吸湿速干剂吸汗速干整理剂吸水排汗助剂吸水速干整理剂吸湿快干整理剂吸汗速干加工剂吸湿排汗剂Word文件下载.docx

1、对织物说来，纱线部位可以多孔体传递模式计算其流量，纱线间缝隙部分可以单独小园管模式来计算。只要不是高密织物，影响织物的流动性的主要因素就是此缝隙部分了。由此可知，织物结构的主要因素是：一是纱线的撚度系数；二是织物的覆盖系数或紧度；三是纱线的毛羽（或光洁度）等。通过的流体是空气（或湿气）和水时，会因其粘度差，而使压力产生很大的差异，但结构因素的影响，可视为相同的。（二）润湿与渗透毛细管效应当液体（一般指水）接触织物表面时，如能润湿液体会自发地沿毛细管渗透到织物内部，即产生芯吸现象。假设织物中的毛织管为理想状态，毛细管压力（吸附力）可用Laplac方程式表示之（4）（5） P=（2LCcos）/r

2、a （3）式中： p毛细管（pa） ra毛细管当量半径（cm）接触角（0）LC液体界面张力（水为71.96dyne/cm）毛细管上升高：h=（2LCCos）/gra （4）h毛细管上升高度（cm）g重力加速度（980cm/sec2）液体密度（水为0.977g/cm3）毛细管中液体的流量通常由posinuille定律描述，流量是与沿毛细管的有效压力梯度成正比：q=（ra 2/8）（P/L） （5）q流量（cm3/Sec）液体粘滞系数（水为0.01cm/gsec）L吸水的毛细管长度（cm）则单位时间的线速度为=dL/dt=q/ra 2=ra 2 /8）P/L=（ra 2 /8）（P/L-g） （6

3、）由此可推导液体在水平方向（L）和垂直方向（Ln）随时间的线速度表式L2=（raLC Cos/2）t （7）Ln= （8）式中t时间（sec）由上述公式可知：只有毛细管压力为正时，液体才能在毛细管内自动流动，即要求Cos为正值，即织物具有可湿性才是产生芯吸作用必要的前提。毛细管的有效半径越小，毛细管压力越大，芯吸高度越高；可是，液体流动速度也越小，要达到芯吸的平衡时间也越长。此外，接触角的大小也对毛细管中液体流动速度有很大影响。吸湿排汗的异形纤维与普通的园形纤维比，使液态水的传导面积增大，气态水的蒸发面积也增大。其次，异形纤维之间形成的毛细管数量也比相同纤度的园形纤维的要增加许多，且毛细管当量

4、半径也小些。总的说，由于异形纤维束（指纱线）的毛细管数量增加，整个织物的表面积增大，致使织物对液态水的传导速度和气态水的蒸发速度都得到了明显的提高。（三）水蒸气（湿气）扩散水蒸气（水的气体分子）在纺织品中的扩散，可以在织物内部（或纱线间）缝隙部分进行，有时也可以在纤维内部进行吸收和扩散的传递方式（3）。在纱线间的扩散，可按一般扩散方程式如（9）式表示 （9）上式中Ca表示该气体分子在空气中浓度，Da表示在空气中气体分子的扩散系数。在纤维表面则因吸湿而成立如下二个平衡关系式： （10a）Cf=F（Ca） （10b）上式中，Df表示单根纤维内的水分子扩散系数，Cf表示单根纤维内的水分子浓度。该表面

5、的Ca系表示对应于表面Cf 的蒸汽压。若单根纤维内部会产生扩散现象则其扩散方程式如（11）式所示 （11）按理，应用上述（7）、（8）、（10a 10b）和（11）式，加入平衡系统的边界条件即可求得果。可是这种计算不仅麻烦，事实上没有这样需要。三、织物的影响吸湿排汗（快干）纺织品，除了吸湿排汗（快干）纤维本身结构性能外，其集合体状态无疑也会对其宏观效果以深远的影响。为了适应不同环境、用途和款式的服装要求，织物的质地、风格、外观、厚度和结构紧度等方面有很大变化，以致织物的组织结构，甚至纱线结构也有很大的不同的。而且，这些对吸湿排汗（快干）性能来说都是至关重要的，今简述于后。（一）不同纤维织物的干

6、燥性能（6）（7）不同纤维的18.8tex纱的针织汗布，润湿后的自然干燥性能（即残留水份）的实验结果如表1所示。表1、不同纤维织物的水份残留率纯棉Coolbst/棉Coolbst常规聚酯5分钟后80.678.9768030分钟后16.06.80.211表1说明：吸湿排汗纤维（Coolbst）织物自然干燥条件下30分钟能完全干燥了，而它与棉混纺的织物也基本能干燥，从一些试验资料看来，吸湿排汗短纤与其它短纤的混纺，为保证吸湿排汗功能其比例不宜低于60%。（二）成纱的撚度（6）（7）50cm长的16.5tex/34f吸湿排汗聚酯长丝（Coolbst）进行不同程度的加撚后，其毛细管效应的测定结果如表2

7、表示，由吸湿排汗短纤（Coolbst，1.56dtex38mm）加撚成28tex纱，不同加撚程度时对纱线芯吸速率的实验测定结果，如表3所示。表2、长丝加撚后的芯吸速率撚度（撚/10cm）1020304010分钟芯吸平均速率（mm/min）0.961.261.641.2表3、不同撚度的短纤纱的芯吸速率捻度（捻/10cm）芯 吸 时 间 （min）123583.83.63.813.873.112.802.602.692.772.522.021.801002.002.262.482.281.821501.201.271.391.160.940.852000.200.120.520.450.360.3

8、3由表2和表3可知：Coolbst长丝和短纤加捻后的纱，其芯吸速率差异很大。上述试验表明：16.5te34f长丝以30捻/10cm为宜，而28tex短纤纱以40捻/10cm为佳。不同纱号的吸湿排汗特性可能有些变化，但其总体规律是一致的。（三）织物的结构1、针织物针织物上应用吸湿排汗（快干）纤维时，其组织结构的影响国内已有相当研究，拟从中选择一个较能全面规律性的试验结果供参考。由14.5tex（40s）、18tex（32s）和22.7 tex（26s）三种棉纱，18tex（32s）莫代尔纱和8.3 tex（75d/38f）Coolnise长丝为原料，编织成四种类型织物：（I）是全部由Coolni

9、se长丝的双面针织物（#1和#2）；（II）是Coolnise长丝与14.5tex棉纱或18tex莫代尔交织的单面针织物（#3-#8）；（III）是由Coolnise长丝与棉纱或莫代尔纱交织的双面针织物（#8-#10）；（IV）是14.5tex和18tex编成纬平针（18tex#11）和1+1罗纹针织物（14.5tex，#12）；共12块织物用烧杯法测定其导湿率，从中查明其组织规格的影响，试验试样的工艺参数和测定结果如表4所示（8）。表4、 试样的编织参数及其导湿率类别序号原料双针筒针织大园机织物组织间隔称重量差g透湿量g（m224hr）-1机号/针（2. 54cm）筒径/cm路数幅宽平方米重

10、/gm2I8.3tex Coolnise2486.3460175140纬平针与罗纹集圈复合组织，花高20横列，花宽8纵行4.0353.8582156130146纬平针与罗纹集圈复合组织，花高8横列花宽16纵行。4.4914.295II18tex莫代尔纱76%（每路均喂入，奇数横列为面料）11.1tex Coolnise24%（奇数横列为地纱，偶数横列不喂入）76.2160165纬平针添纱组织3.4033.2544面纱：14.5tex棉纱64.4%地纱：8.3tex Coolnise 35.6%453.893467914.5tex棉纱64.5%8.3tex Coolnise 35.5%22441

11、85183单珠地添纱组织4.794458468.3tex Coolnise 37.1%14.5tex棉纱 62.9%205170双珠地添纱组织3.2343093714.5tex棉纱 65.6%8.3tex Coo1lnise34.4%单珠地组织3.906373522.7tex棉纱 58.3%11.1tex Coolnise41.7%88176128方格珠地组织3.6843523III914.5tex棉纱 64.5%8.3tex Coolnise35.5%172纬平针与罗纹集圈复合组织，花高12横列，花宽8纵列3.212307118tex莫代尔纱63.3%8.3texCoolnise36.7%6

12、4180纬平针，单面浮线与罗纹集团复合组织，花高16横列，花宽8纵列3.4493298IV18tex棉纱100%纬平针2.12120281214.5tex棉纱100%1+1罗纹组织1.8921809注：透湿性测定时温度为37（模拟人体）; Coolnise为十字形聚酯由表4可知：Coolnise长丝及其交织织物试样（#1#10）的透湿率均优于两种纯棉试样（#11和#12），这是纯棉织物吸湿后，棉纤维膨胀堵塞了毛细管所致。全部由Coolnise长丝编织的#1和#2与棉纤维在外层Coolnise长丝为里层的#4和#5比，由于外层棉纤维的吸湿性加强了里层Coolnise长丝的导湿性，以致#4和#5导

13、湿率优于全部是Coolnise长丝的#1和#2织物。由14.5tex棉纱和8.5texCoolnise长丝编织的珠地织物#5和#6，前者（#5）以棉纱为面纱，而后者（#6）以棉纱为地纱。结果是#5 导湿率明显高于#6。#6织物的导湿性不如织物#3、#7#10的道理也是相同的，因为#3，#7#10织物是部分区域由吸湿纤维组成，而其它区域由吸湿纤维在外和导湿纤维在内的双纱结构组成，或导湿纤维组成的缘故。#1#2织物全部由Coolnise长丝编织成，由于#2织物表面凹凸不平的网状结构分布均匀且所占面积大，有利于湿气向大气中散发，因而#2织物的导湿率比#1织物好。#4#5织物全部是14.5tex棉纱为

14、面纱，8.5texCoolnise长丝为里层的双层结构，但#4织物是纬平针添纱组织，织物轻薄易于导湿，以致其导湿率较#5织物好些。#7、#8织物与#9、#10织物比，两者均由两种性能不同的纱线混织而成，但#7、#8为单针筒织机编织的单面织物，较轻薄，后者为双针筒织机编织而成，较厚实，以使#7、#8织物的透湿性较好。由此，上述10种试验织物的透湿性的好坏顺序为：#4织物#5织物#2织物#1织物#7织物#8织物#10织物#3织物#6织物#9织物。（表4）2、梭织物（9）（10）由经纬纱是55.56tex和83.33tex的吸湿快干低弹网络聚酯丝，经密为64根/cm，与不同纬密（5530根/cm，纬

15、向紧度为58.7432.04%）,以及经密为64根/cm，与纬密为40根/cm的不同组织结构（平纹的交织频率0.50，4枚斜纹为0.25，516枚缎纹的交织频率分别为0.20、0.13、0.08和0.6）两组织物试样。经调湿后，参照FZ/T010711999纺织品毛细效应测试方法和JIS L19072004C法滴水扩散试验法，分别测定两组试样的毛细管效果与水滴30秒后的扩散直径，测试数据的结果是：（1）织物密度变化的影响：在原料和组织相同的情况下，纬密变化真接影响织物的纬向紧度，测试数据经Origin软件处理后，获得经纬向的毛细管高度和水滴扩散直径与纬向紧度之间呈二次函数关系，如表5所示。表5

16、 织物紧度变化与毛细管高度和扩散直径的回归方程式指标回归方程式相关系数经向毛细管高度YT=19.73+1.72X-0.01X20.99纬向毛细管高度YW=11.80+0.36X-0.01X20.82扩散直径YD=0.83+0.30X-0.01X20.87X为纬向紧度由表5的回归方程式可知：毛细管效应和扩散性都与纬向紧度有二次函数关系。当纬向紧度于46%附近，经向毛细管高度达最大值；纬向毛细管高度最大值，出现在纬向紧度为37%附近。纬向紧度为50%附近时，扩散直径达最大值。试验表明：在经向紧度不变的前提下，纬向紧度太大（如大于55%）或太小（如低于30%）都不能很好地发挥导湿性。这是由于纬向紧度

17、的改变，同时引起织物单位面积内的纤维根数和屈曲程度也生生的变化所致。水在织物中传递时，既需要较多的纤维间毛细管的传递动力（吸附力），也要求较少屈曲以降低传递阻力，只有两者处于合理平衡状态，织物才能发挥最佳的传递效果。（2）、组织结构变化的影响原组织的变化主要表现为经纬交织规律的变化，不同类型的原组织与导湿性之间是否存内在联系，今以各种原组织的交织频率（t）表示。交织频率是组织循环内单根经纱（或纬纱）交织规律改变次数，与经纱（或纬纱）循环数的比值。试验数据用Origin软件处理，建立了毛细管高度的扩散直径与交织频率（t）之间的回归方程式，如表6所示：表6、织物的组织结构与毛细管高度和扩散直径的回

18、归方程式经向毛细节管高度YT=7.50+78.33t132.44t2纬向毛细节管高度Yw=8.00+64.92t116.94t20.90YD=5.19+10.05t17.44t20.76由表6的回归方程式可知，在原料和织物紧度相同的情况下，不同组织（即交织频率不同）其导湿率也不同，在试验范围内与经纬向毛细管高度和扩散直径都存在二次函数关系。交织频率在0.20.4之间（即五枚缎纹，1/4斜纹，1/3斜纹，2/2斜纹等组织）时，经纬向毛细管效应和扩散性均较好，但平纹（交织频率为0.5），816枚缎纹组织（交织频率为0.130.06）,其毛细管效应和扩散性均不理想，可见组织交织频率过大或过小都不利于

19、吸湿排汗功能。四、染整加工吸湿排汗（快干）织物（纯纺、混纺或交织）的染整加工，其前处理和染色印花等工艺流程和具体加工技术条件，基本上可参照常规聚酯及其混纺或交织物的工艺流程和工艺参数，只是由于吸湿排汗（快干）纤维的特殊异形结构形态，尤其是表面的微细沟槽或微孔应注意避免受到较大损伤，否则会影响产品的吸湿排（快干）功能。此外，染整加工的重要目的是使吸湿排汗（快干）纤维表面亲水化，使织物中的无数微细毛细管通道具有强大的吸附湿气和水份的原动力，塑造成性能优良的吸湿排汗（快干）产品，兹将有关注的问题简述于后。（一）前处理和染色（11）（12）（13）（14）前处理不论是冷轧堆工艺还是轧蒸高温工艺，为了防

20、止微细沟槽受到损伤，碱液浓度，堆放时间，汽蒸温度和时间适当调整，避免聚酯分子的过份碱水解而影响纤维表面的异形结构。混纺或交织物如需丝光加工，则其烧碱浓度以200g/L左右为宜，热定形温度以180左右为好。染色时，由于异形聚酯纤维的表面积比常规（园形）聚酯纤维的大2030%，使分散染料的吸附速率要快得多，应控制上染速度，和适当降低染色温度等方面，采取必要的措施。（二）亲水化技术水与聚酯纤维表面的接触角约为800左右，是不易润湿聚酯纤维的，可谓称为是疏水性表面，据测定聚酯纤维的临界表面张力（e）为43dyne/cm，而水的临界表面张力为72.8dyne/cm；水滴不能润湿聚酯纤维的表面，当然就不可

21、在聚酯纤维表面自由地铺展了。亲水化技术是提高聚酯纤维表面的临界表面张力，使之大于水的临界表面张力，使水滴能瞬间被聚酯纤维吸收，并自动沿织物中的毛细管通迅速扩散。而且这种表面亲水化处理技术又要具有足够的耐久性，能满足织物的服用要求才行。当前聚酯纤维表面的亲水化有三种方法（15），一是在纤维表面形成一薄层亲水性膜；二是在纤维表面分子上接技亲水性化合物（如SAC工艺）；三是用低温等离子体技术改变纤维表面原子组成结构。目前已工业化应用的第一种方法，即在纤维表面施加具有亲水性基团的聚合物，而其它两种方法尚在不断完善中。聚合物中各种官能团吸附水分子的能力是不同的，据研究资料表明，在25不同相对湿度时，其吸

22、附克分子水的关系如表7所示（16）表7 高聚物结构中各官能团吸附克分子水率（25不同相对湿度时）官能团相对湿度0.30.50.70.91.0CH3CH2CH（1.510-5）（2.5（3.3（4.50.001 0.0020.0030.0040.005C=O0.250.055（0.11）（0.20）（0.3） O-C O-0.0250.050.0750.14O0.0060.010.020.060.1OH20.350.751.5NH30.35 （2）NH22.85.3COOH0.2 0.61.3COO1.1 2.14.2 C NH-0. 5CO0.015（0.1）CN0.0650.22由此可知，高

23、聚物中的羧基盐和羟基等是有利于吸湿的，另外有一些文献资料指出一些极性基团与水分子的配伍数，如表8所示（17）表8 极性基与水分子配位数-CH-COOH-NH2=NH=O-N=水45（三）亲水整理亲水整理剂顾名思义是能赋予纤维亲水性能的一种功能整理（助剂），基于亲水整理剂用于原来是疏水性的吸湿排汗纤维后，能生产吸湿排汗（快干）功能，因而，有些这类商品称谓吸湿排汗或吸湿快干整理剂的，这类助剂按其化学结构大致可归纳成如表9所示（18）表9 亲水整理剂的结构分类嵌段共聚醚酯类聚胺环氧类阳离子聚丙烯酸酯类聚氨酯类聚醚改性聚硅氧烷类线性氨基聚醚嵌段共聚硅氧烷类在亲水整理剂中，最早的著名商品是Permalose，有Permalose T，TG和TM等品种，据称这类亲水整理剂的主要组分是聚醚酯嵌段共聚物，其分子量约为30000左右，其中聚醚段分子量为100