竹原纤维织物导湿透气性能研究

竹原纤维织物导湿透气性能研究 第34卷第9期 2006年9月 棉纺织技术 Co~onTextileTechnology 竹原纤维织物导湿透气性能研究 王雪华蒋耀兴徐超武 (苏州经贸职业技术学院,苏州大学) 摘要:研究竹原纤维织物的导湿透气性能.对竹原纤维织物,苎麻织物,棉织物以及 竹原棉混纺织物的 吸水性,润湿性,透湿性与透气性进行了测试分析,发现竹原纤维织物的吸水性,润 湿性与透湿性都略高于苎麻 织物,明显高于棉织物;结构紧密,厚实的织物,透湿性下降明显;织物的透气率与组 成织物的纤维种类无关,覆 盖系数小,松散而轻薄的织物透气性好. 关键词:竹原纤维;吸水性;润湿性;透湿性;透气性 中图分类号:TS101.923文献标识码:B文章编号:1001-7415(2006)09-0005-03 ResearchofMoistureConductionand AirPermeabilityofBambooFiberFabric WangXuehuaJiangYaoxing.XuChaowu (SuzhouInstituteofTrade&Commerce,SoochowUniversity) AbstractToresearchmoistureconductionandairpermeabilityofbamboofiber,absorbency, wetting,moisture permeabilityandairpermeabilityofbamboofiberfabric,ramiefabric,cottonfabricandbamb oofibercottonblended fabricweretested.Thetestshowsthatabsorbency,wettingandmoisturepermeabilityofbamb oofiberfabricislittle higherthanthatoframiefabric,andmorehigherthanthatofcottonfabric.Moisturepermeabili tyoffirmfabricisre— ducedevidently,airpermeabilityoffabrichasnoconnectionwithfiberkind,fabricofsmallco verfactorandlighthas betterairpermeability, KeyWordsBambooFiber,Absorbency,Wetting,MoisturePermeability,AirPermeability 近年来我国自行研制开发的竹原纤维属于环 保型新型纤维材料?J.从其原料来源和成本来 看,竹原纤维具有很大的成本优势和应用前景. 近年来,对竹原纤维及其制品的研究正在进行,但 已有的成果多集中在纤维性能,其织物的性能研 究还比较散乱,系统的认识还未形成.我们选取 了几种结构相似的竹原纤维织物,对其导湿,透气 1试样规格及主要结构参数 性能进行了测试分析,并与苎麻织物,纯棉织物进 行对比,探讨竹原纤维面料的导湿透气性能. 1试验材料 有关织物的结构参数测试结果见表1. 作者简介:王雪华,女,1966年生,副教授,苏州,215008 收稿日期:2006-04-30 试验采用的竹原纤维织物(含纯纺,混纺), 苎麻织物全部由湖南华升株洲雪松有限公司提 棉纺织技术 CottonTextileTechnology 第34卷第9期 2006年9月 供.另选用1块纯棉织物作为对比样. 2试验 2.1织物吸水性能测试 织物吸收和传递液态水能力的测试方法很 多,试验采用最常用的织物条垂直芯吸法.测试 方法参考FZ/T01071—1999纺织品毛细效应,测 试仪器为LFY.215型织物毛细效应仪. 2.2织物润湿性能测试 水分扩散润湿性能的测试是通过滴注相同质 量的蒸馏水,观察其扩散面积和扩散时间来进行 的,用扩展因子(单位时间的扩散面积)指标来描 述. 2.3织物透湿性能测试 透湿性能的测试一般可分为吸湿法和蒸发 法.本试验采用吸湿法,在LFY一216A型透湿量 测定仪上测定.测试方法是在透湿杯中装干燥剂 作为吸湿剂,试样(直径为70mm,每个样品取5 个试样)正面朝上覆盖于杯口,装上垫圈和压环, 旋上螺帽,再用乙烯胶粘带从侧面封住压环,垫圈 和透湿杯,共同组成试验组合体.将试验组合体 水平放置在已达到试验条件(温度38cI=,相 对湿度90%,气流速度0.3m/s,0.5m/s)的试 验箱内,透湿0.5h,称量透湿前后试验组合体的 质量(称量时精确至0.001g,每个组合体称量时 间不超过30S).计算出透湿量. 2.4织物透气性能测试 采用YG461D型数字式织物透气量仪进行测 试,试验方法参照GB/T5453一l997织物透 气性的测定来进行. 3试验结果与分析 3.1试验结果(见表2) 表2织物吸水性,润湿性,透湿性与透气性的测试 结果 毛细高度/ 编mm.f30min1一-扩散因子/透湿量/透气率/ 号————==_一c?min一?(Ill?d)一mmg?s亨绎纬.m''t'd'. 3.2试验结果分析 3.2.1织物吸水性能分析 由表2中各试样的毛细高度可知,各试样经 纬向毛细高度差异不大;四类织物的吸水性能排 序为:竹原纤维织物?苎麻织物>竹原棉混纺织 物>棉织物.这说明竹原纤维织物有很好的传导 液态水的能力.按照排序,织物的输水途径包括 毛细传输,吸放湿传递和汽化水的空隙传输. 而竹原纤维分子结构中含有大量的极性基团,且 其纤维纵向表面有沟槽与裂缝,横截面呈扁平状, 纤维中间具有孑L洞l3J,这些都有利于水分的吸收 和传递,因此,竹原纤维织物吸水性能优良.而苎 麻纤维也因纵向具有竖纹,腰圆中空的横截面上 有裂纹J,因此织物具有良好的吸水性能.三大 类织物中棉纤维织物的吸水性能最差,说明棉织 物存在一定的输水粘滞作用.而竹原纤维织物与 苎麻织物因输水能力强则穿着凉爽且不贴身. 3.2.2织物润湿性能分析 由表2中各试样的扩散因子可知,四类织物 的润湿性能排序为:竹原纤维织物>苎麻织物> 竹原棉混纺织物>棉织物.结论与液态水的传输 相同.织物的润湿是接触角,毛细效应与吸放湿 传递共同作用的结果,当然也与织物结构的紧密 程度有关.织物润湿性能的}贝4试,再次说明竹原 纤维传导液态水的能力很强. 3.2.3织物透湿性能分析 由表2中各试样的透湿量可知,四类织物的 透湿量排序为:竹原织物>苎麻织物>竹原棉混 纺织物>纯棉织物.其中苎麻织物的透湿量略低 于竹原织物,而1号竹原织物的透湿量比5号纯 棉织物的透湿量要高16.76%. 因为织物透湿的一种重要方式是织物与高湿 空气接触一面的纤维,从高湿空气中吸湿,水汽由 纤维传递到织物的另一面,并向低湿空气中放湿. 因此,纤维吸湿与导湿能力的好坏与织物透湿关 系密切.苎麻纤维表面有竖纹,截面有中腔和裂 纹,其透湿性良好已被大家所公认.而竹原纤维 表面有无数微细凹槽,其横截面高度天然中空,布 满众多空隙J,这些凹槽和空隙使得竹原纤维的 比表面积大大增加,具有较大的表面能,对水蒸气 具有很强的物理吸附作用;同时这些凹槽和空隙 使竹原纤维具有非常强的毛细管效应,从而能将 吸附的水蒸气迅速传递到织物的另一面并快速蒸 发,使得织物对水汽具有持续的吸附传递和快速 第34卷第9期 2006年9月 棉纺织技术 Co~onTextileTechnology 蒸发能力,达到散失水分和热量的作用.这样,如 果人体穿着竹原纤维织物服装,那么出汗后增加 的水汽就能被及时排出并带走热量,从而使人产 生凉爽感,维持一个良好的人体皮肤表面的微气 候环境. 因为织物透湿的另一种重要方式是水汽直接 通过织物内纱线之间和纤维之间的空隙而扩散到 另一面,则结构紧密,厚实的织物透湿性会有所下 降.为弄清织物结构对其透湿量的影响,笔者另 行测试了多种竹原纤维织物.经测试分析,发现 竹原纤维织物的透湿量与织物的覆盖系数,平方 米克重,厚度关系都很密切,且密切程度相同,达 90.82%;而与织物蓬松度的相关程度仅为 70.19%,不是太高. 本次测试的这五种试样的透湿量与覆盖系数 之间的回归方程为: Y.=一188.5x+5498.9r=0.8507 由此可知,把组成织物的纤维种类因素考虑 在内,则织物的透湿量与其覆盖系数之间的相关 程度就有所下降. 3.2.4织物透气性能分析 由表2中各试样的透气率可知,四类织物的 透气性能排序为:竹原织物?苎麻织物>竹原棉 混纺织物>纯棉织物.其中苎麻织物的透气量略 低于竹原织物,而1号竹原织物的透气量比5号 纯棉织物的透气量要高693%. 织物的透气性主要取决于组成织物的纤维种 类还是取决于织物的结构,笔者另行测试了多种 竹原纤维织物.经测试分析,发现竹原纤维织物 间的透气量差异也非常之大,这说明织物的透气 量与组成织物的纤维种类关系不大;测试分析还 发现竹原纤维织物的透气量与其结构参数(覆盖 系数,厚度与蓬松度)的相关程度高达93%以上. 因为织物透气性取决于织物中的空隙大小及 多少,而这又与纤维性状,纱线性状,织物几何结 构以及后整理等因素有关.一般异形截面的, 吸湿性差的,压缩弹性好的纤维制成的织物透气 性要好些;而线密度小,捻系数大(直径变小)的 纱线组成的织物紧度(也即覆盖系数)较小,密度 小的织物紧度也小,织物紧度小意味着织物中纱 线间的空隙多,因而织物的透气性就好;织物若 薄,松散又未经整理,则其透气性也好. 测试分析发现,这五种试样的透气率与织物 的覆盖系数关系最为密切,满足以下回归关系: Y2=一596.39x+3588.1r=0.9052 五种试样的透气率与织物的蓬松度间的关系 也较为密切,有以下的回归关系: Y3=一545.9x+3436.9r=0.8286 4结论 (1)竹原纤维织物有很好的传导液态水的能 力,苎麻织物传输液态水的能力略低于竹原纤维 织物,而棉织物存在一定的输水粘滞作用.毛细 效应的测试与润湿性能的测试都证明了这一点. (2)织物的透湿量排序依次为:竹原织物> 苎麻织物>纯棉织物,其中苎麻织物的透湿量略 低于竹原织物,而竹原织物的透湿量明显高于纯 棉织物.织物的透湿量还与织物的结构有关,结 构紧密,厚实的织物,透湿性明显下降. (3)织物的透气量与组成织物的纤维种类关 系不大;而与其结构参数(覆盖系数,蓬松度与厚 度)的相关程度较高.测试分析发现,这五种试 样的透气量与织物的覆盖系数关系最为密切,其 次是蓬松度与厚度.织物覆盖系数小,松散,轻 薄,则其透气性就好. (4)夏季衣料要导湿,透湿,透气才凉爽,而 冬季衣料要防风保温.从以上测试分析结果可 见,竹原纤维织物和麻类织物一样是理想的夏季 面料 参考文献: [1]周衡书,钟文燕.竹纤维的开发与应用[J].纺织科 学研究,2003,(4):33—34. [2]胡心怡,韩光亭,冯勋伟.大豆蛋白纤维织物热湿舒 适性能研究[J].东华大学,2004,30(1):123— 128. [3]唐人成,杨旭红,王华杰.纺织用天然竹纤维的结构 与热性能[J].林产化学与工业,2004,24(1):43— 47. [4]姜怀.纺织材料学[M].北京:中国纺织出版社, 1996:128—129. [5]焦真,邢富强,王学武,等.亚麻Modal混纺抗紫外 织物湿热舒适性分析[J].棉纺织技术,2003,31 (5):32I34. [6]王耀武,杨建忠,田秀风.Coolmax织物热湿传递性 能的测试分析[J].棉纺织技术,2004,32(3):26— 28