纖維織物的高吸水性對透氣性的影響
目前,高吸水性纖維是以變性聚丙烯酸鹽作外層、聚丙烯纖維作內層的雙層結構纖維。吸水纖維的外層具有吸水作用,可使纖維橫向膨脹達12倍,吸水能力可達自重的150倍以上。其纖維是將聚丙烯纖維在堿性的水溶液中加熱,使之分解并交聯,并使30%的纖維外層部分聚丙烯被氯化而制得。與一般粉末狀高吸水性聚合物相比,其吸水性材料呈纖維狀,具有以下特點:
(1)可使用加工普通纖維的設備進行加工,并可與各種纖維混紡。
(2)由于毛細管效應好,透水性高,且表面積大,故吸水速度快。
(3)由于是含芯的雙層結構,吸水后的膠體不會流動,吸水后還能保持纖維強度。
這種高吸水纖維材料制成織物可廣泛應用于衛生材料、農業、林業、園林工藝及建筑材料等領域中。嬰兒尿布、成人失禁墊和婦女衛生巾是此材料最主要的用途。它加工成的非織造布等,可用作食品保鮮材料,在農業上可作保水材料,醫療上可作止血材料,還可作油水分離材料等。
織物的透氣量隨著含濕量的增加先增大而后減少,在透氣過程中,氣體通過織物布孔和紗線中纖維間縫隙兩條途徑,一般以布孔為主要途徑,針織物潤濕后纖維發生膨脹,但是由于針織物是通過形成線圈編織而成,結構比較松散,紗線的活動空間比較大,不至于使紗線間的孔隙有明顯較小。相反,針織物潤濕后表面毛羽倒伏,織物厚度減小,使織物中透氣管道的長度減小,且透氣孔徑增大,透氣量增大,即潤濕織物的透氣量增大,隨著含濕量的進一步增大,水主要以自由水的形式存在,占據了針織物的孔隙,且易于在纖維間形成連續的水膜,透氣量隨之減小。
測試依據:
試驗中涉及的透氣性能(透氣度)是表征空氣透過樣品的能力,測試過程可依據方法標準GB/T 5453-1997《紡織品 織物透氣性的測定》,該標準適用于多種紡織織物,包括產業用織物、非織造布和其他可透氣的紡織制品。
試驗原理:
透氣度的測試方法主要包括兩種,分別為恒定壓差測流量與恒定流量測壓差。其中恒定壓差測流量法是指在試樣的兩側保持恒定的壓差,通過測試在一定時間內透過試樣給定面積的空氣流量,計算試樣的透氣度;恒定流量測壓差法則是指使垂直通過試樣的空氣流量保持恒定,通過測試在該條件下試樣兩側的壓差,得到試樣的透氣度。本文的檢測過程采用恒定壓差測流量法。
試驗過程:
(1) 從無紡布樣品表面隨機裁取直徑為50mm(試樣直徑可根據具體情況選擇)的試樣10片。
(2) 取其中一片試樣裝夾在透氣度測試儀中,使試樣平整,不發生變形,且試樣兩側密封性良好。
(3) 根據試樣的透氣度或相關標準要求設置試樣兩側的壓差值,本次試驗設置的壓差值為100Pa。調節壓力控制閥,調整試樣兩側的壓差,當壓差值達到設定值時,試驗停止。設備自動顯示此時透過試樣的氣體流量。
(4) 重復裝樣、調節壓力控制閥操作,直至10片試樣測試完成。
高吸水性纖維織物是能吸收自重數十倍至上千倍的高分子材料,它們含大量水時具有相當的凝膠強度,而在干燥空氣中水分能緩慢釋出。
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