纺织品功能性检验演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,JIAXING UNIVERSITY,纺织材料与工程,汇报材料,第五章 纺织品功能性检验,1,本章内容,纺织品抗静电性能检验,纺织品保温性能检验,纺织品阻燃性能检验,纺织品防水、透湿性能检验,土工织物的性能检验,纺织品防污性能检验,纺织品防紫外线性能检验,纺织品耐气候老化性能检验,纺织品反光、遮光性能检验,纺织品抗菌性能检验,2,纺织品抗静电性能检验,危害：日常生活、公共安全、军事、医疗、通讯、染整加工,静电的产生：材料表面电荷积蓄的现象。,当两个表面相互接触（或摩擦）时，由于原子核的引力及电子的不停运动，电子会跨越接触界面在两个方向连续的流动，在它们各自的表面上发生电荷的再分配，逸出功小的物质容易,失去电子,，逸出功大的物质容易,得到电子,。当两个接触面分离时，因电子分布的变化，使相接触的每一材料带有电量相等而电性相反的电荷。,绝大部分纺织材料为高分子材料，是以共价键为主链的有机化合物，一般不会电离也不会传递电子或离子，属于,非导体,，其表面一经摩擦就容易积蓄静电。,3,纺织品抗静电性能检验,纤维带电序列,同一纤维与不同纤维摩擦,时，可能,带不同电荷,。如棉与羊毛，棉与涤纶摩擦时，所带电荷的电性不同。,序位相差越远，摩擦时易带电且带电量越大。,4,纺织品抗静电性能检验,织物的静电性能检验,了解织物的静电性能测试的三种方法即：,静电压半衰期法,，,电荷面密度法,，,摩擦带电法,，掌握三种方法测试的评价指标，测试仪器及测试原理和测试步骤。,5,纺织品抗静电性能检验,一、静电半衰期法,1.两个术语：,静电电压：试样上积聚的相对稳定的电荷所产生的对地电位。,半衰期：电荷泄漏至起始电量一半时所需要的时间。,2.测试原理,使试样在高压静电场中带电至稳定后断开高压电源，使其,电压通过接地金属台自然衰减，测定静电压值及其衰减至初,始值一半所需的时间。,6,纺织品抗静电性能检验,3.检验装置及方法,检测装置：包括试样台、高压放电极、静电检测电极和记录装置，结构如下图。将试样夹于试验夹中使针电极与试样上表面相距（201）mm，感应电极与试样上表面相距（151）mm。对样品进行消电处理，启动“转动平台”，转速1000r/min以上，在针电极上施加10kV的高电压，30s后，断开高电压，根据示波器或记录仪输出的衰减曲线，测出样品的半衰期。,7,纺织品抗静电性能检验,8,纺织品抗静电性能检验,半衰期法的评定,对于非耐久型抗静电纺织品，洗前应达到下表 要求，对于,耐久型抗静电纺织品（经多次洗涤仍保持抗静电性能的产,品），洗前洗后均应达到下表要求。,9,纺织品抗静电性能检验,二、电荷面密度测试,术语,电荷面密度：样品每单位面积上所带的电量，以C/m,2,为单位。,原理：将经过摩擦装置摩擦后的试样投入法拉第筒，以测量试样的电荷面密度。,10,纺织品抗静电性能检验,测试方法：,将样品缝制成套状，把绝缘棒投入套中，水平放置，双手握持绝缘棒，由前端向体侧一方摩擦样品，约1s摩擦一次，连续5次，握住绝缘棒一端，使棒与垫板保持平行方向揭离，1s内迅速将其投入法拉第筒中，读取电压值。按书中162页公式计算电荷面密度。,11,纺织品抗静电性能检验,三、摩擦带电的电压测试,原理：在一定张力条件下，使样品与标准布相摩擦，以此时产生的最高电压及平均电压对着装者与外衣的摩擦带电关系进行评价。,工作服静电性能检验,12,纺织品保温性能检验,一、保暖性能检验,1.恒温法：又称护热平板法，即在等温热体的一面放置被检测样品，热体的其他各面都有良好的隔热保护，测试织物保持恒定温度所需要的散热量，评价指标为保温率，计算公式：,W-保温率，%,Q1未包覆试样的散热量，正常测试时为常数,Q2包覆试样的散热量,13,纺织品保温性能检验,2.冷却法,冷却法是将测样品包覆热体，测量热体由高温自然冷却到低温时所需要的时间，根据热体冷却的速率确定被测样品的隔热性能，评价指标为保温率，计算公式：,W,1,-保温率，%,t,1,-未包覆试样时热体温度下降1所需要的时间,t,2,包覆试样后热体温度下降1所需要的时间,14,纺织品保温性能检验,二含气量检验,含气率公式,S纤维密度,P纤维集合体表观密度,15,纺织品阻燃性能检验,织物燃烧性能的测试方法有,垂直法,、,水平法,、,45法,、,极限氧指数法,等，其测试方法有何异同，它们的选取与纺织品燃烧难易程度、最终用途等有关。,垂直法,：用规定点火器产生的火焰，对垂直方向的试样表面或底边点火，测定从火焰施加到试样上至试样被点燃所需的时间，并计算平均值。,适用于有阻燃要求的的服装织物、饰品织物、帐篷织物等阻燃性能的测定,16,纺织品阻燃性能检验,测试方法：,裁取300mm80mm试样经、纬向各5条，调湿；,调节火焰高度；,设定点燃时间12s，调零阴燃和续燃时间；,将试样放入试样夹中，连同试样一起放入试样箱内打开打火器打开试样；,12s后点火器恢复原位，开始计时续燃时间，续燃停止后，开始计时阴燃时间，阴燃结束后，整个燃烧过程结束，记录续燃和阴燃时间；,取出试样，测量损毁长度；,计算5个试样续燃，阴燃时间和损毁长度平均值，评定阻燃性能最终结果。,17,纺织品阻燃性能检验,水平法,：在规定的试验条件下，对水平方向的纺织试样点火15s，测定火焰在试样上的蔓延距离和蔓延此距离所用的时间。,适用于经阻燃整理或未经处理的各类织物。,燃烧试验仪是用不锈钢制成的，前面装有一个耐热玻璃观察窗，箱底部设有十个通风孔，顶部四周有一条通风槽。箱内有安放试样夹的水平导轨。,18,纺织品阻燃性能检验,19纺织品阻燃性能检验,45法,对45方向纺织试样点火，测量织物燃烧后的续燃和阴燃时间及损毁长度。,纺织品检测技术515.pdf,难燃性的级别如下表：,20,纺织品阻燃性能检验,限氧指数(OL I%)法,本方法规定试样置于垂直的试验条件下，在氧、氮混合气流中，测定试样刚好维持燃烧所需最低氧浓度(亦称极限氧指数)的试验方法。适用于测定各种类型的纺织品(包括单组分或多组分)，如机织物、针织物、非织造布、涂层织物、层压织物、复合织物、地毯类等(包括阻燃处理和未经处理)的燃烧性能。,本方法仅用于测定在实验室条件下纺织品的燃烧性能，控制产品质量，而不能作为评定实际使用条件下着火危险性的依据，或只能作分析某特殊用途材料发生火灾时所有因素之一。,21,纺织品阻燃性能检验,原理：试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值。,22,纺织品阻燃性能检验,影响纺织品阻燃性因素,1、纤维材料,纤维材料的阻燃性是纺织品阻燃性的基础，纤维材料的耐燃性与其化学组成、分子结构有直接关系。,23,纺织品阻燃性能检验,2、织物结构,一般来说，织物的组织结构紧密，透气性小，不易与周围空气接触，氧气可及性低，燃烧困难；,同类织物规格的织物，单位面积重量越大越不易燃烧,3、阻燃加工,通过阻燃改性和阻燃整理提高阻燃性。,24,纺织品阻燃性能检验,阻燃改性,：主要有共聚法、共混法、接枝改性法，提高纤维的热稳定性。是在合成过程中，把含有磷、卤素、硫等阻燃元素的化合物作为共聚单体引入到大分子链中，然后再把这种阻燃性共聚物用熔融纺丝法制成阻燃纤维。此法多用于合成纤维，如腈纶、涤纶。,阻燃整理,：通过吸附沉积、化学键、范德华力等作用，使阻燃剂固着在织物上获得阻燃效果。主要有浸轧焙烘、涂布法、喷雾法等。此法主要用于纤维素纤维，投资少，见效快，工艺简单。但整理后织物色光、手感和强力有一定影响，切持久性差。,25,纺织品防水、透气透湿性能检验,两个基本概念,拒水整理,：拒水整理就是用疏水性物质对织物表面进行处理，降低纤维的表面能，使织物不易被水和油所润湿。,若整理织物表面的表面张力下降到一定值，油类物质也不能在表面上润湿，则具有拒油性能，称为拒油整理。,防水整理,：指在织物表面涂上一层不溶于水、不透水的连续薄膜，从而阻止水的浸透，这类整理也称为涂层整理，所用的整理剂称为涂层整理剂。,26,纺织品防水、透气透湿性能检验,拒水拒油与防水的区别,拒水拒油,：,以疏水性化合物沉积于纤维表面，使织物呈现疏水性能，但织物表面留有孔隙，空气和水汽可以透过。,可抗小水滴和雨滴的润湿，在外界水压增大到一定程度时可透水，,如雨伞在下大雨时可能透水。,织物拒水又透气，服用性良好。可广泛用于风衣、滑雪衫面料，旅游服装、运动衣服装上。,27,纺织品防水、透气透湿性能检验,28,纺织品防水、透气透湿性能检验,防水整理,以不透水的化合物充填织物表面孔隙，即在织物表面形成一连续的薄膜而将织物覆盖，从而使织物表面不与外界接触，起到防水效果。空气和水汽都不能通过。,织物所有的孔隙都被填塞，透气性和透水汽性都很差，即使在外界水压较大的作用下，也有高抗水渗透能力。,缺点是,不透气，手感粗糙，服用性较差。适用于工业用布、帐篷、帷幕等织物。,29,纺织品透湿性能检验,织物的透湿性是指织物透过水蒸气的程度，是织物舒适性重要性能，直接关系到织物排汗汽的能力，当人体皮肤表面散热蒸发的水汽不易透过织物排出时，会在皮肤与织物间形成高湿区域，使人感到闷热不适。,纺织品的透湿机理,织物透湿实质是水的气相或液相传递，当织物两边水汽压力不同时，水汽会从高压一边透过织物流向另一边。水汽在织物中的传递有三种方式：,30,纺织品透湿性能检验,第一种：由于汗液在皮肤表面蒸发，当接近皮肤一侧的材料与皮肤之间空气层中的水蒸气分压大于周围环境中水蒸气分压时，气相水分主要通过织物内纱线间、纤维间的空隙从分压高的一边向分压低的一边扩散。,第二种：由于纤维中含有亲水基团，在亲水基团未被全部占满之前，纤维将不断地吸附衣下空气层的水汽分子，然后再以各处含湿量差异为动力将带有热量的水分子在纤维内传递并向外发散。,第三种：由于织物的纱线及纤维结构中存在毛细管，液相水分可通过毛细管作用从织物的一面传递到另一面，从而也使热量传到织物另一面。此种传递又称芯吸传递。,31,纺织品透湿性能检验,透湿性测试指标及方法,1.织物透湿性指标为,透湿量,。透湿量指在织物两面分别在恒定的水蒸气压的条件下，规定时间内通过单位面积织物的水蒸气的量，通常用gm,-2,d,-1,表示。,2.测试方法,织物透湿性测试方法有,蒸发法,和,吸湿法,两种，用透视杯进行试验，适用于各类织物包括透视型的涂层织物。测试时，把盛有吸湿剂或水，并封以织物的透视杯放置于规定温度和湿度的密封环境中，根据规定时间内透视杯重量差计算透湿量。,32,纺织品透湿性能检验,蒸发法,（水蒸气透过法）：,将织物试样覆盖在盛有一定量蒸馏水的杯上，在规定温湿度的试验箱内放置。由于织物两边的空气存在相对湿度差，使杯内蒸发产生的水汽透过织物发散。经规定间隔时间先后两次称量，根据杯内水量的减少来计算透湿量。,一：正杯法测试时杯口向上，织物与水面有一段距离，模拟人在静止或少量运动时，出汗量较少、皮肤和织物有一段距离情况下，织物的透湿性能。,二：倒杯法测试时杯口向下，织物紧贴着水面，模拟人在剧烈运动时，出汗量较大、皮肤与织物紧贴在一起情况下，织物的透湿量。,33,纺织品透湿性能检验,正杯法 倒杯法,34,纺织品透湿性能检验,吸湿法（干燥剂法）,吸湿法是在一定条件下测定一定时间内干燥剂所吸收的水蒸气量，获得此条件下单位时间内透过试样单位内的水汽量，以此评价织物透湿性能。吸湿法也分为正杯法和倒杯法两类。,正杯法:测试时,将织物覆盖于装有吸湿剂（无水氯化钙）的透湿被子上；然后将其放入温度38、相对湿度90%、气流速度0.3-0.5m/s的试验箱内，0.5h后取出；加盖后放入干燥箱内，0.5h后取出，称重；再除去被盖，放入试验箱内，经过1h后取出；加盖后放入干燥箱内，0.5h后取出，称重，计算透湿量。,35,纺织品透湿性能检验,倒杯法：测试时，将有干燥剂（醋酸钾）的测试杯倒置，用PTPE膜封口，再将试验包裹在薄膜外层，然后用PTPE薄膜再包裹一层，将组合试验置于一定温度和湿度条件的试验环境下，测定织物的透湿量。,36,纺织品透湿性能检验,试样透湿量按下式计算：,WVT 每平方米每天（24h）的透湿量，g,m,-2,d,-1,t 试验时间，h；,m 同一试验组合体两次称重之差，g；,S 试样试样面积，m,2,37,纺织品透气性能检验,气体分子通过织物的性能称为织物的透气性，对织物的复用性意义重大。如夏天的服装要求用良好的透气性，才能感觉凉爽舒适；冬季要求织物透气性小，才能使衣服贮藏较多的静止空气，以防风保温；某些特殊用途的织物如降落伞船帆等要求具有高度的密封不透气性。,透气性测试指标及方法,1、织物透气性指标,透气量,：指织物两面在规定的压差下，单位时间内流过材料单位面积的空气体积，用m,3,m,-2,s,-1,表示。,透气率,：指在规定的试样面积、压差和时间条件下，气流垂直通过试样的速率，单位是mms,-1,.,根据新的国标，现用透气率来表示织物的透气性能，透气量和透气率在数值上是相等的。,38,纺织品透气性能检验,2、测试方法,织物透气性的测试是在规定的压差条件下，测定一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，计算出透气率。,将试样夹持在圆台上，调节压头高度，扳下加压手柄，压紧试样。测试时避开布边及折皱处，接通电源启动吸风机，并逐渐增大风量，使压力降稳在规定值上。1min后记录试样的透气率。同一样品不同位置测定至少10次，计算平均值,39纺织品透气性能检验,40,纺织品透气性能检验,影响织物透气性的因素,织物透气性取决于织物中空隙的大小及多少，而这又与纤维性状、纱线性状、织物几何结构以及后整理等因素有关：,纤维材料,：一般纤维越粗，织物透气性越大；异形截面纤维组成的织物的透气性比圆形截面纤维组成的织物透气性好；吸湿性强的纤维，吸湿后织物透气性下降。,纱线设计,：在织物经、纬密度相同时，纱线线密度越小，织物透气性越好；组成织物纱线捻系数增大，一定范围内纱线线密度增大，纱线直径变小，织物紧度降低，织物透气性有所提高。,41,纺织品透气性能检验,织物设计,：增加织物厚度，透气性下降；织物交织点越多，透气性越小；缎纹织物的透气性比斜纹织物透气性好；斜纹织物透气性好于平纹；结构疏松的织物透气性好于结构紧密的织物。,整理,：织物经过缩绒、起毛、树脂整理、涂胶等后处理后，透气性降低。,42,纺织品透水性能检验,织物透水性是指液态水从织物一面渗透到另一面的性能。由于织物用途不同，有时采用与透水性相反的指标防水性来表示织物阻止水分子透过的性能。对于工业用过滤布要有良好的透水性。雨伞、雨衣、篷帐、鞋布等织物要有很好的防水性。,测试方法：,静水压法,、,喷淋法、吸水性测试法,43,纺织品透水性能检验,静水压法：,静水压：指水通过织物时所遇到的阻力。,静水压法的原理：,在标准大气条件下，织物涂层或拒水层面接触水面，承受持续上升的水压，直到织物背面渗出水珠为止，此时测得水的压力值即为静水压。,此法适用于防水涂层或层压复合织物的防水性能评定，织物所能承受的静水压越大，表明其防水性能越好。,静水压测试分为,动态法,和,静态法,两种。,44,纺织品透水性能检验,静水压动态法,：是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三处出现水滴时，立即停止水位玻璃筒的上升，由刻度尺读出水位玻璃筒的水柱高度，水柱越高，织物的抗渗水性越好。,静水压静态法,：仪器同上，只是静态法在织物一面维持一定的水压，测定水从一面渗透到另一面所需要的时间，时间越久，织物抗渗水性越好。,45,纺织品透水性能检验,46,纺织品透水性能检验,喷淋法：,喷淋法是一种表面抗湿性能的测试方法。其测试原理是,从一定高度和角度以一定的流量向织物连续喷水或滴水，观察试样在一定时间后表面的水渍特征，并与标准样照对比评分。,试验时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。常温（20C）定量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，去除浮附在试样表面的水分，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 分为有相当部分湿润；50 分为全都湿润；0 分为正反面完全湿润。,47,纺织品透水性能检验,48,纺织品透水性能检验,GB 5=ISO 5=AATCC 100,上层表面没有沾水或润湿,GB 4=ISO 4=AATCC 90,上层表面有少量的不规则的沾水或润湿,GB 3=ISO 3=AATCC 80,上层表面受淋处有润湿,GB 2=ISO 2=AATCC 70,全部上层表面有部分润湿,GB 1=ISO 1=AATCC 50,全部上层表面完全润湿,49,纺织品透水性能检验,50,纺织品透水性能检验,吸水性测试法,吸水性测试是测量试样在水中浸渍一段时间后的增重率。测试时，样品称重后被浸没在水中一段时间，再次称重，样品两次重量之差与原重量之比的百分率即为增重率，并以增重率的高低判断织物的拒水性。,51纺织品透水性能检验,影响织物透水性因素,几个概念：平衡接触角,当液体在固体表面不能铺展时，则液滴在固体表面呈现一定的形状，并显示一定的角度,称为接触角。（见下页图）,L,S,LS,A,固体,液体,空气,52,纺织品透水性能检验,接触角的大小可以判断液体对固体的润湿情况,：接触角越小，则液体对固体的润湿性越好，当接触角为零时，即达到最大润湿极限,铺展,相反，接触角为180时，完全不润湿,=0，完全润湿；=180，完全不润湿,。,与什么因素有关呢？,53,纺织品透水性能检验,表面张力,的概念,液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。,液体的表面张力,小于固体的临界表面张力,c,时，该液体能在该固体表面随意铺展而润湿；,液体的表面张力,高于固体的临界表面张力,c,时，则形成不连续的液滴。,54,纺织品透水性能检验,常见纤维或固体的,c,及液体的表面张力,55,纺织品透水性能检验,纤维与水的接触角,亲水性纤维：棉、粘胶,疏水性纤维：大部分合成纤维,56,纺织品透水性能检验,织物抵抗液体如水或油的润湿和渗透的能力取决于：,纤维表面的化学性质,粗糙度：,绒布,织物的毛细管孔隙：,减少纱线的间隙即提高织物紧密度和体积密度，有利于织物的拒水（油）性提高。,拒水拒油的思路,改变纤维表面的化学性质,用整理剂对织物进行整理，降低表面能,改变粗糙度,粗糙度提高，可以提高拒水拒油性能,改变织物的毛细管孔隙,用细旦涤纶纺制出高密涤纶，不经任何化学处理可以有拒水效果,57,纺织品透水性能检验,荷叶效应,荷叶效应主要是指莲叶表面具有超疏水以及自洁的特性。由于荷叶具有疏水、不吸水的表面，落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠，换言之，水与叶面的接触角会大于150度，只要叶面稍微倾斜，水珠就会滚离叶面。因此，即使经过一场倾盆大雨，莲叶的表面总是能保持干燥；此外，滚动的水珠会顺便把一些灰尘污泥的颗粒一起带走，达到自我洁净的效果，这就是莲花总是能一尘不染的原因。,58,纺织品透水性能检验,在显微镜下发现，莲叶的表面有一层茸毛和一些微小的蜡质颗粒，水在这些纳米级的微小颗粒上不会向莲叶表面其他方向蔓延，而是形成一个个球体，就是我们看到莲叶上滚动的雨水或者露珠，这些滚动的水珠会带走叶子表面的灰尘，从而清洁了叶子表面。,59,纺织品的抗沾污性检验,一、污垢类型,按污垢来源和污物的主要组成可分为油脂性污物、水溶性污物、难溶性污物的无机污物、难溶性的有机污物、微生物污物等。,对人体穿着的衣服来说，污物来源一是来自人体表皮分泌的油脂污物，二是来自穿着环境中的灰尘，这主要是无机物粒子及少量油污，三是食物以及其他的油脂杂质。,1.油脂类物质,2.水溶性物质,3.固体颗粒物质类,60,纺织品的抗沾污性检验,二、沾污机理,沾污机理可分为,机械粘附,、,静电作用力粘附,、,分子间作用粘附、化学键力的作用,和,化学污染,等数种。,机械粘附,：指在空气中流动的尘土、煤烟灰靠其重力或吸附力的作用沉降和粘附于衣物上。一般，较大的颗粒容易存在于纤维、纱线之间，这种尘埃容易去除，但粒径小的颗粒容易进入纤维表面裂缝内，去除较难。,尘埃与织物表面结合力的大小取决于两者接触面积、表面能、外界作用压力、极性等因素。尘埃与织物表面接触面积越大，表面活性越高，结合力越大，污垢越难清除。,61,纺织品的抗沾污性检验,静电作用粘附,：是指污物与织物的表面或表面上的某些粒子带相反的电荷时，彼此间产生静电引力而粘附。如：棉、毛纤维在中性、碱性的环境中，织物表面容易带负电，而铁锈、炭黑等污物容易带正电荷，通过异电相吸，铁锈、炭黑等污物容易被吸附在织物表面。,如果纤维和污物都带负电，纤维表面先吸附带正电荷的金属离子，而后再吸附负电荷的污垢。此时，这些金属离子在两个带负电荷的物质之间形成一个阳离子的桥梁。如衣物上的尘埃；液体油污对织物纤维的渗透，带色素的水果汁、菜汁等在纤维表面吸附时都存在阳离子的桥梁作用。,62,纺织品的抗沾污性检验,分子间作用力粘附,：指污物对织物表面借分子间作用力（范德华力）引起的粘附。,化学键力,：指污物与衣物之间不仅存在分子间力，而且会由一方分子中的原子提供未共用电子对，另一方分子的原子提供空的价电子轨道形成配位共价键。,化学污染,：是指污物在织物表面发生化学反应而形成的污染，由于已经发生了明显的化学反应，使织物发生了质的、不可逆的变化，此时采用一般的洗涤过程很难将污物去掉。,63,纺织品的抗沾污性检验,易去污整理的机理,易去污整理的机理是将油污/织物的介面变成油污/水和织物/水两个介面，使织物吸附的油污粒子转入洗涤液中。,64,纺织品的抗沾污性检验,由于纺织品上污物种类繁多，组成不定，且影响测定沾污与抗沾污性的因素太多，至今仍缺乏可广为接受的标准方法。下面介绍几种常用测定方法：,1.,颗粒状污物沾污性能测定,：利用圆柱形球磨机，在圆周部分有个开口，将织物试样夹在开口处，钢球及试验用污物（包括街道灰尘、合成街道灰尘、吸尘器中污物以及其他深色颗粒物质）一起放入圆筒中，并使其转动，然后用目光评级来判定织物沾污级别。,65,纺织品的抗沾污性检验,2.抗,液状污物沾污性的测定,：,先选择适当的液状污剂（如植物油、矿物油、化妆品、饮料等），将其滴在或涂在织物试样上，经一定时间后用手纸或纱布去掉多余部分，然后观察污染程度，在洗衣机中用阴离子型表面活性剂洗涤，反复洗涤数次后，用评级标准样照按去污程度评定其易去污性的等级。,66,液滴滴在拒水拒油整理后的织物上,67,未整理的织物,68,经整理的布，擦干后无污斑痕迹,69,纺织品的抗沾污性检验,3.抗再沾污性的测定,：在洗衣机中用阴离子型洗涤剂处理完两块试样后，将一块试样在伦道型洗涤试验机中加沾污剂处理，将另一块试样仅用洗涤剂处理，再将两块试样用洗涤剂净洗，然后测定沾污试样与仅用洗涤剂处理试样的表面反射率（波长为500nm）来表示他们的差别。沾污剂为以下混合物：洗涤液3mg，焦油3g，黏土5g，阴离子型洗涤剂5g。,70,土工织物的性能检验,土工织物又称土工布，是应用于土木工程中的纺织品。在土木工程中使用土工织物，利用纺织品的特性对泥土起加固、排水、过滤、隔离、防护等作用，可以延长土木工程的寿命，缩短施工时间，节省原材料，降低工程造价。,由于土工织物的使用过程与土壤等土建材料密切相关，美国材料试验会（ASTM）给土工布下的定义是：“一切和地基、土壤、岩石、泥土或任何其他土建材料一起使用，并作为人造工程结构的组成部分的纺织物，叫土工布。”,由于土工布的功能特性，而广泛应用于水利、电力、铁路、公路、建筑军事等各项工程中。,71,土工织物的性能检验,由于土工布的应用目的、工程地质条件、工程结构设计等因素不同的影响，对土工布的主要性能检验指标详见书169页表10-4.,土工织物的一般测试内容包括,规格检验,、,力学性能检验,、,水力学性能检验,和,环境耐受性能,检验等几个方面。,（一）,规格检验,土工布应具有各个方向的强度、刚度、弹性伸长率、渗透性能等要基本相同，其厚度和单位面积重量要均匀。,72,土工织物的性能检验,1.单位面积重量：指土工布单位面积所具有的重量，即每平方米土工织物具有的重量，用g/m,2,表示。,测试方法为电子天平称重法，精度为0.001g，试样尺寸为10cm,10cm，共取10块样品，每块测试一次，试样调湿后测量。,n块试样试验值的平均值；,Xi 第i块试样的实验值；,n 试样块数,73,土工织物的性能检验,2.厚度,厚度是指织物在承受一定压力的条件下，织物两个平面之间的距离，单位以mm表示。,用织物厚度测试仪测试，试样共取10块，每块测试一次，调湿后测量。测量织物厚度平均值。,74,土工织物的性能检验,（二）力学性能检验,1.抗拉强力：指织物试样在受拉力作用至拉伸撕裂时所获得的单位宽度上承受的最大拉力，单位以kN,m,-1,表示拉伸强力和伸长率是土工织物力学性能最重要的指标。测试仪器采用等速伸长型电子万能试验机。,2.梯形撕裂强度：指采用梯形撕裂法对已剪有裂口的试样施加拉力，使其裂口扩展至试样破损所需的最大拉力，单位以N表示。测试仪器采用等速伸长（CRE）强力机。,3.顶破强度：织物在垂直于平面方向上的顶压载荷作用下，使之产生变形直至破坏时所需要的最大顶破压力，单位以N表示。测试仪器采用（CBR）顶破试验仪。,75,土工织物的性能检验,4.刺破强力：用来模拟土工织物抵抗具有尖角的石块或锐利物体掉落后的承受能力。指织物试样受垂直于平面方向上的小面积高速率的集中载荷作用，直至将织物刺破时所需要的最大力，单位以N表示。测试仪器采用电子万能试验机，通过顶杆将集中载荷垂直作用在试样平面上，测其被刺破时的最大力。,5.动态穿孔：指金属椎体从垂直织物平面上部一定高度处自由落下，锥尖穿透织物孔眼大小，单位以mm表示。测试仪器采用落锥穿透仪。,6.接头/接缝强度：指由缝合或结合两块平面结构材料所形成的联结处的最大拉伸强力，单位以kN,m,-1,表示，采用电子万能试验机测试。,76,土工织物的性能检验,7.抗磨损性,抗磨损性是指织物受其他摩擦而产生的损耗。用摩擦前、后试样拉伸强力的损失率来表示。,8.抗拉伸蠕变和拉伸蠕变断裂性能,土工布的一个重要特性是在恒定负荷下，其变形与时间的函数，即表现出明显的蠕变特性。作为加强作用的土工布，应具有良好的抗蠕变功能，否则长期处于载荷下，土工布产生较大的变化会是结构失去稳定，甚至导致工程结构的塌陷。,拉伸蠕变指在规定的条件下，对土工布分档施加小于断裂强力的拉伸负荷且长时间作用，直到达到规定的时间或试样断裂，一次测定土工布应力与应变的关系。,77,土工织物的性能检验,（三）水力学性能检验,1.土工织物的孔径,土工布的主要作用是过滤和隔离。作为过滤层，它要在使液体通过的同时保持住受液体作用的土颗粒；作为隔离层，它要防止不同的土和填料的混合。土工布孔径的大小和数量直接影响着这些使用性能。进行工程设计时，必须根据实际使用场所的土的情况选择孔径适当的土工布。因此，土工布的孔径是重要的指标之一。,土工织物的孔隙特性（孔径大小、孔隙度、孔眼分布等），是工程设计中的重要指标，一般用,等效孔径,来表示，写作Oe。,78,土工织物的性能检验,由于试验方法或条件不同，各国对Oe的取值是不统一的。比如美国陆军水道试验站用150g粒径相同的砂样置于以土工布为筛网的筛中，振20min，当95%的砂样留在土工布试样上时，该粒径即为土工布的等效孔径，用O,95,表示。即Oe=O,95,。,土工织物孔径测量的方法有直接法和间接法。直接法包括显微镜法和投影法，用于组织简单的机织物的孔径测试。间接法包括干筛法、湿筛法、水银压入法。,79,土工织物的性能检验,2.土工布的孔隙率,表示土工布的孔隙体积占布总体积的百分比。孔隙率越大，排水性越好。,3土工布的渗透性能,渗透性能是影响土工布排水和过滤效果的重要参数，常用渗透系数K来表示，单位是cm,s,-1,。渗透系数越大，排水效果越好。根据渗水途径不同，分为两种：一是当水流渗透方向垂直织物平面时，称,垂直渗透系数,；二是当水流渗透方向沿织物平面平行渗透时，称,水平渗透系数,。过滤主要是垂直渗透性能，二排水主要是水平渗透性能。,渗透系数测试沿用达西定律,80,土工织物的性能检验,4.土工布的透气性,透气性是指土工布在两面存在压力差的情况下，透过空气的性能。用单位时间内，流过单位面积的空气体积表示，单位是m,3,m,-2,s,-1,。,81,土工织物的性能检验,（四）环境耐受性能检验,1.老化特性,土工织物在使用中，要收到阳光辐射、温度变化、生物腐蚀、水分作用等各种外界因素的影响，使其织物强度和性能逐渐减弱，直至失去功能和作用，这一过程即是土工织物的老化。,影响土工织物老化的因素很复杂，常常是几种因素共同作用的结果。由于紫外线的辐射使高分子聚合物分解反应，老化的速度与辐射的强度、温度、湿度、聚合物的种类、颜色、织物的结构等因素密切相关。,82,土工织物的性能检验,目前老化特性研究的方法有以下几种：,（1）,人工加速老化试验,：采用氙气等照射，在照射过程中采用一定间隔对试样进行喷水试验（如每隔120min进行18min的喷水，在这120min内氙气灯不断照着试样）。试样一般与强度试验的尺寸相同，在光照150h、300h或500h后进行强度试验，最后测试样的强度保持百分率。此结果只能评价其老化的趋势。,（2）,大气暴露老化试验,：将织物放置在露天试验场内，直接暴露在大气环境中，直接接受各种大气因素的综合作用，定期取样测试。试验需要的时间很长。,（3）,实际应用老化试验,：主要是对已使用过土工织物的工程进行工程现场取样测试，了解使用年限内织物的老化程度，也可在施工时同时放置试样，然后分阶段取样测试，了解织物老化程度。,83,土工织物的性能检验,2.,抗氧化性能,规定了聚丙烯和聚乙烯类土工布的抗氧化性能试验方法。方法是：将试样悬挂于常规的试验室用非强制通风烘箱中，在规定温度下放置一定的时间，聚丙烯在110下进行加热老化，聚乙烯在100 下进行加热老化。将对照试样和加热试样进行拉伸试验，比较他们的断裂强力和断裂伸长，从而计算强力保持率：,Rf 样品的断裂伸长保持率，%；,Fe 老化样的平均断裂强力，N；,Fc 对照样的平均断裂强力，N。,84,土工织物的性能检验,3.抗化学腐蚀性,土工布使用环境很复杂，有时甚至十分恶劣，pH变化很大，因此要求土工布要有较强的抗化学腐蚀能力。将土工布试样放在不同浓度和温度的化学试剂中，浸泡一定的时间，然后测其重量、尺寸、外观和强度的保持率。,4.耐热性,土工布在施工时，往往会与热沥青接触，因此土工布的耐热性也室需要检验的一个重要指标。测试时，将试样在一定温度的干热空气中放置3h后，测试它的强力保持率。,85,纺织品防紫外线性能检验,一、紫外线的分类与危害,日光中的紫外线光谱在100400nm波长范围，可分为3个波段：,波长为100290nm的短波紫外线（UVC），,波长为290320nm的中波紫外线（UVB），,波长为320400nm的长波紫外线（UVA）。,86,纺织品防紫外线性能检验,长波紫外线UVA占紫外线总量的9598，能量较小,能够穿透玻璃、某些衣服和人的表皮，适量的照射可以促进维生素D的合成，但照射过度会损伤皮肤及皮下组织，使皮肤变黑诱发皮肤疾病，引起免疫抑制等；,中波紫外线UVB占紫外线总量2%-5%，能量大可以穿透人的表皮，到达真皮层，引起晒伤、皮肤肿瘤及皮炎等；,短波紫外线UVC，其能量最大，作用最强，可引起晒伤、基因突变及肿瘤，但在未达到地面之前，几乎已被臭氧层完全吸收，对人类不会造成伤害。,87,纺织品防紫外线性能检验,一般情况下，人体皮肤所能接受紫外线的安全辐射量每天应在20kJ,m,-2,以内，而紫外线到达地面的辐射量阴天约为40-60,kJ,m,-2,，晴天时约为80-100,kJ,m,-2,，炎夏烈日时可达100-280,kJ,m,-2,，普通衣料对紫外线的遮蔽一般在50%左右，远远达不到要求。,88,纺织品防紫外线性能检验,二、抗紫外线作用机理,纺织品对紫外线的防护机理分为反射和吸收两种。普通纤维主要通过吸收对紫外线起组个作用，抗紫外线织物，主要是用屏蔽剂对纤维或织物进行防紫外线处理来增强纺织品吸收或反射紫外线的能力，常用的紫外线屏蔽剂有无机和有机两大类。,无机紫外线屏蔽剂主要是对紫外线进行反射，通常利用不具活性的陶瓷、金属氧化物等细小颗粒与纤维或织物结合，达到增加织物表面对紫外线反射和散射的作用。有机紫外线屏蔽剂主要是吸收紫外线并使之变成热能或波长较短的电磁波，达到防紫外线的效果。,89,纺织品防紫外线性能检验,三、抗紫外线的评价指标与方法,抗紫外线的评价指标,紫外线透射比,有试样时的紫外线透射辐射能量与无试样时的紫外线透射能量之比。,紫外线遮挡率,紫外线遮挡率=1-透射比,紫外线防护系数（UPF）,不适用防护品时紫外线的辐射效应与使用防护品时紫外线的辐射效应之比。,紫外线穿透力,UPF的倒数。,90,纺织品防紫外线性能检验,紫外线透过率测试：采用辐射波长为中波段紫外线的紫外光源及相应的紫外接受传感器，将被测试样置于光源与接收传感器之间，分别检测有面料和没有面料时紫外线的辐射强度，计算面料阻挡紫外线的能力。,各国对纺织品服装防紫外线性能的评价标准,91,纺织品防紫外线性能检验,服装防紫外线辐射的检验方法：,自然光直接照射法,：变色褪色法、照射人体法等,仪器法,：采用光谱辐射，由紫外线辐射源提供充足和稳定的紫外线辐射能量，通过单色仪将紫外线辐射能量色散后照射试样，用积分球收集整理透过试样的各个方向的反射、漫反射紫外线辐射能量，探测器将它们转换成电信号，在通过计算转化成各种特征数值。,92,纺织品防紫外线性能检验,纺织品防紫外线的因素分析,1 纤维种类：不同纤维品种对紫外线的吸收与漫射作用差异较大。,2 织物的结构：织物紧密度越大，其空隙率与覆盖系数越小，紫外线的透过率也小；织物越厚，吸收的紫外线越多，透过率就越小,3 染料：染料的色泽及其用量对紫外线的透过率也有很大影响。,4 后整理：涂层整理等，一方面厚度增加孔隙率降低，另一方面整理剂本身也吸收紫外线。,5 湿度：织物防紫外线能力随其含湿率变化而变化，含湿率越高，防紫外线性能越低。,93,纺织品耐气候老化性能检验,湿热空气加速老化检验,光加速老化检验,烘箱法抗热老化检验,氧化法抗氧气老化检验,94,纺织品反光、遮光性能检验,一、纺织品反光性能检验,色度性能测试,逆反射系数的测试,二、纺织品遮光性能检验,透光测试,目测真空测试,95,纺织品抗菌性能检验,人体在正常状态下带有无数微生物，如手上细菌达106个/cm,2,，头皮上细菌达1.4*10,7,个/cm,2,，可以说人实际上是生活在微生物中。,96,97,纺织品抗菌性能检验,抗菌卫生整理的进展,四千年以前，古埃及人采用药用植物处理包布，保护木乃伊；,第二次世界大战期间，德军制服采用抗菌剂处理，防止战伤的二次感染；,二十世纪六十年代末七十年代初，抗菌整理大规模开发时期，主要是采用无机抗菌剂。有一支性能优异的有机抗菌剂问世：DC-5700,八十年代，出现效果好、安全性高、耐久性的抗菌整理剂，提出了抗菌广谱问题和耐久性问题。细菌、真菌、霉菌的细胞结构不同，抗菌剂对其作用的效果有所区别。床品、毛巾、军装等需经常洗涤或经受雨淋，要求耐久。,98,纺织品抗菌性能检验,织物抗菌卫生测试方法有定量测试和定性测试方法两大类,定量测试,：,将试样和对照织物（未经抗菌整理的织物）分别放入三角烧瓶中，用测试菌种接种，接种后，将对照织物上的细菌立即洗涤并测定细菌数量，然后再将恒温培养后试样洗涤并测定细菌数量，计算出试样的细菌减少百分率。,99