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麻織物透氣性分析
閱讀：766 發(fā)布時間：2021-5-12
透氣性測試是指包裝材料對氣體等滲透物的阻隔作用，從包裝的角度上分析產(chǎn)品貨架期的重要指標。全自動透氣量儀主要用于織物、非織造布、涂層織物、皮革、塑料、工業(yè)用紙等化工產(chǎn)品的透氣率。紡織品舒適性的一個重要影響因素就是織物的透氣性，運動服、防風防寒服均對織物透氣性有較高要求。有些工業(yè)紡織品如飛機降落傘、濾布等對織物透氣性有特殊要求。織物透氣性決定于織物中經(jīng)緯紗線間以及纖維間空隙的數(shù)量與大小，亦即與經(jīng)緯密度、經(jīng)緯紗線特數(shù)、紗線捻度等因素有關(guān)。此外還與纖維性質(zhì)、紗線結(jié)構(gòu)、織物厚度和體積重量等因素有關(guān)。紡織品透氣性是指空氣垂直透過織物，在織物的正反面形成一定的壓差,測定某一壓差下單位時間內(nèi)透過織物的空氣量，據(jù)科學分析，影響織物透氣性的因素很多，織物材料和織物組織結(jié)構(gòu)是其中的兩個。
透氣性是織物透過空氣的性能,它不僅直接影響織物的服用性能,還對織物的衛(wèi)生性能產(chǎn)生影響。因為人體每時每刻從皮膚不斷滲出蒸發(fā)的水分及新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳等物質(zhì),會污染人的體表及服裝組成的微氣候區(qū),所以要求織物必須具有一定的透氣性,使服裝內(nèi)的空氣及時更換,保持舒適和清潔.麻織物作為新世紀倍受重視的綠色紡織品,其透氣性能的優(yōu)劣自然是它不可忽視的一個重要指標.
透氣量
織物透氣性常用透氣量來表示,透氣量是指織物兩面在規(guī)定的壓差下,單位時間內(nèi)流過織物單位面積的空氣體積,其單位為L/m2.s.
原理
通過測定流量孔徑兩面的壓差,得到織物的透氣性.當流量孔徑大小一定時,其壓差越大,單位時間流過的空氣量也越大;當流量孔徑大小不同時,同樣的壓力差所對應(yīng)的空氣流量不同,流量孔徑越大,同樣的壓力差所對應(yīng)的空氣流量越大.
織物透氣實質(zhì)上是在織物兩邊的空氣存在一定壓力差的條件下,空氣從壓力較高一邊通過織物流向壓力較低一邊的過程。
氣體通過織物主要有兩條途徑:
一、從織物經(jīng)緯紗線交織的孔隙中通過
二、穿過纖維間縫隙，一般以交織孔隙為主要途徑,當氣流通過交織孔隙時,阻力來源于粘滯阻力與慣性力
因此,織物透氣性的好壞主要取決于織物中的空隙大小、多少,與纖維性狀、織物幾何結(jié)構(gòu)以及后整理等因素有關(guān)
對織物透氣性產(chǎn)生影響的結(jié)構(gòu)因素：
一般情況下,當織物組織相同時,對織物透氣性產(chǎn)生影響的結(jié)構(gòu)因素主要是織物總緊度、經(jīng)緯緊度比及經(jīng)緯紗的線密度.
總緊度對透氣量的影響
由于隨著總緊度的增大,紗線覆蓋面積增大,即在一定面積上紗線的總數(shù)增加,引起表面填充度的增加,織物孔隙面積減小,使得紗線之間構(gòu)成的氣體通道變小,致使空氣垂直于織物流動的粘滯阻力增大.所以總緊度越大,透氣性越小;但是當總緊度增加到一定程度后,透氣量減小的速率降低,這是因為總緊度增加到一定程度后,織物中紗線的孔隙已很小了,再增加織物緊度只能加大織物對紗線的擠壓而孔隙變化很小,透氣量的降低幅度也減少了.
經(jīng)緯緊度比對透氣量的影響
因為隨著經(jīng)緯緊度比的增大,其織物經(jīng)緯緊度的差值也越來越大.對于同樣緊度的織物,經(jīng)緯緊度比為1時,經(jīng)緯緊度二者之值相等,使織物經(jīng)緯向紗線之間相互束縛,在經(jīng)緯兩個方向都不易滑移而產(chǎn)生縫隙,所以,透氣性能差;當經(jīng)緯緊度比在2.5時,經(jīng)向緊度遠遠大于緯向緊度,使得緯向緊度很小.這樣,織物緯向的紗線容易產(chǎn)生滑移形成孔洞,所以,透氣量大.隨著經(jīng)緯緊度比的增大,緯向紗線的滑移越來越容易產(chǎn)生,也就是孔洞越來越容易形成,所以透氣量增大的速率也越來越大.同理,當緯經(jīng)緊度比為1時,織物的透氣性能最差,即隨著經(jīng)緯緊度比的增加,透氣性能呈上升趨勢.
紗線線密度對透氣量的影響
隨著紗線線密度的加大,織物透氣性能呈明顯的上升趨勢,即紗線越細,織物的透氣性越差.由于透氣量Q與比表面積(纖維單位體積的表面積)的平方成反比,而比表面積又與紗線的直徑成反比,所以透氣量與直徑的平方成正比,即隨著紗線線密度的增加,織物的透氣性能上升.
不同麻纖維的性狀導致：
(1)在苧麻、大麻、亞麻三種純紡麻織物中,盡管苧麻織物的緊度較大,但透氣性仍是*;
(2)同樣規(guī)格的苧麻織物比大麻織物的透氣性要好得多,在相同條件下苧麻織物的透氣量是大麻織物的189%;
(3)在織物緊度接近時,苧/亞麻交織織物的透氣性明顯好于純亞麻織物;
(4)純棉織物的透氣量僅為麻織物的1/4～1/10.
苧麻織物的透氣性非常好,不僅遠比棉織物強,而且還明顯優(yōu)于其他兩種麻織物.由于所選織物均為本色布,可不考慮后整理對其透氣性的影響。
從麻纖維的形態(tài)分析：
麻纖維的縱向形態(tài)看
(1)苧麻粗細不均勻,有呈圓管狀,少量呈扁平帶狀,并有天然扭曲,象棉纖維,但比棉纖維的扭曲飽滿;有結(jié)節(jié),裂紋左右傾斜或相交,無規(guī)則;
(2)部分纖維縱向條紋明顯.而亞麻粗細均勻,直徑明顯比苧麻小,呈圓管狀,幾乎無扭曲;
(3)有明顯、清晰的橫節(jié),有規(guī)則,纖維與竹子相象.大麻與苧麻相象,粗細不均勻,部分呈圓管狀,部分呈扁平帶狀,無天然扭曲,形態(tài)與棉相似,但總體直徑比苧麻小;
(4)也有橫節(jié),但不如亞麻有規(guī)律,且直徑的上下均勻度不如亞麻.
麻纖維的橫截面形態(tài)看
(1)苧麻多呈長腰形,也有呈腰圓形,在三種纖維中,長度方向上的直徑最大.亞麻和大麻橫截面呈長腰形或多角形,長度方向上的直徑較苧麻小;
(2)大麻纖維橫截面與亞麻又有較大區(qū)別,其形態(tài)有三角形、長方形、腰圓形等,形態(tài)不規(guī)則
通過對三種麻纖維的直徑測量，發(fā)現(xiàn)；
一、.苧麻的平均直徑最大,大麻次之,亞麻最小;
二、而纖維直徑的離散系數(shù)大麻最大,亞麻最小.正是由于苧麻纖維縱向的不均勻性,使苧麻紗中纖維與纖維之間的空隙增加;
三、而較大的平均直徑,使苧麻纖維的比表面積相對其他兩種麻纖維要小
根據(jù)流體力學理論:
透氣量與比表面積的平方成反比,因此苧麻纖維織物的透氣量必定比其他兩種麻織物要高.上述兩方面原因疊加,導致了苧麻織物透氣性的明顯優(yōu)勢
由于上述同樣的原因,純棉織物的透氣性必定遠小于麻織物.
當用苧麻紗與亞麻紗分別作為經(jīng)緯紗交織成織物時,因苧麻紗纖維與纖維之間的空隙多于亞麻紗,而使織物的透氣性能比純亞麻紗織成織物有較大提高.
《結(jié)論》
(1)在苧麻、亞麻及大麻三種纖維中,由于苧麻纖維縱向的不均勻性及相對較小的比表面積,使苧麻纖維構(gòu)成的織物透氣性最好.
(2)在織物總緊度接近時,苧/亞麻交織織物的透氣性明顯好于純亞麻織物;
(3)當純棉織物的總緊度比麻織物的總緊度僅大9%～20%時,純棉織物的透氣量只有麻織物透氣量的約1/4～1/10.