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织物透气量仪透气性试验

发布时间:2018-12-22 08:51

摘要:纺织品透气性的测试标准有ASTMD737—1996和GB/T5453—1997,分析对比其测试条件和测试结果,考察了织物材料和组织结构等因素对织物透气性的影响。影响织物透气性的因素很多,有纤维的截面形状、纱线的细度与体积重量、织物的密度、厚度、组织与表面特征以及染整加工工艺条件等等。
关键词:织物材料、组织结构、透气性、测试

一、织物透气性试验的目的要求
根据国家标准GB5453—85规定的实验方法,使用织物透气仪测定织物在一定压力差条件下,单位时间内通过织物的空气量,从而求得织物的透气性能。
常用的纺织品透气性测试方法为ASTMD737—1996和GB/T5453—1997。下面对这两种测试方法进行比较,见表1
纺织品透气性测试方法标准比较
因为漏气会影响织物透气性的测试结果,所以各测试标准中均提到了预防漏气的措施,要求使用试样夹具和橡胶垫圈。橡胶垫圈多次使用后易老化变形,从而影响测试结果,应弃用。试样夹具适用于针织物或易与测试头相黏的织物,不适用于厚重或硬挺织物。当测试织物正反面的透气性存在差异时,压力小的一面应朝下,以防漏气。若想获得精确的织物透气量,可将不透气盖板盖住试样,分别测定漏气量和透过织物的气流量。

二、基础知识及透气性的应用领域
人们穿着服装,除了可以给人以装饰美外,其主要目的是保持人体与周围环境之间的能量交换平衡。当周围环境变化时,利用增减服装来调节能量平衡,仍可保持人体皮肤温度为定植。服装起着防寒降暑的作用。服装是织物的制成品,它在人体——服装——环境系统中起着重要调节作用。为了研究织物这方面性质,就需要测量通透性。所谓通透性是指热,湿(液相气相)、空气(气流)等通过织物的性能。织物的这种性能是随着使用的目的不同而异。作为服装需视季节、体质、个人爱好等不同,选用不同织物,则服装也选择不同的织物。如内衣应选用吸湿透湿性好的具有保暖性的织物;而外衣应选用透气性小的具有适当透湿性的织物。作为工业用的织物,要求织物的通透性好。如降落伞方面要求透气性方面较高,雨伞方面要求透水性方面较高,而蓬帆布除应具有坚牢耐用外,还应有不透水的特性。

人体是一个有机体,不断进行着新陈代谢,来维持皮肤表面温度恒定。此时,人体皮肤表面不断向环境散发热量和湿气。湿气包括两方面内容,其一是在人体静止条件下,通过无感排汗向环境蒸发的湿气(气相);另一方面是在人体运动的条件下,通过有感排汗向环境散发的湿气(液相)。为此,就需要测定织物的保暖性、透水性、吸湿性、透气性等,依次来间接反映服装在穿着时的舒适性能。

空气透过织物的能力称为织物的透气性。它直接影响到织物的服用性能。如夏季用的织物希望有较好的透气性,而冬天用的织物外衣透气性应该较小,以保证衣服具有良好的防风性能,防止热量的大量发散。对于国防及工业上某些用途的织物,透气性具有十分重要的意义。如降落伞的透气性要适中,过大下降速度太大;过小下降速度过慢。所以织物的透气性的好坏与织物的服用性能有密切的关系。

织物透气量仪,是根据织物不同,选用相应的口径,在稳流的情况下,使试样织物两边的压差保持一定,测量空气的流量大小或在单位时间内通过织物的流量体积,其原理如图13-1所示。
织物透气量仪原理图

设织物两侧空气压力分别为P1和P2,且P1〉P2,则空气自左向右透过织物流动。通过织物空气流量大小,与织物两侧压力差(P1-P2)和织物的透气性有关。若使织物两侧压力差保持恒定,则通过织物的空气流量就仅由织物本身的透气性所决定。织物透气性越好,单位时间通过的空气量越多;织物透气性较差,所通过的空气量就越少。因此,在保持织物两侧压力差为一定的条件下,测定单位时间通过织物的空气流量,就可推求出织物的透气性。我国实验标准规定,织物两端压力差为49Pa(50mmH2O),织物透气性以L/m2·S表示。
 
织物两侧压力差(P1-P2)可用一斜管定压压力计进行测量。通过织物的空气流量用一锐孔流量计来测量。为此透过织物的空气,还要流过一次特制的锐空R,空气通过锐孔时做收缩然后再扩散,通过锐孔后的空气压力P3。当锐孔直径为一定时,压力差(P2-P3)的大小与流过锐孔的空气量大小有关。单位时间流过锐空的空气流量越大,压力差也越大。因此,不同的差值(P2-P3)实际上就对应者不同的流量,测得压力差(P2-P3)的大小就可推求单位时间通过锐孔的空气流量,也就是通过织物的空气流量。
 
影响织物透气性的因素很多,有纤维的截面形状、纱线的细度与体积重量、织物的密度、厚度、组织与表面特征以及染整加工工艺条件等等。

三、实验仪器与工具
1、实验仪器:YG(B)461D-Ⅱ型数字式织物透气量仪,结构如图13-1所示。
YG461数字式织物透气量仪
2、实验织物
棉、麻、羊毛、尼龙、涤纶
 
四、实验方法与步骤
1、取样:取不同的织物无异常损坏的被试织物中剪取比试样夹部件尺寸略大的试样各5块进行实验。
2、实验步骤
(1)按要求准备好试样并裁剪成规定尺寸,选择试样定值圈并安装在仪器上。
(2)选择喷嘴并安装在气流量筒内。
(3)接通仪器电源,并进行参数设定。
(4)用崩直压环将试样平整地放在定值圈上,向左板动压紧手柄,将试样压紧。
(5)按下“工作”键,仪器启动,开始测试,至达到设定压差时,仪器自动停止。
(6)进行下一块试样的测试,直到有效测试数达到要求后(次数显示屏当前为第几次测试)按GB/T5453—97进行数据处理。
(7)不同原料的织物重复试验。
(8)不同组织的织物进行实验。
 
五、实验结果
 1、织物材料对透气性的影响
选用组织结构和厚度相似的棉、麻、羊毛、尼龙、涤纶五类织物,分别采用YG(B)461型数字式织物透气仪按GB/T5453—1997测试透气性(下同),如表
表2织物材料对透气性的影响(mm/s)
由表可知,织物材料是影响透气性的主要因素之一。总体上,棉、麻、羊毛等天然纤维和蛋白质纤维织物的透气性好于尼龙和涤纶等合成纤维织物。

2、织物组织结构对透气性的影响
织物组织结构也是影响织物透气性的一个重要因素。由表2可知,不同组织结构的织物,其透气性关系为:透孔织物>缎纹织物>斜纹织物>平纹织物。这是因为平纹织物经纬线交织次数最多,纱线间孔隙较小,透气性也较小;透孔织物纱线间空隙较大,透气性也较大。由于织物组织结构与密度的变化,引起浮长增加时,织物的透气率也随之增加。当织物的经纬纱纱支不变,经密或纬密增加,织物的透气性下降;织物密度不变,而经纬纱细度减小,织物的透气性增加。一定范围内,纱线的捻度增加,纱线单位体积重量增加,纱线直径和织物紧度降低,织物的透气性提高。
 
六、结论
 棉、麻、羊毛等天然纤维和蛋白质纤维织物的透气性好于尼龙、涤纶等合成纤维织物。一般,织物透气性的顺序为:透孔织物>缎纹织物>斜纹织物>平纹织物;织物浮长增加,织物的透气性也相应增加。

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