Cf=F(Ca)(10b)
上式中,Df表示单根纤维内的水分子扩散系数,Cf表示单根纤维内的水分子浓度。该表面的Ca系表示对应于表面Cf的蒸汽压。
若单根纤维内部会产生扩散现象则其扩散方程式如(11)式所示
(11)
按理,应用上述(7)、(8)、(10a 10b)和(11)式,加入平衡系统的边界条件即可求得果。可是这种计算不仅麻烦,事实上没有这样需要。
三、织物的影响
吸湿排汗(快干)纺织品,除了吸湿排汗(快干)纤维本身结构性能外,其集合体状态无疑也会对其宏观效果以深远的影响。为了适应不同环境、用途和款式的服装要求,织物的质地、风格、外观、厚度和结构紧度等方面有很大变化,以致织物的组织结构,甚至纱线结构也有很大的不同的。而且,这些对吸湿排汗(快干)性能来说都是至关重要的,今简述于后。
(一)不同纤维织物的干燥性能(6)(7)
不同纤维的18.8tex纱的针织汗布,润湿后的自然干燥性能(即残留水份)的实验结果如表1所示。
表1、不同纤维织物的水份残留率
纯棉 | Coolbst/棉 | Coolbst | 常规聚酯 | |
5分钟后 | 80.6 | 78.9 | 76 | 80 |
30分钟后 | 16.0 | 6.8 | 0.2 | 11 |
表1说明:吸湿排汗纤维(Coolbst)织物自然干燥条件下30分钟能完全干燥了,而它与棉混纺的织物也基本能干燥,从一些试验资料看来,吸湿排汗短纤与其它短纤的混纺,为保证吸湿排汗功能其比例不宜低于60%。
(二)成纱的撚度(6)(7)
50cm长的16.5tex/34f吸湿排汗聚酯长丝(Coolbst)进行不同程度的加撚后,其毛细管效应的测定结果如表2表示,由吸湿排汗短纤(Coolbst,1.56dtex×38mm)加撚成28tex纱,不同加撚程度时对纱线芯吸速率的实验测定结果,如表3所示。
表2、长丝加撚后的芯吸速率
撚度(撚/10cm) | 10 | 20 | 30 | 40 |
10分钟芯吸平均 速率(mm/min) | 0.96 | 1.26 | 1.64 | 1.2 |
表3、不同撚度的短纤纱的芯吸速率
捻度 (捻/10cm) | 芯吸时间(min) | ||||||
1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 10 | ||
40 | 3.8 | 3.6 | 3.81 | 3.87 | 3.11 | 2.80 | |
80 | 2.60 | 2.69 | 2.77 | 2.52 | 2.02 | 1.80 | |
100 | 2.00 | 2.26 | 2.48 | 2.28 | 1.82 | 1.64 | |
150 | 1.20 | 1.27 | 1.39 | 1.16 | 0.94 | 0.85 | |
200 | 0.20 | 0.12 | 0.52 | 0.45 | 0.36 | 0.33 |
由表2和表3可知:Coolbst长丝和短纤加捻后的纱,其芯吸速率差异很大。上述试验表明:16.5te×34f长丝以30捻/10cm为宜,而28tex短纤纱以40捻/10cm为佳。不同纱号的吸湿排汗特性可能有些变化,但其总体规律是一致的。
(三)织物的结构
1、针织物
针织物上应用吸湿排汗(快干)纤维时,其组织结构的影响国内已有相当研究,拟从中选择一个较能全面规律性的试验结果⑧供参考。
由14.5tex(40s)、18tex(32s)和22.7 tex(26s)三种棉纱,18tex(32s)莫代尔纱和8.3 tex(75d/38f)Coolnise长丝为原料,编织成四种类型织物:(I)是全部由Coolnise长丝的双面针织物(#1和#2);(II)是Coolnise长丝与14.5tex棉纱或18tex莫代尔交织的单面针织物(#3-#8);(III)是由Coolnise长丝与棉纱或莫代尔纱交织的双面针织物(#8-#10);(IV)是14.5tex和18tex编成纬平针(18tex#11)和1+1罗纹针织物(14.5tex,#12);共12块织物用烧杯法测定其导湿率,从中查明其组织规格的影响,试验试样的工艺参数和测定结果如表4所示(8)。
表4、试样的编织参数及其导湿率
类别 | 序号 | 原料 | 双针筒针织大园机织物 | 组织 | 间隔称重量差g | 透湿量 g·(m2· 24hr)-1 | ||||||
机号/针 (2.54cm) | 筒径 /cm | 路数 | 幅宽 /cm | 平方米重 /g·m2 | ||||||||
I | 1 | 8.3tex Coolnise | 24 | 86.34 | 60 | 175 | 140 | 纬平针与罗纹集圈复合组织,花高20横列,花宽8纵行 | 4.035 | 3.858 | ||
2 | 8.3tex Coolnise | 21 | 86.34 | 56 | 130 | 146 | 纬平针与罗纹集圈复合组织,花高8横列花宽16纵行。 | 4.491 | 4.295 | |||
II | 3 | 18tex莫代尔纱76%(每路均喂入,奇数横列为面料)11.1tex Coolnise24%(奇数横列为地纱,偶数横列不喂入) | 24 | 76.2 | 60 | 160 | 165 | 纬平针添纱组织 | 3.403 | 3.254 | ||
4 | 面纱:14.5tex棉纱64.4% 地纱:8.3tex Coolnise 35.6% | 24 | 76.2 | 45 | 160 | 165 | 纬平针添纱组织 | 3.893 | 4679 | |||
5 | 面纱:14.5tex棉纱64.5% 地纱:8.3tex Coolnise 35.5% | 22 | 76.2 | 44 | 185 | 183 | 单珠地添纱组织 | 4.794 | 4584 | |||
6 | 面纱:8.3tex Coolnise 37.1% 地纱:14.5tex棉纱62.9% | 22 | 76.2 | 44 | 205 | 170 | 双珠地添纱组织 | 3.234 | 3093 | |||
7 | 14.5tex棉纱65.6% 8.3tex Coo1lnise34.4% | 22 | 76.2 | 44 | 185 | 165 | 单珠地组织 | 3.906 | 3735 | |||
8 | 22.7tex棉纱58.3% 11.1tex Coolnise41.7% | 22 | 76.2 | 88 | 176 | 128 | 方格珠地组织 | 3.684 | 3523 | |||
III | 9 | 14.5tex棉纱64.5% 8.3tex Coolnise35.5% | 21 | 86.34 | 60 | 150 | 172 | 纬平针与罗纹集圈复合组织,花高12横列,花宽8纵列 | 3.212 | 3071 | ||
10 | 18tex莫代尔纱63.3% 8.3texCoolnise36.7% | 21 | 86.34 | 64 | 150 | 180 | 纬平针,单面浮线与罗纹集团复合组织,花高16横列,花宽8纵列 | 3.449 | 3298 | |||
IV | 11 | 18tex棉纱100% | 纬平针 | 2.121 | 2028 | |||||||
12 | 14.5tex棉纱100% | 1+1罗纹组织 | 1.892 | 1809 |
注:透湿性测定时温度为37℃(模拟人体);Coolnise为十字形聚酯