涤针织物单向导湿速干性能评价初探

. .涤针织物单向导湿速干性能评价初探潘明钒1，X倩2，X华义1，彭亚玲11.*海天材料科技股份* 检测中心 * * 513000，2.*工程学院，* *411104摘要：本文针对一系列具有单向导湿速干性的涤针织物的评价探讨。可从单向性、吸湿导湿性、速干性评价，根据试验测试与正态分析可得：单向传递指数160.0；液态水动态传递指数0.75；滴水扩散时间3.7s；最大扩散面积1400.00mm2；蒸发速率0.16g/h可用于评价涤针织物单向导湿速干性能，并尝试建立涤针织物单向导湿速干评价体系。关键词：涤针织物；单向导湿速干；评价体系Study on One-way Moisture Transferring Evaluation System of Polyester KnittedPan Mingfan1，Zhang Qian2，Sun Hua-yi1，PENG Ya-ling1(HTT material Technology.Co.LTD .,Quanzhou 362000,China;2.Hunan Provincial Education,Xiangtan 411104,China)Abstract:This paper discussed a series of unidirectional polyester knitted fabric guide of wet evaluation system. From unidirectional, lead moisture absorbent, quick-drying polyester knit evaluated single wizard wet, According to the test with normal test analysis available:the acumulative one-way transport capacity160%; overall moisture management capability0.75; drip diffusion time 3.7s; maximum diffusion an area larger than 1400mm2; evaporation rate 0.16g / h;for the evaluation of polyester knitted fabric one-way moisture conductivity. And try to establish one-way moisture conductivity evaluation system of polyester knitted fabric. Keywords:Unidirectional wet; Polyester Knitted; Evaluation System.单向导湿速干是指在人体经历过热或运动出汗后，汗液并不完全在织物内外表扩散，而是通过织物内外两层之间的差动毛细效应导出并被直接吸到织物外层进展快速的蒸发，使得汗液不断的排出，以保持织物内层的相对干爽，减小织物与人体之间的粘着效应，提高人体的舒适性。其机理为差动毛细效应，在织物内外层形成毛细效应附加压力差，在这种压力差的作用下，织物中的液态水分自动从内层扩散到外层，保持人体的干爽性。从具体操作上讲，可从原料选择、编织方式以及染整方式等方面下手，其中染整方式是通过印花工艺对织物进展微型窗整理，主要原理应用疏水的助剂在面料内外表做无色印花，其技术关键要点是，印花的图案呈不规那么细微点状分布，内层同时有疏水的局部和亲水的外表，水分通过亲水的局部向外层扩散和渗透，同时外层亲水局部具有较强的吸湿性能，内外层形成毛细效应压力差，结果内层外表只有点状的潮湿，保持干爽，外外表比较潮湿1。近两年，运动品牌对此功能面料的需求量逐渐加大，对于织物单向导湿速干性能的测试，尽管现阶段还未有一个标准来评定，本课题基于吸湿速干性的测试方式做铺垫，选取了一系列经染整方式处理具有单向导湿速干性能的涤针织物，通过试样空白比照测试分析，提出涤针织物具有单向导湿速干性能应具备怎样的条件和指标值，暂时作为笔者企业内部控制的依据，同时供检测机构和同行相互交流。1 试验局部1.1 试验材料、药品及仪器设备表1试验材料织物序号名称组分1涤氨平纹布90D/108F仿棉纱+30D氨纶2涤棉毛布75D/72F DTY3涤氨汗布100D/144F+30D氨纶4涤棉毛布36D/36F+F40D/12F5涤直条布75D/72全消光+F75D/36凉爽丝6涤蜂窝布F50D/24F半光+75D/72F7涤棉毛布50D/72F DTY注：其中对照组1、2、3号作单导前后比照；实验组1号至7号。表2 试验用品 实验用品生产厂家三级蒸馏水自制MMT系统Atlas电子天平*精科*秒表*追日电子科技*1.2 测试方法试样均按GB 6529规定的标准大气松弛状态下调湿平衡。根据GB/T 21655.1-2021 纺织品 吸湿速干性的评定 第一局部：单项组合试验法2以及GB/T 21655.2-2021纺织品 吸湿速干性的评定 第二局部：动态水分传递法3中的测量参数，可从三个方面来评价涤针织物的单向导湿速干性1吸湿导湿性：滴水扩散时间t、最大扩散面积S；2速干性：蒸发速率v；3单向性：单向传递指数O、液态水动态传递综合指数M。1.2.1 滴水扩散时间t将水滴在试样上，水滴接触试样至其完全扩散并渗透至织物内需要的时间s。同最大扩散面积测试。1.2.2最大扩散面积S裁取5块尺寸为100mm*100mm，放置在试验平台上使用时贴近皮肤的一面朝上，用滴定管吸入适量的三级水，将约0.2mL的水轻轻地滴在试样上，滴管口距试样外表应不超过1cm；仔细观察水滴扩散情况，记录水滴接触试样外表至完全扩散不再呈镜面反射所需时间，并计时10S、20s、1min、2min、3min、5min下经向和纬向扩散的距离。 对于不同织物，定量液滴在织物上扩散的面积可较好区分液滴扩散能力，液滴扩散面积越大，它与空气接触面积也越大，液体蒸发速率越快，液体越容易枯燥，对于导湿性不同的织物，用液滴扩散最大面积可表征织物导湿能力。定量液滴滴入织物5min后，根本不再扩散，液体扩散最大面积可定义为一定量取0.5mL液体滴入织物5min 后，液体在织物上的扩散面积，以Smax最大值表示,量纲为mm2。由于液滴在织物上以近似圆形或椭圆形扩散。因此，液体在织物上扩散最大扩散面积，如式1，修约至0.01。 Smax L1,maxL2,max 1式中：Smax试样滴水润湿后的面积，mm2；L1,max，L2,max经向、纬向最大扩散半径；对于浅色织物，可在液体内参加染料，当液体扩散至最大面积时用求积仪测试液体在织物上扩散最大面积。1.2.3蒸发速率v根据GB/T 21655.1-2021标准进展测试，将裁取的5块尺寸为100mm*100mm试样，放置在标准大气条件下调湿平衡，称取试样的原始数据，准确至0.001g 用移液管移取0.2mL的蒸馏水，依次滴在称好原重的布样，计时5min、10min、15min、20min、30min、40min、50min，在各蒸发时刻对5块布样依次称重并记录好数据。将一定量的水滴在试样上后悬挂在标准大气中自然蒸发，其时间-蒸发量曲线上线性区间内单位时间的蒸发质量,如式2，修约至0.01g/h。 vi =(m-mi) /ti*60 2式中：vi蒸发速率，g/h； m试样滴水润湿后的质量，g； mi试样在滴水润湿后某一时刻质量，g； ti蒸发实验终止时刻所用的时间，min。1.2.4单向传递指数O根据GB/T 21655.2-2021标准进展测试，织物试样水平放置，液态水与其浸水面接触后，会发生液态水沿织物的浸水面扩散，并从织物的浸水面向渗透面传递，同时在织物的渗透面扩散，含水量的变化过程是时间的函数，当试样浸水面滴入测试液后，利用与试样严密接触的传感器，测定液态水动态传递状况，及时测出一系列性能指标。 以织物两面吸水量的差值与时间之比来表示。如式3，数值修约至0.1 O=UB-UT)/t 3式中：O单向传递指数，%； t测试时间，s；UT浸水面的吸水量；UB渗透面的吸水量；1.2.5液态水动态综合传递指数OMMC以织物的渗透面吸水速率、单向传递指数和渗透面液扩散速率的加权值来表示。如式4，数值修约至0.01。测试同单向传递指数。 M=C1ABD+C2OD+C3SBD 4式中：C1，C2和C3权重值C1=0.25，C2=0.5，C3=0.25ABD、OD、SBD 是渗透面吸水速率、单向传递指数和渗透面扩散速度的无量纲化计算。3 结果与讨论3.1 涤针织物吸湿导湿性评价1滴水扩散时间测试：7种织物分别进展5次滴水扩散时间测试数据如表3，表3 各织物5次滴水扩散时间测试数据单位：s布样1-未整理1-整理2-未整理2-整理3-未整理3-整理4-整理5-整理6-整理7-整理11.43.31.52.51.83.32.31.71.53.221.52.91.32.51.52.92.31.32.03.331.22.11.52.21.42.12.71.71.73.441.72.91.62.31.42.92.61.61.63.351.22.81.42.51.22.82.61.51.53.4均值1.42.81.52.41.52.82.51.61.73.3经单向导湿速干整理后的织物综合正态分析均值2.4标准差0.65注：对照组1、2、3号，实验组1号至7号。从表3中可看出，1、2、3号经单向导湿速干整理后的织物与未整理织物测试比照，经整理后织物的滴水扩散时间均值比未整理的大，织物经单向导湿速干整理后使得水份不能在反面接触人体皮肤面扩散，而是通过正反两面的毛细效应差，将水导入正面扩散，其中毛细效应的过程延长了滴水扩散的时间。经对整理后7块试样测试结果统计分析，质量过程能力控制容差值取95%置信区间的单边上限，可得具有单向导湿速干的涤针织物滴水扩散时间小于3.7s作为生产控制的指标值。其值比GB/T 21655.1-2021 纺织品 吸湿速干性的评定 第一局部：单项组合试验法规定的具有吸湿速干织物滴水扩散时间3.0s大一些，应视为正常，但如果太大说明导湿性能差或不具备导湿性能，因此我司选取3.7s作为控制的上限。2最大扩散面积：7种织物分别进展5次最大扩散面积测试，数据如表4，表4 各织物5次最大扩散面积测试数据(单位：mm2布样1-未整理1-整理2-未整理2-整理3-未整理3-整理4-整理5-整理6-整理7-整理11318.802527.701186.922527.701372.181551.162373.842826.003516.802882.5221877.722775.761356.482775.761067.601884.001949.942826.003796.262628.1831949.942260.801186.922260.801186.921670.481808.642857.403551.342797.7441318.803253041252.863253.041243.441821.201959.362562.243796.262612.4851582.562857.401312.522857.401312.522022.161959.362637.603918.722411.52均值1609.56 2734.94 1259.14 2734.94 1236.53 1789.80 2021.23 2741.85 3715.88 2666.49 经单向导湿速干整理后的织物综合正态分析均值2627.73标准差615.80从表4中可看出，1、2、3号经单向导湿速干整理后的织物比未经整理的织物，其织物正面的扩散面积的均值明显要大许多，这可以表达单导织物的一大特点导湿性好，正面的扩散面积越大，说明织物的吸湿导湿能力越好，也加大汗液及水分的速干性，两种性能指标相互促进，更好表达单向导湿速干织物优良的吸湿导湿性。 经对整理后7块试样测试结果统计分析，质量过程能力控制容差值取95%置信区间的单边下限，可得具有单向导湿的涤针织物最大扩散面积大于1395.13mm2，修约到1400.00 mm2作为生产控制的指标值。3.2涤针织物速干性评价（1） 蒸发速率：如图1和图2中蒸发量与时间的关系：图1 蒸发量与时间的曲线关系 对照组图2 蒸发量与时间的曲线关系 实验组从图1可看出，经单向导湿速干整理后的织物比未经整理的织物的蒸发速率值略大，两条曲线相隔很近，单导整理使得织物反面的亲水面积缩小，对水分的吸附量降低，转而扩散至正面，所以使得正面的水分蒸发速率提高。蒸发量与时间的曲线越陡，说明该织物的蒸发速率越大，更加证明单向导湿织物具有优越的速干性。经对整理后7块试样测试结果均值0.31g/h，标准差0.075统计分析，质量过程能力控制容差值取95%置信区间的单边下限，可得具有单向导湿的全涤针织物蒸发速率大于0.16g/h作为生产控制的指标值。3.3涤针织物单向性评价（1） 单向传递指数O，如表5表5 各织物5次单向传递指数的测试数据序号1-未整理1-整理2-未整理2-整理4-整理5-整理6-整理7-整理1221.4786.873.6265.3553.7308.8674.3265.32199.7755.2162.5398.5589.8486.1684.3398.53226.2789.7142.7372.2581.3502.3607.1278.14209.4764.2139.5359.6464.2294.3664.4256.95198.7759.4155.3381.1526.8591.8651.7348.1均值211.1771.1134.7355.3543.2436.7656.4309.4单导后的织物综合正态分析均值512.0标准差177.08 注：因3号织物在测试过程中的数据不稳定，舍弃不取。从表5中可看出，1、2号经单向导湿速干整理后的织物比未经整理的织物的单向传递指数均值成倍增长，单导整理增加了液态水从反面传递到正面的能力，即单向性，提高了汗液或水分的单向传递指数。经对整理后6块试样测试结果统计分析，质量过程能力控制容差值取95%置信区间的单边下限，可得具有单向导湿的涤针织物单向传递指数大于157.8，修约到160.0作为生产控制的指标值。（2） 液态水动态传递综合指数M，如表6表6 各织物5次液态水动态传递综合指数的测试数据序号1-未整理1-整理2-未整理2-整理4-整理5-整理6-整理7-整理10.610.900.430.770.910.800.920.8820.420.920.610.880.920.880.930.7830.380.910.600.860.910.750.930.7540.540.950.490.860.920.760.970.8550.620.920.530.850.920.870.900.81均值0.510.920.530.840.920.810.930.81单导后的织物综合正态分析均值0.87标准差0.06从表6中各织物液态水动态综合传递指数的均值，可以看出整理和未经整理的织物浸水面传递到渗水面的能力有明显的差异，液态水动态综合传递指数成倍增长，综合单向传递指数突现了单向导湿速干织物的单向性。经对整理后6块试样测试结果统计分析，质量过程能力控制容差取95%置信区间的单边下限，可得具有单向导湿的涤针织物液态水动态传递指数大于0.75作为生产控制的指标值。3结论 通过一系列的指标测试与统计分析，最终得出评价经后整理处理涤针织物的单向导湿性可以从吸湿导湿性、速干性以及单向性三方面着手，通过对这些参数的原始数据进展正态分析可得：1吸湿导湿性：滴水扩散时间3.7s；最大扩散面积1400.00mm2；2速干性：蒸发速率0.16g/h；3单向性：单向传递指数160.0；液态水动态传递指数0.75作为企业内部生产控制的指标值。4 展望在纺织服用领域，单向导湿织物具有控制人体湿热平衡的功能，作为附加值较高、穿着舒适性好以及符合现代生活需求的织物，受到人们的欢迎，也得到了国内外科研人员的关注。对于评价涤纶针织物的单向导湿速干性能，本文的测试方式有待进一步完善与实践。参考文献1 HarmathyTZ. Simultaneousmoisture and heat transfer in porous sys-temswith particular reference to drying J. Industrial&EngineeringChemistry Fundamentals, 1969, 8 (1) : 92-103.2 中华人民*国国家质量监视检验检疫总局.GB/T216551-2021纺织品吸湿速干性的评定第1 局部:单项组合实验法，中华人民*国国家标准.：中国标准，2021:06-19.3 中华人民*国国家质量监视检验检疫总局.GB/T216552-2021纺织品吸湿速干性的评定第2 局部:动态水分传递法，中华人民*国国家标准.：中国标准，2021:04-09.- 优选