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织物静水压原理

发布日期:2019-03-06 16:54

一、防水、拒水整理

一般棉、粘胶、蚕丝和麻等较涤纶、锦纶、丙纶等纤维的吸水性强,若要求它们具有高度的防水性,以作各种防水用具,则必须经防水或拒水整理。

防水实际上常将“拒水”的涵义包括在内。按整理后织物表面性能的不同,可加以区别,基本可分为两类:一类是防水但不透气的整理。它是在织物表面均匀涂布一 层不透水、不溶于水的涂层,整理后使织物的孔隙堵塞,阻止水和空气通过织物,这种整理也称为涂层整理(防水整理)。如用聚氨酯树脂、聚丙烯醇树脂、橡胶、 桐油等处理后,织物不但不透水和不透气,而且手感也较硬,故不宜作衣着用品,一般适用于工业用布或户外用品。另一类则是防水透气整理,也称拒水整理。这是 指织物整理后,整理剂改变了纤维的表面性能,使纤维表面的亲水性转为疏水性,使织物不易被润湿,但仍能透气,手感柔软,常用于制作雨衣及其他衣着织物(见 表1)。

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二、拒水整理原理

  所谓防水透湿(拒水),就是使水在较低水压下不润湿织物,但人体散发的汗液以水汽形式透过织物传导到外界,水汽不在人体表面和织物之间凝聚,人体主观 感觉不到“发闷”现象。织物经过拒水整理,整理剂改变了纤维表面性能,使纤维表面的亲水性转为疏水性,织物不易被润湿仍能透气,且手感柔软。

纺织品的洗涤、织物精练退浆、对染料的吸收及拒水拒油性能等都与液体对固体的润湿性有关。洗涤、精练、退浆和染料吸收等过程都要求纤维材料具有高润湿性、 渗透性,而拒水性则要求纤维不润湿或很少润湿。织物的润湿是使水分在织物表面迅速铺展,而拒水的目的正好相反,力图使水滴在织物表面上不铺展,不润湿织 物,仍然保持水滴状态。

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图中γL和γS分别表示液体和固体的表面张力,γLS表示液2固间的界面张力,θ称之为接触角。当θ>90°时,液体不润湿固体表面;当 θ<90°时,液体部分润湿固体表面。拒水整理要求θ角越大越好。各种纤维材料对水接触角的数据差异很大,大致排列顺序为:粘胶<棉≈腈 纶<锦纶<羊毛<涤纶<丙纶。从纤维对水接触角排列顺序说明粘胶的润湿性较好,涤纶的润湿性很差。

润湿与拒水取决于固体和液体的表面张力。若固体表面张力大于液体表面张力,则液体润湿固体表面反之,固体表面具有拒水作用。织物表面抵抗液体润湿和渗透的 能力取决于织物的化学结构、表面几何形状、粗糙度及毛效等因素。用作拒水作用的整理剂均具有较大接触角或表面张力较低。织物经这些整理剂处理后,表面张力 降低,从而达到拒水效果。


三、拒水性测试

喷淋实验 模拟织物暴露于雨中的状态,也称防雨性能试验,即沾水试验。

抗渗水性测定法(或静水压测试法) 表示织物承受静水压渗透能力。

织物在喷淋和水中吸水性试验方法 不能测定拒水织物的渗水率,只能表明拒水整理织物表面的抗湿性能,因此不能用来预测或评估织物的防雨渗透性,通常采用抗渗水性测定方法来确定织物的抗渗水性能。

目前,外商对拒水织物的要求大多为抗渗水性技术指标要求。选择几组有代表性的样品按国家标准GB/T474421997《纺织织物抗渗水性测定静水压试验》进行测试,结果见表2。

1、试样和仪器

试剂 蒸馏水

试样 透气布、雨裤、桃皮绒、牛津布等(在织物的不同部位至少取五块试样,避免折皱)

仪器 WR21600E耐水压测定仪、烧杯

2、测定方法

擦净夹紧装置表面的水,把试样夹紧在试验头中,使织物试验面与水接触。夹紧时使水不会在试验开始前,因受压而透过试样。立刻对试样以一定的速率递增水压,并不断观察渗水的迹象。观察记录试样上第三处水珠刚出现时的水压(Pa表示)。数据越大,表明试样耐水压性能越好。

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四、结果与讨论

1、欧洲客户对纺织品耐水压性能的要求普遍较高,一般最低要求在5.88×103Pa以上,有的甚至要求在9.8×103Pa以上。根据以上取样测试 结果,以5.88×103Pa为标准,44%样品不能达到要求;以9.8×103Pa为标准,69%样品不能达到要求,这将直接影响出口创汇。

2、经分析,影响织物耐水压性能的因素,除采用的整理工艺及拒水整理剂以外,以下几个因素将会影响织物的抗渗水性能:

(1)织物本身的组织结构。一般要求织物结构越紧密,其抗渗水性能越好。

(2)拒水织物涂层质量。要求整个布面均匀,具有一定的牢度。

(3)经纬纱性能。弹性好的往往抗渗水性差,因受到水压的作用,弹性好的经纬纱易伸长,从而导致相邻经纬纱间隙的形成,水珠较易从中渗过。

3、据统计,我出入境检验检疫局2002年接受的纺织品耐水压检测分别比2001年和2000年同期增长100%和233%,可见该项检测日益受到重视。国内厂家应不断提高纺织品特殊整理水平以满足要求,同时加强出口前检测,避免不必要的损失。