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織物透氣量儀透氣性試驗

發布時間:2018-12-22 08:51

摘要:紡織品透氣性的測試標準有ASTMD737—1996和GB/T5453—1997,分析對比其測試條件和測試結果,考察了織物材料和組織結構等因素對織物透氣性的影響。影響織物透氣性的因素很多,有纖維的截面形狀、紗線的細度與體積重量、織物的密度、厚度、組織與表面特征以及染整加工工藝條件等等。
關鍵詞:織物材料、組織結構、透氣性、測試

一、織物透氣性試驗的目的要求
根據國家標準GB5453—85規定的實驗方法,使用織物透氣儀測定織物在一定壓力差條件下,單位時間內通過織物的空氣量,從而求得織物的透氣性能。
常用的紡織品透氣性測試方法為ASTMD737—1996和GB/T5453—1997。下面對這兩種測試方法進行比較,見表1
紡織品透氣性測試方法標準比較
因為漏氣會影響織物透氣性的測試結果,所以各測試標準中均提到了預防漏氣的措施,要求使用試樣夾具和橡膠墊圈。橡膠墊圈多次使用后易老化變形,從而影響測試結果,應棄用。試樣夾具適用于針織物或易與測試頭相黏的織物,不適用于厚重或硬挺織物。當測試織物正反面的透氣性存在差異時,壓力小的一面應朝下,以防漏氣。若想獲得精確的織物透氣量,可將不透氣蓋板蓋住試樣,分別測定漏氣量和透過織物的氣流量。

二、基礎知識及透氣性的應用領域
人們穿著服裝,除了可以給人以裝飾美外,其主要目的是保持人體與周圍環境之間的能量交換平衡。當周圍環境變化時,利用增減服裝來調節能量平衡,仍可保持人體皮膚溫度為定植。服裝起著防寒降暑的作用。服裝是織物的制成品,它在人體——服裝——環境系統中起著重要調節作用。為了研究織物這方面性質,就需要測量通透性。所謂通透性是指熱,濕(液相氣相)、空氣(氣流)等通過織物的性能?椢锏倪@種性能是隨著使用的目的不同而異。作為服裝需視季節、體質、個人愛好等不同,選用不同織物,則服裝也選擇不同的織物。如內衣應選用吸濕透濕性好的具有保暖性的織物;而外衣應選用透氣性小的具有適當透濕性的織物。作為工業用的織物,要求織物的通透性好。如降落傘方面要求透氣性方面較高,雨傘方面要求透水性方面較高,而蓬帆布除應具有堅牢耐用外,還應有不透水的特性。

人體是一個有機體,不斷進行著新陳代謝,來維持皮膚表面溫度恒定。此時,人體皮膚表面不斷向環境散發熱量和濕氣。濕氣包括兩方面內容,其一是在人體靜止條件下,通過無感排汗向環境蒸發的濕氣(氣相);另一方面是在人體運動的條件下,通過有感排汗向環境散發的濕氣(液相)。為此,就需要測定織物的保暖性、透水性、吸濕性、透氣性等,依次來間接反映服裝在穿著時的舒適性能。

空氣透過織物的能力稱為織物的透氣性。它直接影響到織物的服用性能。如夏季用的織物希望有較好的透氣性,而冬天用的織物外衣透氣性應該較小,以保證衣服具有良好的防風性能,防止熱量的大量發散。對于國防及工業上某些用途的織物,透氣性具有十分重要的意義。如降落傘的透氣性要適中,過大下降速度太大;過小下降速度過慢。所以織物的透氣性的好壞與織物的服用性能有密切的關系。

織物透氣量儀,是根據織物不同,選用相應的口徑,在穩流的情況下,使試樣織物兩邊的壓差保持一定,測量空氣的流量大小或在單位時間內通過織物的流量體積,其原理如圖13-1所示。
織物透氣量儀原理圖

設織物兩側空氣壓力分別為P1和P2,且P1〉P2,則空氣自左向右透過織物流動。通過織物空氣流量大小,與織物兩側壓力差(P1-P2)和織物的透氣性有關。若使織物兩側壓力差保持恒定,則通過織物的空氣流量就僅由織物本身的透氣性所決定?椢锿笟庑栽胶,單位時間通過的空氣量越多;織物透氣性較差,所通過的空氣量就越少。因此,在保持織物兩側壓力差為一定的條件下,測定單位時間通過織物的空氣流量,就可推求出織物的透氣性。我國實驗標準規定,織物兩端壓力差為49Pa(50mmH2O),織物透氣性以L/m2·S表示。
 
織物兩側壓力差(P1-P2)可用一斜管定壓壓力計進行測量。通過織物的空氣流量用一銳孔流量計來測量。為此透過織物的空氣,還要流過一次特制的銳空R,空氣通過銳孔時做收縮然后再擴散,通過銳孔后的空氣壓力P3。當銳孔直徑為一定時,壓力差(P2-P3)的大小與流過銳孔的空氣量大小有關。單位時間流過銳空的空氣流量越大,壓力差也越大。因此,不同的差值(P2-P3)實際上就對應者不同的流量,測得壓力差(P2-P3)的大小就可推求單位時間通過銳孔的空氣流量,也就是通過織物的空氣流量。
 
影響織物透氣性的因素很多,有纖維的截面形狀、紗線的細度與體積重量、織物的密度、厚度、組織與表面特征以及染整加工工藝條件等等。

三、實驗儀器與工具
1、實驗儀器:YG(B)461D-Ⅱ型數字式織物透氣量儀,結構如圖13-1所示。
YG461數字式織物透氣量儀
2、實驗織物
棉、麻、羊毛、尼龍、滌綸
 
四、實驗方法與步驟
1、取樣:取不同的織物無異常損壞的被試織物中剪取比試樣夾部件尺寸略大的試樣各5塊進行實驗。
2、實驗步驟
(1)按要求準備好試樣并裁剪成規定尺寸,選擇試樣定值圈并安裝在儀器上。
(2)選擇噴嘴并安裝在氣流量筒內。
(3)接通儀器電源,并進行參數設定。
(4)用崩直壓環將試樣平整地放在定值圈上,向左板動壓緊手柄,將試樣壓緊。
(5)按下“工作”鍵,儀器啟動,開始測試,至達到設定壓差時,儀器自動停止。
(6)進行下一塊試樣的測試,直到有效測試數達到要求后(次數顯示屏當前為第幾次測試)按GB/T5453—97進行數據處理。
(7)不同原料的織物重復試驗。
(8)不同組織的織物進行實驗。
 
五、實驗結果
 1、織物材料對透氣性的影響
選用組織結構和厚度相似的棉、麻、羊毛、尼龍、滌綸五類織物,分別采用YG(B)461型數字式織物透氣儀按GB/T5453—1997測試透氣性(下同),如表
表2織物材料對透氣性的影響(mm/s)
由表可知,織物材料是影響透氣性的主要因素之一。總體上,棉、麻、羊毛等天然纖維和蛋白質纖維織物的透氣性好于尼龍和滌綸等合成纖維織物。

2、織物組織結構對透氣性的影響
織物組織結構也是影響織物透氣性的一個重要因素。由表2可知,不同組織結構的織物,其透氣性關系為:透孔織物>緞紋織物>斜紋織物>平紋織物。這是因為平紋織物經緯線交織次數最多,紗線間孔隙較小,透氣性也較小;透孔織物紗線間空隙較大,透氣性也較大。由于織物組織結構與密度的變化,引起浮長增加時,織物的透氣率也隨之增加。當織物的經緯紗紗支不變,經密或緯密增加,織物的透氣性下降;織物密度不變,而經緯紗細度減小,織物的透氣性增加。一定范圍內,紗線的捻度增加,紗線單位體積重量增加,紗線直徑和織物緊度降低,織物的透氣性提高。
 
六、結論
 棉、麻、羊毛等天然纖維和蛋白質纖維織物的透氣性好于尼龍、滌綸等合成纖維織物。一般,織物透氣性的順序為:透孔織物>緞紋織物>斜紋織物>平紋織物;織物浮長增加,織物的透氣性也相應增加。

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