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染整課堂丨織物的透水性和拒水性有何作用?

來(lái)源:紡織印染整      發(fā)布時(shí)間:2023-12-25

織物的透水性和拒水性是一對(duì)相反的指標(biāo)。由于織物的用途不同,有時(shí)采用與透水性相反的指標(biāo)——拒水性來(lái)表示織物阻止水滴透過(guò)的性能。

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一、織物的透水性和拒水性含義

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織物透水性是指液態(tài)水從織物一面滲透到另一面的性能。水通過(guò)織物有以下途徑:一是水分子通過(guò)纖維與纖維、紗線與紗線的毛細(xì)管作用通過(guò)織物;二是纖維吸收水分,使水分通過(guò)織物;三是由于存在水的壓力,使水透過(guò)織物空隙到達(dá)另一面。因此織物的透水性和拒水性與織物的結(jié)構(gòu)、纖維的吸濕性、纖維表面的蠟質(zhì)、油脂等有關(guān)。織物中的過(guò)濾用布要求有一定的透水性。
織物的拒水性則是阻止液態(tài)水從織物一面滲透到另一面的性能??椢锏木芩园椢锟?jié)B水性和抗?jié)裥???椢锓乐顾譂B透的能力稱(chēng)為抗?jié)B水性??椢锏挚顾至軡竦哪芰ΨQ(chēng)為抗淋濕性。防水布、雨衣、帳篷、包裝布等織物要求有較好的拒水性。
織物透水實(shí)質(zhì)上是水的液相傳遞,即織物兩邊存在水壓差的條件下,水從壓力高的一面向壓力低的一面?zhèn)鬟f的過(guò)程。當(dāng)水滴附著于織物表面時(shí),在織物表面接觸點(diǎn)上的切線所形成的角θ稱(chēng)為接觸角,如圖4所示。接觸角是水分子間凝聚力和水分子與織物表面分子間附著力的函數(shù)。接觸角越大,水分子與織物表面分子間附著力比水分子間凝聚力越小,水分子越不易附著,拒水性越好;反之拒水性越差。

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水滴與織物表面的接觸角

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二、織物拒水性的小實(shí)驗(yàn)

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(一)透濕法測(cè)織物的拒水性

根據(jù)織物拒水機(jī)理,用水滴附著織物表面時(shí)所形成的接觸角來(lái)表示其拒水的能力。接觸角θ可以通過(guò)直接觀測(cè)獲得。接觸角越大,水分子與織物表面分子間附著力比水分子間凝聚力越小,水分子越不易附著,抗透濕性就越好。

當(dāng)水滴與織物表面形成接觸時(shí),若水滴迅速展開(kāi)并滲入織物,說(shuō)明該織物的透濕性很好;若形成停留水滴,則說(shuō)明該織物有一定的拒水性。因此拒水性的強(qiáng)弱可以用界面張力σ和接觸角θ來(lái)評(píng)價(jià)。下圖所示是固體、液體、氣體在界面處形成的三相平衡圖。圖中σ1是液-氣界面力,σ2是固-氣界面力,σ3是液-固界面力,θ是接觸角(液-固界面與液-氣界面的夾角)。


640 拷貝.jpg

水滴三相平衡圖


接觸角θ的大小反映織物的拒水性,當(dāng)θ=0。時(shí),說(shuō)明液體可以在織物上無(wú)限擴(kuò)展,表現(xiàn)出最大的透濕性;當(dāng)θ=180。時(shí),液體在織物料表面只能形成球狀水滴,表現(xiàn)出完全不透濕。習(xí)慣上用θ=90。作為透濕與否的界限,把θ>90。作為不透濕,把θ<90。作為透濕,θ越小,透濕性越好,拒水性越差。

(二)沾水法(噴淋法)測(cè)織物的拒水性

用繃架式抗淋濕性測(cè)定儀測(cè)試織物拒水性時(shí)是將試樣夾在環(huán)形夾持器中,并放于繃架上,使試樣平面與水平面成45。角。以常溫(20 ℃)定量的水通過(guò)噴頭噴射到試樣表面。噴完后,取下夾持器,在繃架和試樣平行方向輕擊數(shù)下,去除浮在試樣表面的水分,最后,與標(biāo)準(zhǔn)樣照對(duì)比評(píng)分。100分為無(wú)濕潤(rùn),90分為稍有濕潤(rùn),80分為有水滴狀濕潤(rùn),70分為有相當(dāng)部分潤(rùn)濕,50分為全部濕潤(rùn),0分為正反面完全濕潤(rùn)。也可將試樣稱(chēng)量來(lái)測(cè)定沾水量的。

(三)靜水壓法測(cè)織物拒水性(滲水性)

傳統(tǒng)的織物滲水性的測(cè)試常用靜水壓式抗?jié)B水性測(cè)定儀。它采用將水位玻璃筒以一定速度提起,增加水位高度的方法,逐漸增加作用在試樣上面的水壓。當(dāng)從試樣下方反光鏡觀察到試樣下面三處出現(xiàn)水滴時(shí),立即停上水位玻璃筒的上升,由刻度尺讀出水位玻璃筒的水柱高度(cm),水柱越高,織物的抗?jié)B水性越好。

現(xiàn)代的織物滲水性的測(cè)試?yán)眉訅核卯a(chǎn)生水壓,采用壓力傳感器測(cè)得水壓大小。隨著水壓的升高,當(dāng)織物表面出現(xiàn)滲水時(shí),停止加壓,儀表顯示出水壓值,可打印測(cè)試數(shù)據(jù)。

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三、影響織物拒水性的主要因素是什么?

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織物的拒水性主要受纖維性質(zhì)、織物結(jié)構(gòu)和后整理工藝的影響。在纖維性質(zhì)方面,吸濕性差的纖維織物一般都具有較好的拒水性;纖維表面存在的蠟質(zhì)、油脂等可使水滴附著于織物上,其接觸角大于90。,從而產(chǎn)生一定的拒水性,當(dāng)這些蠟質(zhì)、油脂隨織物多次洗滌而逐漸去掉后,接觸角將大大小于90。,使織物拒水性大為降低。在織物結(jié)構(gòu)方面,織物緊度大的,水分不易通過(guò),具有一定的拒水性。在織物的后整理工藝方面,如防水整理是獲得拒水要求的主要途徑。防水整理劑大多含有對(duì)水分吸附力很小的長(zhǎng)鏈脂肪烴化合物,織物經(jīng)這種化合物整理后,纖維表面布滿了具有疏水性基團(tuán)的分子,使水滴與織物表面所形成的接觸角增大,水分子不易附著,從而提高了織物的拒水性。


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