針織運(yùn)動(dòng)面料熱濕舒適性的測試

林鴻揚(yáng)，張 晶

（福建省纖維檢驗(yàn)所，福建 福州 350026）

針織運(yùn)動(dòng)面料熱濕舒適性的測試

林鴻揚(yáng)，張 晶

（福建省纖維檢驗(yàn)所，福建 福州 350026）

織物性能可以直接或間接地反映出人們實(shí)際穿著中的熱濕感覺。本文選取六種常見的針織運(yùn)動(dòng)面料作實(shí)驗(yàn)研究，通過比較織物的透氣性、透濕量、水分蒸發(fā)時(shí)間、芯吸高度和保溫性能，分析影響織物熱濕舒適性能的因素，對如何提高材料的熱濕舒適性能，給出了指導(dǎo)性建議。

濕舒適性；透氣；透濕；水分蒸發(fā)時(shí)間；芯吸；保溫

張 晶，女，福建省纖維檢驗(yàn)所紡織品檢驗(yàn)一部檢驗(yàn)員

一、前言

隨著人們生活水平的提高，人們對服裝功能性、舒適性提出了越來越高的要求[1]。目前，針織運(yùn)動(dòng)面料在體育服裝和體育用品領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，在戶外運(yùn)動(dòng)中，服裝應(yīng)能抵御外界因素諸如大風(fēng)、陽光、雨雪等，同時(shí)應(yīng)能幫助保持身體與外界的熱量平衡，即身體代謝速度加快時(shí)，服裝可以幫助人體散熱、排汗。研究針織運(yùn)動(dòng)面料的熱濕舒適性能，對于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)、開發(fā)新產(chǎn)品是有現(xiàn)實(shí)意義的。驗(yàn)，面料具體參數(shù)見表1。

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二、實(shí)驗(yàn)部分

（一）試樣

（二）試驗(yàn)儀器

本文選用六種常見的針織運(yùn)動(dòng)面料進(jìn)行試YG（B）461D數(shù)字式織物透氣量儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）；DH-400透濕試驗(yàn)箱（日本大榮）；YG（B）871毛細(xì)效應(yīng)儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）；YG606D平板式保溫儀（溫州方圓儀器有限公司）。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

樣品在松弛狀態(tài)下調(diào)濕平衡16h以上，調(diào)濕方法和要求按GB 6529的規(guī)定。裁樣時(shí)在距布邊150mm以上區(qū)域均勻排布，避開影響試驗(yàn)結(jié)果的疵點(diǎn)和褶皺。

1、織物透氣性的測定

依據(jù)GB/T 5453進(jìn)行測試，試驗(yàn)面積為20cm2，壓降100Pa，不同部位重復(fù)測試10次。計(jì)算織物的透氣率。

2、織物透濕量的測定

按GB/T 12704方法A吸濕法執(zhí)行。為了消除織物本身吸濕性的影響，應(yīng)同時(shí)做空白試驗(yàn)，實(shí)際透濕量值為二者相減的結(jié)果。

3、水分蒸發(fā)時(shí)間的測定

按GB/T 21655.1進(jìn)行測試。將約0.2mL的水滴在試樣上，在水滴完全擴(kuò)散后立即稱取質(zhì)量后懸掛于標(biāo)準(zhǔn)大氣中，每隔（5±0.5）min稱取一次質(zhì)量，精確至0.001g，直至連續(xù)兩次稱取質(zhì)量的變化率不超過1%時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。

4、織物芯吸高度的測定

按FZ/T 01071的規(guī)定執(zhí)行。裁取6塊樣品，其中3塊試樣的長邊平行于織物縱向，另外3塊的長邊平行于織物的橫向，記錄30min時(shí)芯吸高度的最大值。

5、織物保溫性能的測定

按GB 11048方法A進(jìn)行試驗(yàn)。

三、結(jié)果與分析

（一）透氣性

透氣性是空氣透過織物性能，以在規(guī)定的試驗(yàn)面積、壓降和時(shí)間條件下，氣流垂直通過試樣的速率表示[2]。圖1是不同織物透氣性能的比較，從圖中可以看出，金光絨和絲光絨面料的透氣性能比較優(yōu)異，滌氨雙面布次之，滌蓋棉、棉蓋滌、純棉雙面布的透氣性較差。這主要與織物的織造工藝、厚度、緊度有關(guān)。金光絨和絲光絨屬于經(jīng)編針織面料，工藝上經(jīng)染色、磨毛后，絨面豐盈、手感柔和，織物輕薄柔軟，透氣性能也好。滌氨雙面布雖然有較緊密的織物結(jié)構(gòu)，但是厚度較薄，纖維有良好的壓縮彈性，使織物具備較好的透氣性能。而傳統(tǒng)的滌蓋棉、棉蓋滌和純棉雙面布強(qiáng)調(diào)了外觀的挺括性和皮膚接觸的舒適性，未注重其功能性，人體排汗時(shí)，汗液不能及時(shí)從里層導(dǎo)出，使人產(chǎn)生悶熱感，透氣性能不佳。纖維種類對透氣性幾乎沒有影響。

（二）透濕量

水分（汽、液）通過織物傳遞的途徑主要有三個(gè)：一是水汽通過織物中微孔的擴(kuò)散；二是纖維自身吸濕，并在水汽壓較低的一側(cè)蒸發(fā)；三是毛細(xì)管吸收水分向水汽壓低的一側(cè)傳遞和蒸發(fā)[3]。圖2是不同織物的透濕性能的比較?？傮w來說，六種織物透濕性能差異不大，用透視杯法測得的織物透濕量都能達(dá)到10000g/(m2·d)以上，這是因?yàn)樵诳椢镏械目紫逗屠w維填充率相差不大的情況下，纖維種類對織物濕阻幾乎沒有影響。透濕性的差異是厚度、密度、緊度綜合影響的結(jié)果。

（三）水分蒸發(fā)速率

評價(jià)運(yùn)動(dòng)類服裝的一項(xiàng)重要指標(biāo)就是面料應(yīng)具有良好的吸汗能力并能將汗液迅速排出到服裝外層使其快速蒸發(fā)，以保證服裝的熱濕舒適性和衛(wèi)生性，因此，服裝面料的液態(tài)水傳導(dǎo)能力及干燥速度變得十分重要[4]。

圖3是六種織物的時(shí)間-蒸發(fā)量曲線。蒸發(fā)時(shí)間越短，說明蒸發(fā)速率越快。速率大小依次為：金光絨＞滌氨雙面布＞絲光絨＞純棉雙面布＞雙面滌蓋棉＞雙面棉蓋滌。蒸發(fā)速率與織物的結(jié)構(gòu)和成分緊密相關(guān)。金光絨布表面絨毛絨短密勻，形成一種毛細(xì)效應(yīng)，水分子極易從絨面擴(kuò)散到光面。絲光絨布屬于平絨類，起絨紗經(jīng)過絲光處理使滌綸纖維大分子沿軸向更加有序排列，光面更加致密，水分子不易在表面擴(kuò)散開來，故蒸發(fā)率要小一些。滌氨雙面布由于采用了細(xì)旦滌綸纖維，氨綸的加入使織物組織更加緊密，這有利于液態(tài)水定向快速向織物表面擴(kuò)散、蒸發(fā)。純棉、雙面滌蓋棉、雙面棉蓋滌這三種雙面布蒸發(fā)速率較小，這是因?yàn)槊蘩w維是親水性纖維，織物吸水后，棉纖維潤濕膨脹，阻礙了水分的繼續(xù)轉(zhuǎn)移和脫濕，使織物具有良好的保水性，所以棉運(yùn)動(dòng)服在吸收汗液后，水汽不易從里層導(dǎo)出，人容易產(chǎn)生悶熱、濕重的感覺。

（四）芯吸高度

芯吸作用是指纖維從一處向另一處傳遞水分的能力。芯吸能力是整個(gè)傳濕性能的一部分[5]，通常水分沿著纖維的表面?zhèn)鬟f，但是當(dāng)液體被纖維吸收的時(shí)候也可以穿過纖維。纖維的芯吸傾向常常依賴于外表面的化學(xué)和物理組成。圖4中，金光絨和絲光絨這兩種面料芯吸性能差異最大，因?yàn)榻z光絨面料表面滌綸經(jīng)過絲光處理，而光滑的表面會(huì)減小芯吸的作用。棉纖維是親水性纖維，也具有很好的芯吸作用。其他纖維，例如烯烴是疏水性纖維，但當(dāng)?shù)┠釥枖?shù)很小的時(shí)候（也就是非常細(xì)的纖維）也擁有良好的芯吸作用，所以純棉和滌氨雙面布芯吸高度也比較大，這種性質(zhì)對于訓(xùn)練服和跑步裝等面料尤其重要，人體排出的汗是由芯吸作用沿著纖維表面轉(zhuǎn)移到服裝的外表面，并蒸發(fā)到空氣中，由此帶來較好的舒適性。

（五）保溫性能

冬季運(yùn)動(dòng)服面料的一個(gè)重要功能是幫助人們適應(yīng)環(huán)境，抵御外界環(huán)境的變化，尤其是外層衣服，要求織物導(dǎo)熱系數(shù)小，即熱阻大、織物含靜態(tài)空氣量大而通氣量要小[6]。圖5中，由于金光絨和絲光絨面料表面經(jīng)過起絨處理，使織物內(nèi)部能夠形成空氣層，并且能夠降低服裝內(nèi)部對流，保溫性能最好。而滌氨雙面布表面光滑，內(nèi)部難以留住空氣，且厚度最薄，所以隔熱性能最差。服裝的保溫性能隨著層數(shù)和厚度的增加而增加。織物中的含水率對熱性能有一定影響，在相對含水率一定時(shí)，不同纖維材料織物的保溫率不同，說明人體在出汗情況下，各種織物熱傳遞能力不同，棉、毛織物具有較好的保溫性能，所以滌蓋棉、棉蓋滌面料作為冬季運(yùn)動(dòng)服面料是比較適合的。

四、結(jié)論

針織運(yùn)動(dòng)面料的透氣透濕性能主要取決于織物中的孔隙大小及多少，這與纖維性狀、紗線性狀、織物幾何結(jié)構(gòu)及后整理有關(guān)。較松散的組織結(jié)構(gòu)，水汽將更多地經(jīng)過織物中的孔隙擴(kuò)散到空氣中。織物厚度越厚，其濕阻一般也越大。纖維種類對織物濕阻幾乎沒有影響?？椢镂鼭窈笏终舭l(fā)性能和芯吸效應(yīng)與面料的織造工藝、纖維種類以及紗線的線密度密切相關(guān)，未經(jīng)后整理的起絨織物、采用細(xì)旦纖維及親水性纖維的面料具有良好的導(dǎo)濕性能。織物內(nèi)部空氣層的存在提高了織物的隔熱性能，保溫率隨著層數(shù)和厚度的增加而增加。通過科學(xué)地設(shè)計(jì)針織物的組織結(jié)構(gòu)，合理地采用舒適性纖維做原料，是改善織物熱濕舒適性能的一個(gè)有效途徑。

[1]傅吉全等.織物熱濕傳遞性能及服裝熱濕舒適性評價(jià)的研究進(jìn)展[J].北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，25（2）：66～72.

[2]GB/T 5453.紡織品 織物透氣性的測定[S].

[3]戴晉明等.防水透氣織物舒適性[M]. 北京：中國紡織出版社，2003.6：44.

[4]姚穆，施相梧，蔣素蟬.織物濕傳導(dǎo)理論與實(shí)際的研究.第一報(bào)：織物的濕傳導(dǎo)過程與結(jié)構(gòu)的研究[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001(6)：1～8.

[5]陸慧娟，王正偉.關(guān)于織物芯吸速率測試的研究[J].上海紡織科技，2005，33（2）：62～63.

[6]于偉東.紡織材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2008.2：334～338.

Studies on Thermalhydro Comfort of Knitted Sportswear Fabrics

LIN Hongyang,ZHANG Jing
(Fujian Fiber Inspection Institute, Fuzhou 350026, Fujian, China)

The thermalhydro comfort can be reflected by fabric properties directly or indirecly in actual wear. Six kinds of knitted common sportswear fabrics were studied in this paper. Factors which influence the thermalhydro comfort were analysed compared to the fabrics in permeability, water vapour transmission,water vapourization time,wicking height,and warmth retention properties. This paper also presented some instructive suggestions of improving the properties of thermalhydro comfort in materials.

thermalhydro comfort; permeability; water vapour transmission; water vapourization time; wicking height; warmth retention

2009-12-27

林鴻揚(yáng)，男，福建省纖維檢驗(yàn)所紡織品檢驗(yàn)一部，工程師，在讀碩士研究生