测量面料6大性能,什么面料吸湿速干性能最优?吸湿速干面料性能测试与评价

文摘   2024-07-17 22:49   湖北  


     本文转自《丝绸》杂志2019年2月,作者王欢,张富丽,李艳梅,徐玲。

     为了更好地为吸湿速干服装的研究提供理论依据,选取市场上常用的 15 种面料在实验室进行了洗涤前后的滴水扩散面积、透气性、透湿性、吸水率、芯吸高度、蒸发性测试,在对实验数据分析的基础上,运用模糊综合评判法获得面料吸湿速干性能综合比较排序。结果表明: 在所选材质和面料中,针织面料单向导湿网格面料是首选,机织面料可选择原料为吸湿排汗纱线的面料; 吸湿排汗性能 比经过后整理的织物更为稳定,面料整体综合性能的优劣及其表面特征可以作为企业和设计师进行吸湿速干服装产品设计与开发的参考依据。





GUIDE

导读

 

     

       近年来,随着人们生活水平的提高,吸湿速干服装逐渐受到人们的关注和认可,在穿着过程中具有吸湿、透气、排汗等功能。特别是在运动类品牌中运 用比较普遍,众多国际服装品牌都将吸湿速干功能性面 料成功运用于自己的服装设计中。由于社会经济的发展,消费者对于面料的功能性需求随之提升,而关于吸湿速干织物的研究仍然在进行。总后军需装备研究所研究人员提出在人体出汗情况下织物热湿传递性能的评价指标,从而 为全面评价织物的热湿传递性能提供了依据。Chen Yaping 等选择两种纤维,根据正交实验分析三种影响因素,并用灰色近似最优综合评价方法得 到综合性能最好的面料。法国学者在开发新的牙医工作服时,在实验室用红外摄像机记录确定唾液、 水、碎片等的喷溅区域,并在这些区域选择配置不同功能性面料。由此可见,织物评价指标的提出、织物性能的综合评价,以及面料的功能性对于服装设计的重要作用。 

      目前国内外针对吸湿速干面料研究主要集中在纤维开发领域,或者针对织物单向性能指标的评价研究,对于织物综合吸湿速干性能评价研究相对较少。市场上采用吸湿速干纤维材料达到织物的功能性,常用的纤维材料有 COOLMAX、丙纶等,也有厂家采用织物后整理的方式达到吸湿速干功能。在织物开发方面,针织和机织吸湿速干面料的研究已取成效,这些面料主要通过纱线原料配比、纱线组合方式、纺织技术等实现其吸湿速干的需求。通常纺织品吸湿速干性能评定包含吸湿性和速干性两方面。吸湿性包括吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度; 速干性包括蒸发速率、透湿量。透气性也是吸湿速干服装不可忽略的一个重要因素。基于此,本文通过对面料6大性能的测试与分析,在分析吸湿速干面料单项评价指标基础上,采用模糊综合评判方法,优选出综合性能 较好的吸湿速干面料,为吸湿速干服装的设计与 开发提供依据。


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01

测试样品


      实验选用市场上10种常用吸湿速干面料,1种凉感面料,1 种吸湿排汗面料,以及 3 种普通面料作为对比实验。实验所用面料组织,织物类型,成分及含量、平方米质量、厚度及功能如表 1 所示。


02

测试方法



     根据 国 家 标 准 GB /T 21655.1—2008《纺 织 品 吸湿速干性的评定 第 1 部分 单项组合试验法》及 GB /T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》要求,进行了织物滴水扩散面积实验、透湿性实验、吸水性实验、芯吸高度实 验、蒸发性实验、透气性实验。

注:文章为19年发表,当时GB.T 21655.1-2023未发布


序号
测试项目
仪器及测试流程
1

织物滴水扩散面积

滴定管、 刻度尺
2湿燥箱、天平、透湿杯
3吸水率天平、 试样悬挂装置、水槽
4芯吸高度试样悬挂装置、刻度尺、计时器
5蒸发速率天平、滴定管、计时器
6织物透气性YG461E-III 全自动透气量仪

所有被测试样均在标准环境下静置 24 h。测试条件: 温度( 25 ± 2) ℃ ,湿度 65.0% ± 5.0% , 风速 1.00 m /s。

03

数据分析



1、滴水扩散面积分析

     15 种织物在洗涤前后滴水扩散面积并没有发生太大变化,正反面滴水扩散面积比值也无突出变化,可见经过洗涤对这 15 种织物正反面滴水扩散面积无明显影响。由图 1( a) ( b) 可以看出,吸湿速干面料的滴水扩散面积普遍明显优于普通面料,正反面滴水扩散面积变化比较大且突出的是 1# 、2# 、3# 、4# 、6# 、9# 、14# , 最大变化可达到 69 mm² ; 而普通面料 7* 、11* 、13* 的 滴水扩散面积几乎为零,即在测试 3 s 内这类面料很难快速吸收水分,其整体吸湿速干性受到影响。10# 吸湿排汗铜氨针织布的滴水扩散面积也几乎为 0,说明其吸湿性并不理想。

2、透湿性分析

    14# 织物在洗涤前透湿率最大,洗涤后透湿率下降; 洗涤前后,2# 及 13# 织物在洗涤后透湿率明显升高。洗涤前后大部分织物的透湿率变化不大,15# 织物洗涤前后透湿率几乎没有变化。总体上看,与普通织物相比吸湿速干织物的透湿性没有明显优势。

3、吸水性分析

      15 种织物在洗涤前后吸水率无太大变化,但洗涤后的吸水率都略有提高。所有针织面料的吸湿性均优于机织面料,主要原因是针织用纱线一般捻度较小,针织线圈结构导致面料孔隙率相对较大,因此吸水率相对提高。含有 COOLMAX、COOLAIR 等吸湿速干纤维或者丙纶原料的针织面料其吸水率均比较高,说明这类功能纤维的运用是有效的。

4、芯吸高度分析

      普通面料 7* 、11* 、13* 的芯吸高度值都很小,说明织物的芯吸性能比较差,整体吸湿速干性会受到影响。10 种吸湿速干面料的芯吸高度值都比较大,芯吸高度最高达到 284 mm,可以达到功能性需求。而 8# 凉感面料和 10# 铜氨针织面料的芯吸高度值并不高,说明其功能性并不明显。对比图 4( a) ( b) ,可以看出洗涤前后 15 种织物的芯吸性能基本保持一致,除了 7* 、10# 铜氨针织面料外,其他织物的经向芯吸性能均优于纬向。

5、蒸发性分析

       普通面料 7* 、11* 、13* 的水分蒸发 率和蒸发速率相对都比较低,说明普通面料的速干性比较差。10 种吸湿速干面料的水分蒸发率和蒸发速率都比较高,其中 6# 织物的蒸发率明显高于其他织物,因 6# 织物厚度和平方米质量都比较小,有利于其水分蒸发。7* 、6# 、11* 织物原料中含有棉或铜氨,纤维素纤维吸湿性好,其水分被织物吸收后不易迅速蒸发,因此水分蒸发率和蒸发速率相对都比较低。

6、透气性分析

      所有针织物的透气性均优于机织物,主要是针织物孔隙率相对较高,且纱线捻度相对较低导致的。另外,针织物中厚度和平方米质量较小的织物其透气性相对较好。


04

综合评价 
     

      通过对服装织物单项性能的测试,可以得到织物在某一方面的性能高低。在实际问题中,通常需要考虑多个因素来综合评价某一织物总体性能的优劣,本文中通过模糊综合评判方法对 15 种面料的各项测试性能做综合评价,获得各面料综合吸湿速干性能的优劣排序,为吸湿速干服装设计开发做参考。本文将织物的透气率、透湿率、吸水率、芯吸高度、蒸发速率、滴水扩散面积作为单项评价指标,其中芯吸高度取纬向芯吸高度,蒸发性取蒸发速率,滴水扩散面积取反面面积,实验测试值汇总如表 2 所示。

1) 吸湿速干面料整体综合性能明显优于普通面料,这也反映了当前市场上吸湿速干面料受欢迎畅销的原因。

2) 针织布中,集圈组织针织布整体吸湿速干性能明显优于纬平针组织; 机织布中,斜纹组织机织布吸湿速干性能略优于平纹织物,斜纹织物可通过吸湿排汗后整理达到较好的吸湿速干性,且原料为吸湿排汗纱线的织物综合 吸湿速干性能更好。

3) 吸湿速干纤维如 COOLMAX、 丙纶、COOLAIR 表现出优异的吸湿速干性能,比普通纤维如涤纶、锦纶、氨纶的吸湿速干性更好。


4) 后整理织物比采用吸湿速干纤维织物达到的整体综合性能要好,但洗涤前后的各项性能表现的不太稳定。

5) 9# 、14# 、15# 都为 100% 涤纶,斜纹布,机织布。

平方米质量排 序: 14# > 9# > 15# ,

吸湿速干性能排序: 14# > 9# > 15# 。

14# 织物经过吸湿排汗后整理,9# 织物 原料为吸湿排汗纱线,15# 织物同样为吸湿排汗纱线面料。

因而得出: 普通织物确实可通过后整理具有吸湿速干性能,织物平方米质量和原料对织物的吸 湿速干性能产生重要作用。根据以上分析,3# 和 9# 更适合用来制作吸湿速干服装; 10# 织物的吸湿速干能力较差,但其面料组成有铜氨长丝,织物具有凉爽感,因此可用来制作凉爽型服装; 11* 为普通织物且吸湿速干性能最差,因此不适合用来制作功能性服装

05

结论 
     

      实验室对 15 种织物进行了滴水扩散面积、吸水率、芯吸高度、透湿性、蒸发性、透气性测试,运用均方差求权重的多指标模糊综合评判法获得织物综合吸湿速干性能优劣的排序。分析可知,目前吸湿速干面料吸湿速干综合性能明显比普通面料要好。其中 2#、3#是针织物里吸湿速干性能最强,11* 织物最差; 14#、9#织物是机织物里吸湿速干性能最强,9#织物吸湿排汗性能更稳12#织物最差。



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