織物性能的測試與分析*

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 712000)

織物性能的測試與分析*

康強(qiáng)

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 712000)

對3種Coolplus織物和2種純棉織物的透氣性、吸水性、導(dǎo)濕性、透水性進(jìn)行測試。結(jié)果表明，Coolplus織物的吸濕排汗性能優(yōu)于棉織物，其透氣性、吸水性、導(dǎo)濕性、透水性和透汽性都比棉織物高出數(shù)倍。

Coolplus，針織物，性能，測試，分析

1 實驗用織物

本試驗共收集到3種Coolplus針織物和2種棉針織物。

Coolplus短纖紗和棉紗的的紡紗工藝流程：清花——梳棉——并條——粗紗——細(xì)紗——絡(luò)筒。紗線細(xì)度14.5tex，捻系數(shù)324.7，捻向Z。

Coolplus短纖紗和棉紗的織造設(shè)備Z201E臺車，筒徑625mm，機(jī)號28針/38mm，緯平針組織。

Coolpus短纖紗織物染整工藝流程：水洗——染色——水洗——脫水——烘干——熱定型。棉織物染整工藝流程：煮練——水洗——漂白——水洗——染色——沖洗——皂洗——沖洗——柔軟處理——脫水——烘干——阻尼預(yù)縮。

Coolplus長絲紗：75D/36F×75D/48F?？椩煸O(shè)備Derrot UP372雙面提花機(jī)，機(jī)號24針/2.54cm，筒徑762mm，總針數(shù)4536枚，路數(shù)72F，網(wǎng)眼布。

在對織物性能進(jìn)行研究時，特別是對于多種織物，首先需對織物進(jìn)行編號，這樣可以簡化后面研究中的敘述。

本專題根據(jù)所收集織物的原料不同和織物是否整理進(jìn)行編號(如表1所示)，以方便后面的織物性能測試與分析工作。前三種織物均為以Coolplus纖維為原料的織物，其中1#、2#為短纖維織物的坯布和成品布，3#為Coolplus長絲織物。后兩種為純棉織物。

表1 織物編號Table 1 Fabric number

2 織物的基本結(jié)構(gòu)特征參數(shù)

針織物的基本結(jié)構(gòu)特征主要包括線圈長度、密度、厚度和克重等[2，4]。

測試用的主要儀器有Y511型織物密度鏡、YG(B)141D數(shù)字式織物厚度儀、EX-200A型電子天平等。每個試樣的每種性能各測試5次，求取算術(shù)平均值以使結(jié)果更接近真實值、減小誤差。測試結(jié)果見表2。

表2 織物主要結(jié)構(gòu)特征參數(shù)Table 2 Main structural parameters of fabric

織物能讓水分子從它的一面滲透到另一面的能力稱為織物的透水性?？椢锏耐杆耘c織物的原料、厚度、結(jié)構(gòu)緊密程度及織物的表面處理情況有關(guān)。

測定織物透水性的方法很多，歸納起來有以下幾種：

(1)織物的一面維持一定的水壓，測定水透到另一面的時間。

(2)在織物的一面連續(xù)增加水壓，到織物另一面出現(xiàn)水漬時，測定水柱的高度。

(3)在織物的一面維持一定的水壓，測定單位時間內(nèi)透過織物的水量。

本試驗采用的織物透水性試驗機(jī)屬于第(2)種，儀器型號為YG(B)812型織物滲水性測定儀。裁取直徑20cm的試樣一塊，當(dāng)織物一面連續(xù)增加水壓，到織物另一面出現(xiàn)水漬時，測定水柱的高度(厘米液柱，1cm=98Pa)。

實驗方法和程序：

(1)掀起加壓蓋，將織物試樣固定在夾布座上，并將加壓蓋壓下。

(2)在儲水箱內(nèi)注入蒸餾水。

(3)接通電路，使電動機(jī)啟動，按下上升按鈕，使水位玻璃罩上升，提高水位。

(4)細(xì)心觀察織物，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有水滴透過織物時，立即按下停止按鈕，停止提高水位。

(5)記錄水柱高度。

(6)按下下降按鈕，使水位玻璃罩下降，回復(fù)水位到零點，可另換織物試樣。

測試結(jié)果如表3所示。

表3 試樣透水性測試結(jié)果Table 3 Test results of permeability

由表3可知：

(1)Coolplus坯布織物的透水性優(yōu)于棉坯布織物。

(2)不同種類的織物整理前后的透水性變化不同。對于純棉織物，整理后織物的透水性增強(qiáng)。但是Coolplus織物整理后的織物比未經(jīng)整理的透水性差。

(3)Coolplus長絲織物透水性能最強(qiáng)。

針對這一問題，本項目提出兩種水量調(diào)蓄方案：(1)選擇級別較高渠道作為滴灌水源，在渠道運行期間，可直接從渠道中取水。在渠道停水期間，利用區(qū)段之間節(jié)制閘控制，在渠道中儲存一定容積水量，作為滴灌備用水源。(2)在渠道兩邊有閑置荒地區(qū)域，適當(dāng)修建一定容積蓄水池，作為渠道停水期間備用水源。

3 織物透汽性能的測試與分析

當(dāng)空氣中水蒸汽濃度不勻而呈現(xiàn)梯度時，水蒸汽分子將按熱力學(xué)第二定律，由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域。在服裝實際穿用中，皮膚無感出汗，特別是有感出汗，汗水蒸發(fā)成水蒸汽通過服裝向外輸送。

織物的透汽性又稱透濕性，它是在織物兩面分別存在恒定的水蒸汽壓的條件下，規(guī)定時間內(nèi)通過單位面積織物的水蒸汽質(zhì)量，以該條件下的g/(m2·d)表示。其原理為把盛有吸濕劑或水、并封以織物試樣的透濕杯放置于規(guī)定溫度和濕度的密封環(huán)境中，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯(包括試樣和吸濕劑或水)質(zhì)量的變化計算出透濕量。

本文采用透濕杯法和水皿法測試織物的透汽性能。

3.1 透濕杯法

本試驗參照GB/T 12794-91《織物透濕量測定方法 透濕杯法》中的蒸發(fā)法執(zhí)行。

實驗方法和程序：

(1)實驗條件：溫度38℃、2% R.H.、氣流速度0.5m/s。

(2)向清潔、干燥的透濕杯內(nèi)注入10mL水。

(3)將試樣測試面向下放置在透濕杯上，裝上墊圈和壓環(huán)，旋上螺帽，再用乙烯膠帶從側(cè)面封住壓環(huán)、墊圈和透濕杯，組成實驗組合體。

(4)將實驗組合體水平放置在已達(dá)到規(guī)定實驗條件的實驗箱內(nèi)，經(jīng)過0.5h平衡后，按編號逐一稱量，稱量時準(zhǔn)確至0.001g。

(5)隨后經(jīng)過1h實驗后，再次按同一順序稱量。

實驗結(jié)果按式(1)處理：

(1)

式中：WVT為每平方米每天(24h)的透濕量，g/(d·m2)；Δm為同一實驗組合體兩次稱量之差，g；S為試樣測試面積，m2；t為實驗時間，h。

由于實驗條件所限，故將透濕杯的蒸發(fā)法稍加改動以便可以更好地體現(xiàn)實際穿著狀態(tài)[4]。具體改動為：溫度改為當(dāng)時實測溫度，而濕度控制則為放在干燥器內(nèi)，采用多次不同溫濕度的測量來對比織物的透濕量。結(jié)果如表4所示。

表4 蒸發(fā)量和W.V.T的平均數(shù)據(jù)Table 4 Average evaporation and W.V.T data

由表4可知：

(1)Coolplus織物的透汽性大于棉織物。

(2)Coolplus長絲織物的透汽性最好。

(3)Coolplus織物經(jīng)過整理后透汽性能下降，而棉織物經(jīng)過整理后透汽性增強(qiáng)。

3.2 水皿法

采用室內(nèi)溫濕度環(huán)境下，將50mL水倒入燒杯中，再同時選取一個燒杯做對照，其余均將測試布樣蓋在燒杯上，測試面積為15.91cm2，測試對水汽通透性的影響能力。表5為水皿法測得織物的平均透汽量。

表5 水皿法測得織物的平均透汽量Table 5 Average vapor permeability of fabric measured by water dish method

由表5數(shù)據(jù)可知：

(1)根據(jù)對照組實驗結(jié)果分析，織物結(jié)構(gòu)是織物透汽性的最大影響因素。

(2)Coolpus織物經(jīng)過整理，其透氣性能有所下降，而棉織物的透汽性能在整理后有所增加。

(3)Coolplus長絲織物的透汽性最強(qiáng)。

4 Coolplus織物與棉織物性能綜合對比

為綜合比較Coolplus織物和棉織物的吸濕排汗性能，將前面的測試結(jié)果先均一化到0～1，以消除量綱和量級的差異。再求取算術(shù)和，由于透水性指標(biāo)是越小越好，所以將透水性指標(biāo)乘以-1，即得該試樣吸濕排汗性能的綜合值。可見，綜合值越大，表示織物的吸濕排汗性能越好。計算結(jié)果如表6所示。

由表6可知：

(1)Coolplus織物的吸濕排汗性能優(yōu)于棉織物。

(2)Coolplus長絲織物吸濕排汗性能是最優(yōu)秀的，透氣性、吸水性、導(dǎo)濕性、透水性和透汽性都是最好的，比棉織物高出數(shù)倍。

(3) Coolplus坯布經(jīng)整理后，吸濕排汗性能降低，而棉織物經(jīng)整理后吸濕排汗性能有所提高。

表6 織物吸濕排汗性能綜合值Table 6 Fabric moisture wicking performance comprehensive value

[1] 蔡蘇英，王宏.染整實驗[M].北京：中國紡織出版社，2002：155-198.

[2] 萬振江，王鵬飛.針織新產(chǎn)品開發(fā)[M].北京：中國紡織出版社，2001：73-76.

[3] 趙書經(jīng)，等.紡織材料實驗教程[M].北京：中國紡織出版社，1998：364-442.

[4] 余序芬，鮑燕萍，劉若華.紡織材料實驗技術(shù)[M].北京：中國紡織出版社，2004.

TestingandAnalysisofthePropertiesofFabric

KANG Qiang

(Shaanxi Industrial Vocational College，Xianyang 712000，Shaanxi，China)

We tested the permeability of 3 Coolplus and 2 kinds of cotton knitted fabric knitted fabric in water absorption，permeability，hygroscopicity，permeability，water permeability test. The results show that the wicking performance is better than that of cotton fabric of Coolplus fabric；air permeability，water absorption，moisture conductivity，permeability and vapor permeability are higher than cotton fabric several times.

Coolplus，knitted fabric，performance，test，analysis

TQ 341

2016陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研課題(項目編號ZK16-20)