麻织物透气性的研究解析

透气性是织物透过空气的性能, 它不仅直接影响织物的服用性能, 还对织物的卫生性能产生影响 。因为人体每时每刻从皮肤不断渗出蒸发的水分及新陈代谢产生的二氧化碳等物质 , 会污染人的体表及服装组成的微气候区, 所以要求织物必须具有一定的透气性,使服装内的空气及时更换,保持舒适和清洁.麻织物作为新世纪倍受重视的绿色纺织品 ,其透气性能的优劣自然是它不可忽视的一个重要指标 .

透气量

织物透气性常用透气量来表示, 透气量是指织物两面在规定的压差下 , 单位时间内流过织物单位面积的空气体积, 其单位为 L/m2 .s .

原理

通过测定流量孔径两面的压差 ,得到织物的透气性.当流量孔径大小一定时,其压差越大,单位时间流过的空气量也越大 ;当流量孔径大小不同时,同样的压力差所对应的空气流量不同 ,流量孔径越大 ,同样的压力差所对应的空气流量越大.

织物透气实质上是在织物两边的空气存在一定压力差的条件下, 空气从压力较高一边通过织物流向压力较低一边的过程。

气体通过织物主要有两条途径:

一、从织物经纬纱线交织的孔隙中通过

二、穿过纤维间缝隙，一般以交织孔隙为主要途径,当气流通过交织孔隙时, 阻力来源于粘滞阻力与惯性力

因此, 织物透气性的好坏主要取决于织物中的空隙大小、多少 ,与纤维性状 、织物几何结构以及后整理等因素有关

对织物透气性产生影响的结构因素：

一般情况下 ,当织物组织相同时, 对织物透气性产生影响的结构因素主要是织物总紧度、经纬紧度比及经纬纱的线密度 .

总紧度对透气量的影响

由于随着总紧度的增大,纱线覆盖面积增大,即在一定面积上纱线的总数增加 ,引起表面填充度的增加, 织物孔隙面积减小,使得纱线之间构成的气体通道变小, 致使空气垂直于织物流动的粘滞阻力增大.所以总紧度越大,透气性越小 ;但是当总紧度增加到一定程度后 ,透气量减小的速率降低, 这是因为总紧度增加到一定程度后,织物中纱线的孔隙已很小了 ,再增加织物紧度只能加大织物对纱线的挤压而孔隙变化很小, 透气量的降低幅度也减少了.

经纬紧度比对透气量的影响

因为随着经纬紧度比的增大, 其织物经纬紧度的差值也越来越大.对于同样紧度的织物 ,经纬紧度比为 1 时 ,经纬紧度二者之值相等, 使织物经纬向纱线之间相互束缚 ,在经纬两个方向都不易滑移而产生缝隙 ,所以, 透气性能差;当经纬紧度比在 2 .5 时, 经向紧度远远大于纬向紧度,使得纬向紧度很小.这样, 织物纬向的纱线容易产生滑移形成孔洞 , 所以, 透气量大.随着经纬紧度比的增大 ,纬向纱线的滑移越来越容易产生,也就是孔洞越来越容易形成 ,所以透气量增大的速率也越来越大.同理, 当纬经紧度比为 1 时, 织物的透气性能最差, 即随着经纬紧度比的增加 ,透气性能呈上升趋势.

纱线线密度对透气量的影响

随着纱线线密度的加大,织物透气性能呈明显的上升趋势 ,即纱线越细,织物的透气性越差 .由于透气量 Q与比表面积(纤维单位体积的表面积)的平方成反比, 而比表面积又与纱线的直径成反比 ,所以透气量与直径的平方成正比, 即随着纱线线密度的增加, 织物的透气性能上升.

不同麻纤维的性状导致：

(1)在苎麻 、大麻 、亚麻三种纯纺麻织物中 , 尽管苎麻织物的紧度较大 ,但透气性仍是最好的 ;

(2)同样规格的苎麻织物比大麻织物的透气性要好得多 ,在相同条件下苎麻织物的透气量是大麻织物的 189 %;

(3)在织物紧度接近时 , 苎/亚麻交织织物的透气性明显好于纯亚麻织物 ;

(4)纯棉织物的透气量仅为麻织物的 1/4 ～ 1/10 .

苎麻织物的透气性非常好 ,不仅远比棉织物强, 而且还明显优于其他两种麻织物.由于所选织物均为本色布, 可不考虑后整理对其透气性的影响 。

从麻纤维的形态分析：
麻纤维的纵向形态看

（1）苎麻粗细不均匀,有呈圆管状 ,少量呈扁平带状, 并有天然扭曲, 象棉纤维 ,但比棉纤维的扭曲饱满;有结节 ,裂纹左右倾斜或相交, 无规则 ;

（2）部分纤维纵向条纹明显.而亚麻粗细均匀, 直径明显比苎麻小, 呈圆管状, 几乎无扭曲;

（3)有明显、清晰的横节, 有规则, 纤维与竹子相象.大麻与苎麻相象, 粗细不均匀, 部分呈圆管状, 部分呈扁平带状 ,无天然扭曲, 形态与棉相似, 但总体直径比苎麻小 ;

(4)也有横节, 但不如亚麻有规律, 且直径的上下均匀度不如亚麻.

麻纤维的横截面形态看

（1）苎麻多呈长腰形 ,也有呈腰圆形, 在三种纤维中 , 长度方向上的直径最大.亚麻和大麻横截面呈长腰形或多角形 ,长度方向上的直径较苎麻小;

（2）大麻纤维横截面与亚麻又有较大区别,其形态有三角形 、长方形、腰圆形等, 形态不规则

通过对三种麻纤维的直径测量，发现；

一、.苎麻的平均直径最大,大麻次之 ,亚麻最小 ;

二、而纤维直径的离散系数大麻最大 ,亚麻最小.正是由于苎麻纤维纵向的不均匀性, 使苎麻纱中纤维与纤维之间的空隙增加 ;

三、而较大的平均直径 ,使苎麻纤维的比表面积相对其他两种麻纤维要小

根据流体力学理论 :

透气量与比表面积的平方成反比,因此苎麻纤维织物的透气量必定比其他两种麻织物要高 .上述两方面原因叠加,导致了苎麻织物透气性的明显优势

由于上述同样的原因, 纯棉织物的透气性必定远小于麻织物.

当用苎麻纱与亚麻纱分别作为经纬纱交织成织物时 ,因苎麻纱纤维与纤维之间的空隙多于亚麻纱 ,而使织物的透气性能比纯亚麻纱织成织物有较大提高.

《结论》

(1)在苎麻、亚麻及大麻三种纤维中, 由于苎麻纤维纵向的不均匀性及相对较小的比表面积 ,使苎麻纤维构成的织物透气性最好.

(2)在织物总紧度接近时 ,苎/亚麻交织织物的透气性明显好于纯亚麻织物 ;

(3)当纯棉织物的总紧度比麻织物的总紧度仅大 9 %～ 20 %时 , 纯棉织物的透气量只有麻织物透气量的约 1/4 ～ 1/10 .