纺织品吸湿排汗性能测试方法的研究.docx

纺织品吸湿排汗性能测试方法的研究郭朝红(莱州出入境检验检疫局 ,山东莱州 ,261400)李黎(烟台出入境检验检疫局 ,山东烟台 ,264000)摘 要 :目的 正确评价吸湿排汗纺织品的功能性 、服用性 。方法 采用芯吸高度和水分蒸发率法对纺织品进行测试 。结果 随着 Coolplus 纤维含量的增加 ,织物的吸湿排汗功能增大 ,测试结果与产品应具有的客观 性能效果和不同组分含量引起的性能变化规律一致 ,多次试验重现性差异小 。结论 该方法操作简便 ,重复性好 ,能够反映纺织品的吸湿排汗特性 ,具有实际应用价值 。关键词 :纺织品 ;吸湿排汗 ;测试方法TESTING METHODS FO R MOISTURE ABSO RBING AND QUIC K D RY ING TEXTIL EGuo Zhaohong ,(Laizhou Exit - Extry Inspection and Quarantine Bureau ,Shandong Laizhou ,261400) L I li( Yantai Exit - Entry Inspection and Quarantine Bureau ,Shandong Yantai ,264000)Abstract :This article gives the method of core absorbing height and the rate of water evaporation to measure heatand moisture properties of textiles. The operation is easy and the data is credible . The test indicates that the method ac2cord with the demand of production and consumption.Key words :textile ; moisture absorbing and quick drying ; testing method1 前言随着生活水平的不断提高 ,人们对衣着服饰的 功能性 、舒适性提出了越来越高的要求 ,近几年国内外涌现出各种功能性面料 ,其中吸湿排汗纤维面料备受瞩目 ,并已广泛应用于内衣 、运动装 、竞赛服等 领域 , 而且在 Nike 、Adidas 、Reebok 等 国 际 著 名 品 牌 中的应用数量明显增加 。面料的吸湿排汗性能是通过纤维改性或织物结构设计 、后整理加工等方式产 生的 ,改性后的纤维表面有众多的微孔或沟槽 ,达到 高的比表面积 ,通过纤维表面微细沟槽所产生的毛 细现象 ,使汗水经芯吸 、扩散 、传输等作用 ,迅速迁移 至织物表面并发散 ,从而达到吸湿快干的目的 ,保持人体皮肤的干爽感 ,从而解决了纯棉服装吸汗快 、干 燥慢 ,出汗后使人产生粘糊感的问题 ,也克服了化纤 服装干燥快但不吸汗的缺点 ,因此吸湿排汗纤维是 一种性能非常优良的功能性纤维 ,发展前景非常好 , 因此研究一种适应这种新型纤维纺织品吸湿排汗性能的测试方法对于评价纺织品吸湿排汗性能效果 ,统一检验依据和手段 ,促进和指导生产 ,满足市场需求是非常必要的 。目前检测吸湿排汗性能的方法大 致分两类 : 一是湿阻 、热阻法 , 如 ISO 11092 - 1993 、美国 ASTM D1518 、ASTM D1868 、法国 NFPA 1971 等标准均采用这种方法 ,其中 ISO11092 是在国际标准 中关于面料舒适方面的第一个试验方法 ,它通过模 拟人体皮肤的热量及湿气传递过程 ,在恒定的温度 、相对湿度及风速等条件下 ,以仪器输出的热阻 、湿阻 表示织物吸湿排汗程度 ,这种测试方法仪器设备复 杂 、昂贵 ,对环境的要求也很高 ,国内企业难以实施 应用 。二是芯吸高度 、水分蒸发率法 , 如台湾纺拓 会标准 TTF007 吸湿速干法 、日本 J IS L 1907 Byreck法等 。该类方法采用两项参数 (芯吸高度 、水分蒸发 率) 测试 ,直观 、有效 ,且便于操作和掌握 。因此 ,我们在参照 GB 6529 标准规定的有关实 验条件的前提下 ,结合我国国情对方法的适用范围 、 试验用具技术要求 、试验条件 、试验参数等方面进行了反复验证和分析 ,从而确定采用芯吸高度 、水分蒸作者简介 :郭朝红 (1969 - ) ,女 ,毕业于山东纺织工学院 ,已发表论文 3 篇 。本研究为山东出入境检验检疫局重点科技项目 。15 INSPECTION AND QUARANTINE SCIENCE 检验检疫科学Vol . 15 No . 42005 年第 4 期发率法作为吸湿排汗性能的测试方法 。2 设备和材料2 . 1 芯吸高度测定装置及仪器 由长方形的容器 和试样架组成 ,容器至少能盛 3 升水 ,并有能控制水 温在 20 2 的恒温装置 ,试样架应能升降自如 ,并至少 有 长 20 厘 米 、最 小 刻 度 为 0 . 1 厘 米 的 三 根 标 尺 ,标尺上端配有能在两侧夹紧试样的装置 ,还应附 有计时蜂鸣装置 。50 温度计 3 支 ,精度为 0 . 1 ; 张力夹至少 6 个 ,每个约重 3g ; 重铬酸钾化学纯 ; 滴 定管及装置 ;微量天平一台 ,精度 0 . 001g ;2 . 2 测试试样 。将样品经 ISO6330 法洗涤 10 次后取试样 ,距样 品布边 1/ 10 幅宽处 ,顺经向 (或纬向) 在左 、中 、右部 位至少各剪一条 ,试样上不应有明显纬斜和严重疵 点 。如有必要也可顺纬向 ( 横向) 至少剪取 3 条 ,每条长约 30cm ,宽不小于 2 . 5cm 。2 . 8 水分蒸发率测试的试样取样方式同 6 . 7 ,至少5 条 ,试样大小为 6cm 6cm 。3 实验条件3 . 1 将试样在温度为 20 2 ,相对湿度为 65 % 3 %的标准大气条件下放置 24h 后进行试验 。3 . 2 芯吸高度测量容器中的水温为 20 2 。3 . 3 试验室在温度为 20 2 、相对湿度为 65 % 3 %的标准大气条件下进行 。4 测试方法4 . 1 芯吸高度垂直放置的纺织品 , 一端浸在液体中 , 在规定 时间内液体沿试样的缝隙上升或渗入 ,用量具测量 液体的高度 (芯吸高度) 。4 . 2 水分蒸发率试样置于滴定管口之下 ,以滴定管口距受测织 物表面 1cm 距离 ,滴 0 . 05mL 水于表面后 ,置于准确 度 0 . 001g 之微量天平悬空测试 12min 后其水分蒸发 率 (干 燥 速 率 ) 。水 分 蒸 发 率 ( %) = 湿 布 重 量 变 化 / 0 . 05mL 水之重量5 实验过程和操作步骤5 . 1蒸馏水或 0 . 5 %重铬酸钾溶液 ,注入不锈钢恒 温槽内 ,至适当高度 。5 . 7开始测试 , 30min 时蜂鸣器响 , 立刻量取每根试样条的渗液高度 。5 . 8在渗液高度参差不齐时 ,测量渗液最高值和最 低值 。5 . 9水分蒸发率测试 : 将 6cm 6cm 之试样置于摄 氏温度 20 2 ,湿度 65 % 3 %之环境 24h ,以滴定管口距受测织物表面 1cm 距离 ,滴 0 . 05mL 水于织物表面 后 , 置 于 准 确 度 0 . 001g 之 微 量 天 平 悬 空 测 试12min 前后重量 ,计算其水分蒸发率 ,测试 5 样之平 均值 。5 . 10计算5 . 10 . 1芯吸高度计算公式nh1i = 1H =n式中 : H 试样平均芯吸高度 , cm/ 30min ;各条试样芯吸高度最低值的总和 ;i 1 ,2 , . . . . . . n ;n 试样条数 。5 . 10 . 2水分蒸发率计算公式nV1i = 1V =n水分蒸 发 率 V ( %) = 湿 布 重 量 变 化 W/0 . 05mL水之重量式中 : V 试样平均水分蒸发率 , % ;各条试样水分蒸发率最低值的总和 ;i 1 ,2 , . . . . . . n ;n 试样条数 。6试验验证结果与分析6 . 1可靠性试验 将收集的有代表性吸湿排汗样品做不同品种的对比试验 ,结果见表 1 、表 2 。表 1 Coolplus/ 其他纤维不同配比针织物吸湿排汗效果对比coolplus/ 其他纤维芯吸高度水分蒸发率 ( %) 平均值 ( cm) 平均值 ( %) Coolplus 纤维80/ 其他纤维65/ 其他纤维60/ 其他纤维50/ 其他纤维40/ 其他纤维 20/ 其他纤维10. 011. 58. 99. 37. 57. 97. 17. 56. 26. 65. 55. 930. 236. 525. 827. 522. 524. 220. 122. 118. 519. 315. 217. 05 . 25 . 35 . 45 . 5使恒温槽内液体温度保持在 20 2 范围内 。调整仪器 ,使液面均处于标尺的零位 。 将试样放在夹样装置里夹紧 。在试样下端 810mm 处装上 3g 张力夹 .张力夹上平面与标尺的零位线对齐 。5 . 6设定测试时间为 30min 。16 4 . 95 . 3 12. 313 . 8 2005 年第 4 期 Vol . 15 NO. 4检验检疫科学 INSPECTION AND QUARANTINE SCIENCE表 2 Coolplus/ 其他纤维不同配比针织物吸湿排汗效果比较表 4Cooldry 纤维弹力罗纹针织布吸湿速干性能多次测试结果比较coolplus/ 其他纤维( %)芯吸高度平均值 (cm)水分蒸发率平均值 ( %)芯吸高度平均值 (cm水) 分蒸发率平均值 ( %)样品组编号Coolplus 纤维80/ 其他纤维65/ 其他纤维60/ 其他纤维50/ 其他纤维40/ 其他纤维 20/ 其他纤维9. 09. 38. 08. 47. 57. 87. 27. 66. 46. 85. 86. 288. 192. 278. 585. 369. 674. 266. 168. 956. 861. 537. 349. 21234522. 723. 323. 223. 423. 133. 533. 333. 432. 632. 4 6 22. 8 32 . 9 4 . 24 . 7 24. 128 . 9 7 讨论7 . 1 样品采用 ISO6330 - 纺织品试验时的家庭洗涤 及干燥程序方法进行重复洗涤 ( 耐久性) 的原因 ,一是吸湿 排 汗 性 能 的 耐 久 性 是 消 费 者 关 心 的 关 键 问题 ,该类产品的使用一般属于非一次性消费 ,尤其对 于通过助剂进行吸湿排汗整理的纺织品 ,其耐久性 是突出问题 ;二是符合有关国际标准和一些国家和地区先进标准规定的试验方法要求 ,可保证测试前 样品经 洗 涤 处 理 条 件 的 一 致 性 和 测 试 结 果 的 可 比 性 。7 . 2 芯吸高度装置采用可调温式 ,确保试液温度在20 2 是测试结果重现性好的关键因素之一 。8 结语经验证表明 ,用在规定的温度和湿度下测定芯 吸高度和水分蒸发率的方法 ,来评价纺织产品的吸 湿排汗特性 ,测试结果符合纺织品吸湿排汗基本规 律 ,可满足在科研 、生产 、消费使用中的要求 ,同时控制产品质量十分方便 、可行和有效 。从表 1 、表 2 的试验数据可知 , 随着 Coolplus 纤维含量的增加 ,织物的吸湿排汗功能增大 ,表明采用 所研究的测试方法得到的测试结果与产品应具有的 客观性能效果和不同组分含量引起的性能变化规律 是一致的 。对经过不同工艺的吸湿排汗后整理的样品进行 对比验证试验结果见表 3 。表 3整理前后的吸湿速干性能比较芯吸高度平均值 (cm)水分蒸发率平均值 ( %)样品组编号未整理 - 1整 理 - 2 未整理 - 2 整 理 - 26. 87. 26. 67. 117. 823. 115. 821. 1表 3 数据表明 ,有效的后整理进一步改善了经染色后的 Coolplus 纤 维 沟 槽 通 畅 状 态 , 使 吸 排 水 分 的作用和效果得到了更好的体现 。同时也体现了本 方法对实际生产的方便 、快捷 、有效 。6 . 2 重现性试验同一品种的 6 组试样测试结果比较见表 4 。表 4 中 ,对于同种织物芯吸高度测试结果的绝 对差异均小于 0 . 7 cm ,重现性差异为 3 . 0 % ,速干率 测试结果的绝对差异均小于 1 . 1 cm ,重现性差异为3 . 3 % ,考虑到样品本身存在不均匀性 ,以上测试数 值的差异在可接受范围 。以上验证证明本方法的测 试结果重现性好 ,可以应用实施 。参 考 文 献ISO 11092 - 1993 Textiles - Physiological effects - Measurement