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        溫濕度對織物物理機械性能的影響研究

        2021-12-20 05:06:38雷枋喜
        紡織報告 2021年12期
        關鍵詞:純棉透氣性滌綸

        雷枋喜

        (上饒幼兒師范高等??茖W校,江西 上饒 334000)

        近年來,純棉類產(chǎn)品在市場中的口碑非常好,特點是透氣、手感好、穿著舒適。但是,純棉類織物對生產(chǎn)技術和材質(zhì)的要求高。其實,在純棉制品之前還有一種流通已久的織物—滌綸制品。在三大合成纖維中,滌綸制品的工藝最簡單,非常結(jié)實、有彈性,不容易變形,而且價格低,但是穿著體感不太好,因此,人們往往選擇用純棉布料制作衣物。

        本實驗分別在溫度相同、濕度不同和濕度相同、溫度不同的條件下,對純棉制品和滌綸制品進行性能測試,比較兩種制品的拉伸性能、撕破性能、頂破強力以及透氣性。

        1 實驗

        1.1 實驗材料和環(huán)境條件

        材料:純棉布、滌綸漂白布,都是有代表性的普通材料,在一般的市場上可以買到。

        環(huán)境條件:第一次,設定恒定溫度20 ℃,隨機選擇濕度開展實驗;第二次,設定恒定濕度65%,隨機選擇溫度開展實驗。

        1.2 實驗過程

        1.2.1 測試織物的拉伸性能

        本實驗采取GB/T 3923.1—2013中關于織物拉伸性能的測定方法,測得普通織物在強力壓迫下的韌性和抗斷裂能力。選取長10.0 cm、寬5.0 cm的樣品,使用實驗設計規(guī)定的特殊織物檢測壓力機開展10組以上壓力測試,取得平均值。

        1.2.2 測試織物的撕破性能

        本實驗采取GB/T 3917.5—2009中關于織物撕破性能的規(guī)定方法進行單縫翼樣壓力撕破測試,樣品規(guī)格為20.0 cm×5.0 cm,在距離頂端2.5 cm處標記,從織物的另一端中央距離織物一邊近10.0 cm處撕扯,然后將織物置于實驗設計規(guī)定的特殊織物檢測撕扯機中進行10組以上壓力測試,取得平均值[1]。

        1.2.3 測試織物的頂破強力

        本實驗采取GB/T 19976—2005中關于織物頂破強力的測定方法,使用鋼制球測試,樣品呈現(xiàn)為直徑6.0 cm的圓形,測試10組取平均值。

        1.2.4 測試織物的透氣性

        本實驗采取GB/T 5453—1997中關于織物透氣性的測定方法,樣品尺寸為30.0 cm×30.0 cm,實驗結(jié)果如下。

        由以上方程可以看出,各種擬合曲線的擬合系數(shù)y均大于0.500 0,相關性較為顯著。織物拉伸斷裂性能和恒溫性能也通過公式進行數(shù)據(jù)處理,得出結(jié)果。

        1.3 實驗結(jié)果

        1.3.1 織物拉伸斷裂性能

        當實驗濕度固定時,不同織物對恒溫斷裂的響應不同,例如綿和滌綸的抗撕裂強度出現(xiàn)了先提高后降低的趨勢,但是整體變化不大。當溫度固定到20 ℃以下時,綿和滌綸的抗撕裂強度呈現(xiàn)先降低后提高的趨勢,當相對濕度為80%時,兩種織物的斷裂性能會出現(xiàn)最小值。總體而言,滌綸的抗撕裂強度遠高于綿。

        1.3.2 織物撕裂性能

        由織物撕裂公式進行數(shù)據(jù)處理后得到的實驗結(jié)果表明:強力快速增大后又減小,在相對濕度為65%~75%時達到85 N左右的最大值??椢锏乃毫褟姸炔粫驕囟忍嵘霈F(xiàn)明顯變化,最大值不超過45 N。滌綸撕裂強度受溫濕度影響較大,受溫濕度影響較小[2]。

        1.3.3 織物透氣性能

        人們挑選服裝時注重穿著舒適性,因此,織物的透氣性十分重要。

        無論在什么情況下測定織物的物理性能,溫度都不宜太高,否則,無論是全棉還是滌綸,都很容易被頂破,也會影響穿著的舒適度。當溫度與濕度控制在適宜范圍時,棉的透氣性明顯好于滌綸,天然纖維較化學纖維的優(yōu)點之一就是透氣性好,穿著舒適度高。

        1.3.4 用KCl溶液對樣品pH的影響

        不同萃取介質(zhì)下樣品的pH如表1所示。

        由表1可以看出,不同的萃取介質(zhì)會導致不同的實驗結(jié)果,但是由于KCl和蒸餾水都可以作為普通實驗的萃取介質(zhì),并且對普通實驗結(jié)果沒有很大影響,都符合本研究的要求,且用KCl溶液,數(shù)值穩(wěn)定較快,這是因為KCl溶液導電率高,溶液中的離子強度較高,pH穩(wěn)定時間短。用蒸餾水作為萃取介質(zhì)明顯費時,且穩(wěn)定性不好,數(shù)據(jù)有偏移現(xiàn)象。也就是說,在實驗條件一致的情況下,可以選擇0.1 mol/L KCl溶液探究不同織物的pH。

        表1 不同萃取介質(zhì)下樣品的pH

        2 結(jié)論

        在物理機械性能測試中,無論是拉伸性能、撕破性能測試還是頂破強力測試,滌綸的表現(xiàn)都比純棉好。在透氣性方面,當溫度與濕度協(xié)調(diào)時,純棉的透氣性明顯優(yōu)于滌綸,因此,純棉織物的口碑較好[3]。

        在實際的操作過程中,不同織物經(jīng)過精細加工后,都要水洗處理,否則織物上會殘留各種化學染料,影響織物成品的pH、色牢度和使用手感等。

        應用織物處理技術時,要根據(jù)織物的原材料,選取不同的織物染色方式,例如選取合適的中性萃取劑可以將對織物的損害降到最低,或者選取纖維素染料直接對織物進行染色。堿性染料和纖維素染料能抑制染料與織物間的化學反應,提高染色效果。

        當實驗溫度不超過50 ℃時,撕破強力會變大;在低溫或者高溫條件下,織物面料對皮膚的刺激較大。恒溫時,當空氣濕度高達95%時,一般織物的斷裂、撕破和頂破強力均不同程度地降低。當溫濕度升高時,織物的透氣性表現(xiàn)不好,天氣炎熱時會讓穿著者感到悶熱。

        3 結(jié)語

        在紡織物的物理性能測試中,一定要將溫度、濕度、取樣質(zhì)量、萃取時間和pH計是否校準都作為考察的因素,不斷優(yōu)化實驗環(huán)境,例如要準備充足的實驗物品,規(guī)范實驗室條件,配齊重要的檢測設備,找有經(jīng)驗的人員完成實驗。人們通常認為純棉制品的各個性能都處于優(yōu)勢地位,但實驗結(jié)果顯示,隨著溫度和濕度的不斷變化,純棉制品有時不占優(yōu)勢,甚至排在纖維制品之后,說明實驗有時會出現(xiàn)令人意想不到的結(jié)果。這就要求科學研究以數(shù)據(jù)為根據(jù),以高標準開展實驗。

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