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织物的透水性和拒水性有何作用?

织物的透水性和拒水性是一对相反的指标。由于织物的用途不同,有时采用与透水性相反的指标——拒水性来表示织物阻止水滴透过的性能。

  一、织物的透水性和拒水性含义

  织物透水性是指液态水从织物一面渗透到另一面的性能。水通过织物有以下途径:一是水分子通过纤维与纤维、纱线与纱线的毛细管作用通过织物;二是纤维吸收水分,使水分通过织物;叁是由于存在水的压力,使水透过织物空隙到达另一面。因此织物的透水性和拒水性与织物的结构、纤维的吸湿性、纤维表面的蜡质、油脂等有关。织物中的过滤用布要求有一定的透水性。

  织物的拒水性则是阻止液态水从织物一面渗透到另一面的性能。织物的拒水性包含织物抗渗水性和抗湿性。织物防止水分渗透的能力称为抗渗水性。织物抵抗水分淋湿的能力称为抗淋湿性。防水布、雨衣、帐篷、包装布等织物要求有较好的拒水性。

  织物透水实质上是水的液相传递,即织物两边存在水压差的条件下,水从压力高的一面向压力低的一面传递的过程。当水滴附着于织物表面时,在织物表面接触点上的切线所形成的角θ称为接触角,如图4所示。接触角是水分子间凝聚力和水分子与织物表面分子间附着力的函数。接触角越大,水分子与织物表面分子间附着力比水分子间凝聚力越小,水分子越不易附着,拒水性越好;反之拒水性越差。

 

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;二、织物拒水性的小实验

  (一)透湿法测织物的拒水性

  根据织物拒水机理,用水滴附着织物表面时所形成的接触角来表示其拒水的能力。接触角θ可以通过直接观测获得。接触角越大,水分子与织物表面分子间附着力比水分子间凝聚力越小,水分子越不易附着,抗透湿性就越好。

  当水滴与织物表面形成接触时,若水滴迅速展开并渗入织物,说明该织物的透湿性很好;若形成停留水滴,则说明该织物有一定的拒水性。因此拒水性的强弱可以用界面张力σ和接触角θ来评价。下图所示是固体、液体、气体在界面处形成的叁相平衡图。图中σ1是液-气界面力,σ2是固-气界面力,σ3是液-固界面力,θ是接触角(液-固界面与液-气界面的夹角)。 

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;接触角θ的大小反映织物的拒水性,当θ=0。时,说明液体可以在织物上无限扩展,表现出最大的透湿性;当θ=180。时,液体在织物料表面只能形成球状水滴,表现出完全不透湿。习惯上用θ=90。作为透湿与否的界限,把θ&驳迟;90。作为不透湿,把θ&濒迟;90。作为透湿,θ越小,透湿性越好,拒水性越差。

  (二)沾水法(喷淋法)测织物的拒水性

  用绷架式抗淋湿性测定仪测试织物拒水性时是将试样夹在环形夹持器中,并放于绷架上,使试样平面与水平面成45。角。以常温(20℃)定量的水通过喷头喷射到试样表面。喷完后,取下夹持器,在绷架和试样平行方向轻击数下,去除浮在试样表面的水分,最后,与标准样照对比评分。100分为无湿润,90分为稍有湿润,80分为有水滴状湿润,70分为有相当部分润湿,50分为全部湿润,0分为正反面完全湿润。也可将试样称量来测定沾水量的。

  (叁)静水压法测织物拒水性(渗水性)

  传统的织物渗水性的测试常用静水压式抗渗水性测定仪。它采用将水位玻璃筒以一定速度提起,增加水位高度的方法,逐渐增加作用在试样上面的水压。当从试样下方反光镜观察到试样下面叁处出现水滴时,立即停上水位玻璃筒的上升,由刻度尺读出水位玻璃筒的水柱高度(肠尘),水柱越高,织物的抗渗水性越好。

  现代的织物渗水性的测试利用加压水泵产生水压,采用压力传感器测得水压大小。随着水压的升高,当织物表面出现渗水时,停止加压,仪表显示出水压值,可打印测试数据。

  叁、影响织物拒水性的主要因素是什么?

  织物的拒水性主要受纤维性质、织物结构和后整理工艺的影响。在纤维性质方面,吸湿性差的纤维织物一般都具有较好的拒水性;纤维表面存在的蜡质、油脂等可使水滴附着于织物上,其接触角大于90。,从而产生一定的拒水性,当这些蜡质、油脂随织物多次洗涤而逐渐去掉后,接触角将大大小于90。,使织物拒水性大为降低。在织物结构方面,织物紧度大的,水分不易通过,具有一定的拒水性。在织物的后整理工艺方面,如防水整理是获得拒水要求的主要途径。防水整理剂大多含有对水分吸附力很小的长链脂肪烃化合物,织物经这种化合物整理后,纤维表面布满了具有疏水性基团的分子,使水滴与织物表面所形成的接触角增大,水分子不易附着,从而提高了织物的拒水性。

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