麻織物透氣性解析

透氣性測試是指包裝材料對氣體等滲透物的阻隔作用，從包裝的角度上分析產品貨架期的重要指標。全自動透氣量儀主要用于織物、非織造布、涂層織物、皮革、塑料、工業用紙等化工產品的透氣率。紡織品舒適性的一個重要影響因素就是織物的透氣性，運動服、防風防寒服均對織物透氣性有較高要求。有些工業紡織品如飛機降落傘、濾布等對織物透氣性有特殊要求。織物透氣性決定于織物中經緯紗線間以及纖維間空隙的數量與大小，亦即與經緯密度、經緯紗線特數、紗線捻度等因素有關。此外還與纖維性質、紗線結構、織物厚度和體積重量等因素有關。紡織品透氣性是指空氣垂直透過織物，在織物的正反面形成一定的壓差,測定某一壓差下單位時間內透過織物的空氣量，據科學分析，影響織物透氣性的因素很多，織物材料和織物組織結構是其中的兩個。  

透氣性是織物透過空氣的性能,它不僅直接影響織物的服用性能,還對織物的衛生性能產生影響。因為人體每時每刻從皮膚不斷滲出蒸發的水分及新陳代謝產生的二氧化碳等物質,會污染人的體表及服裝組成的微氣候區,所以要求織物必須具有一定的透氣性,使服裝內的空氣及時更換,保持舒適和清潔.麻織物作為新世紀倍受重視的綠色紡織品,其透氣性能的優劣自然是它不可忽視的一個重要指標.  

透氣量  

織物透氣性常用透氣量來表示,透氣量是指織物兩面在規定的壓差下,單位時間內流過織物單位面積的空氣體積,其單位為L/m2.s.  

原理  

通過測定流量孔徑兩面的壓差,得到織物的透氣性.當流量孔徑大小一定時,其壓差越大,單位時間流過的空氣量也越大;當流量孔徑大小不同時,同樣的壓力差所對應的空氣流量不同,流量孔徑越大,同樣的壓力差所對應的空氣流量越大.  

織物透氣實質上是在織物兩邊的空氣存在一定壓力差的條件下,空氣從壓力較高一邊通過織物流向壓力較低一邊的過程。  

氣體通過織物主要有兩條途徑:  

一、從織物經緯紗線交織的孔隙中通過  

二、穿過纖維間縫隙，一般以交織孔隙為主要途徑,當氣流通過交織孔隙時,阻力來源于粘滯阻力與慣性力  

因此,織物透氣性的好壞主要取決于織物中的空隙大小、多少,與纖維性狀、織物幾何結構以及后整理等因素有關  

對織物透氣性產生影響的結構因素：  

一般情況下,當織物組織相同時,對織物透氣性產生影響的結構因素主要是織物總緊度、經緯緊度比及經緯紗的線密度.  

總緊度對透氣量的影響  

由于隨著總緊度的增大,紗線覆蓋面積增大,即在一定面積上紗線的總數增加,引起表面填充度的增加,織物孔隙面積減小,使得紗線之間構成的氣體通道變小,致使空氣垂直于織物流動的粘滯阻力增大.所以總緊度越大,透氣性越小;但是當總緊度增加到一定程度后,透氣量減小的速率降低,這是因為總緊度增加到一定程度后,織物中紗線的孔隙已很小了,再增加織物緊度只能加大織物對紗線的擠壓而孔隙變化很小,透氣量的降低幅度也減少了.  

經緯緊度比對透氣量的影響  

因為隨著經緯緊度比的增大,其織物經緯緊度的差值也越來越大.對于同樣緊度的織物,經緯緊度比為1時,經緯緊度二者之值相等,使織物經緯向紗線之間相互束縛,在經緯兩個方向都不易滑移而產生縫隙,所以,透氣性能差;當經緯緊度比在2.5時,經向緊度遠遠大于緯向緊度,使得緯向緊度很小.這樣,織物緯向的紗線容易產生滑移形成孔洞,所以,透氣量大.隨著經緯緊度比的增大,緯向紗線的滑移越來越容易產生,也就是孔洞越來越容易形成,所以透氣量增大的速率也越來越大.同理,當緯經緊度比為1時,織物的透氣性能最差,即隨著經緯緊度比的增加,透氣性能呈上升趨勢.  

紗線線密度對透氣量的影響  

隨著紗線線密度的加大,織物透氣性能呈明顯的上升趨勢,即紗線越細,織物的透氣性越差.由于透氣量Q與比表面積(纖維單位體積的表面積)的平方成反比,而比表面積又與紗線的直徑成反比,所以透氣量與直徑的平方成正比,即隨著紗線線密度的增加,織物的透氣性能上升.  

不同麻纖維的性狀導致：  

(1)在苧麻、麻、亞麻三種純紡麻織物中,盡管苧麻織物的緊度較大,但透氣性仍是好的;  

(2)同樣規格的苧麻織物比麻織物的透氣性要好得多,在相同條件下苧麻織物的透氣量是麻織物的189%;  

(3)在織物緊度接近時,苧/亞麻交織織物的透氣性明顯好于純亞麻織物;  

(4)純棉織物的透氣量僅為麻織物的1/4～1/10.  

苧麻織物的透氣性非常好,不僅遠比棉織物強,而且還明顯優于其他兩種麻織物.由于所選織物均為本色布,可不考慮后整理對其透氣性的影響。  

從麻纖維的形態分析：  

麻纖維的縱向形態看  

（1）苧麻粗細不均勻,有呈圓管狀,少量呈扁平帶狀,并有天然扭曲,象棉纖維,但比棉纖維的扭曲飽滿;有結節,裂紋左右傾斜或相交,無規則;  

（2）部分纖維縱向條紋明顯.而亞麻粗細均勻,直徑明顯比苧麻小,呈圓管狀,幾乎無扭曲;  

（3)有明顯、清晰的橫節,有規則,纖維與竹子相象.麻與苧麻相象,粗細不均勻,部分呈圓管狀,部分呈扁平帶狀,無天然扭曲,形態與棉相似,但總體直徑比苧麻小;  

(4)也有橫節,但不如亞麻有規律,且直徑的上下均勻度不如亞麻.  

麻纖維的橫截面形態看  

（1）苧麻多呈長腰形,也有呈腰圓形,在三種纖維中,長度方向上的直徑最大.亞麻和麻橫截面呈長腰形或多角形,長度方向上的直徑較苧麻小;  

（2）麻纖維橫截面與亞麻又有較大區別,其形態有三角形、長方形、腰圓形等,形態不規則  

通過對三種麻纖維的直徑測量，發現；  

一、.苧麻的平均直徑最大,m次之,亞麻最小;  

二、而纖維直徑的離散系數麻最大,亞麻最小.正是由于苧麻纖維縱向的不均勻性,使苧麻紗中纖維與纖維之間的空隙增加;  

三、而較大的平均直徑,使苧麻纖維的比表面積相對其他兩種麻纖維要小  

根據流體力學理論:  

透氣量與比表面積的平方成反比,因此苧麻纖維織物的透氣量必定比其他兩種麻織物要高.上述兩方面原因疊加,導致了苧麻織物透氣性的明顯優勢  

由于上述同樣的原因,純棉織物的透氣性必定遠小于麻織物.  

當用苧麻紗與亞麻紗分別作為經緯紗交織成織物時,因苧麻紗纖維與纖維之間的空隙多于亞麻紗,而使織物的透氣性能比純亞麻紗織成織物有較大提高.  

《結論》  

(1)在苧麻、亞麻及麻三種纖維中,由于苧麻纖維縱向的不均勻性及相對較小的比表面積,使苧麻纖維構成的織物透氣性好.  

(2)在織物總緊度接近時,苧/亞麻交織織物的透氣性明顯好于純亞麻織物;  

(3)當純棉織物的總緊度比麻織物的總緊度僅大9%～20%時,純棉織物的透氣量只有麻織物透氣量的約1/4～1/10.