探讨温湿度对织物物理机械性能的影响

摘 要：由于不同的的环境条件造成织物特性的不同，包括环境中的温度大小和水分多少，造成了对棉类织物或涤纶织物的机械性能的差异，实验数据表明，在温度保持在20摄氏度左右，空气中的水分含量在百分之五十五左右时，棉类或涤纶内部结构织物的硬度较高，弹性较好，在温度和空气中的水分含量增加后，硬度会也会随之减小。实验中应注意空气水分的增加，既要保持温度不变的单一变量，又要保证聚酯强度不能超过45。在温度保持恒定在25摄氏度时，织物强度大约在85N左右，织物的透气度为百分之三十到四十左右，水分含量在百分之六十到百分之七十之间。

关键词：温湿度；撕裂；拉伸断裂；顶破；透气性

一、准备实验材料

纯棉面料水分吸收性能较强，空气透气性好，手感舒适，有着很大一部分消费群体。涤纶织物是利用简单的合成技术制作成的合成纤维，与纯棉面料成本相比较低。但涤纶织物具有硬度高，弹性好，可塑性强，不易受外部因素侵蚀，不导电，干净卫生，易清洗和易干燥等优点，受到了广大消费者的追捧。无论是纯棉还是涤纶面料，它们都有各自的特点，但是比较容易受到温度和湿度等环境因素的影响，所以温度和湿度的变化对纺织品的物理机械性能影响重大。因此，通过保持单一变量的情况下对纯棉织物和涤纶织物的裂纹，裂断裂程度进行实验，空气的流通性进行研究分析，实验中所需的纯棉织物和涤纶织物的实验材料选用均为市面上常见产品。

二、实验方案

（一）测试条件

测试中的实验对照组初使温度保持在二十摄氏度的恒温状态下，空气中的水分含量在百分之六十。实验组改变温度的大小和空气中水分含量的多少，初始值将温度设定在20°C，选择不同组在常用湿度条件进行测试，将相对湿度设置为65%，并选择不同的常见温度，然后进行实验。

三、测试方法

（一）织物拉伸断裂

本试验采用规定的织物拉伸性能测试方法测量织物的断裂强度和伸长率，产品的表面积为50平方厘米。

（二）织物撕裂

该测试采用标准对纺织品的爆裂强度进行测量，样品为直径6厘米的圆形。在YG（B）026H-500电子测试仪上，要切割的样品的平均强度为10。

（三）织物顶破

该试验采用规定标准进行测量，对纺织品的爆裂强度进行测试时，可以用测量钢球法对织物的裂纹性能进行测试。样品为圆形，直径大小为6cm，切割的样品的平均强度是为10组。

（四）織物透气性

实验中的织物透气性的测定样品面积为900平方厘米。测试时对布料进行分区测试，并对所测数据取平均值。

四、实验结果与分析

（一）织物拉伸断裂性能

上述拟合曲线方程的相关系数R2均大于0.8000，相关性较为显著。由图1可得环境的水分含量在百分之65时，随着温度的不断变化，涤纶织物和纯棉织物的拉伸断裂值均先减小又增大趋势，在接近40℃时达最小值，总体来说涤纶的断裂强度比纯棉织物要大，由此可以对比出涤纶织物要比纯棉织物的强度要高。由图2可得，环境温度低于20摄氏度时，随着环境中空气水分含量的增加，涤纶织物和纯棉织物的坚硬程度同样都是先下降后后上升的趋势，并在环境中水分含量在百分之80时到达极值。就强度来说，涤纶织物的强度要比纯棉织物的强度要高很多。

（二）织物撕裂性能

上述拟合曲线方程的相关系数R2均大于0.8000，从图3中可以得出结论，在保持环境中水分含量不变的情况下，涤纶织物和纯棉织物的撕裂强度先增大后减小，差距不是很大，峰值水平差异较小，保持温度恒定不变的情况下，对实验数据进行记录可以得到第四个图，可以看出聚酯棉花有出现裂痕的现象。随着实验环境中水分含量的不断增多，聚酯棉花的撕裂强度不断变大，之后又慢慢的变小，根据图片数据表现可以很清楚的看出聚酯的撕裂轻度变化程度较大，聚酯撕裂长度前后数据的差异值较大。当环境中空气水分的含量在百分之六十五到百分之七十五之间时，织物的撕裂强度不会因温度的变化而产生差异。

（三）织物顶破性能

上述拟合曲线方程的相关系数R2均大于0.8000，从上图左可得出结论，在外部环境中空气水分含量一定的情况下，温度的变化对织物的损害影响并不大，但随着温度的不断变化，织物的坚硬强度不断减小，但温度为20摄氏度，外部环境空气水分的含量低于百分之五十五以时，聚酯的破裂强度，棉花的破裂强度都显示出这种情况，所以在实验时不能因为物质的不同，而在实验过程中保持的单一实验变量不同，温度都应该与平时外部环境温度相差不要太大，如果实验温度与实际外部环境温度相差太大，就可能会造成因为织物的质量问题而产生断裂现象，对织物造成损害，这样就会导致测量的实验结果不准确。在实验时的温度保持恒定不变外部环境中水分含量增加时，聚酯的爆裂强度也会因为外部环境中相对湿度的变化而呈现下降的趋势，如果实验温度与外部环境温度相差过大时，达到五十五摄氏度到七十五摄氏度之间时，聚酯就会因为外部环境中温度过高的影响而不能对其进行涂布作业，而棉花的抗破裂强度应随着温度的不断增加之后到达峰值后，抗破裂度就会出现下降的趋势，而在调节外部环境中温度的大小时，整个的实验过程中外部环境中水分含量的大小应该保持在百分之六十五左右。

（四）织物透气性能

织物透气性能作为评测织物的重要执行标准，也是对织物进行市场推广的重要指标。下图为恒湿织物透气性能趋势和恒温织物透气性能趋势。

上述曲线方程的相关系数R2大于0.8000且相关性显着。在上图中可以得出结论，实验过程中对外部环境的温度大小和空气中水分含量的大小进行调节后，在实际环境中棉织物的透气性大于聚酯的透气性，在保持外部环境中水分的含量一定时，随着环境中温度不断增加，纯棉织物的透气性增长速度大于聚酯的透气性增长速度，所以棉织物具有良好的透气性，并在温度为四十摄氏度外部环境中水分含量在百分之六十五到七十五时，棉织物的透气性最好。在温度变成不变的情况下，纯棉织物的透气性的增加速度要比聚酯的透气性速度增加要快，并且在外部环境中水分含量的大小保持在百分子六十到百分之九十五之间时，聚酯的透气性要好。在实验中外部环境中水分含量高于百分之八十时，纯棉织物和涤纶织物透气性都会有所下降。

总结：温湿度对织物物理机械性能影响较大，其中常见的合成纤维涤纶的物理机械性能如：断裂强度，拉伸强度，爆裂强度均优于天然纤维棉，但纤维涤纶的渗透性并不如天然纤维棉，当外部的环境温度和环境中的水分含量在正常的温度下时，纯棉织物的透气性明显优于涤纶织物的透气性，天然纤维优于化学纤维，其主要表现在透气性好，穿着舒适，其中外部环境温度对天然纤维和化学纤维的物理机械性能有一定的影响。当实验的温度低于五十摄氏度时，织物的断裂强度就会减少，撕裂强度差产生的差异相对较大。因此整个组织适合较低的温度，爆裂强度将不同程度地降低。当外部环境的温度和空气中水分含量增加时，织物的透气性也会减小，因为外部环境中的热空气和空气中水分会阻塞织物的毛孔，所以在夏天穿着时会因为透气性不好，与外部空气流通性较低。

参考文献：

[1]王静，孙润军.温湿度对纯棉织物折皱回复性影27响的研究[J].山东纺织科技报，2014，（1）.

[2]张保宏，薛涛，孟家光.聚苯胺基涤纶复合导电纱线的制备及表征[J].西安工程大学学报，2013。27（2）：140-143.

[3]纺织工业部纺织科学研究院.化学纤维性能研究[M].北京：中国财政经济出版社，1964.[4]GBff 3923—2013，纺织品织物拉伸性能[S].

作者简介：

李莎莎、1989年08月、浙江绍兴、工作单位：绍兴方圆检测科技有限公司、毕业院校：嘉兴学院、单位所在城市邮编：312000