通過內外層織物親、疏水性的不同,即織物外層親水而內層大部分疏水,使汗液從織物疏水的內層傳輸到織物親水的外層,并在外層蒸發,可以獲得具有單向導濕快干功能的織物。單向導濕 織物大多為針織物,或通過化學整理劑對織物表面進行后整理,實現單向導濕功能。我們通過對萊賽爾紗線進行拒水整理,設計開發了6種單向導濕機織物,并測試了其性能。現將整個設計開發過程及測試分析介紹如下。

1  紗線處理 

6種織物經緯紗均為純萊賽爾紗。首先對紗線進行煮漂前處理,以便提高拒水整理效果,然后對紗線進行拒水處理。

1.1煮漂前處理 

試驗器材及原料有數字恒溫水浴鍋、紗線、氫氧化鈉、 30%過氧化氫、滲透劑、烘箱。煮漂一浴法工藝參數:浴比1：20,燒堿2g/L,雙氧水 8g/L,滲透劑JFC2g/L。前處理工藝流程:紗線進鍋堆置→煮漂液(浴比1：20) →升溫煮漂(緩慢升溫至100℃,煮漂60min)→排液熱水洗( 80℃~90℃, 20min)→冷水洗→出鍋。

1.2  拒水處理

試驗器材及原料有:數字恒溫水浴鍋、拒水劑、紗線、烘箱。拒水整理工藝參數:浴比1：20, 拒水劑15g/L,處理溫度40℃,處理時間40min。工藝流程為:紗線烘干(105℃) →浸漬處理液(40℃, 40min)  →軋干(軋余率60% ~70%)  →預烘 (30 min,100℃)  →焙烘( 2min, 150℃) 。

2  織物規格

通過紗線拒水整理獲得親水性和疏水性不同的萊賽爾紗線,選用緯二重組織和接結雙層組織設計不同的單向導濕機織物。 

2.1  緯二重單向導濕機織物 

3種織物上機圖如圖1、圖2和圖3所示,其 中投緯順序均為表1里1。

經過拒水整理的萊賽爾紗作為經紗,與里緯交織形成里組織,拒水經紗與親水表緯交織形成織物表組織。選用不同的表、里組織設計了3種不同的緯二重織物,即織物1、織物2和織物3,各 織物兼具緯面效果和單向導濕功能。3種織物經紗均為紫色拒水萊賽爾14.7tex紗,表緯均為白色親水萊賽爾18.4tex紗,里緯均為白色拒水萊賽爾18.4tex紗,經密均為355根/10cm,織物1、織物2和織物3緯密依次為470根/10cm、560根/10cm和330根/10cm。 

2. 2  接結雙層單向導濕機織物 

表經表緯選用萊賽爾紗交織形成表組織,里經里緯選用經拒水整理的萊賽爾紗線交織形成里組織,從而賦予織物對水分單向傳導的能力。設計了3種不同的接結雙層織物,即織物4、織物5和織物6。3種織物表經均為白色親水萊賽爾 9.8tex紗,里經均為藍色拒水萊賽爾9.8tex紗, 表緯均為藍色親水萊賽爾9.8t ex紗,里緯均為 白色拒水萊賽爾9.8tex紗,經密均為355根/10cm,織物4、織物5和織物6緯密依次為330根/10cm、340根/10cm和320根/10cm。 3種織物上機圖如圖4、圖5和圖6所示。其中織物4的表里經紗排列比為1：1,投緯順序為表1 里1;織物5的表里經紗排列比為1：1,投緯順序為里1表2里1;織物6的表里經紗排列比為 1：1,投緯順序為表1里1。

3  織物性能檢測及分析 

3.1  試驗設備與材料 

試驗材料為上述6種織物和0. 9%的生理鹽水。儀器與設備:JY-82 型接觸角測定儀、YG461E-III 型透氣量儀、G290型液態水分管理測試儀。 

3.2  水分管理測試儀檢測結果及分析 

我們采用標準 AATCC195—2009《紡織面料液體水分管理屬性》對織物的單向導濕性能進行評價。該測試方法可以測試出120s內織物內、外層含水量與時間的動態曲線,并計算出織物潤濕時間、水分吸收速率、擴散速率、最大潤濕半徑等指標,用于評價織物的單向傳輸能力。將試樣在恒溫恒濕實驗室中平衡24h后進 行測試。測試準備工作:配制生理鹽水,加至儀器中; 打開測試軟件,將織物接觸皮膚面(織物內層)向上平整地放置,按下啟動開始測試。測試時間為120s,單次測試結束后,儀器自動停止運轉,用吸水紙擦干探頭后換下一塊樣品,繼續測試。 

3.2.1  潤濕時間 

織物內、外層潤濕時間是指從測試開始到織物內、外層含水量與時間的斜率分別大于tan15°之間的時間。測試結果見表1。 

由表1數據可知, 6種織物的外層潤濕時間較快,表明織物接觸空氣面具有較好的親水性能; 內層潤濕時間相較于外層長很多,證明親膚面親水性較差。由此可看出,織物兩面具有不同的親、疏水性能,水分可以從親膚面傳導至織物外層,人體在出汗時織物不會黏貼皮膚。 

3.2.2  水分吸收速率 

水分吸收速率是測試織物內、外層吸收水分的快慢能力,即測試織物內、外層含水量與時間的斜率平均值。測試結果見表2。 

由表2中的數據可知,織物內、外層水分吸收速率有較大差異,表明織物具有一定的單向傳導水分的能力。設計的緯二重織物只有一組親水緯紗,經紗和里緯均作了拒水處理,拒水經紗與親水 緯紗交織使得表面水分的傳導只能順著緯向傳導,水分吸收速率較低。 

3.2.3  最大潤濕半徑 

最大潤濕半徑是指當織物內、外層含水率與時間的斜率分別大于tan15°之后,織物內、外層的最大潤濕半徑。測試結果見表3。 

由表3中數據可知,織物內、外層的最大潤濕半徑有明顯差異,說明織物內、外層的吸水性能有區別;緯二重織物的外層最大潤濕半徑小于接結雙層織物的外層最大潤濕半徑,這是由于接結雙 層織物外層完全親水,而緯二重的表組織由親水 緯紗與拒水經紗構成,其潤濕性相對稍差。 

3.2.4  擴散速率 

織物內、外層的擴散速率是指織物內、外層從探頭中心到最大潤濕半徑時累計的擴散速率。測試結果見表4。 

由表4中數據可知,織物內、外層擴散速率有很大差距,證明織物內、外層形成了濕潤梯度,實現了水分的單向傳導。 

3.3  內、外層接觸角檢測結果及分析 

水與織物間的接觸角大小可以較為直觀地反映織物表面的親水性能。我們用JY-82型接觸角測量儀測定織物內外層的接觸角,每個樣品內、外層各測3次,取其平均值(數據在水滴滴到布面5s時讀取)。接觸角越小,表明織物的親水性能越好,反之,則表明織物親水性越差。測試結果見表5。

由表5中數據可知,緯二重織物與接結雙層織物內層都具有較好的拒水效果,緯二重外層因拒水經紗較粗,導致其親水性能有所降低,接結雙層織物則很好的實現了內外層之間親、疏水性能的差異。

4  結論 

(1)通過紗線設計與織物組織結構的配合,可使機織物獲得親、疏水性不同的雙側結構,一定程度上實現了織物的單向導濕功能。接結雙層組織與緯二重組織的兩面由不同的親、疏水性經緯紗交織,織物外層親水,內層拒水,內外層之間形成了潤濕梯度,可使貼近皮膚面的水分單向傳遞至織物外層,而織物外層水分因內層拒水面的阻擋, 則不會向內滲透。 

(2)接結雙層織物由兩個系統的經紗與緯紗分別交織形成內外層,其親水面與疏水面之間的相互影響較小,親疏水性差異較大。緯二重織物因外層組織由親水和拒水紗線共同交織構成,吸水性大大降低,減弱了織物兩側結構的親、疏水性能差異,降低了水分單向傳導的能力。 

(3)經緯密的大小也是單向導濕機織物設計的一個重點。經緯密過小,易造成織物空隙過大, 疏水面形同虛設,水分直接透過空隙在內外層間傳導,失去單向導濕功能;經緯密過大,則織物透氣性差,易造成穿著時的悶熱感,舒適性較差。

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