纺织品的叠层与透气性变化关系探究

1材料及仪器
选取有代表性的真丝、纯棉、大豆纤维、涤纶织物各12块，且织物未经过特殊后处理加工。用YG(B)141D数字式织物厚度仪测量织物厚度，织物纤度的测鼍采用sartouius电子天平，测得纱线重量换算为旦尼尔，结合经纬密核算织物的总紧度。织物的结构参数见表1。
2测试方法与衡量指标
2．1测试方法
使用YG(B)46lD型数字式织物透气量仪，按GB5453—1997标准将每种织物样品各层透气量测试3次，取其平均值，数据见表1。多层织物的测试采用同样方法，需注意的是织物在叠加时要避免经纬向交叉叠加，以减少误差。



2．2衡量指标
每种织物因本身结构的不同，其透气量相差很大。为建立随织物稷层的变动，不同织物其透气量变化可以有比较的基础，采用透气量相对百分比作衡量指标，即将每种织物单层的透气量值作为基数，其他多层的透气量值与单层透气量值进行比较。计算方法为：透气量相对百分比(％)=100×多层该织物测试的透气／单层该织物的透气量。以真丝织物为例，将实际测试的各层透气量进行上述数据处理，结果见表2。对棉、大豆纤维、涤纶织物测试的数据做同样处理(表略)。

3实验结果与讨论
3．1 织物叠层与透气量相对百分比之间的关系图1a是以真丝织物为例，将表2中的所有数据绘制为散点图。图lb、c、d分别表达的是涤纶织物、大豆纤维织物、棉织物的各层数与透气量相对百分比散点图。



可见随织物层数的增加，透气量相对百分比呈现缓慢下降趋势。真丝和涤纶织物在同层上透气量相对百分比波动的幅度大于其他2种织物。取12块真丝织物在各层透气量相对百分比的平均值，做相关的连线得到其趋势曲线。同样的方式，将涤纶织物、大豆纤维织物、棉织物各12块织物随叠加层数的增加透气率相对百分比变化的平均值绘制折线图，见图2。4种织物透气量相对百分比随着织物层数的增加均呈现明显且有规律的下降趋势。图2显示：真丝和大豆纤维织物透气量的下降趋势基本相似，棉织物从第4层开始的下降幅度小于真丝和大豆纤维织物；作为合成纤维的涤纶织物F降趋势则与天然纤维织物有些不同，从单层增加到双层时，平均透气量相对百分比下降到单层的60％，增加到3层时平均下降N45％，比其他3种天然纤维织物40％的F降幅度要小；涤纶织物另一个趋势足后期透气量相对百分比出现的一个“平缓区”与棉接近，总体下降幅度比天然纤维织物F降幅度要小，这与其本身的透气性较差有一定的关系。

运用MATLAB软件得出这4种织物层数与透气量相对百分比之间呈乘幂关系，计算出各曲线的数学方程及拟合的相关系数，真丝织堆'y=97．697x的-0 8791次方，r=0．998；涤纶织机y=102．91x的-0·7680 次方，r=O．973；大豆纤维织物y=96．651x的-0 8584次方，r=O．997；纯棉织物J，=95．572x的o·7849次方．=0．993。
3．2织物透气量变化预测曲线的验证
由计算获得的相关系数表明，各类织物的透气量相对百分比与织物层数高度相关。依4种织物的下降曲线在MATLAB软件中纵举标上所占的权重，模拟出织物的透气量相对百分比随织物层数的增加变化的合成曲线，见图3(线上点的含义同图2)。

为了验证该曲线方程的正确性，另任选真丝、纯棉、大豆纤维和涤纶织物，编号分别为Sa，cb，Pc，Soye作为新试样进行测试，表3为试样织物透气量相对百分比预测值与实测值的统计数据。图4显示了4种织物各层数透气量相对百分比的实测值(打点位置)与模拟曲线的拟合程度。表4的误差分析显示：各织物透气量相对百分比的实测值较预测值的平均误差在3．39％以内，其中大误差6．75％，小误差O．30％。这一结果表明，由实验数据推导得到的y=100．96x的-o·8642次方织物透气量变化预测曲线方程，对其预测范围内的机织物基本适用。



4 结语
1)通过大量的实验测试，表明各类织物透气量相对百分比随着织物层数的增加均呈现明显且有规律的下降趋势，可以建立织物透气量变化与层数关系的可衡量指标。
2)对各种织物测试的实验数据进行处理，在获取各自透气变化模拟曲线的基础上，运用计算机相关软件以纵坐标上所占的权重模拟出织物的透气量相对百分比与织物叠层的预测模毗=100．96x的-0·8642次方，且相关性好。经实验验证实测值与预测值的平均误差在3．39％以内。可以实现机织物透气量变化与层数问关系的预测。        

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