竹纤维织物透湿性能与吸放湿性能测试* 储咏梅
王琪
杨明
(苏州大学)
(江苏省扬州出入境检验检疫局)
(江苏舒逸纺织有限公司)
摘要：
为了进一步了解竹纤维织物的舒适性能，选取了棉纤维织物、苎麻纤维织物与竹原纤维和竹浆纤维织物，对它们的透湿性能与吸放湿性能进行了测试与比较，并对影响其透湿性能与吸放湿性能的因素进行了分析。测试与分析结果表明，竹纤维织物具有优良的吸放湿舒适性能，其中竹原纤维织物的导湿、排汗性能更优，竹浆纤维织物的吸湿能力优于竹原纤维，但放湿速率相对较低。
竹纤维作为一种新的生态环保纤维正受到当今纺织界广泛关注。竹纤维按物理和化学加工方法的不同可分为竹原纤维和竹浆纤维，竹原纤维属天然纤维素纤维，竹浆纤维属再生纤维素纤维。为了进一步比较竹纤维织物与其他纤维织物的透湿性能和吸放湿性能，笔者对棉织物、麻织物与竹原纤维和竹浆纤维织物的透湿性能、吸放湿性能进行了测试、比较与分析，旨在探讨竹纤维织物的性能特点，为竹纤维产品的进一步开发提供一些理论依据。
1 织物试样处理与取样
影响织物透湿性及吸放湿性能的主要因素是纤维性质以及织物内纱线之间和纤维之间的空隙，为了能够较为准确地反映织物中纤维的性能，应尽可能缩小所选织物试样的结构参数差异。通过筛选，选取4种由不同纤维组成的织物坯布作为试样，并用碱退浆法进行处理。退浆的目的在于去除坯布上的浆料及部分杂质，使得测试结果更为准确。退浆后将布取出用冷水冲洗2次～3次，晾干。然后将织物放在大气压下调湿24 h后进行试验，并用YGl41型织物厚度仪测试试样的平均厚度。棉纤维织物、苎麻纤维织物、竹浆纤维织物、竹原纤维织物的规格见表1。
表1 织物试样结构参数
试样 编号 1 2 3 4 棉纤维织物 苎麻纤维织物 竹浆纤维织物 竹原纤维织物
平纹平纹平纹平纹 织物名称 组织结构
细度 （经×纬）/tex 28.5×28.5 30.2×30.3 27.9×27.5 29.2×29.4
织物密度（经×纬） /根·（10cm）-1 234×229 228×236 241×250 229×216
织物厚度 /mm 0.432 0.458 0.427 0.443
74.2 75.4 75.8 73.7 总紧密/% 2透湿与吸放湿性能测试与分析
2．1透湿量测试
试验方法：GB／T12704—1991《织物透湿量测定方法透湿杯法》中B法蒸发法，采用QD5一LFY一216A型透湿测试仪。试验条件：透湿面积为70．25 cm2，温度21℃±2℃，相对湿度(45±2)％。
测试步骤：在距各试样布边10 cm内，按左上、左下、中、右上、右下的顺序5个点各剪取直径为13 cm试样l块，试样上不得有影响试验结果的疵点(共计20块试样)。在同一大气压条件下，在透湿杯中注入10 mL温度为80℃的蒸馏水，将织物试样覆盖在透湿杯上，用橡皮箍密封，使杯内的蒸馏水只能从试样蒸发通过。将透湿杯放入温度38℃、相对湿度2％、气流速度0．5 m／s的试验箱中，30 min后在箱内精确称重，l h后再次称重。经计算，4种织物的透湿量WVT分别为2771．69g/m2·24 h、2817．43g/m2·24 h、2799．58g/m2·24 h、2829．02g/m2·24 h。 2．2透湿量测试结果分析
在影响织物透湿性能的因素中，透湿量随织物的厚度、克重、织物紧度的增加而下降。因为随着面料厚度、紧度的增加，水气穿过织物所经过的路径变长，单位时间内透过织物的水气量减少。通过对表l的织物试样结构参数分析可以发现，由于所选试样的经纬纱细度、经纬向密度、试样厚度、织物总紧度差异不大，因此，以上测试出的试样透湿量基本可反映出构成织物的纤维透湿性能。从以上试验数据可以看出：竹原纤维织物的透湿性能优良，优于棉纤维、竹浆纤维，与苎麻织物透湿性较为接近。这是由于竹原纤维纵向表面有无数微细凹槽，横截面为不规则的椭圆形、腰圆形等，边缘有裂纹，内有中腔，横截面上布满了大大小小的空隙，与苎麻纤维的截面相似，所以，竹原纤维织物具有优良的透湿性能。竹浆纤维纵向表面也存在着凹槽与裂缝，也能够形成一定的毛细效应，但由于竹浆纤维结晶度、取向度、聚合度均较低，因此，纤维吸湿后含水量较大。棉纤维内虽然也含有大量的亲水性羟基，但由于由棉纤维天然转曲形成的有利于毛细传递的导湿槽的比表面积小于竹纤维的沟槽所形成的比表面积，因此，其透湿性能略低。 2．3 吸湿放湿性能测试
放湿试验：取各试样在标准温湿度条件下平衡24 h后称取重量，然后置于40℃烘箱中，织物开始放湿，每隔10 min称取重量，当前后两次称重之差与后一次重量之比小于0．05％时，视为已达到放湿平衡。试验中可认为已达干燥状态，此时重量为干燥重量，分别计算织物的回潮率W。各种织物试样在放湿过程的回潮率变化见图1。
图l 放湿过程中各试样回潮率变化
吸湿试验：将上述试验中已达到放湿平衡的各试样放置在标准温湿度条件下，织物又开始吸湿，每隔10 min称取重量，当前后两次称重之差与后一次重量之比小于0．05％时，视为已达到吸湿平衡。分别计算织物的回潮率W。各种织物试样在吸湿过程的回潮率变化如图2所示。
图2吸湿过程中各试样回潮率变化
2．4 吸放湿性能测试结果分析
织物的吸放湿能力和织物中纤维的种类、织物的纤维组分、纤维的内部结构及纤维的比表面积等因素有关。图
1、图2各试样回潮率变化曲线表明，在吸湿初期织物吸湿量较大，这是因为起始阶段织物的含水量很低，纤维、纱线问空隙畅通，导致织物的吸湿速率较快，到达一定程度后织物从空气中吸湿能力趋于饱和，纤维问空隙也有一部分被水气所填充，吸湿速率与前一阶段相比有下降趋势，并逐渐平衡，曲线也呈平缓状态，最后达到吸湿平衡。其中，竹原纤维和苎麻纤维织物在吸放湿过程中在开始10 min内变化较大，随后回潮率变化逐渐减小并很快达到平衡状态。
在4种纤维中，竹原纤维吸放湿速率最快，在人体开始发汗的短时间内，水分转移量最高，从服装舒适性来看，竹原纤维比热相对较低，具有凉爽感；纤维吸放湿速度很快，保水率较低，具有易洗快干的特点。对于竹浆纤维织物来说，由于竹浆纤维回潮率高，吸湿性能好，所以，在吸湿过程中产生的吸湿积分热高。在相同大气条件下，吸湿后所需散热时间长，因此，达到吸湿放湿平衡所需时间较长。四种纤维织物中，竹浆纤维织物回潮率最高，其次为棉纤维织物、竹原纤维织物、苎麻纤维织物。这与纤维的物理结构有关，在结晶区，纤维大分子中的亲水性基团在分子间形成交键，分子排列紧密有序，水分子难以进入结晶区，因此，吸湿主要发生在纤维的无定形区和结晶区的表面。苎麻纤维结晶度高达90％，竹原纤维约为72％，棉纤维约为67％，竹浆纤维则与粘胶纤维相似，结晶度为45％左右，因此，苎麻纤维的回潮率最低，竹浆纤维回潮率最高。 3 结论
竹纤维织物具有优良的透湿性能及吸放湿性能，其中竹原纤维织物导湿性能更优，它可保证人体对水分的调节与补充作用，但又不会因保水率过高而产生潮湿的不舒适感，可以迅速吸收人体排出的汗液，因此，穿着由竹原纤维制作的服装具有干爽舒适的感觉。竹浆纤维织物的吸湿能力优于竹原纤维，但放湿速率相对较慢。开发竹纤维产品，不仅能够满足人们环保和健康的要求，而且对于我国林产业和纺织工业升级也意义深远。 注：本文摘自《棉纺织技术2007.3》19-21
