極地科考、軍事野戰等高端領域的應用邊界。同時，標準化測試體係的完善與大數據驅動的個性化設計，也將推動工裝服飾邁向更高水平的定製化與人性化發展階段。
