永久性和后整理性吸湿排汗面料的性能对比研究

吴 琦，薛文良

(东华大学 纺织学院，上海 201620)

随着人们生活水平的提高、科技的进步以及消费观念的改变, 对衣、食、住、行的要求也越来越高。舒适性是人们选购服装的一个关键性因素[1]，因此功能性面料越来越被人们关注，吸湿排汗面料在满足服装基本功能外，能及时将汗液排出，不会因衣服黏附皮肤产生湿冷感[2]，极大增强了穿着舒适性，提高了人们的生活质量。吸湿排汗面料常被为“吸湿快干布料”或“可呼吸面料”[3-4]，是由吸湿排汗纤维织造。吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积，表面有众多的孔或沟槽，利用其表面微细沟槽产生的毛细管效应，使得纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，经芯吸、扩散,迅速传递到织物的外层并发散，从而达到速干的目的[5-7]。目前市面上吸湿排汗面料主要分为两类，一类是采用吸湿排汗纤维织成的面料，文中称为永久性吸湿排汗面料；另一类是将面料进行后整理从而达到吸湿排汗的效果，文中称之为后整理性吸湿排汗面料。本文通过洗前、洗后的各项性能指标对比测试，系统研究了水洗对两类吸湿排汗面料的影响。

1 吸湿排汗面料制备

根据吸湿排汗面料的种类，分别用异形纤维Coolmax和Coolplus为原料制得样品A和样品B；以普通涤纶纤维为原料经后整理剂TF-620和DM-3746处理后制得样品C和样品D。样品规格见表1。

表1 试样规格

2 吸湿排汗性能对比测试

国内外关于纺织品吸湿性和排汗性的测试方法有很多。我国对纺织品吸湿排汗性能的评定主要依据GB/T 21655.1—2009和GB/T 21655.2—2009或者依据产品标准中规定的测试方法进行测试[8]。

2.1 测试标准

国标GB/T 21655.1—2008《纺织品吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》通过吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度、蒸发速率和透湿量5个指标综合考察织物的吸湿速干性能，并对机织物和针织物分别给出了评定标准，见表2。

2.2 测试设备

电子天平、计时器、滴定管、试样悬挂装置、恒湿恒温箱、毛细效应管效应测定仪、实验用平台、液态水分管理测试仪、透湿性能测试仪。

2.3 测试结果与讨论

2.3.1吸水率测试

每组样品裁取5块试样，每块试样尺寸为10 cm×10 cm，试样平整无褶皱。根据式(1)分别测试吸水率数值，取平均值。

A=(m-m0)/m0

式(1)

其中：A—吸水率，%；

m0—试样原始重量，g；

m—试样浸湿并吸水后重量，g。

表2 评定标准

图1 洗前、洗后织物吸水率

从图1可以看出异形纤维织物比后整理织物初始吸水率要差，经10次水洗后其吸水率反而升高，到洗20次后数值变化不大；而后整理织物在5次水洗后吸水率开始下降，到洗20次后已经到达评定标准的临界值。

2.3.2滴水扩散时间测试

每组样品裁取5块试样，每块试样尺寸为10 cm×10 cm，试样平整无褶皱，根据试验要求，分别测试水洗后各组数据。

从图2中可以看出，两类织物的洗前滴水扩散时间相差不大，但随水洗次数增加相差越来越多。异形纤维类织物滴水扩散时间数值变化很小，数值连线接近直线；而后整理类织物在10次水洗后，数值变化开始加大。

图2 洗前、洗后织物滴水扩散时间

2.3.3芯吸高度测试

每组样品裁取长宽相同的6块试样，其中3块的长边平行于织物经向，另外3块的长边平行于织物的纬向。记录30 min时芯吸高度的最小值，计算2个方向各3块试样芯吸高度最小值的平均值。

图3 洗前、洗后经向芯吸高度

图4 洗前、洗后纬向芯吸高度

从图3和图4中可以看出，5次水洗后，异形纤维织物经向、纬向的芯吸高度值趋于稳定，变化不大；而后整理织物的芯吸高度值开始下降，到20次已经下降到标准数值附近。

2.3.4蒸发速率测试

将测试滴水扩散时间试验中裁取的试样称其质量，记为m0；滴水扩散时间测试完成后立即测其质量，记为m，然后把试样自然平展地垂直悬挂于标准大气中，每隔5 min称取一次质量，记为mi；直到连续两次称重质量变化率不超过1%，结束试验。按式(2)、式(3)计算每块试样在各个时刻的水分蒸发量和蒸发率，绘制“时间-蒸发量曲线”，如图5；洗前、洗后织物水分蒸发速率曲线，如图6。

水分蒸发率测试公式如下：

△mi=m-mi

式(2)

Ei=△mi/m0×100

式(3)

其中：△mi—分蒸发量，g；

m0—试样原始质量，g；

m—试样滴水润湿后的质量，g

mi—试样在滴水润湿后某一时刻的质量，g；

Ei—水分蒸发率，%。

图5 时间—蒸发量曲线

图6 洗前、洗后织物水分蒸发速率

从图5可以看出在某一点后蒸发量变化会明显趋缓，在这点作蒸发量曲线的切线，其斜率即是水分蒸发速率。从图6中可以看出，水洗对样品A和B的水分蒸发速率值影响不大，而对样品C、D的水分蒸发速率值有很大影响，尤其是10次水洗后，数值变化开始加大。

2.3.5透湿量测试

每组样品取3块试样，根据标准GB/T 12704.1—2009中规定的吸湿法测试方法测得3组数据，取平均值，得出透湿量结果。

从图7中可以看出，水洗对二类织物的透湿量都有影响，但对后整理类织物影响较大；随着水洗次数增加，样品C、D透湿量逐渐减小，到20次水洗后已经达不到测试指标要求了。

图7 洗前、洗后织物透湿量

3 结论

从测试结果中可以知，水洗对后整理性织物的吸湿排汗性能影响很大。样品C和样品D在水洗5次前，5项指标下降不太明显，但5次到10次水洗后有明显的下降，经20次水洗后各项指标已经下降很多，有些项目已经达不到测试标准要求。这说明随着水洗次数的增加，后整理性织物表面附着的整理剂越来越少，吸湿排汗性能因此越来越弱。而永久性吸湿排汗面料虽也会受到水洗的影响，但影响较小，经20次水洗后各项指标仍能满足标准要求。

参考文献：

[1] Sampath M B，Mani S，Nalankilli G. Effect of Filament Fineness on Comfort Characteristics of Moisture Management Finished Polyester Knitted Fabrics[J].Journal of Industrial Textiles，2011，41(2)：160—173.

[2] 马磊.吸湿排汗纺织产品开发现状与发展趋势[J].纺织导报，2017，(9)：22—24.

[3] 卫润虎.吸湿排汗TOPCOOL纤维的性能及应用[J].纺织科技进展, 2015，(2)：5—6.

[4] 陈福民.会呼吸的衣服面料[J].化工管理，2015，(28)：66—71.

[5] 吕慧.功能性纤维及其在针织面料中的应用[J].上海纺织科技，2008，36(12)：4—6.

[6] 朱燕，刘丽妍.吸湿排汗纤维及织物的应用研究[J].针织工业，2015，(10)：9—13.

[7] 严越峰.功能性面料经营队伍悄然扩容[J].纺织服装周刊，2013，(45)：93.

[8] GB/T 21655.1—2008 纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法[S].北京：中国标准出版社，2008.