机织物单向导湿性能企业标准的制定与评价

邬淑芳，张亭亭，孙冬阳，周　丹，陈益人



机织物单向导湿性能企业标准的制定与评价

邬淑芳，张亭亭，孙冬阳，周丹，陈益人*

（武汉纺织大学 纺织科学与工程学院，湖北 武汉 430073）

鉴于单向导湿机织物的性能评价缺乏有效的标准，导致生产企业无法评判产品所具备的单向导湿功能。本文参照美标AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》和国标GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法》，制定出一套评价机织物单向导湿性能的企业标准。标准包括6项检测指标：润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度、单向传输指数、综合导湿快干能力。用本标准对企业提供的单向导湿机织面料进行测试，结果表明该标准科学合理，结果可靠，可适用于生产企业的产品评判。

机织物；企业标准；单向导湿；液态水分管理测试仪

单向导湿机织物一直缺乏检测标准[1]。市场上大多使用织物导湿快干的评价标准来评价单向导湿机织物。本文对市场评价较高的单向导湿性能机织物进行测试，得出相应数据。将测试数据与美标AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》和国标GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法》的指标进行比对，把测试等级分为1～5 级，制定出一套针对机织物单向导湿性能的企业评价标准。用该标准对两款不同组织结构的单向导湿机织物的单向导湿性能进行测试，测试结果表明：所制定的标准用来检测机织物单向导湿性能可行。

1 织物单向导湿性能企业标准的制定

1.1 导湿快干性能的AATCC测试标准和吸湿快干性能的国家标准

市面上用于评定导湿快干性能的标准有AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》[2]见表1 和用于评定纺织品吸湿快干性能的评价标准有GB/T 21655.1-2008《纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法》[3]见表2。

表1 AATCC TM195-2009《织物的液态水分管理特性》

表2 GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法》中对于针织物和机织物吸湿速干评价标准的比较

1.2 机织物单向导湿评价指标的确定

由于滴液平铺测试、芯吸高度测试、接触角测试三项测试[4]易受到人为因素、环境因素和表征方式的影响，并不能精确表征机织物的单向导湿性能。而Gellowen G290液态水分管理测试仪（MMT）采取全自动模式，水量以及取样位置和计算模式一致，不同试样之间的测试方法具有相对一致性，人为干扰已经降到最小，实验结果更加可靠[5-6]，数据更加全面，可以精确表征织物的单向导湿能力，因此采用该仪器作为检测仪器。将液态水分管理测试仪（MMT）检测织物的指标作为机织物单向导湿的评定指标。检测指标包括：润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度、单向传输指数、综合导湿快干能力。

图1 纬二重单向导湿机织物上机图

2 MMT检测与分析

对市场评价度较高的一款单向导湿机织物进行测试，可将其测试数据作为等级范围的最高和最低区间的数据参考。将测试数据与美标AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》和国标GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法》指标进行比对，确定一个机织物单向导湿指标的分级范围，作为评价标准。

2.1 织物结构分析

分析市场评价度较高的单向导湿机织物的结构如表3，上机图如图1。

表3 纬二重单向导湿机织物规格

2.2 测试结果分析

将试样放入液态水分管理测试仪（MMT）中，试样接触皮肤层向上。仪器自动将一定量的水滴到测试织物接触皮肤层的中心位置，织物两面的含水量可由传感器测量得出，仪器根据织物两面的含水量随着时间的变化来计算和比较织物的两面含水量的相互转移情况，计算出样品的润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度以及单向传输指数。试样表里层织物含水量与时间的关系见表4。

表4 试样表里层织物含水量与时间测试数据

里层的润湿时间很慢（3.6s），里层吸收水分慢，大部分水分传递到表层。表层的润湿时间非常短（0.324s），水分能够在短时间内吸收，无法回流到里层。里层的吸收速率为54.9119%/s，与表层的吸收速率905.3135%/s有明显的速率差，使得单向导湿性能大大提高。织物里层吸收速率慢，不易吸收，水分传递到织物的表层，在表层迅速吸收。水分从里层传递到表层，里层的最大润湿半径为5mm，表层为30mm，说明水分在里层不易扩散。单向传输指数和综合导湿快干能力指数是MMT仪器自带数据系统，通过对织物两面各项指标的综合评价之后得到的，可以直接表达织物单向导湿性能。该织物R=1998.7711，OMMC=1.0都是非常优良的数值。因此该织物的单向导湿性能优秀。

2.3 评价范围的确定

从润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度、单向传输指数、综合导湿快干能力六个方面确定评价标准。

2.3.1 润湿时间等级区间确定

表4中织物测试结果里层润湿时间3.6s，表层润湿时间0.324s，织物要具备单向导湿性能，里层不能完全拒水，应该部分拒水部分亲水，而表层完全亲水。参考表2中机织物要具备吸湿性能其滴水扩散时间≤5s，确定机织物第5级润湿时间≤5s。参考AATCC TM 195-2009 《织物的液态水分管理特性》制定机织物润湿时间等级，确定第4级润湿时间为5~10s，第3级润湿时间为11~20s，第2级润湿时间为21~119s，第1级润湿时间为≥120s。

2.3.2 吸水速率等级区间确定

表4中织物里层的吸水速率为54.9119%/S，表层吸水速率为905.3135%/S，在美标AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》中分别评到4级和5级，该织物两面的吸水速率在数值上差异明显，却在处于两个相邻的等级区间，因此AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》的评级区间过大，不适合机织物性能的测试，本文针对机织物评价将等级区间细化。参考AATCC TM 195-2009 《织物的液态水分管理特性》制定机织物吸水速率等级，确定机织物第5级吸水速率为＞120%/S，第4级吸水速率为70~119%/S，第3级吸水速率为40~69%/S，第2级吸水速率为20~39%/S，第1级吸水速率为0~19%/S。

2.3.3 最大润湿半径等级区间确定

表4织物的里层的润湿半径为5mm，表层润湿半径为30mm，因为该织物性能优良，所以5mm和30mm应该处于最大润湿半径的最小区间和最大区间内。由于机织物的吸湿性能没有针织物好，所以应当适当缩小区间。参考AATCC TM 195-2009 《织物的液态水分管理特性》制定机织物最大润湿半径等级，确定第5级最大润湿半径＞25mm，第4级最大润湿半径16~25mm，第3级最大润湿半径11~15mm，第2级最大润湿半径6~10mm，第1级最大润湿半径0~5mm。

2.3.4 扩散速度等级区间确定

表4中织物里层扩散速度为1.3312，表层扩散速度为20.0754，可知该机织物表层的扩散速度很快，水分从里层传到织物表层，并在表层迅速扩散。可以将AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》中扩散速率的评价值做适当的增加。确定第5级机织物扩散速度＞10mm/s，第4级机织物扩散速度为5~10mm/s，第3级机织物扩散速度为3~4.9mm/s，第2级机织物扩散速度为1~2.9mm/s，第1级机织物扩散速度为0~0.9mm/s。

2.3.5 单向传输指数等级区间确定

表4织物的单向传输指数为1998.7711，高于AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》中的5级：＞400，因此把单向传输指标区间拉大。参考AATCC TM 195-2009 《织物的液态水分管理特性》制定机织物单向传输指数等级。第5级单向传输指数＞700，第4级单向传输指数500~699，第3级单向传输指数300~499，第2级单向传输指数100~299，第1级单向传输指数＜99。

2.3.6 综合导湿快干能力等级区间的确定

该项指标是仪器经过电脑综合以上指标的各项性能计算出的数值，这项指标对机织物针织物没有区别，评级参照AATCC TM 195-2009《织物的液态水分管理特性》中综合导湿快干能力的分级。

2.4 机织物单向导湿性能评价标准

本文以该机织物的单向导湿性能测试数据为评定基础，参考美标AATCC195-2009《织物的液态水分管理特性》测试标准（见表1）和国标GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分单项组合试验法》（见表2），把测试等级分成1～5 五个等级。测试指标包括：织物表里层的润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度、单向传输能力、综合导湿快干能力。检测时，记录织物表里层两面的数据，分别进行标准评价。单向传输指数R能综合反映织物的单向导湿性能，达到5级为最佳，3级以上称为具有单向导湿性能。制定出的机织物单向导湿的评价标准见表5。

表5 机织物单向导湿评价标准

3 单向导湿机织物性能评价

用本文制定的机织物单向导湿性能的企业评价标准，对两块不同机织物的单向导湿性能进行评定。

3.1 织物结构分析

两块不同机织物的结构如下表6所示。

表6 织物结构分析

3.2 单向导湿性能评价

用本文制定的机织物单向导湿性能评价标准，对接结双层组织织物和纬二重织物进行单向导湿性能评价。纬二重织物的测试结果如下表7所示。用本文制定标准评定之后，得到下表8。

表7 纬二重织物的MMT测试结果

表8 纬二重织物指标等级

单向传输指数为3级可视为具有单向导湿能力，该纬二重织物具有单向导湿性能。其里层润湿时间比表层要短，液态水很大一部分在织物里层吸收，而未传输到表层。表层润湿时间长，无法锁住水分，水分会倒流到里层。其表里层最大润湿半径一样大，可以得出：织物并没有起到一面干爽一面锁水的作用，因此只能评定其为3级。

分析原因：该纬二重织物里层纬纱是经过拒水处理的棉纱，表层纬纱是具有良好吸湿性的天丝，虽然有两种不同的纬纱，却是一套经纱系统，该织物的经纱是莫代尔，莫代尔的吸水性能良好，可能在传输水分的过程中，并没有完全把水分传输到表层，而是自己吸收了大部分的水分，水分大部分位于织物中间部分，纬二重织物很薄，因此在MMT测试仪的探头检测织物两面水分时，会检测到织物两面都含有大量水分。

双层接结组织的测试结果如表9所示。用本文制定标准评价各项指标见表10。

表9 双层接结组织MMT测试结果

表10 双层接结组织各项指标等级

表9中织物表里层的指标等级有明显差异，扩散速率、最大润湿半径、吸水速率的等级表层比里层要高，这是单向导湿织物的必要条件。只有当织物表层对于水分的扩散和吸收性能优于里层，织物两面才能具有湿度梯度，从而具备单向导湿性能，同时最大润湿半径里层为0.0mm，表层为15.0mm，说明该织物能够很好的将水分传导至织物的下层，保持一面干爽一面锁水。单向传输指数为5级，说明该织物具有良好的单向导湿性能。

分析原因：该织物是接结双层组织，有两个系统的经纬纱，上层纬纱是拒水处理过的棉纱，下层纬纱是天丝，上下层经纱都用莫代尔，但是上层经纱经过轻微的拒水处理，使其不再具有良好的吸水性但也不完全拒水。水分能够及时的通过经纱传递到织物下层，来到下层被完全亲水的下层组织吸收锁住，因此这块织物的单向导湿性能较好。

4 结论

（1）单向导湿机织物一直缺乏检测标准。市场上大多使用织物导湿快干的评价标准来评价单向导湿机织物。随着单向导湿这种功能面料的市场需求量日益增大，一套针对机织物单向导湿性能的企业标准的制定是非常必要的。

（2）液态水分管理仪（MMT）对单向导湿机织物的检测方法科学合理，不同试样之间的测试方法具有相对一致性，人为干扰较小，实验结果更加可靠。该仪器能够精准的量化表征织物的各项性能，能够对织物单向导湿性能有一个更加具体直观的评定。将液态水分管理测试仪检测织物的指标作为机织物单向导湿的评定指标。检测指标包括：润湿时间、吸水速率、最大润湿半径、扩散速度、单向传输指数、综合导湿快干能力。

（3）本文用所制定的标准对两款不同机织物单向导湿性能进行测试，测试结果表明这两款不同机织物都具有单向导湿性能。其中该接结双层织物单向传输指数评级为5级，纬二重织物单向传输指数评级为3级。

[1] 徐伟杰, 张玉高. 导湿快干与单向导湿织物[J]. 印染, 2011, (2): 46-51.

[2] Fred Cheng, John Crocker. 纺织品液态水分管理性能的测试方法[J]. 针织工业, 2008, (7):60-61.

[3] GB/T 21655. 1-2008. 纺织品吸湿快干性能的评价第一部分：单项组合试验法[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[4] 王其, 冯勋伟. 织物液态水传导测试方法研究[J]. 化纤与纺织, 2001, 22(5).

[5] 郑春晓, 郝超伟, 董侠，等. 一种新方法研究细线密度丙纶织物单向导湿性能[J]. 西安工程科技学院学报, 2004, (04).

[6] 余绍勇, 张慧萍, 晏雄. 织物导湿性能测试技术进展[J]. 纺织科技进展, 2008, (1):35-36.

The Formulation of Enterprise Standards on Unidirectional Water-transfer Woven Fabric

WU Shu-fang, ZHANG Ting-ting, SUN Dong-yang, ZHOU Dan, CHEN Yi-ren

（School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China)

Due to the lack of effective standards in the performance evaluation of unidirectional water-transfer woven fabric, manufacturing enterprises cannot judge the unidirectional water-transfer property of the product. In this paper, with reference to AATCC TM 195-2009 Liquid Moisture Management Properties of Textile Fabrics and GB/T21655.1-2008 the First Part of the Evaluation of Wet-absorb and Fast-dry Performance of Textiles: Single Unit Test Method, formulating a set of enterprise standards on unidirectional water-transfer woven fabric. The standards include six test indexes: wetting time, water absorption rate, and maximum wetting radius, diffusion speed, one-way transmission index, and comprehensive wet fast drying ability. Using this standard to test the unidirectional water-transfer woven fabrics from the enterprises, the results show that the enterprise standard is scientific and reasonable, and the result is reliable. It can be applied to the product evaluation of production enterprises.

woven fabric；enterprise standards；unidirectional water-transfer；liquid moisture management tester

TS116

A

2095－414X(2017)06－0044－06

通讯作者：陈益人（1964-），女，教授，研究方向：纺织品设计及检验.