| 作者赵艳志(1968-)女，湖南邵阳市人，硕士，华南理工大学讲师，主要从事纺织材料，高分子材料的结构和性能的研究以及材料加工工艺研究。 张燕、 张建春(总后勤部军需装备研究所) <br /> [摘要]采用自制的透湿杯，对Coolmax织物及其对比样品夏季仿毛面料的表面蒸发速率进行了测试和分析。<br /> 关键词：Coolmax 蒸发速率 舒适性 测试<br /> 文献标识码:B 文章编号:1002-3348(2003)01-0042-04<br />1前言<br />Coolmax属聚对苯二甲酸乙二酯纤维，是杜邦公司研究开发的4条排汗管道的异截面聚酯纤维。图1是Coolmax纤维的纵、横截面形态电镜照片图，从纵、横截面图上可以看出，Coolmax纤维为扁平型的四凹槽截面结构，这种扁平型的四凹槽截面使相邻纤维易于靠拢，形成毛细管效应强的细小芯吸管道多。能将汗水迅速排至织物表面，并且这种纤维的比表面积大，比同旦普通圆形截面大19.8%，它也能将织物表面的汗水快速蒸发。这种结构特点赋予了Coolmax纤维优异的导湿快干的性能。 |
| 具有良好的湿舒适性织物，不但应能将水分快速吸收，并快速地将水分从织物一侧传递到另一侧，而且要能将水分快速地蒸发并散发到大气中去，织物表面液态水蒸发速率是织物湿舒适性的重要内容。被汗湿的织物尤显其重要性，并与洗涤后干燥速率有关，也是织物湿舒适性中液态水传输人大气的最后一环。<br /> 从实际穿着情况出发，衣服干燥并非在高温下进行，人体皮肤表面温度一般在33℃左右，从低温干燥特征分析，由于微气候区织物内温度不高，织物表面扩散不快，织物内表面水的蒸发不太明显，因此，可以认为低温干燥主要靠织物外表面蒸发，尤其是功能性的快吸/快干面料，它是通过织物中毛细孔的毛细管作用将水传至织物的外表面，在织物的外表面进行蒸发，蒸发的水蒸汽靠表面空气向外扩散。这样水分一边蒸发一边扩散，又一边补充，直至织物接近千燥。如果织物不断吸水，这一过程也就连续不断进行。<br />2 织物表面蒸发性能实验<br /> 织物表面蒸发性能指的是织物一面与水接触，另一面与空气接触时水汽从织物表面蒸发的性能。织物表面蒸发性能的好与差以蒸发量的多少来衡量，蒸发量指的是织物一面与水接触，另一面与空气接触时，在恒定温度和单位时间内，织物单位面积上所蒸发的水蒸汽量 (g/m2·h)。<br />2·1实验装置和设备<br /> 水皿及附件要不透水、不透汽，本实验以9O mm培养皿下皿作透湿杯使用，水皿盖用以盖住水皿，使其在称重时无水蒸汽逸散(图2)。水皿盖应有与水皿一致的编号，蒸馏水，感量1 mg天平，内径30Omm的干燥器，以变色硅胶作吸湿剂，烘箱，注射器，注射针头。<br /> |
| 2.2试样<br />织物试样全部为Coolmax面料和对比样品夏季仿毛面料，Coolmax具有优异的导湿快干性能，材质柔软，但由于价格远远高于棉及涤纶等其它合纤，结合原料的特性及实际需要，设计了夏长袖衬衫布、夏短袖衬衫布、斜纹布、体能训练服等几个品种，设计时平纹、斜纹织物纬纱为Coolmax，这样与皮肤接触的一面为导湿性优良的Coolmax。其结构参数见表1，试样为圆形，直径比水皿内径大3Omm，每个样品取有代表性的试样3个。<br />2.3试验步骤<br />(1)将lkg变色硅胶在15O℃下烘燥2小时，置于干燥器冷却至室温。试样用502胶固定于支持杯，用注射器将水注入到试样下面，直至织物下空气全部排除，而织物上面的液态水不应淹没织物表面纹路。难以直接润湿的织物，则预先将试样浸泡加以润湿。<br /> (2)透湿杯置人干燥器，并整体放人温度控制在38士0.5℃的烘箱内，烘箱应打开排气风扇。将编号一致的透湿杯盖一并置人烘箱，使之与透湿杯同温。经1小时调湿平衡后，将透湿杯加盖后逐一称得质量值al。<br /> (3)将透湿杯除盖放回干燥器，透湿杯仍置于烘箱内，继续试验2小时。再逐一称得加盖透湿杯的质量a2。每次称量时，三个透湿杯的先后顺序应一致。每个透湿杯的称量时间不超过1分钟。<br />2.4蒸发量(Q)<br />Q=(al-a2)/(s×t)<br />式中: Q——蒸发量（g/m2·h）；<br />al——试验1小时后称得的加盖水皿的质量（g）；<br />a2一继续试验2小时后称得水皿的质量（g）；<br />s—试样的蒸发面识，即水皿内截面积(m2)；<br />t—两次称重间隔时间(h)。<br />蒸发效率K:K=Q/Q<br />式中：K—织物表面的蒸发效率，其物理意义为织物表面液体蒸发速率与同温度下纯液态水面的蒸发速率的比值；<br />Q——液态水面(无织物)的蒸发速率（g/m2·h）； <br />Q——织物表面液态水的蒸发速率（g/m2·h）。<br />3． 测试结果<br />Coolmax织物和仿毛织物蒸发速率和蒸发效率的测试结果列于表1中<br /> |
| 4 结果分析<br /> 从实验结果，就影响织物表面蒸发性能的织物 结构因素进行分析。<br /> (1)与织物厚度的关系：由于织物浸没在水中，故从理论上分析与织物厚度应不相关，但考虑到厚度也是液态水传输的中间环节，可能有影响。<br />回归分析结果为<br /> Q=269.1+1349.3x-1802.2x2<br />相关系数г=0.1838＞г0.05，(14)=0.532。因而可认为与织物厚度无关。<br /> (2)与织物孔隙率的关系:与厚度影响相似，相关更弱。因此可以认为一般织物液态水传输速度大于液面蒸发速率，故基本无影响。<br /> (3)原料对表面蒸发性能的影响:从表1可看出Coolmax织物的蒸发速率较高。这主要可能是Coolmax纤维的比表面积较大，因而实际参与蒸发的面积比名义面积大，蒸发速率高。<br /> (4)织物表面状态对织物表面蒸发性能的影响:关于这方面，资料6、7已做了较详细的测试研究，织物表面的凹凸形态，特别是凹部的尺寸和形态影响织物表面的蒸发速率。凹坑尺寸较大，平面面积较大，弧面曲率半径较大，深度较深时，对蒸发效率提高有利。在这种情况下，对流比较容易发展，受遏制和抑制较少。另外，凹坑的形态如狭收口相对于广收口形状来说，对于湿空气对流比较有利，蒸发效率高。我们来比较 CMO04和CM005，两种织物的原料、纱支、密度都相同，仅组织不同，一个是2/1斜纹组织，一个是2/2斜纹组织，蒸发速率前者大于后者，这主要可能是两方面的原因，一方面2/1斜纹比2/2斜纹组织织物在单位面积内纱线交织的次数多，实际蒸发面积大;另--方面可能是表面四坑的形状和尺寸不同。<br />5 结语<br /> 从上面的测试结果和分析可知，织物表面蒸发性能与织物厚度、织物孔隙率关系不大，但纺织纤维的结构和特性直接影响织物表面的蒸发性能，从而影响织物的湿舒适性能。Coolmax织物良好的湿舒适性能这一事实也启发我们，改变喷丝孔的形状，改变纤维的截面形态是开发凉爽、舒适的功能性纤维、面料最简单而最有效约方法之一。<br /> 所设计的这几个Coolmax织物品种表面蒸发性能最好的是CMO03织物，其次是CMO04，再次是CMOO2织物。<br />参考文献<br />[1]，赵艳志，Coolmax织物湿舒适性研究及产品开发。[D]天津纺织工学院，硕士论文,1999.2<br />[2]D.A.Watkims and K.Slater,The moisture Vapoure Perme ability of Textile Fabrics[J],T.R.J.，1981.(1)<br />[3]A.H.Woodcock.Moisture Transfer in Textile Systems<br />part 1 [J],T.R.J.，1962August，628-635<br />[4]施楣梧，纺织材料连续切片方法及其应用[J]，西北纺织工学院学报，1991，(4)<br />[5]杜邦公司提供的资料。<br />[6]陈运能，织物对液态水的传递，西北纺织工学院[D]硕士论文，1988，(3)<br />[7]施楣梧，陈运能，蒋素婵，织物湿传递理论与实际的研究·(Ⅲ)液态水[J]<br /><br />全文完 |
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