大豆纤维针织物导湿吸湿性能研究

赖朝霞  冯勋伟（东华大学  上海  200051）

文献标识码:B

文章编号:1002-3348(2003)01-0026-02

收稿日期；2002-10-10

作者介绍；赖朝霞(1977-)女，江西省赣州人，东华大学针织工程专业硕士研究生，硕士论文课题为大豆纤维针织物产品开发及服用性能研究。

原载：《北京纺织》2003/第1期p26-28

 

     [摘要]对大豆纤维，棉，导湿涤纶针织物的导湿性能进行了对比研究，试验结果认为，大豆纤维的导湿性能低于导湿涤纶但远远高于棉。还对这三种纤维的吸湿性进行了对比研究，并发现大豆纤维具有棉一般优越的吸湿性。

关键词:大豆纤维 导湿性能 扩散面积 回潮率 针织物

1、引言

    大豆纤维是由我国科技人员独立研制的新型植物蛋白质纤维。大豆纤维生产利用了大豆废粕，制成高科技产品。它具有天然纤维和化学纤维的许多优点，而且还有很好的服用性能，如柔软，蓬松，保暖，吸水导湿性能好，光泽好，穿着舒适。因此对大豆纤维针织物进行性能的研究，具有实际的经济意义。

    本文将重点对大豆纤维针织物的导湿性能进行研究。通过对大豆纤维与导湿涤纶，棉等针织物扩散面积，吸水高度，散湿率等的测试分析，掌握大豆纤维针织物导湿性能特点，通过对棉，大豆，导湿涤纶回潮率的测试分析，掌握大豆纤维针织物吸湿性能特点。

2、导湿性能研究

2-1导湿性

    纱线和织物传导液态水的能力叫导湿性。芯吸是指液态水在毛细管中液气界面附加压力的作用下自动流动的现象。假定针织物纱线中纤维形成的毛细管是针织物液态水传导的主渠道，针织物一个线圈中毛细管液态水运输的总流量D:

D=[1.6990×10-3d3cosθcosαδ(M-3)]/ηF   (式1)

   式 中；δ-针织物的未充满系;

F-在松弛条件下纱线的直径;

θ-固液接触角;

а-液气界面张力;

d-纱线中的纤维直径;

M-纱线中的纤维根数;

α-纱线的加捻角;

η-水的粘度。

    从上式可以看出，影响织物导湿性能的因素包括:液态水的因素σ和η纤维的因素θ、M和d;纱线的因素α、F以及织物的因素δ。通常疏水性纤维有较大的θ值，亲水性纤维的θ值则较小，对织物进行不同的染整加工可以改变纤维的θ值;纤维的直径和截面形状影响毛细管的大小和形状;纱线的捻度影响毛细管的大小、形状和分布规律，适度的纱线捻度可以形成较佳的毛细管，过大的纱线捻度会使纤维压紧，堵塞毛细管，过小的纱线捻度形不成毛细管，纱中纤维根数多，形成的毛细管多;适度的δ值会使织物中孔洞小，毛细管多，过小的δ值会使织物过于紧密，纱线压紧，毛细管不畅通，过大的δ值会使织物中较松的纱线形不成毛细管。

2-2   实验部分

本实验试样为平针织物，所用纱线为大豆，棉，导湿涤纶。具体物理指标见表1。

表l试样物理指标

代号

品种

横密(圈/5cm)

纵密(圈/5cm)

厚度(mm)

细度(tex)

克重

D1

棉

64

71

0.62

18.5

102

D2

大豆

65

70

0.62

18.5

105

D3

导湿涤纶

66

72

0.63

16.5/34f

104

2-2-1织物扩散面积试验

    用25m1滴液管，在织物一面滴一滴水，分别在10s，20s，30s，60s测试织物另一面的扩散面积并作润湿时间与扩散面积的关系图。扩散面积测试值见表2，扩散面积关系图见图1。

表2  扩散面积[mm2]

纤维 \ 时间

10

20

30

60

棉

48.4

69.1

105.2

127.2

大豆

267.5

317.7

356.4

407.2

导湿涤纶

369.2

432.7

509.3

596.6

 

2-2-2   吸水高度试验

    分别测试试样在 5min，lOmin，l5min，2Omin，3Omin时的毛细效应高度 (吸水高度)，并作时间与吸水高度的关系图。吸水高度测试值见表3，关系图见图2。

   表3  吸水高度[mm]

纤维 \ 时间

5

10

15

20

30

棉

27

30

31

32

33

大豆

62

90

99

116

131

导湿涤纶

114

130

144

155

164

2-2-3散湿率试验

将试样浸湿，用离心脱水机脱水l min，然后将试样挂在5OC的烘箱中，测试经lOmin，2Omin，30min的水分丢失量计算其散湿率，要求在烘箱中测量。散湿率值见表4。

表4散湿率[%]

时间\纤维

棉

大豆

导湿涤纶

10

38

39.1

61

20

60

65.3

93

30

85

90

98

 2-3 结果分析与讨论

     通过试验可以发现3组试验的结果基本上是一致的。由于针织物试样的物理指标相差不大，因此在考虑织物的导湿性能时，将织物及纱线的一些因素忽略不计。试验结果显示，不管是扩散面积，吸水高度，还是散湿率，大豆织物都要低于导湿涤纶而优于棉。

     导湿涤纶是疏水性纤维，但是它加过一定的亲水剂，使得水分子在纤维表面快速传导，而水分子在亲水性纤维中必须迸人纤维内部与亲水基团结合，水分子传导相对较慢。再者，导湿涤纶的纤维根数要多于棉和大豆，而且它的单纤细度也要低于棉和大豆，因此，它所形成的毛细管也要大于棉和大豆，毛细效应也要比棉和大豆显著。再加上，截面为异形，当量半径r值大。综上所述，试验中导湿涤纶的导湿性要优于棉和大豆。

    大豆纤维表面有沟槽，水分在其表面易传导;大豆纤维纵向截面为哑铃形，与棉纤维腰圆形截面比起来，当量半径较大;大豆纤维单纤细度小于棉，毛细效应比棉显著。因此从试验中可以看出大豆纤维针织物的导湿性能优于棉针织物。

3   吸湿性能研究

3-1吸湿性

    纤维有能吸收空气中气相水分，也有能从水溶液中吸收液相水分的能力，统称为纤维的吸湿性。纺织纤维的吸湿性是关系到纤维性能，纺织工艺加工以及纺织品服用舒适性的  项重要特性。

3-2试验部分

试验所用试样为大豆，棉，导湿涤纶纱线。它们的物理指标如表5所示:

表5

品种

大豆

棉

导湿涤纶

细度

18.5tex

18.5tex

16.5tex/34f

采用烘箱法测试试样的标准回潮率，试验结果如表6所示:

表6

试样

大豆

棉

导湿涤纶

回潮率

7.4

7.6

0.4

 3-3结果分析与讨论

从上表可以看出，大豆有着与棉一样良好的吸湿性。导湿涤纶的吸湿性则远远低于棉和大豆。棉和大豆都是亲水性纤维，纤维内部有大量的亲水基团，吸湿显著。而涤纶为疏水性纤维，纤维内部没有亲水基团，因而吸湿性很差

4   结论

通过以上的试验与理论分析，我们认为大豆纤维针织物的导湿性不如导湿涤纶，但远远高于棉; 而它又有与棉一样良好的吸湿性。因此我们可以认为大豆纤维有着优越的吸湿导湿性能。

参考文献

[1]梅士英等，大豆蛋白质纤维性能及织物练染工艺初探[C]大豆蛋白质纤维与产品开发技术研讨会论文2001。5苏州大学研讨会

[2]王其等，大豆纤维针织物导湿透汽性研究[J]，纺织学报，2001.3

[3]邱冠雄等，针织物表面吸湿度的研究[J]纺织学报，1989.11(110):18-20

[4]熊杰等，薄型织物液态水的传递性能研究[J]，纺织学报1996.1(178);20-23