实验题目

实验题目：服装材料对透湿性的影响摘要：随着人们生活水平的不断提高，当今服装消费行为在强调穿着方面的多样化和款式设计上的新奇、美观、上档次的同时，对服装面料提出了更高的要求，不但要求服装舒适随意、柔软合体，而且人们在购买商品时更加注重它的环境行为，即青睐于绿色产品，于是干爽舒适的服装面料成为当今消费的时尚。本文通过叙述影响服装面料干爽舒适性的主要因素及各影响因素的指标，使得设计工作者能够着手原料特性的利用来合理设计组织结构和编织工艺，得到不同服用性能的服装面料。关键字：面料发展热性能湿度透气一、前言近年来，服装面料舒适性能的研究已从研究织物和纤维的个别特性，转向整体分析评价衣服系统及其与人体的相互关系。其可以分为三类：物理的、心理的和生理的。就目前国内研究舒适性而言，主要集中在生理上的研究。人体的皮肤温度在33～35℃而无汗液存在时，人体处于舒适状态。若环境变化和活动程度提高时仍能保持这些条件的服装，可以认为该服装基本符合要求。因此服装的主要功能是对环境的变化起到缓冲作用，在不利的条件下保持均匀的人体温度，并使皮肤保持没有水份，这是决定舒适性最关键的因素。干爽舒适性是影响服装舒适性的最重要的因素，服装面料的干爽舒适性是指纺织物不粘搭、不滞湿、不平滑、具有舒适的干触手感，它受以下几个因素的影响：1、人体的新陈代谢产生的热量，外界的热源，如太阳。2、服装面料的吸湿性、导湿性和放湿性的大小。3、织物表面的形状，即接触表面积的大小。二、干爽舒适面料的发展20世纪80年代，随着全球气候的转暖，人们已经注重干爽舒适面料的开发。日本利用亲水性纤维制成了多种干爽舒适的复合织物。尤尼吉卡公司的吸汗织物“丝派西”含有3层结构，第一层用于吸附和传输汗水，第二层可以防止汗水逆向迁移，第三层结构起放湿的作用。国内研发出的纯疏水性纤维制成的高透湿单面织物在穿着时虽然织物贴身面的汗水不易挥发，但是该纤维本身是疏水性的，织物外表面水分容易挥发到大气中。当织物外表面水分挥发后，与织物贴身面形成干湿差异，即织物贴身表面有汗水而外表面相对干燥，此时毛细管作用就会将汗水吸到织物外表面，如此连续循环形成高透湿快干效应，而且其散湿效果明显优于多层织物。随着精细化工的发展及其在纺织工业中的应用，高科技已经日益融入到纺织工业中。人们用吸湿性聚合物处理纤维，使其既能吸收水分又能放出水分，即能够迅速吸收汗液，并使其迅速蒸发。近年来开发的高透湿涤纶，其特点是纤维采用了异形结构，利用纤维表面的微细沟槽，使肌肤表层排出的汗水与湿汽经芯吸、扩散、传导作用瞬间排出，使肌肤保持干爽舒适。三、干爽舒适性的影响因素及指标(一)热性能因素这主要指服装的导热性能，其定义为服装的表面之间存在温度差时，在单位时间内，通过单位面积和单位厚度的热量。它与纤维的热性能密切相关，同时与纱线的结构、织物结构和纤维吸湿性有关。织物导热性能的好坏直接影响服装的干爽舒适性，不同用途的织物，对导热性要求不一样，对于夏季用服装，要求其导热性要好，以快速排除人体产生的热量。而对于冬季用服装则要求其导热性要差一些。纺织材料的导热性越差，它的热绝缘性越高。下表为各种材料的导热系数。由此可以看出，服装面料的导热性主要取决于纤维层中夹持空气状态和数量，在空气不流动的前提下，纤维层中保持的空气越多，纤维层的热绝缘性越好。(二)湿度因素服装的主要功能是作为在人体和环境之间的缓冲器，起着吸收人体的汗液和水蒸汽的作用。决定服装吸水性的主要因素是纤维的类型、纱线的类型、织物的结构和服装结构。将人体产生的汗液和水蒸汽传递到空气中，主要取决于服装面料的吸水速率、吸水能力和芯吸能力的大小。水分在织物中的传递是非常复杂的，一部分水分子被织物中纤维吸收使水分子通过纤维内部扩散而达到织物的另一面，向大气散逸；另一部分则通过织物中纤维与纤维之间、纱线与纱线之间的通道或空隙，包括毛细管作用，向大气散逸。织物从皮肤表面输出的(芯吸性)液体水分的能力，和无感觉的出汗通过的能力(透湿性)是不通的，但是织物的芯吸性和透湿性都与织物的透气性有关。通过控制织物的透气性因素可以改变从皮肤输出液体和汽化的水份到外界环境的程度。所以在描述织物服装干爽舒适性能湿度因素时，要考虑织物芯吸性能和织物的吸湿性能两方面的情况。1、芯吸性能测试织物的芯吸性可被定义为在重力和特定条件下，纺织品垂直地吸收水分的能力。在芯吸试验中将一块织物试样垂直放置,以织物的一端浸在水中，测定水分的上升程度与时间的关系。在实验前，将织物在20±2℃和65％的相对湿度下至少调湿24小时。并称重。实验时将织物剪成7．5×15cm的面积。在离纵向一边2.54cm处。用有色笔划一水平线。用来表示织物浸在水中的深度和水分上升的程度。同时在织物中心轴上作8点记号。从有色线按纵向上、从3到10厘米处，分别以1厘米长的间隔作为记号。将要试验的织物垂直放在烧杯中，直到有色线达到水平线。此时开始计时，当有色线达到标记时记下时间，达到“lOcm”记号时，停止计时，将织物取出。在水平线上方保持5秒钟。使水滴滴下，然后在电子天平上称重。称重完毕后，在用下式计算：1)芯吸速率(毫米／秒)=在水平线上记号的长度(毫米)/到达记号需要的时间(秒)2)水分的重量(克／米)=（织物最后重量-织物初始重量）/润湿面积通过该试验可以测出不同结构的纱线构成的织物芯吸能力的大小。2、吸湿性能测试纺织材料的吸湿性能是影响服装干爽舒适性的另一个重要因素。通常用回潮率来描述纺织材料的吸湿性能。回潮率指在特定条件(20±2℃和65％相对湿度)下，纺织品吸收水分的重量占纺织品干重的百分率。国外研究人员采用Mettler型号PK300回潮率自动测试仪测试织物的回潮率。该设备由一台红外加热装置、准确性为0．001克的电子数字式天平和一台打印输出装置。在测试前，先将要测试的织物在20±2℃和相对湿度为65％的大气条件下调湿24小时。而且将测试仪接通至少30分钟。用于测试织物的重量为1．6～1．7克将所有织物剪成100厘米面积的圆形。然后根据ASTM标准将加热装置的温度设定在110℃，然后将调湿的织物放在测试仪的盘上，持续烘燥6分钟。测试完毕后。根据下式进行计算：回潮率=x100％织物的回潮率主要受到纤维的吸水性的影响，纤维吸水性越好，织物的回潮率材料λ(W／m·C)材料λ(W／m·C)棉羊毛桔肢蚕丝0.0720.0530.0630.052涤纶脯纶空气水0.0840.0510.0250.599也就越高。同时纱线的捻度也会影响织物的回潮率。(三)透气性因素透气性是指空气透过织物的性能，也是影响服装干爽舒适性的一个重要因素。织物的透气性从几个方面影响服装的干爽舒适性。首先，织物如果对空气容易透通，则对水蒸汽与液态水也是易于透通的，所以服装的透湿气性能与织物的透气性能密切相关。其次，织物的隔热性能主要取决于织物内所包含的静止空气，而该因素受到结构的影响，所以织物透气性与隔热性也有一定的关系。透气性越好，织物对空气的保持性就差。影响织物透气性的因素主要有以下几个方面：1、织物结构：织物结构影响织物中孔隙大小和孔隙间隙，织物越紧密。有效的间隙越少，因而透气性较低。影响织物结构的主要因素有织物组织、密度、紧度和捻度。2、织物的厚度与重量：织物越厚，透气性越小。这主要与纱线旦数和织物密度有关。所以冬季服装一般选用厚重织物用作外套，用以抵御寒风的侵袭。3、纤维类型：不通的纤维表面性质不一样，对空气的粘滞性也不一样，而且纤维类型会影响纱线中毛羽的数量，对透气性产生不良的影响。测量织物的透气性可根据As1MD737来进行，通过使用KES一F8一API自动透气性测试仪可测量织物的透气阻抗。该仪器利用柱塞／汽缸机械装置的活塞动作产生一股恒速气流，从大气通过试样而进人大气中。空气的抽吸和排放周期分别为5秒钟，并由一只半导体差压表测量由试样的空气阻力所引起的空气压力的损失。国内测量织物的透气性的仪器主要是YG一461型透气性测试仪，该仪器通过调节电动机转速，来改变试样两边的压差，通过读取压力计上的数值和所取的锐孔直径，在以测得的压差一透气量表上查出在该压差下通过织物的空气流量。四、小结现今各种旨在提高面料干爽舒适性从而提高其科技附加值的研究工作正方兴未艾，众多新型纤维的研制开发及其在服装上的应用也应运而生。人们在兼顾服装面料的吸湿、导湿、放湿三项性能的同时还应注意人体需要连续排汗，那么织物在湿态下的透湿性能是决定织物干爽舒适性的主要因素，因此有必要对织物湿态下的透湿性能进行研究。参考文献[1]姚穆纺织材料学纺织工业出版社[2]李汝勤纤维和纺织品的测试原理与仪器中国纺织大学出版社[3]李仁欣穿着服装热舒适性的预测模型和应用航天医学与医学工程1994V0L7No4258-265[4]周璐瑛冬季着装与保暖性的研究北京服装学院学报V0L14No1Apt1994[5]印染译丛l995第三期，第五期[6]李东平服装材料的保暖性与服装热阻之间的关系纺织学报l998，19卷第五期实验原理：复合面料织物透气透湿能力可以用湿阻表示,在面料织物两侧存在水蒸气浓度差(或水蒸气分压差)时,水分通过织物的阻力称为面料织物湿阻.如下式表示:R=C/qR----面料织物湿阻;q------透气透湿速度（湿流量），kg/m2.s;c----水蒸气浓度差，kg/m3.稳定扩散状态下，湿阻越大，透湿能力或透湿速度越小。在高湿或织物结构较紧密的情况下，水汽不再只是经过织物中的孔隙传递而是由纤维自身进行传递，此时纤维的种类成为影响织物传递的重要因素。一方面纤维自身吸湿产生溶胀，使织物更加紧密，织物的透气性减弱，依靠孔隙扩散传湿作用减小；另一方面与织物的截面积相比，纤维板的表面积是一个相当大数量级的量。纤维吸湿量较大时，水分通过纤维表面扩散即毛细管产生的芯吸作用得到了加强，成为织物传湿的主要方面，织物孔隙率减小引起扩散透湿减小成为次要矛盾。因此只要织物内纤维回潮率达到一定的程度，尽管孔隙减少使得织物内由空气介质的传湿量减少，但由于纤维自身的传湿有实质几天的增加，湿阻还是有可能减小。因此，对结构较为松散、空隙率较高的织物，在空气相对湿度较低的情况下，无论其纤维是否吸湿，透湿以通过纤维间、纱线间缝隙的扩散为主；而在很小的程度上受纤维种类的影响，在空气相对湿度较高的情况下，对吸湿性好的纤维织成紧密织物，纤维吸湿膨胀后使纤维间缝隙减小，扩散透湿的比例减小，纤维内的毛细管透湿比例增大，毛细透湿成为主要因素。实验步骤：使用相同款式，不同面料的t恤在相同热湿条件下进行测量，测出他们的透湿性大小，记录下来，并进行比较进行比较的面料有：锦纶棉涤涤纶纯棉莱卡有机棉丝光棉文献综述：1，《纤维组成对Ｔ恤针织面料摩擦及透湿性能的影响》，纺织导报09年第4期，文章探讨了纤维横截面形状和纤维根数对T恤针织面料低压摩擦性能和透湿性能的影响。圆形截面纤维较异形截面纤维有较大的摩擦因素，纤维根数增加会导致摩擦增加。织物内层的纤维组成对其与皮肤的机械摩擦性能影响较大，而外层的纤维组成对其透湿性能有较大影响。2，《服装面料的透湿性能探讨》，纺织学报，96年第6期，文章采用模拟人体皮肤的出汗装置,在静态热湿交换条件下,对六种面料的透湿性能进行了测试与探讨。通过多元回归,得出透湿指数I_m与面料的经纬密度、透气性成正相关,而与面料厚度、纱线支数、重量、热阻成负相关。3，《服装的透气、透湿性与穿着舒适性关系研究》，王宏付曹海建江南大学纺织服装学院文章通过实验分析了不同面料的透气、透湿性能，并探索服装面料透气、透湿性与穿着舒适性的关系。最后就不同用途服装面料的产品开发提出了一些建议4，《织物透湿性测试方法的比较》，黄建华，武汉科技学院纺织与材料学院，湖北武汉钱晓明天津工业大学纺织学院，天津测量织物透湿性的方法有多种，它们在测量原理、测试条件和测量参数方面不一样。为比较各方法的特点，采用5种测试方法用于评价6种不同织物的透湿性能。试验结果表明，采用干燥剂倒杯法测得的透湿量最高，其次分别为新测试方法、倒杯法、正杯法。另外，新测试方法和出汗防护热板仪、倒杯法及干燥剂倒杯法有