摘要：汉麻纤维因其良好的服用性能日益受到关注，本文通过采用相同组织规格的织物，按照GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》测试比较了汉麻、苎麻、亚麻及棉织物的吸湿速干性能，分析了相关的结果的原因。
关键词： 汉麻；亚麻；苎麻；棉；吸湿速干性
1、引言
所谓面料的吸湿速干性，就是指织物快速吸收水分与快速干燥的性能。相比于其他面料，采用吸湿快干面料制成的服装具有明显的干爽感与舒适度，尤其是在运动状态下，优势更加明显。随着生活水平的不断提高，人们对衣着的功能性、舒适性有了越来越高的要求，其中吸湿速干织物已广泛应用于内衣、运动装等领域。汉麻(Hemp)纤维，即培育的无毒大麻的品种[1]，作为近年来新开发使用的纤维，由于其良好的服用性能受到越来越多的关注。本文通过选取织物规格相同的汉麻、苎麻、亚麻和棉织物，按GB/T 21655.1-2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》进行吸湿速干性[2]的测定比较，研究了汉麻织物的吸湿速干性能。
2、试验部分
2.1 仪器及试验材料
2.1.1 仪器
精密电子分析天平，滴定管、电脑式织物透湿仪。
2.1.2 材料
为了使汉麻织物与棉织物及其他麻类织物的吸湿速干性具有可比较性，选取织物规格相同的汉麻、苎麻、亚麻和棉织物进行试验，织物规格：71 tex×71 tex/64×54。
2.2 试验步骤
按GB/T 21655.1-2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》分别进行织物吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度、蒸发速率、透湿量的测试。
3、结果与讨论
3..1 吸水率
吸水率A：试样在水中完全浸润后取出至无滴水时，试样所吸取的水分对试样原始质量的百分率， %，吸水率越大，表明吸湿能力越强。各织物的吸水率如表1所示。
表1 织物吸水率性能
|
序号 |
品名 |
m0 |
m |
A |
A平均 |
|
1-1 |
汉麻 |
1.8950 |
4.0146 |
111.85% |
112.7% |
|
1-2 |
2.0246 |
4.3231 |
113.53% |
|
2-1 |
苎麻 |
1.1247 |
2.3908 |
112.57% |
117.0% |
|
2-2 |
1.1440 |
2.5343 |
121.23% |
|
3-1 |
亚麻 |
1.9946 |
4.4315 |
122.17% |
124.0% |
|
3-2 |
2.0156 |
4.5506 |
125.77% |
|
4-1 |
棉 |
1.0485 |
2.6015 |
148.12 |
144.5% |
|
4-2 |
1.0520 |
2.5350 |
140.97 |
3.2 滴水扩散时间
滴水扩散时间：将水滴在试样上，从水滴接触试样至其完全扩散并渗透至织物内所需要的时间。滴水扩散时间越小表明织物吸水速度越快。各织物的滴水扩散时间如表2所示。
表2 织物滴水扩散时间
|
序号 |
品名 |
扩散时间t1/s |
扩散时间t2/s |
平均扩散时间/s |
|
1 |
汉麻 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
|
2 |
苎麻 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
|
3 |
亚麻 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
|
4 |
棉 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
3. 3 芯吸高度
芯吸高度：试验材料毛细效应的度量，即垂直悬挂的纺织材料一段被水浸湿时，水通过毛细管作用，在一定时间内研纺织材料上升的高度。芯吸高度越高表明织物的吸湿透湿性能能力越强。各织物的芯吸高度如表3所示。
表3 织物芯吸高度
|
序号 |
品名 |
高度1/mm |
高度2/mm |
平均高度/mm |
|
1 |
汉麻 |
80 |
81 |
80 |
|
2 |
苎麻 |
87 |
87 |
87 |
|
3 |
亚麻 |
85 |
86 |
86 |
|
4 |
棉 |
82 |
82 |
82 |
3. 4 水分蒸发速率
水分蒸发速率：将一定量的水滴在试样上后悬挂在标准大气中自然蒸发，其时间-蒸发量曲线上线性区间内单位时间的蒸发质量。水分蒸发速率越快表明织物速干性越强。
3.4.1 汉麻织物
在标准环境条件下，将0.2 mL的三级水滴在试样上，平展地悬挂在标准大气中，每隔5 min称取一次质量，根据滴水润湿时间和水分蒸发量制作工作曲线。
根据GB/T 21655.1-2008中8.3.4规定，水分蒸发速率的计算按“正常的时间-蒸发量曲线通常在某点后蒸发量变化会明显趋缓。在该点之前的曲线上做最接近直线部分的切线，求切线的斜率即为水分蒸发速率Evi（g/h）”。25 min后，试样的蒸发量变化明显趋缓，按要求对25 min时刻之前的接近直线的曲线做线性拟合，如图2 所示，拟合直线的斜率K=0.0046 g/min，则Evi=0.0046×60=0.276 g/h。
3.4.2 苎麻织物
同汉麻织物试验结果处理方式，苎麻织物滴水润湿时间和水分蒸发量制作工作曲线。
取25 min时刻之前数据进行线性拟合。
拟合直线的斜率K=0.0047g/min，则Evi=0.0047×60=0.282g/h。
3.4.3 亚麻织物
同汉麻织物试验结果处理方式，亚麻织物滴水润湿时间和水分蒸发量制作工作曲线。
25min以前的曲线接近于直线，因此，取25min时刻之前数据进行线性拟合。
拟合直线的斜率K=0.0047g/min，则亚麻织物Evi=0.0044×60=0.264g/h。
3.4.4 棉织物
同汉麻织物试验结果处理方式，棉织物滴水润湿时间和水分蒸发量制作工作曲线。
20min以前的曲线接近于直线，因此取20min时刻之前数据进行线性拟合。
拟合直线的斜率K=0.0042 g/min，则亚麻织物Evi=0.0042×60=0.252 g/h。
3.5 透湿量
织物透湿量，单位时间内水蒸气透过织物单位面积的质量，织物透湿量越大，织物透湿速干性越强。各织物的透湿量如表4所示.
表4 织物透湿量
|
序号 |
品名 |
透湿量/[g/(m2·d)] |
|
1 |
汉麻 |
6840 |
|
2 |
苎麻 |
7020 |
|
3 |
亚麻 |
6510 |
|
4 |
棉 |
6270 |
通过以上吸湿速干性试验可得出四种织物的各类吸湿速干性能指标，如表5所示。
表5 织物吸湿速干性能指标
|
品名 |
吸水率/% |
滴水扩散时间/s |
芯吸高度/mm |
蒸发速率/g/h |
透湿量/[g/(m2·d)] |
|
汉麻 |
112.7 |
0.01 |
80 |
0.276 |
6840 |
|
苎麻 |
117.0 |
0.01 |
87 |
0.282 |
7020 |
|
亚麻 |
124.0 |
0.01 |
86 |
0.264 |
6510 |
|
棉 |
144.5 |
0.02 |
82 |
0.252 |
6270 |
织物的吸水率、滴水扩散时间和芯吸高度体现了织物的吸湿性，蒸发速率、透湿量体现了织物的速干性能。四种织物中，棉织物的吸水率最高，苎麻织物芯吸高度最高、蒸发速率及透湿量最大，四种织物的滴水扩散时间相差不大。
纤维的果胶影响织物的吸水性，其含量越高吸水性越低，棉织物较麻类果胶含量较低，且羟基基团数量多，因此棉织物的吸水率高；织物的吸湿性还与纤维的微结构有关，麻类织物纤维存在一定数量的微孔结构，更有利于水滴瞬间的吸附[3]。汉麻纤维果胶、木质素等含量较高，纤维中空腔数量较其他麻类较少，因而吸水率、芯吸高度等都较低。
织物的速干性也主要与纤维微孔结构的数量和疏水性杂质含量有关，果胶等物质的疏水性和微孔结构形成的毛细效应更利于水分的蒸发。苎麻纤维含有更多的纤维微孔结构，使水分能够更快地放湿，汉麻纤维则含有更多的疏水性杂质，因此苎麻和汉麻纤维的放湿速率较快。而棉纤维的亲水基使其具有了一定的保湿能力，因此一旦为达到吸水饱和，其干燥速度相对缓慢，从湿润状态到水分平衡所需的时间长，使人体皮肤有潮湿“发粘”的感觉。
4、 结论
(1) 汉麻纤维具有良好的吸湿速干性能，吸水率达112.7%，滴水扩散时间0.01s，芯吸高度80mm，水分蒸发速率0.276g/h,透湿量6840[g/(m2·d)]。
(2) 整体而言，麻类的吸湿速干性能要优于棉织物。各类麻纤维的吸湿速干性能与自身的微结构和组成有关，其中微结构中的微孔结构及果胶等杂质的数量是影响麻类纤维吸湿速干性能的主要因素。
参考文献
[1] 张建春，张华，张华鹏,等．汉麻综合利用技术[M]．北京：长城出版社，2006．
[2] GB/T 21655.1—2008 纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法[S].
[3] 张建春，张华，来侃，等.汉麻纤维的结构与性能[M]．北京：化学工业出版社，2009.
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