測試環(huán)境對純棉平紋面料干燥性能的影響

李友祥，張振全，耿彩花，韓 曉，黃衍華

（1.魯泰紡織股份有限公司，山東淄博 255100；2.傳化智聯(lián)股份有限公司，浙江蕭山 311215）

0 引言

隨著生活水平的不斷提高，人們對衣著的功能性、舒適性的要求越來越高。純棉襯衫面料的保形性和吸水速干性悄然被人們當作服用舒適性的重要指標。面料的吸濕速干性是指織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，隨著時間的延長，水分在織物上的殘留率進行間接表征[1-4]。本文采用日本科肯的擴散性殘留水分率法，對不同紗支的面料在3 種溫濕度不同的環(huán)境下擴散殘留水分率進行檢測，從而分析測試環(huán)境溫濕度及紗支對面料速干性能的影響，希望研究結果可為相關專業(yè)人士提供有意義的參考數(shù)據(jù)。

1 試驗

1.1 試樣規(guī)格

選取同類紗支的平紋組織面料各2～3 個花色，按紗支從粗支到高支紗的順序，共分為6類：A、B、C、D、E、F，詳見表1。其中，2/2CP 組織是一種可變化的平紋組織，選擇兩類同時進行對比。試樣尺寸大小為200 mm×200 mm，其他規(guī)格詳見表1。

表1 試樣規(guī)格

1.2 儀器與試劑

電子天平（日本AND株式會社，精度為0.001 g）、晾干架、微量移液器、三級水。

1.3 試驗方法

采用日本科肯的擴散性殘留水分率法，測試前在規(guī)定的環(huán)境下調濕4 h，稱量樣品，記錄質量為m0。用微量移液器移取0.3 mL水均勻滴到布面上，稱重記錄為m。伴隨水分的擴散干燥，每間隔10 min，測定試驗片的質量，記錄為mn,直至60 min時停止測量，然后按式（1）計算擴散性水分殘留率。

式中：mn——每間隔10 min所稱的水分質量；

m0——初始樣品質量；

m——滴0.3 mL水后樣品的質量。

1.4 測試環(huán)境條件

在3種測試環(huán)境下，對經(jīng)不同干燥時間后面料的殘留水分率進行檢測。3 種測試環(huán)境為：溫度為（20.0±2.0）℃、相對濕度為（65.0±4.0）%；溫度為（25.0±2.0）℃、相對濕度為（25.0±4.0）%；溫度為（15.0±2.0）℃、相對濕度為（35.0±3.0）%。

2 結果與討論

2.1 溫度（20.0±2.0）℃、相對濕度（65.0±4.0）%的測試環(huán)境

在滿足GB/T 6529—2008《紡織品調濕和試驗用標準大氣》標準要求的恒溫恒濕間［（20.0±2.0）℃、相對濕度為（65.0±4.0）%］調濕4 h 后，測試不同干燥時間后各種面料的擴散性水分殘留率，試驗結果詳見表2。

表2 恒溫恒濕間不同干燥時間后面料的擴散性水分殘留率 %

由表2 可知：當干燥時間達到10 min 時，面料的擴散水分殘留率平均為78.5%，即0.3 mL 的水揮發(fā)至空氣中約為0.065 mL，且隨著干燥時間的延長，水分的揮發(fā)速率逐漸降低；相同時間內，高支紗（紗支數(shù)高，紗較細，下同）的水分殘留率較粗支紗（紗支數(shù)低，紗較粗，下同）低，高支紗的水分擴散速率較粗支紗快，即機織面料受紗支影響較大，紗支越細，速干性越好；根據(jù)A1 與A2、D1 與D2 試樣所測擴散水分殘留率，可知相同紗支1/1 平紋組織同2/2CP組織試樣的擴散水分殘留率差別不大。主要原因為高支紗面料相對粗支紗面料的密度更加緊密，滴水后擴散面積大，表層水分多，蒸發(fā)快；粗支紗面料紗線密度松散，水分很容易滲透至纖維內部，擴散面積小，干燥速率低。

2.2 溫度（25.0±2.0）℃、相對濕度（25.0±4.0）%的測試環(huán)境

將試樣置于溫度為（25.0±2.0）℃、相對濕度為（25.0±4.0）%的南面空調房間內，平衡4 h 后，測試不同干燥時間后各種面料的擴散性水分殘留率，試驗結果詳見表3。

表3 南面朝陽間不同干燥時間后面料的擴散性水分殘留率 %

由表3 可知：當干燥10 min 時，面料的擴散水分殘留率平均為48.4%,說明此時0.3 mL 的水揮發(fā)至空氣中超過一半，且隨著時間的延長，揮發(fā)速率逐漸降低。相比在恒溫恒濕間平衡4 h后再干燥的試樣，其擴散水分殘留率要低很多，主要原因為：恒溫恒濕間的空氣相對濕度為（65.0±4.0）%，比南面朝陽間的相對濕度（25.0±4.0）%高，水分在空氣干燥的南面朝陽間內更易擴散；另外，恒溫恒濕間溫度約為20 ℃，而南面朝陽間溫度約為25 ℃，溫度越高，水分也越易擴散。當干燥時間達到30 min 時，面料中的水分殘留率基本已降至10%。

2.3 溫度（15.0±2.0）℃、相對濕度（35.0±3.0）%的測試環(huán)境

在溫度（15.0±2.0）℃、相對濕度（35.0±3.0）%的北面水洗實驗室內平衡4 h 后，測試各種面料經(jīng)不同干燥后的擴散性水分殘留率，試驗結果詳見表4。

表4 北面水洗間不同干燥時間后面料的擴散性水分殘留率 %

由表4 可知：干燥10 min 時，面料的擴散水分殘留率平均為73.5%,與恒溫恒濕間面料干燥10 min時78.5%的擴散水分殘留率接近,但比南面朝陽間的干燥速率慢很多。主要原因為相對南面朝陽間，北面水洗間溫度低了10 ℃，而相對濕度卻高了10%，使得北面水洗間水分的相對擴散速率降低。

表5是將3種不同溫濕度環(huán)境下面料的平均擴散水分殘留率進行對比，可以看出每個時間段的變化趨勢是不同的：當干燥時間為50 min 時,恒溫恒濕間面料的水分殘留率高于水洗間和南面朝陽間；當干燥時間達到60 min 時，3 種干燥環(huán)境下所測結果差別不大，水分干燥完畢；在（25.0±2.0）℃、相對濕度（25.0±4.0）%的條件下面料干燥10 min時的效果就達到（20.0±2.0）℃、相對濕度（65.0±4.0）%或（15.0±2.0）℃、相對濕度（35.0±3.0）%條件下干燥20 min 時效果；在（25.0±2.0）℃、相對濕度（25.0±4.0）%的條件下干燥20 min 時的效果超過（20.0±2.0）℃、相對濕度（65.0±4.0）%或（15.0±2.0）℃、相對濕度（35.0±3.0）%條件下干燥40 min 的效果。可見，面料的干燥速率受測試環(huán)境中的溫度和濕度影響較大。溫度高，水分擴散快；空氣濕度小，水分擴散快。在高溫干燥的情況下，干燥速率更快。

表5 各種環(huán)境下不同干燥時間后面料的擴散性水分殘留率 %

3 結論

（1）面料的干燥速率受測試環(huán)境的溫度、相對濕度影響較大。溫度高、空氣相對濕度低時，水分擴散速率高，水分擴散快；溫度低、相對濕度高時，水分的擴散速率低，水分擴散慢。

（2）面料所用紗線的粗細程度對面料的干燥速率也有影響，紗支越粗，干燥越慢。

（3）平紋結構的面料與2/2CP結構面料，在所用紗線支數(shù)相同的情況下，相同環(huán)境下面料的干燥速率差別不大。