永久性和后整理性吸濕排汗面料的性能對(duì)比研究

吳 琦，薛文良

(東華大學(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620)

隨著人們生活水平的提高、科技的進(jìn)步以及消費(fèi)觀念的改變, 對(duì)衣、食、住、行的要求也越來(lái)越高。舒適性是人們選購(gòu)服裝的一個(gè)關(guān)鍵性因素[1]，因此功能性面料越來(lái)越被人們關(guān)注，吸濕排汗面料在滿足服裝基本功能外，能及時(shí)將汗液排出，不會(huì)因衣服黏附皮膚產(chǎn)生濕冷感[2]，極大增強(qiáng)了穿著舒適性，提高了人們的生活質(zhì)量。吸濕排汗面料常被為“吸濕快干布料”或“可呼吸面料”[3-4]，是由吸濕排汗纖維織造。吸濕排汗纖維一般具有較高的比表面積，表面有眾多的孔或溝槽，利用其表面微細(xì)溝槽產(chǎn)生的毛細(xì)管效應(yīng)，使得纖維能迅速吸收皮膚表面濕氣與汗水，經(jīng)芯吸、擴(kuò)散,迅速傳遞到織物的外層并發(fā)散，從而達(dá)到速干的目的[5-7]。目前市面上吸濕排汗面料主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是采用吸濕排汗纖維織成的面料，文中稱(chēng)為永久性吸濕排汗面料；另一類(lèi)是將面料進(jìn)行后整理從而達(dá)到吸濕排汗的效果，文中稱(chēng)之為后整理性吸濕排汗面料。本文通過(guò)洗前、洗后的各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)比測(cè)試，系統(tǒng)研究了水洗對(duì)兩類(lèi)吸濕排汗面料的影響。

1 吸濕排汗面料制備

根據(jù)吸濕排汗面料的種類(lèi)，分別用異形纖維Coolmax和Coolplus為原料制得樣品A和樣品B；以普通滌綸纖維為原料經(jīng)后整理劑TF-620和DM-3746處理后制得樣品C和樣品D。樣品規(guī)格見(jiàn)表1。

表1 試樣規(guī)格

2 吸濕排汗性能對(duì)比測(cè)試

國(guó)內(nèi)外關(guān)于紡織品吸濕性和排汗性的測(cè)試方法有很多。我國(guó)對(duì)紡織品吸濕排汗性能的評(píng)定主要依據(jù)GB/T 21655.1—2009和GB/T 21655.2—2009或者依據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試[8]。

2.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)標(biāo)GB/T 21655.1—2008《紡織品吸濕速干性的評(píng)定 第1部分：?jiǎn)雾?xiàng)組合試驗(yàn)法》通過(guò)吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度、蒸發(fā)速率和透濕量5個(gè)指標(biāo)綜合考察織物的吸濕速干性能，并對(duì)機(jī)織物和針織物分別給出了評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2。

2.2 測(cè)試設(shè)備

電子天平、計(jì)時(shí)器、滴定管、試樣懸掛裝置、恒濕恒溫箱、毛細(xì)效應(yīng)管效應(yīng)測(cè)定儀、實(shí)驗(yàn)用平臺(tái)、液態(tài)水分管理測(cè)試儀、透濕性能測(cè)試儀。

2.3 測(cè)試結(jié)果與討論

2.3.1吸水率測(cè)試

每組樣品裁取5塊試樣，每塊試樣尺寸為10 cm×10 cm，試樣平整無(wú)褶皺。根據(jù)式(1)分別測(cè)試吸水率數(shù)值，取平均值。

A=(m-m0)/m0

式(1)

其中：A—吸水率，%；

m0—試樣原始重量，g；

m—試樣浸濕并吸水后重量，g。

表2 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

圖1 洗前、洗后織物吸水率

從圖1可以看出異形纖維織物比后整理織物初始吸水率要差，經(jīng)10次水洗后其吸水率反而升高，到洗20次后數(shù)值變化不大；而后整理織物在5次水洗后吸水率開(kāi)始下降，到洗20次后已經(jīng)到達(dá)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的臨界值。

2.3.2滴水?dāng)U散時(shí)間測(cè)試

每組樣品裁取5塊試樣，每塊試樣尺寸為10 cm×10 cm，試樣平整無(wú)褶皺，根據(jù)試驗(yàn)要求，分別測(cè)試水洗后各組數(shù)據(jù)。

從圖2中可以看出，兩類(lèi)織物的洗前滴水?dāng)U散時(shí)間相差不大，但隨水洗次數(shù)增加相差越來(lái)越多。異形纖維類(lèi)織物滴水?dāng)U散時(shí)間數(shù)值變化很小，數(shù)值連線接近直線；而后整理類(lèi)織物在10次水洗后，數(shù)值變化開(kāi)始加大。

圖2 洗前、洗后織物滴水?dāng)U散時(shí)間

2.3.3芯吸高度測(cè)試

每組樣品裁取長(zhǎng)寬相同的6塊試樣，其中3塊的長(zhǎng)邊平行于織物經(jīng)向，另外3塊的長(zhǎng)邊平行于織物的緯向。記錄30 min時(shí)芯吸高度的最小值，計(jì)算2個(gè)方向各3塊試樣芯吸高度最小值的平均值。

圖3 洗前、洗后經(jīng)向芯吸高度

圖4 洗前、洗后緯向芯吸高度

從圖3和圖4中可以看出，5次水洗后，異形纖維織物經(jīng)向、緯向的芯吸高度值趨于穩(wěn)定，變化不大；而后整理織物的芯吸高度值開(kāi)始下降，到20次已經(jīng)下降到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值附近。

2.3.4蒸發(fā)速率測(cè)試

將測(cè)試滴水?dāng)U散時(shí)間試驗(yàn)中裁取的試樣稱(chēng)其質(zhì)量，記為m0；滴水?dāng)U散時(shí)間測(cè)試完成后立即測(cè)其質(zhì)量，記為m，然后把試樣自然平展地垂直懸掛于標(biāo)準(zhǔn)大氣中，每隔5 min稱(chēng)取一次質(zhì)量，記為mi；直到連續(xù)兩次稱(chēng)重質(zhì)量變化率不超過(guò)1%，結(jié)束試驗(yàn)。按式(2)、式(3)計(jì)算每塊試樣在各個(gè)時(shí)刻的水分蒸發(fā)量和蒸發(fā)率，繪制“時(shí)間-蒸發(fā)量曲線”，如圖5；洗前、洗后織物水分蒸發(fā)速率曲線，如圖6。

水分蒸發(fā)率測(cè)試公式如下：

△mi=m-mi

式(2)

Ei=△mi/m0×100

式(3)

其中：△mi—分蒸發(fā)量，g；

m0—試樣原始質(zhì)量，g；

m—試樣滴水潤(rùn)濕后的質(zhì)量，g

mi—試樣在滴水潤(rùn)濕后某一時(shí)刻的質(zhì)量，g；

Ei—水分蒸發(fā)率，%。

圖5 時(shí)間—蒸發(fā)量曲線

圖6 洗前、洗后織物水分蒸發(fā)速率

從圖5可以看出在某一點(diǎn)后蒸發(fā)量變化會(huì)明顯趨緩，在這點(diǎn)作蒸發(fā)量曲線的切線，其斜率即是水分蒸發(fā)速率。從圖6中可以看出，水洗對(duì)樣品A和B的水分蒸發(fā)速率值影響不大，而對(duì)樣品C、D的水分蒸發(fā)速率值有很大影響，尤其是10次水洗后，數(shù)值變化開(kāi)始加大。

2.3.5透濕量測(cè)試

每組樣品取3塊試樣，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12704.1—2009中規(guī)定的吸濕法測(cè)試方法測(cè)得3組數(shù)據(jù)，取平均值，得出透濕量結(jié)果。

從圖7中可以看出，水洗對(duì)二類(lèi)織物的透濕量都有影響，但對(duì)后整理類(lèi)織物影響較大；隨著水洗次數(shù)增加，樣品C、D透濕量逐漸減小，到20次水洗后已經(jīng)達(dá)不到測(cè)試指標(biāo)要求了。

圖7 洗前、洗后織物透濕量

3 結(jié)論

從測(cè)試結(jié)果中可以知，水洗對(duì)后整理性織物的吸濕排汗性能影響很大。樣品C和樣品D在水洗5次前，5項(xiàng)指標(biāo)下降不太明顯，但5次到10次水洗后有明顯的下降，經(jīng)20次水洗后各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)下降很多，有些項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)不到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。這說(shuō)明隨著水洗次數(shù)的增加，后整理性織物表面附著的整理劑越來(lái)越少，吸濕排汗性能因此越來(lái)越弱。而永久性吸濕排汗面料雖也會(huì)受到水洗的影響，但影響較小，經(jīng)20次水洗后各項(xiàng)指標(biāo)仍能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

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[8] GB/T 21655.1—2008 紡織品 吸濕速干性的評(píng)定 第1部分：?jiǎn)雾?xiàng)組合試驗(yàn)法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.