测试环境对纯棉平纹面料干燥性能的影响

2021-07-06李友祥张振全耿彩花黄衍华

纺织检测与标准 2021年3期

李友祥，张振全，耿彩花，韩晓，黄衍华

（1.鲁泰纺织股份有限公司，山东淄博 255100；2.传化智联股份有限公司，浙江萧山 311215）

0 引言

随着生活水平的不断提高，人们对衣着的功能性、舒适性的要求越来越高。纯棉衬衫面料的保形性和吸水速干性悄然被人们当作服用舒适性的重要指标。面料的吸湿速干性是指织物吸收水分后的快速干燥性能。速干性可以借助面料吸水后，随着时间的延长，水分在织物上的残留率进行间接表征[1-4]。本文采用日本科肯的扩散性残留水分率法，对不同纱支的面料在3 种温湿度不同的环境下扩散残留水分率进行检测，从而分析测试环境温湿度及纱支对面料速干性能的影响，希望研究结果可为相关专业人士提供有意义的参考数据。

1 试验

1.1 试样规格

选取同类纱支的平纹组织面料各2～3 个花色，按纱支从粗支到高支纱的顺序，共分为6类：A、B、C、D、E、F，详见表1。其中，2/2CP 组织是一种可变化的平纹组织，选择两类同时进行对比。试样尺寸大小为200 mm×200 mm，其他规格详见表1。

表1 试样规格

1.2 仪器与试剂

电子天平（日本AND株式会社，精度为0.001 g）、晾干架、微量移液器、三级水。

1.3 试验方法

采用日本科肯的扩散性残留水分率法，测试前在规定的环境下调湿4 h，称量样品，记录质量为m0。用微量移液器移取0.3 mL水均匀滴到布面上，称重记录为m。伴随水分的扩散干燥，每间隔10 min，测定试验片的质量，记录为mn,直至60 min时停止测量，然后按式（1）计算扩散性水分残留率。

式中：mn——每间隔10 min所称的水分质量；

m0——初始样品质量；

m——滴0.3 mL水后样品的质量。

1.4 测试环境条件

在3种测试环境下，对经不同干燥时间后面料的残留水分率进行检测。3 种测试环境为：温度为（20.0±2.0）℃、相对湿度为（65.0±4.0）%；温度为（25.0±2.0）℃、相对湿度为（25.0±4.0）%；温度为（15.0±2.0）℃、相对湿度为（35.0±3.0）%。

2 结果与讨论

2.1 温度（20.0±2.0）℃、相对湿度（65.0±4.0）%的测试环境

在满足GB/T 6529—2008《纺织品调湿和试验用标准大气》标准要求的恒温恒湿间［（20.0±2.0）℃、相对湿度为（65.0±4.0）%］调湿4 h 后，测试不同干燥时间后各种面料的扩散性水分残留率，试验结果详见表2。

表2 恒温恒湿间不同干燥时间后面料的扩散性水分残留率 %

由表2 可知：当干燥时间达到10 min 时，面料的扩散水分残留率平均为78.5%，即0.3 mL 的水挥发至空气中约为0.065 mL，且随着干燥时间的延长，水分的挥发速率逐渐降低；相同时间内，高支纱（纱支数高，纱较细，下同）的水分残留率较粗支纱（纱支数低，纱较粗，下同）低，高支纱的水分扩散速率较粗支纱快，即机织面料受纱支影响较大，纱支越细，速干性越好；根据A1 与A2、D1 与D2 试样所测扩散水分残留率，可知相同纱支1/1 平纹组织同2/2CP组织试样的扩散水分残留率差别不大。主要原因为高支纱面料相对粗支纱面料的密度更加紧密，滴水后扩散面积大，表层水分多，蒸发快；粗支纱面料纱线密度松散，水分很容易渗透至纤维内部，扩散面积小，干燥速率低。

2.2 温度（25.0±2.0）℃、相对湿度（25.0±4.0）%的测试环境

将试样置于温度为（25.0±2.0）℃、相对湿度为（25.0±4.0）%的南面空调房间内，平衡4 h 后，测试不同干燥时间后各种面料的扩散性水分残留率，试验结果详见表3。

表3 南面朝阳间不同干燥时间后面料的扩散性水分残留率 %

由表3 可知：当干燥10 min 时，面料的扩散水分残留率平均为48.4%,说明此时0.3 mL 的水挥发至空气中超过一半，且随着时间的延长，挥发速率逐渐降低。相比在恒温恒湿间平衡4 h后再干燥的试样，其扩散水分残留率要低很多，主要原因为：恒温恒湿间的空气相对湿度为（65.0±4.0）%，比南面朝阳间的相对湿度（25.0±4.0）%高，水分在空气干燥的南面朝阳间内更易扩散；另外，恒温恒湿间温度约为20 ℃，而南面朝阳间温度约为25 ℃，温度越高，水分也越易扩散。当干燥时间达到30 min 时，面料中的水分残留率基本已降至10%。

2.3 温度（15.0±2.0）℃、相对湿度（35.0±3.0）%的测试环境

在温度（15.0±2.0）℃、相对湿度（35.0±3.0）%的北面水洗实验室内平衡4 h 后，测试各种面料经不同干燥后的扩散性水分残留率，试验结果详见表4。

表4 北面水洗间不同干燥时间后面料的扩散性水分残留率 %

由表4 可知：干燥10 min 时，面料的扩散水分残留率平均为73.5%,与恒温恒湿间面料干燥10 min时78.5%的扩散水分残留率接近,但比南面朝阳间的干燥速率慢很多。主要原因为相对南面朝阳间，北面水洗间温度低了10 ℃，而相对湿度却高了10%，使得北面水洗间水分的相对扩散速率降低。

表5是将3种不同温湿度环境下面料的平均扩散水分残留率进行对比，可以看出每个时间段的变化趋势是不同的：当干燥时间为50 min 时,恒温恒湿间面料的水分残留率高于水洗间和南面朝阳间；当干燥时间达到60 min 时，3 种干燥环境下所测结果差别不大，水分干燥完毕；在（25.0±2.0）℃、相对湿度（25.0±4.0）%的条件下面料干燥10 min时的效果就达到（20.0±2.0）℃、相对湿度（65.0±4.0）%或（15.0±2.0）℃、相对湿度（35.0±3.0）%条件下干燥20 min 时效果；在（25.0±2.0）℃、相对湿度（25.0±4.0）%的条件下干燥20 min 时的效果超过（20.0±2.0）℃、相对湿度（65.0±4.0）%或（15.0±2.0）℃、相对湿度（35.0±3.0）%条件下干燥40 min 的效果。可见，面料的干燥速率受测试环境中的温度和湿度影响较大。温度高，水分扩散快；空气湿度小，水分扩散快。在高温干燥的情况下，干燥速率更快。