影響複合面料織物透氣透濕性的因素
[閱讀次數:2538次]    [發佈時間:2010-10-6]    [編輯: 小顏]
 

複合面料織物透氣透濕能力可以用濕阻表示,在面料織物兩側存在水蒸氣濃度差(或水蒸氣分壓差),水分通過織物的阻力稱為面料織物濕阻.如下式表示:

R=C/q 

R----面料織物濕阻;

q------透氣透濕速度(濕流量),kg/m2.s;

c----水蒸氣濃度差,kg/m3.

穩定擴散狀態下,濕阻越大,透濕能力或透濕速度越小。

1.     纖維的溫濕度條件

實驗表明,在織物結構(包括織物在纖維中所占的體積比例)相同的條件下,纖維種類對面料織物阻力幾乎沒有影響.霍利斯對經親水處理過的滌綸織物和未經處理的滌綸織物進行的對比實驗也表明,在低濕條件下,水蒸氣的傳遞與織物內纖維種類關係不明顯。只有在商溫條件下經親水性處理過的滌綸織物的透濕性能才明顯優於未經親水處理的滌綸織物,美國、日本等國家的研究人員對織物及服裝進行了類似的測試工作,得到了相同的結論。

實際上在低濕條件下,由於纖維本身吸濕量較少,而且空氣的擴散係數比纖維大很多水汽通過織物間的孔隙向水汽壓較低的一側擴散,說明水汽在織物中的傳遞與纖維種類關係不大。這時織物的厚度和孔隙率或織物結構是決定織物透濕的主要因素。

另一方面,纖維板的吸濕還同溫度有關。在聽濕過程中,纖維吸濕後要放也一定的熱量,使纖維集合體的溫度有所升高,纖維內部的水汽分壓升高,減小了纖維內部同外部水分濃度的梯度,使纖維吸濕速度和擴散透濕速度減慢。纖維的擴散係數會隨溫度的升高而呈指數增大,在吸濕時這種增加更為明顯,因此溫,濕度的增加會使織物內纖維的傳濕能力加強。從吸濕或放濕的速度來看,一般表現為開始較快,隨吸濕或放濕的增加而逐漸減慢,最終達到吸濕平衡。但過到平衡所需時間則與纖維自身的吸濕能力和纖維集合體的鬆緊程度有關。此外,吸濕後纖維的導熱係數將增大。纖維自身吸濕導致的透濕作用十分複雜,目前尚未有很完善的理論來定量描述。

2.     織物厚度與覆蓋係數

織物的厚度與其濕阻有近似的。一般織物厚度越厚,織物濕阻越大。這是因為織物厚度越厚,水汽通過織物間的孔隙所走路徑越長。另外,實驗表明,織物孔隙率的變化對織物濕阻的影響是明顯的。

3.     纖維的種類與填充率

在高濕或織物結構較緊密的情況下,水汽不再只是經過織物 中的孔隙傳遞而是由纖維自身進行傳遞,此時纖維的種類成為影響織物傳遞的重要因素。一方面纖維自身吸濕產生溶脹,使織物更加緊密,織物的透氣性減弱,依靠孔隙擴散傳濕作用減小;另一方面與織物 的截面積相比,纖維板的表面積是一個相當大數量級的量。纖維吸濕量較大時,水分通過纖維表面擴散即毛細管產生的芯吸作用得到了加強,成為織物傳濕的主要方面,織物孔隙率減小引起擴散透濕減小成為次要矛盾。因此只要織物 內纖維回潮率達到一定的程度,儘管孔隙減少使得織物內由空氣介質的傳濕量減少,但由於纖維自身的傳濕有實質幾天的增加,濕阻還是有可能減小。

而無論是纖維自身傳濕還是毛細管產生的芯吸傳濕都與纖維的親水性和纖維表面性能有密切的關係。試驗結果表明在相同緊密程度條件下,不同種類纖維的水汽濕潤阻與織物緊密程度的關係。顯然在緊密度較低的條件下,各種纖維織物的濕阻區別不大,當密度因數達到0.4或高於0.4時,對纖維表面不光滑、纖維截面不規則、吸濕性好的纖維,如綿、在羊毛而言,隨纖維集合填充率增大,織物濕阻增大幅度較小,織物濕阻與填充率之間線性關係良好。但對錦綸、氯綸、玻璃纖維等化學纖維而言,當填充率較大(孔隙率較小、容量較大)時,如填充率大於39%或孔隙率小於61%、織物容重大於0.98g/cm3(對玻璃纖維織物)濕阻將隨容重、填充率的增大(或孔隙率的減小)面急劇上升。吸濕性好的棉、羊毛等纖維織物的濕阻明顯低於非吸濕性纖維織物的濕阻,也就是說纖維親水性對織物傳濕性的影響是通過織物緊密度來決定的。

因此,對結構較為鬆散、空隙率較高的織物,在空氣相對濕度較低的情況下,無論其纖維是否吸濕,透濕以通過纖維間、紗線間縫隙的擴散為主;而在很小的程度上受纖維種類的影響,在空氣相對濕度較高的情況下,對吸濕性好的纖維織成緊密織物,纖維吸濕膨脹後使纖維間縫隙減小,擴散透濕的比例減小,纖維內的毛細管透濕比例增大,毛細透濕成為主要因素。

4.織物後整理 

塗層或浸漬等織物後整理會增加織物的濕阻。因為它增加了水汽通過織物的路徑或堵塞了織物的空隙。然而,親水整理會使織物 的透濕性增加。拒水整理一般不影響織物的透濕性。

5.其他因素

一般織物液態水傳輸速度大於液面蒸發速率,織物內側有較小的縫隙孔洞使之易於凝結成液態水向外輸運,形成差動毛細效應,外側有較大縫隙孔洞使之易於滿足蒸發條件,有利於散濕。織物表面液態水的蒸發能力與織物厚度、孔隙率等關係不太密切,但與織物表面凹凸形態,特別是表面凹坑的尺寸和深度有密切關係,在一般情況,凹坑開口面積越大,曲率半徑越大,蒸發效率超高。凹坑的細節、風速、溫差等也有明顯的影響。

 
     [完]

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