機(jī)織物單向?qū)裥阅芷髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定與評價

鄔淑芳，張亭亭，孫冬陽，周　丹，陳益人

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機(jī)織物單向?qū)裥阅芷髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定與評價

鄔淑芳，張亭亭，孫冬陽，周丹，陳益人*

（武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430073）

鑒于單向?qū)駲C(jī)織物的性能評價缺乏有效的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)無法評判產(chǎn)品所具備的單向?qū)窆δ?。本文參照美?biāo)AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》和國標(biāo)GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕快干性能的評價第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》，制定出一套評價機(jī)織物單向?qū)裥阅艿钠髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)包括6項(xiàng)檢測指標(biāo)：潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度、單向傳輸指數(shù)、綜合導(dǎo)濕快干能力。用本標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)提供的單向?qū)駲C(jī)織面料進(jìn)行測試，結(jié)果表明該標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)合理，結(jié)果可靠，可適用于生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品評判。

機(jī)織物；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；單向?qū)瘢灰簯B(tài)水分管理測試儀

單向?qū)駲C(jī)織物一直缺乏檢測標(biāo)準(zhǔn)[1]。市場上大多使用織物導(dǎo)濕快干的評價標(biāo)準(zhǔn)來評價單向?qū)駲C(jī)織物。本文對市場評價較高的單向?qū)裥阅軝C(jī)織物進(jìn)行測試，得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。將測試數(shù)據(jù)與美標(biāo)AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》和國標(biāo)GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕快干性能的評價第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》的指標(biāo)進(jìn)行比對，把測試等級分為1～5 級，制定出一套針對機(jī)織物單向?qū)裥阅艿钠髽I(yè)評價標(biāo)準(zhǔn)。用該標(biāo)準(zhǔn)對兩款不同組織結(jié)構(gòu)的單向?qū)駲C(jī)織物的單向?qū)裥阅苓M(jìn)行測試，測試結(jié)果表明：所制定的標(biāo)準(zhǔn)用來檢測機(jī)織物單向?qū)裥阅芸尚小?/p>

1 織物單向?qū)裥阅芷髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定

1.1 導(dǎo)濕快干性能的AATCC測試標(biāo)準(zhǔn)和吸濕快干性能的國家標(biāo)準(zhǔn)

市面上用于評定導(dǎo)濕快干性能的標(biāo)準(zhǔn)有AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》[2]見表1 和用于評定紡織品吸濕快干性能的評價標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 21655.1-2008《紡織品吸濕快干性能的評價第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》[3]見表2。

表1 AATCC TM195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》

表2 GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕快干性能的評價第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》中對于針織物和機(jī)織物吸濕速干評價標(biāo)準(zhǔn)的比較

1.2 機(jī)織物單向?qū)裨u價指標(biāo)的確定

由于滴液平鋪測試、芯吸高度測試、接觸角測試三項(xiàng)測試[4]易受到人為因素、環(huán)境因素和表征方式的影響，并不能精確表征機(jī)織物的單向?qū)裥阅堋６鳪ellowen G290液態(tài)水分管理測試儀（MMT）采取全自動模式，水量以及取樣位置和計(jì)算模式一致，不同試樣之間的測試方法具有相對一致性，人為干擾已經(jīng)降到最小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠[5-6]，數(shù)據(jù)更加全面，可以精確表征織物的單向?qū)衲芰Γ虼瞬捎迷搩x器作為檢測儀器。將液態(tài)水分管理測試儀（MMT）檢測織物的指標(biāo)作為機(jī)織物單向?qū)竦脑u定指標(biāo)。檢測指標(biāo)包括：潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度、單向傳輸指數(shù)、綜合導(dǎo)濕快干能力。

圖1 緯二重單向?qū)駲C(jī)織物上機(jī)圖

2 MMT檢測與分析

對市場評價度較高的一款單向?qū)駲C(jī)織物進(jìn)行測試，可將其測試數(shù)據(jù)作為等級范圍的最高和最低區(qū)間的數(shù)據(jù)參考。將測試數(shù)據(jù)與美標(biāo)AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》和國標(biāo)GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕快干性能的評價第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》指標(biāo)進(jìn)行比對，確定一個機(jī)織物單向?qū)裰笜?biāo)的分級范圍，作為評價標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 織物結(jié)構(gòu)分析

分析市場評價度較高的單向?qū)駲C(jī)織物的結(jié)構(gòu)如表3，上機(jī)圖如圖1。

表3 緯二重單向?qū)駲C(jī)織物規(guī)格

2.2 測試結(jié)果分析

將試樣放入液態(tài)水分管理測試儀（MMT）中，試樣接觸皮膚層向上。儀器自動將一定量的水滴到測試織物接觸皮膚層的中心位置，織物兩面的含水量可由傳感器測量得出，儀器根據(jù)織物兩面的含水量隨著時間的變化來計(jì)算和比較織物的兩面含水量的相互轉(zhuǎn)移情況，計(jì)算出樣品的潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度以及單向傳輸指數(shù)。試樣表里層織物含水量與時間的關(guān)系見表4。

表4 試樣表里層織物含水量與時間測試數(shù)據(jù)

里層的潤濕時間很慢（3.6s），里層吸收水分慢，大部分水分傳遞到表層。表層的潤濕時間非常短（0.324s），水分能夠在短時間內(nèi)吸收，無法回流到里層。里層的吸收速率為54.9119%/s，與表層的吸收速率905.3135%/s有明顯的速率差，使得單向?qū)裥阅艽蟠筇岣??？椢锢飳游账俾事?，不易吸收，水分傳遞到織物的表層，在表層迅速吸收。水分從里層傳遞到表層，里層的最大潤濕半徑為5mm，表層為30mm，說明水分在里層不易擴(kuò)散。單向傳輸指數(shù)和綜合導(dǎo)濕快干能力指數(shù)是MMT儀器自帶數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過對織物兩面各項(xiàng)指標(biāo)的綜合評價之后得到的，可以直接表達(dá)織物單向?qū)裥阅?。該織物R=1998.7711，OMMC=1.0都是非常優(yōu)良的數(shù)值。因此該織物的單向?qū)裥阅軆?yōu)秀。

2.3 評價范圍的確定

從潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度、單向傳輸指數(shù)、綜合導(dǎo)濕快干能力六個方面確定評價標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.1 潤濕時間等級區(qū)間確定

表4中織物測試結(jié)果里層潤濕時間3.6s，表層潤濕時間0.324s，織物要具備單向?qū)裥阅?，里層不能完全拒水，?yīng)該部分拒水部分親水，而表層完全親水。參考表2中機(jī)織物要具備吸濕性能其滴水?dāng)U散時間≤5s，確定機(jī)織物第5級潤濕時間≤5s。參考AATCC TM 195-2009 《織物的液態(tài)水分管理特性》制定機(jī)織物潤濕時間等級，確定第4級潤濕時間為5~10s，第3級潤濕時間為11~20s，第2級潤濕時間為21~119s，第1級潤濕時間為≥120s。

2.3.2 吸水速率等級區(qū)間確定

表4中織物里層的吸水速率為54.9119%/S，表層吸水速率為905.3135%/S，在美標(biāo)AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》中分別評到4級和5級，該織物兩面的吸水速率在數(shù)值上差異明顯，卻在處于兩個相鄰的等級區(qū)間，因此AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》的評級區(qū)間過大，不適合機(jī)織物性能的測試，本文針對機(jī)織物評價將等級區(qū)間細(xì)化。參考AATCC TM 195-2009 《織物的液態(tài)水分管理特性》制定機(jī)織物吸水速率等級，確定機(jī)織物第5級吸水速率為＞120%/S，第4級吸水速率為70~119%/S，第3級吸水速率為40~69%/S，第2級吸水速率為20~39%/S，第1級吸水速率為0~19%/S。

2.3.3 最大潤濕半徑等級區(qū)間確定

表4織物的里層的潤濕半徑為5mm，表層潤濕半徑為30mm，因?yàn)樵摽椢镄阅軆?yōu)良，所以5mm和30mm應(yīng)該處于最大潤濕半徑的最小區(qū)間和最大區(qū)間內(nèi)。由于機(jī)織物的吸濕性能沒有針織物好，所以應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮小區(qū)間。參考AATCC TM 195-2009 《織物的液態(tài)水分管理特性》制定機(jī)織物最大潤濕半徑等級，確定第5級最大潤濕半徑＞25mm，第4級最大潤濕半徑16~25mm，第3級最大潤濕半徑11~15mm，第2級最大潤濕半徑6~10mm，第1級最大潤濕半徑0~5mm。

2.3.4 擴(kuò)散速度等級區(qū)間確定

表4中織物里層擴(kuò)散速度為1.3312，表層擴(kuò)散速度為20.0754，可知該機(jī)織物表層的擴(kuò)散速度很快，水分從里層傳到織物表層，并在表層迅速擴(kuò)散?？梢詫ATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》中擴(kuò)散速率的評價值做適當(dāng)?shù)脑黾印４_定第5級機(jī)織物擴(kuò)散速度＞10mm/s，第4級機(jī)織物擴(kuò)散速度為5~10mm/s，第3級機(jī)織物擴(kuò)散速度為3~4.9mm/s，第2級機(jī)織物擴(kuò)散速度為1~2.9mm/s，第1級機(jī)織物擴(kuò)散速度為0~0.9mm/s。

2.3.5 單向傳輸指數(shù)等級區(qū)間確定

表4織物的單向傳輸指數(shù)為1998.7711，高于AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》中的5級：＞400，因此把單向傳輸指標(biāo)區(qū)間拉大。參考AATCC TM 195-2009 《織物的液態(tài)水分管理特性》制定機(jī)織物單向傳輸指數(shù)等級。第5級單向傳輸指數(shù)＞700，第4級單向傳輸指數(shù)500~699，第3級單向傳輸指數(shù)300~499，第2級單向傳輸指數(shù)100~299，第1級單向傳輸指數(shù)＜99。

2.3.6 綜合導(dǎo)濕快干能力等級區(qū)間的確定

該項(xiàng)指標(biāo)是儀器經(jīng)過電腦綜合以上指標(biāo)的各項(xiàng)性能計(jì)算出的數(shù)值，這項(xiàng)指標(biāo)對機(jī)織物針織物沒有區(qū)別，評級參照AATCC TM 195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》中綜合導(dǎo)濕快干能力的分級。

2.4 機(jī)織物單向?qū)裥阅茉u價標(biāo)準(zhǔn)

本文以該機(jī)織物的單向?qū)裥阅軠y試數(shù)據(jù)為評定基礎(chǔ)，參考美標(biāo)AATCC195-2009《織物的液態(tài)水分管理特性》測試標(biāo)準(zhǔn)（見表1）和國標(biāo)GB/T21655.1-2008《紡織品吸濕速干性的評定第1部分單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》（見表2），把測試等級分成1～5 五個等級。測試指標(biāo)包括：織物表里層的潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度、單向傳輸能力、綜合導(dǎo)濕快干能力。檢測時，記錄織物表里層兩面的數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)評價。單向傳輸指數(shù)R能綜合反映織物的單向?qū)裥阅?，達(dá)到5級為最佳，3級以上稱為具有單向?qū)裥阅?。制定出的機(jī)織物單向?qū)竦脑u價標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表5 機(jī)織物單向?qū)裨u價標(biāo)準(zhǔn)

3 單向?qū)駲C(jī)織物性能評價

用本文制定的機(jī)織物單向?qū)裥阅艿钠髽I(yè)評價標(biāo)準(zhǔn)，對兩塊不同機(jī)織物的單向?qū)裥阅苓M(jìn)行評定。

3.1 織物結(jié)構(gòu)分析

兩塊不同機(jī)織物的結(jié)構(gòu)如下表6所示。

表6 織物結(jié)構(gòu)分析

3.2 單向?qū)裥阅茉u價

用本文制定的機(jī)織物單向?qū)裥阅茉u價標(biāo)準(zhǔn)，對接結(jié)雙層組織織物和緯二重織物進(jìn)行單向?qū)裥阅茉u價。緯二重織物的測試結(jié)果如下表7所示。用本文制定標(biāo)準(zhǔn)評定之后，得到下表8。

表7 緯二重織物的MMT測試結(jié)果

表8 緯二重織物指標(biāo)等級

單向傳輸指數(shù)為3級可視為具有單向?qū)衲芰Γ摼暥乜椢锞哂袉蜗驅(qū)裥阅堋Ｆ淅飳訚櫇駮r間比表層要短，液態(tài)水很大一部分在織物里層吸收，而未傳輸?shù)奖韺?。表層潤濕時間長，無法鎖住水分，水分會倒流到里層。其表里層最大潤濕半徑一樣大，可以得出：織物并沒有起到一面干爽一面鎖水的作用，因此只能評定其為3級。

分析原因：該緯二重織物里層緯紗是經(jīng)過拒水處理的棉紗，表層緯紗是具有良好吸濕性的天絲，雖然有兩種不同的緯紗，卻是一套經(jīng)紗系統(tǒng)，該織物的經(jīng)紗是莫代爾，莫代爾的吸水性能良好，可能在傳輸水分的過程中，并沒有完全把水分傳輸?shù)奖韺?，而是自己吸收了大部分的水分，水分大部分位于織物中間部分，緯二重織物很薄，因此在MMT測試儀的探頭檢測織物兩面水分時，會檢測到織物兩面都含有大量水分。

雙層接結(jié)組織的測試結(jié)果如表9所示。用本文制定標(biāo)準(zhǔn)評價各項(xiàng)指標(biāo)見表10。

表9 雙層接結(jié)組織MMT測試結(jié)果

表10 雙層接結(jié)組織各項(xiàng)指標(biāo)等級

表9中織物表里層的指標(biāo)等級有明顯差異，擴(kuò)散速率、最大潤濕半徑、吸水速率的等級表層比里層要高，這是單向?qū)窨椢锏谋匾獥l件。只有當(dāng)織物表層對于水分的擴(kuò)散和吸收性能優(yōu)于里層，織物兩面才能具有濕度梯度，從而具備單向?qū)裥阅?，同時最大潤濕半徑里層為0.0mm，表層為15.0mm，說明該織物能夠很好的將水分傳導(dǎo)至織物的下層，保持一面干爽一面鎖水。單向傳輸指數(shù)為5級，說明該織物具有良好的單向?qū)裥阅堋?/p>

分析原因：該織物是接結(jié)雙層組織，有兩個系統(tǒng)的經(jīng)緯紗，上層緯紗是拒水處理過的棉紗，下層緯紗是天絲，上下層經(jīng)紗都用莫代爾，但是上層經(jīng)紗經(jīng)過輕微的拒水處理，使其不再具有良好的吸水性但也不完全拒水。水分能夠及時的通過經(jīng)紗傳遞到織物下層，來到下層被完全親水的下層組織吸收鎖住，因此這塊織物的單向?qū)裥阅茌^好。

4 結(jié)論

（1）單向?qū)駲C(jī)織物一直缺乏檢測標(biāo)準(zhǔn)。市場上大多使用織物導(dǎo)濕快干的評價標(biāo)準(zhǔn)來評價單向?qū)駲C(jī)織物。隨著單向?qū)襁@種功能面料的市場需求量日益增大，一套針對機(jī)織物單向?qū)裥阅艿钠髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定是非常必要的。

（2）液態(tài)水分管理儀（MMT）對單向?qū)駲C(jī)織物的檢測方法科學(xué)合理，不同試樣之間的測試方法具有相對一致性，人為干擾較小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠。該儀器能夠精準(zhǔn)的量化表征織物的各項(xiàng)性能，能夠?qū)椢飭蜗驅(qū)裥阅苡幸粋€更加具體直觀的評定。將液態(tài)水分管理測試儀檢測織物的指標(biāo)作為機(jī)織物單向?qū)竦脑u定指標(biāo)。檢測指標(biāo)包括：潤濕時間、吸水速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速度、單向傳輸指數(shù)、綜合導(dǎo)濕快干能力。

（3）本文用所制定的標(biāo)準(zhǔn)對兩款不同機(jī)織物單向?qū)裥阅苓M(jìn)行測試，測試結(jié)果表明這兩款不同機(jī)織物都具有單向?qū)裥阅?。其中該接結(jié)雙層織物單向傳輸指數(shù)評級為5級，緯二重織物單向傳輸指數(shù)評級為3級。

[1] 徐偉杰, 張玉高. 導(dǎo)濕快干與單向?qū)窨椢颷J]. 印染, 2011, (2): 46-51.

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The Formulation of Enterprise Standards on Unidirectional Water-transfer Woven Fabric

WU Shu-fang, ZHANG Ting-ting, SUN Dong-yang, ZHOU Dan, CHEN Yi-ren

（School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China)

Due to the lack of effective standards in the performance evaluation of unidirectional water-transfer woven fabric, manufacturing enterprises cannot judge the unidirectional water-transfer property of the product. In this paper, with reference to AATCC TM 195-2009 Liquid Moisture Management Properties of Textile Fabrics and GB/T21655.1-2008 the First Part of the Evaluation of Wet-absorb and Fast-dry Performance of Textiles: Single Unit Test Method, formulating a set of enterprise standards on unidirectional water-transfer woven fabric. The standards include six test indexes: wetting time, water absorption rate, and maximum wetting radius, diffusion speed, one-way transmission index, and comprehensive wet fast drying ability. Using this standard to test the unidirectional water-transfer woven fabrics from the enterprises, the results show that the enterprise standard is scientific and reasonable, and the result is reliable. It can be applied to the product evaluation of production enterprises.

woven fabric；enterprise standards；unidirectional water-transfer；liquid moisture management tester

TS116

A

2095－414X(2017)06－0044－06

通訊作者：陳益人（1964-），女，教授，研究方向：紡織品設(shè)計(jì)及檢驗(yàn).