影響織物透氣量的因素與測試方法
影響織物透氣量的因素
1、織物結構
當織物的緊度保持不變,織物的透氣率隨著經緯紗排列密度的增加或紗線密度的增加而降低。在一定范圍內,紗線的捻度增加,紗線的直徑和緊度降低,則織物的透氣量增強。從織物的組織方面,在相同的排列密度和緊度的條件下,透氣量強弱排序為平紋<斜紋<緞紋<多孔組織。體積分數越大的織物,透氣量越差。
2、纖維性質及紗線結構
纖維的回潮率對透氣量有明顯影響。如毛織物隨回潮率的增加,透氣量顯著下降,是由于纖維徑向膨脹的結果。大多數異形纖維織物比圓形截面纖維織物具有較好的透氣量。纖維表面形狀和截面形態,都會因形態的阻擋物和比表面機的增加,導致氣流流動的阻力增大。故纖維越短,剛性越大,產品毛羽概率越大,形成的阻擋和通道變化越多,故透氣量越差。
紗線的結構越緊密,紗線內通透越小,而紗線間的通透越大。紗的捻度與光潔對通透有利。
3、環境條件
當溫度一定時,織物透氣量隨相對濕度的增加呈下降趨勢。這是由于纖維吸濕膨脹使織物內部空隙減小,且部分水分會堵塞通道。
當相對濕度一定時,織物的透氣量隨環境溫度的升高而增加。因為當環境溫度升高,一方面使氣體分子的熱運動加劇,導致分子的擴散,使透通能力增強。另一方面織物整體的熱膨脹,使織物的透通性的得到改善。
當溫度和相對濕度不變時,織物兩面的氣壓差的變化也會影響織物的通氣率,并且是非線性的。因為氣壓差越大,通過織物孔隙的空氣流速越快,所產生的氣阻越大,一方面會引起織物的彎曲變形,產生伸長,增加孔洞,另一方面-會壓縮纖維集合體的狀態和排列,導致孔洞減小、織物密度增加。這兩者對透氣率的影響是相反的,因此在實際測量的過程中應確定一干擾小的氣壓差,作為恒定的測試條件。
織物透氣量測試原理
織物透氣儀由腔Ⅰ,腔Ⅱ和排氣風扇組成。(元件上可做改動,但必須使織物的正反兩面產生壓差)。當排風扇轉動時,空氣會透過織物進入各腔內。腔Ⅰ,腔Ⅱ之前有一圓孔,空氣通過時會使兩個腔產生一個壓差,可由壓差計2讀的。試樣兩面的壓差可由壓差計1讀取。
壓力計1的壓差一定的情況下,通過織物試樣的流體流量與氣孔直徑的平方成正比,且與壓力計2中的壓差有一定關系。當已知氣體孔徑和壓差時,便可計算出通過織物空氣流量。
實際的儀器設計中可以略去腔Ⅱ,這一種測試原理圖可參見ASTM D3574《軟質泡沫聚合材料的標準測試方法》。儀器由壓力計(或壓差計)、空氣流量計、鼓風機、真空箱及電壓控制裝置組成。
織物透氣性的測試儀器——Gellowen G021透氣性測試儀(織物透氣量儀)
Gellowen G021透氣性測試儀用于所有平面材料和泡沫塑料板的透氣率測試。測試范圍包括紙張、安全氣囊、無紡布等。試驗時織物被測試頭夾住并壓在夾緊臂下,夾緊臂壓下時自動啟動正空泵,儀器按照之前設定的參數進行試驗。與儀器相關的具體信息如下。
1、符合標準:BS 5636 ,JIS L1096-A,DIN 53887,ASTM D737,ASTM D3574,EN ISO 9237,GB/T 5453,EDANA 140.2,TAPPI T251,EDANA 140.1,ASTM D737,AFNOR G07-111,ISO 7231等
2、適用范圍:測量紡織、服裝、無紡布等多種材料的透氣性;織物被壓在選定好的測試頭上,儀器產生持續的氣流通過試樣,并在試樣兩面產生一定的壓差,極短時間內,系統自動計算出試樣的透氣率。
3、技術參數
1°測試頭面積:5cm2、20cm2、25cm2、38cm2、50cm2、100cm2;
2°測試模式:自動;
3°測試壓力:10-3000Pa;
4°氣流:0.1-40,000mm/s(5cm?);
5°測試時間:5-50秒;
6°停止時間:3秒;
7°總測試時間:10-58秒;
8°最小壓力:1pa;
9°最大壓力:3000pa;
10°精確度:±2%;
11°測量單位:mm/s,cfm,cm3/cm2/s,l/m2/s,l/dm2/min,m3/m2/min 和m3/m2/h;
12°數據接口:RS232C,異步,雙向作用;
13°壓力系統可自動檢測氣壓的范圍,并可測試大面積樣品;
14°功能強大具有消聲裝置的抽吸泵;
15°儀器可自動探測測試頭面積、自動選定測試孔大小、自動控制風機抽力大;
16°具有自編程功能,客戶可根據需要自己編寫程序;
17°具備氣流初調及細調開關,自動切換,全封閉管道設計,漏氣量小于0.1 l/m2/s 。
18°配有校準測試板
。4)儀器的維護及保養
1°清潔過濾網罩:打開筒體的門,直接拿出過濾網罩,用壓縮空氣清潔過濾網罩或用濕潤的棉布逐漸擦干凈。
2°裝上過濾網罩:重新安裝清潔后的過濾網罩。
3°清潔壓緊圈、定值圈和各種噴嘴,密封圈。
4°放置防塵布:最后一次測試完成后,關閉儀器的電源開關,并用干凈的布蓋住壓緊圈、定值圈等測試區域。
結語
透氣性是織物透通性的重要組成部分?椢锏耐笟庑阅軐嵸|上與織物中纖維間的空隙大小有關。對于不同用途的面料,要求其不同的透氣性能。例如汽車安全囊的要求其具有較好的包裹氣體的能力,而夏季服裝面料則具備良好的透氣率以保證人體的舒適性。關于織物透氣性能的測試標準眾多,標準之間根據測試面積的大小,壓強值而存在細微的差異,試驗者應嚴格按照規定進行試驗。目前市面上的透氣性測試儀器已具備各個標準兼容的優勢,其中Gellowen G021透氣率測試儀幾乎涵蓋所有的測試標準,測試壓強、測試單位可自由設置。