陳星雨，宗亞寧

（1.新疆大學(xué)，新疆 烏魯木齊830046；2.中原工學(xué)院，河南 鄭州451191）

影響織物透氣性的因素很多，本質(zhì)上與織物的孔隙大小及聯(lián)通性，通道的長(zhǎng)短、排列及表面性狀，織物的體積分?jǐn)?shù)、厚度等有關(guān)，但是還與纖維材料、紗線細(xì)度、紗線捻度、環(huán)境的溫度、濕度、氣壓差等有關(guān)［1－2］。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)從纖維材料到紗線再到織物這三個(gè)環(huán)節(jié)中各選出一些因素對(duì)不同滌綸機(jī)織物的透氣性能進(jìn)行系統(tǒng)的討論。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)測(cè)定流量孔徑兩面的壓差，得到織物的透氣性，當(dāng)流量孔徑大小一定時(shí)，其壓差越大，單位時(shí)間流過(guò)的空氣量也越大；當(dāng)流量孔徑大小不同時(shí)，同樣的壓力差所對(duì)應(yīng)的空氣流量不同，流量孔徑越大，同樣的壓力差所對(duì)應(yīng)的空氣流量越大。為了適應(yīng)測(cè)定不同透氣性的織物，備有一套大小不同的流量孔徑供選擇使用［3－4］。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并織出了八塊組織、原料或捻度細(xì)度有差異的織物，經(jīng)紗全部用實(shí)驗(yàn)室常用的滌綸縫紉線，緯紗原料的選取上除了采用常用的一些紗線原料外，還特別采用滌綸長(zhǎng)絲作為紗線原料；厚度作為一個(gè)非變量因素，要控制其對(duì)于試樣透氣性方面的影響，所以選用平紋，兩上兩下重平組織，三上一下右斜紋組織的簡(jiǎn)單單層交織物為織物組織。實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及方法

將設(shè)計(jì)好的織物在T80型小樣織機(jī)織出后，用VHE－600E數(shù)碼顯微鏡，Y331捻度測(cè)試儀，SE202F電子天平，YG086型紗框測(cè)長(zhǎng)機(jī)，密度鏡等儀器對(duì)織物的基本性狀進(jìn)行測(cè)試。

使用YG461E－Ⅲ全自動(dòng)透氣量?jī)x，按照GB／T 5453—1997中的測(cè)試方法對(duì)各塊織物的透氣性做出測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

設(shè)計(jì)后織出來(lái)的織物各項(xiàng)測(cè)試的結(jié)果如表2所示。

2.2 討論

2.2.1 不同纖維材料對(duì)織物透氣性的影響

由表2和圖1可以看出，當(dāng)織物組織相同，經(jīng)密相同，緯密和紗線捻度接近，紗線原料不同時(shí)，毛紗1織物的透氣量最大，其次為滌綸單絲，粘膠2的透氣量較小，棉紗的透氣量最小。這是由于滌綸單絲具有剛度大、硬、強(qiáng)力高，紗線特別容易回縮的特點(diǎn)，因此用滌綸單絲織成的織物其緯向紗線容易產(chǎn)生滑移，且其不存在紗線內(nèi)纖維間縫隙對(duì)織物透氣性方面的影響，所以比起棉紗和粘膠2這兩種材料來(lái)說(shuō)，用滌綸單絲作緯紗織出的平紋織物布樣的透氣量比用棉紗和粘膠2兩種材料作緯紗織出的平紋織物布樣的透氣量要大；粘膠2和棉紗的經(jīng)密相同，因此它們的經(jīng)向緊度相同但是粘膠2的緯向緊度比棉小，所以粘膠2織物總緊度比棉織物要小，總緊度大的織物其紗線覆蓋面積也大，即在一定面積上紗線的總數(shù)增多，引起表面填充度增加，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(dòng)的粘滯阻力增大，因此粘膠2織物的透氣量比棉大。

表1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

表2 測(cè)試結(jié)果

2.2.2 不同紗線捻度對(duì)織物透氣性的影響

由表2和圖2可以看出，捻度對(duì)織物透氣性的影響復(fù)雜，不同的布樣不同的捻度變化范圍，其透氣量隨捻度的變化而呈現(xiàn)不同的規(guī)律，粘膠織物隨捻度上升而上升，毛紗織物隨捻度上升而下降。這是因?yàn)橐环矫?，由于織物的透氣性受多方面原因的影響，其中有主要的因素也有次要的因素，捻度?duì)織物透氣性的影響只是一個(gè)非主要的因素，另一方面，當(dāng)紗線捻度在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，使得紗線中纖維之間的抱合更緊密，紗線直徑變小，織物緊度降低，因此織物的透氣性有提高的趨勢(shì)，但當(dāng)捻度超過(guò)一定值時(shí)，紗線直徑有增加的趨勢(shì)，使織物緊度增大，此時(shí)織物透氣量有減小的趨勢(shì)。

圖1 不同纖維材料的透氣量

圖2 不同紗線捻度透氣量

2.2.3 不同織物組織對(duì)織物透氣性的影響

由表2和圖3可以看出，1號(hào)，2號(hào)和3號(hào)織物的紗線原料、紗線捻度相同，緯向緊度近似相同，所表現(xiàn)出來(lái)的透氣性關(guān)系為為斜紋組織的3號(hào)布樣透氣量最大，為重平組織的2號(hào)布樣最小，為平紋組織的1號(hào)布次之。這是因?yàn)?號(hào)和2號(hào)兩種不同織物組織的布樣在平均浮長(zhǎng)較小的范圍內(nèi)，隨著平均浮長(zhǎng)的增大，交錯(cuò)次數(shù)減小、紗線的覆蓋面積大，聚集成束的程度差，布面的孔隙減小，所以透氣性能變差，但是1號(hào)和3號(hào)兩種不同織物組織的布樣透氣性結(jié)果表明隨著平均浮長(zhǎng)進(jìn)一步增大，織物變得松軟，交織次數(shù)太少而使得織物中紗線相互間的束縛力差，特別是對(duì)于滌綸單絲這種剛度大、硬、強(qiáng)力高的紗線，特別容易回縮，因此容易產(chǎn)生相對(duì)滑移而形成孔洞，所以透氣性能又呈上升的趨勢(shì)。

圖3 不同織物組織的透氣量

2.2.4 織物孔徑與各因素之間的關(guān)系

由于織物的孔隙率，單孔面積和織物透氣量這三組數(shù)據(jù)之間單位不一樣，因此為了比較方便運(yùn)用無(wú)量綱化公式對(duì)織物的孔隙率，單孔面積與織物透氣量之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，并制成柱狀圖，如圖4所示：

無(wú)量綱化公式：

換算后的數(shù)值均在0～1之間，但是由于有0的存在，因此對(duì)每個(gè)換算后的數(shù)值均加上0.2使其在柱狀圖分布上顯示明顯。

圖4 無(wú)量綱化處理結(jié)果

對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)中的單孔所占織物單位面積測(cè)量數(shù)值分布進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)并生成直方圖，如圖5所示。

圖5 單孔所占織物面積統(tǒng)計(jì)分布圖

由圖4可以看出，透氣量與孔隙率并不是單純的線性關(guān)系，由孔隙率材料不同時(shí)，其取決的因素也不同，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)織物為同種材料的布樣，總體上孔隙率大的其透氣性也大，1、2號(hào)織物的孔隙率相差不大，但是從圖5中可以看出其單孔所占織物單位面積相差明顯，因此其透氣性也有了一定的變化，說(shuō)明同種材料織出的布樣當(dāng)孔隙率在一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，取決于透氣量變化的是單孔所占織物的單位面積；在3號(hào)織物、4號(hào)織物、8號(hào)織物的孔隙率對(duì)比中可以看出，織物的孔隙率大小接近，但是3號(hào)織物的透氣量明顯大于4號(hào)織物和8號(hào)織物，這是因?yàn)槠鋯慰酌娣e相差明顯，3號(hào)織物單孔面積大，所以表現(xiàn)出來(lái)的情況為其透氣性要高于其他兩種織物，這也說(shuō)明了當(dāng)孔隙率在一定范圍變化時(shí)，織物的單孔面積占主導(dǎo)因素，7號(hào)織物與8號(hào)織物相比，因?yàn)槠淇紫堵?，單孔面積均小于8號(hào)織物，且其單孔所占織物的單位面積也比8號(hào)織物大，所以其透氣量比8號(hào)織物要?。?號(hào)織物單孔所占織物單位面積的測(cè)量數(shù)值比起其他織物在高數(shù)值分布區(qū)間里更多，所占范圍也比較廣，因此其波動(dòng)比較大。

3 結(jié)論

3.1 織物的結(jié)構(gòu)不同而緊度、紗線原料、紗線捻度等變化因素相差不大時(shí)，組織中孔徑大小的差異十分明顯，單孔面積大，單孔所占織物單位面積大時(shí)，其透氣量明顯上升。

3.2 織物的紗線原料不同而組織相同、紗線捻度近似時(shí)，織物的透氣性變化明顯，因此，在生產(chǎn)和生活中要想對(duì)織物的透氣性能方面做出改變，紗線原料是一個(gè)必須考慮的重要因素。

3.3 紗線的捻度不同而織物的組織相同，緊密度相近時(shí)，捻度與透氣性變化復(fù)雜，一部分試樣隨捻度增高時(shí)透氣量增大，一部分試樣隨捻度增大時(shí)減小，說(shuō)明存在臨界捻度。

3.4 織物孔隙率與織物的透氣量之間不構(gòu)成規(guī)律性變化，在一定范圍內(nèi)織物的孔隙率對(duì)織物透氣量的影響起主導(dǎo)作用。

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