PTT新纤维的无缝针织服装设计、工艺技术与性能研究

1、PTT新纤维的无缝针织服装设计、工艺技术与性能研究主要内容 开发出新型PTT材料合理利用到无缝针织产品。 建立材料特性、组织结构和成衣规格的定量关系，给出公式、数表、应用软件。 探明新材料与各种常用原料及织物组织结构对于无缝针织产品力学性能的影响，为成品的舒适性能评价提供依据。研究背景研究背景 无缝针织产品与加工技术 无缝针织服装的结构设计 无缝针织产品的原料 无缝针织服装的性能研究1.1 无缝针织产品与加工技术无缝针织产品与加工技术技术特点技术特点： 单针筒或双针筒针织圆机，数字化生产计件编织，通过不同织物结构变换编织成单件立体衣坯，有些需经过少量裁剪和缝合。产品特点和应用产品特点和应用：

2、减少缝合线，造型更加流畅自然，更加舒适合体。可应用于服装、装饰和医疗等多个方面。1.2 无缝针织服装结构设计现状无缝针织服装结构设计现状 设计方法：普遍采用规格演算法。 影响因素：穿着目的、生产工艺特点、下机后衣坯特性 设计特点：各部位尺寸变化依靠织物组织变化来实现。 无缝和普通塑身衣结构对比无缝和普通塑身衣结构对比1.3 无缝针织产品的原料无缝针织产品的原料 无缝针织产品的传统弹性长丝 新型弹性弹性原料PTT 常用的短纤纱 1.4 无缝针织服装的性能研究无缝针织服装的性能研究 服装压力的影响因素服装压力的影响因素：（1）面料的弹性、粗糙度、硬挺度、重量等；（2）服装结构、肢体运动、穿着者心理

3、。 无缝针织产品以合体及紧身内衣类居多无缝针织产品以合体及紧身内衣类居多， 弹性力学性能产品穿着舒适性。1.5 本课题研究内容和意义本课题研究内容和意义 无缝针织产品设计和制作 纤维原料、组织结构、织机型号与服装尺寸间关系研究 无缝针织产品设计预测软件的开发 无缝针织产品力学性能的研究 研究意义 无缝针织产品关键结构部位的设计无缝针织产品关键结构部位的设计 新型新型PTT无缝针织产品的设计开发无缝针织产品的设计开发 无缝针织产品的生产工艺技术无缝针织产品的生产工艺技术 2.1 无缝针织产品关键结构部位的设计无缝针织产品关键结构部位的设计 各结构部位常用的织物组织类型 部位胸部 胸部周围 腹部腰

4、部 臀部 裆部 织物组织平纹 假罗纹等 假罗纹 、网格假罗纹 、网格平纹等毛圈组织等 连体瘦身衣款式示意图连体瘦身衣款式示意图2.2 新型新型PTT无缝针织产品的设计开发无缝针织产品的设计开发 采用PTT/PET双组份复合长丝代替锦纶氨纶包纱作为地纱； PTT/PET双组份复合长丝和锦纶氨纶包纱同时使用作为地纱； 采用传统的锦纶氨纶包芯纱或锦纶弹性纱作为地纱，PTT的DTY长丝代替或部分代替锦纶、涤纶等长丝作为面纱； 传统的锦纶氨纶包芯纱或锦纶弹性纱作为地纱，搭配锦纶、涤纶等长丝或棉、莫代尔、羊绒等短纤纱作为面纱； 以涤纶或锦纶作为地纱，搭配其他纱线做面纱。2.3无缝针织产品的生产工艺技术无缝

5、针织产品的生产工艺技术 无缝针织产品织造工艺无缝针织产品织造工艺 通过八路纱嘴的搭配及运动方式进行编织。进纱系统中各路纱线的张力及喂纱速度会影响下机织物的布面平整度、松紧度。 织机上送纱张力的统一调整按平方米克重要求进行，每筒送纱张力的单独调整以布面平整均匀为标准，速度等工艺条件的调节以织造顺利为原则。无缝针织产品后整理工艺无缝针织产品后整理工艺 色织：罐蒸皂洗/清洗缩水柔软整烫； 白坯：罐蒸脱脂或皂洗/清洗染色（或缩水漂白）柔软整烫。PTT新材料无缝针织产品生产中新材料无缝针织产品生产中所遇到的问题及解决所遇到的问题及解决 纬斜问题及其解决方法：纬斜问题及其解决方法： 织造时S捻向与Z捻向的

6、原料间隔排列上机织造 。 手感不好及其解决方法：手感不好及其解决方法： 通过本课题所申请的专利技术中关于PTT类纤维无缝针织产品的专门染整工艺得到解决。 现条阴状不匀的问题及解决现条阴状不匀的问题及解决 (a)调整前的衣坯调整前的衣坯 (b)调整后的衣坯调整后的衣坯 (c)经过后整理经过后整理常规常规PTT/PET并列复合长丝经热处理后的表面结构并列复合长丝经热处理后的表面结构解决方法：解决方法：稳定PTT/PET双组分复合丝的螺旋结构新型新型PTT/PET复合丝原丝的形态结构复合丝原丝的形态结构PTT/PET复合长丝湿热处理后的形态结构复合长丝湿热处理后的形态结构 (a) 下机后的布面下机后

7、的布面 (b) 缩水后的布面缩水后的布面 PTT/PET复合长丝针织物下机和缩水后的布面复合长丝针织物下机和缩水后的布面结论依据无缝针织服装的结构和工艺特点，从面料特性服装结构人体运动状态这三者的联系出发，利用无缝产品设计时织物组织结构的变化以及织造原料的合理搭配，将服装结构设计工作提前到织造工艺设计过程来进行。在织造过程中即体现出服装造型的凹凸曲线变化，形成无省道缝、少分割缝、适体优美的立体服装造型。将新型的PTT的DTY长丝和PTT/PET双组分复合丝应用到无缝针织产品中，有利于提高产品的弹性、回弹性、耐疲劳性、柔软性和易整理性等。对布面结构进行了充分测试分析，找到了布面不匀的成因。与课题

8、组其他成员联合，从纤维原料着手，采用新工艺加工PTT/PET双组分复合丝的自卷曲结构，去除其中的不规则无序结构和反向卷曲结构，从而使成品的布面达到所需要的平整效果。 3.1 无缝针织产品的结构参数测试无缝针织产品的结构参数测试 线圈密度测试 无缝针织织物克重测试 无缝服装的尺寸测试 3.2 影响无缝针织产品规格尺寸影响无缝针织产品规格尺寸的各因素分析的各因素分析 无缝织机针筒直径的影响无缝织机针筒直径的影响 原料选择与搭配的影响原料选择与搭配的影响 平方米克重对无缝产品结构参数的影响平方米克重对无缝产品结构参数的影响 织物线圈密度对无缝服装规格尺寸影响织物线圈密度对无缝服装规格尺寸影响 后整理

9、工艺对无缝服装规格尺寸影响后整理工艺对无缝服装规格尺寸影响 纤维素质量百分含量纤维素质量百分含量18% 同组织不同机号线圈密度比较同组织不同机号线圈密度比较 编号地纱面纱组织织机筒径（英寸）平均横密PA-120D/30D锦氨包芯纱70D/68F锦纶平纹1581.8PA-2平纹1482PA-3平纹1381.8弹性地纱对织物线圈密度的影响弹性地纱对织物线圈密度的影响 不同地纱平纹组织织物的横密比较不同地纱平纹组织织物的横密比较 不同地纱平纹组织织物的纵密比较不同地纱平纹组织织物的纵密比较不同面纱对线圈密度的影响不同面纱对线圈密度的影响不同面纱的平纹组织织物的横密比较不同面纱的平纹组织织物的横密比较

10、 不同面纱的平纹组织织物的纵密比较不同面纱的平纹组织织物的纵密比较 平方米克重对无缝产品结构参数的影响平方米克重对无缝产品结构参数的影响锦纶氨纶包纱作地纱的平纹织物密度与克重关系锦纶氨纶包纱作地纱的平纹织物密度与克重关系 PTT/PET复合丝作地纱的平纹织物密度与克重关系复合丝作地纱的平纹织物密度与克重关系 成品织物横向尺寸（每横列总线圈数/线圈密度）*5 5A/nB 不同组织类型对成品尺寸的影响不同组织类型对成品尺寸的影响 不同组织成品尺寸比 =(5A/n(5A/n1 1B B1 1）/5A/(n/5A/(n2 2B B2 2) = = n n2 2B B2 2 /n n1 1B B1 1

11、织物线圈密度对无缝服装规格尺寸影响织物线圈密度对无缝服装规格尺寸影响平纹组织与几种罗纹组织的尺寸比平纹组织与几种罗纹组织的尺寸比后整理工艺对服装尺寸的影响后整理工艺对服装尺寸的影响 后处理工艺对无缝织物横向尺寸的影响后处理工艺对无缝织物横向尺寸的影响 后处理工艺对无缝织物纵向尺寸的影响后处理工艺对无缝织物纵向尺寸的影响 地纱和面纱的原料选择和搭配对产品的结构有着十分重要的影响 ，一般地纱弹性越大，成品线圈密度越大，尺寸越小； 织物组织结构类型是影响成品结构尺寸的决定因素之一。假罗纹组织的浮线部分越长，织物下机后和后整理之后产生的回缩越大，因此横向线圈密度越大。 后整理的时间、温湿度等对成品尺寸

12、有较大影响。但选择后整理的工艺往往要根据所选织造原料的特性。 有时需要根据产品的平方米克重要求，来调整织物的密度。平方米克重越大，织物线圈密度越高。结论结论4.1/2 样品制造、准备和测试样品制造、准备和测试 按原料进行分类制造 在需要尺寸收缩的部分，设计不同的假罗纹组织 对样品分别按地纱原料类别和组织结构类型进行分类 测试织物组织结构参数（线圈密度）、无缝服装的尺寸和无缝针织产品克重无缝针织产品的规格尺寸预测无缝针织产品的规格尺寸预测 无缝针织产品线圈密度估算数表 克重无要求情况下织物纵横向线圈密度的估算克重无要求情况下织物纵横向线圈密度的估算 克重有要求情况下成品纵横向密度估算克重有要求情

13、况下成品纵横向密度估算 无缝针织产品尺寸预测 尺寸预测中所要重点把握的结构部位尺寸预测中所要重点把握的结构部位预测的公式推导预测的公式推导预测实例预测实例按地纱分类进行线圈密度的估算按地纱分类进行线圈密度的估算系列名称样本容量横密区间PTT/PET双组分丝系列1384.55.7锦纶氨纶包纱系列1996.83.2各系列横密区间估计各系列横密区间估计 =0.01 p=0.995 置信区间公式置信区间公式S/（n-1）1/2*t1-/2(n-1) 各系列平纹纵密区间估计各系列平纹纵密区间估计 系列名称样本容量纵密区间PTT/PET双组分丝系列14133.114.9包纱系列19159.010.5各系列

14、平纹罗纹横密和尺寸比例区间估计各系列平纹罗纹横密和尺寸比例区间估计系列名称样本容量平罗纹尺寸比各系列罗纹横密区间PTT/PET双组分丝地纱1+1罗纹101.210.1243.361包纱地纱 1+1罗纹101.190.1151.863.9PTT/PET双组分丝地纱1+2罗纹111.310.1531.144.5包纱地纱 1+2罗纹111.180.1134432+2，1+3罗纹101.380.082633.1(PTT/PET双组分地）30.936.7（锦氨包纱地）根据地纱与面纱搭配的线圈密度估算根据地纱与面纱搭配的线圈密度估算 面 纱地纱棉型短纤60支40支横密纵密横密纵密复合丝 87.16.712

15、5.921.478.31.5123.18.1包纱100.22.4154.610.0972.3155.810.1棉型短纤纱作为面纱的平纹组织密度估算表棉型短纤纱作为面纱的平纹组织密度估算表化纤长丝作为面纱的平纹组织密度估算表化纤长丝作为面纱的平纹组织密度估算表 面 纱地纱化纤长丝锦纶70DPTT DTY长丝横密纵密横密纵密复合丝84.215.3136.321.392.82.2165.810.8包纱944.7157.818.695.45.4148.121.6棉型短纤纱作为面纱棉型短纤纱作为面纱1+1假罗纹组织密度估算表假罗纹组织密度估算表 地 纱 面纱锦纶氨纶包纱横密纵密棉型短纤60s53.21.

16、3125.921.4棉型短纤40s51.42.2123.18.1化纤长丝作为面纱化纤长丝作为面纱1+1假罗纹组织密度估算表假罗纹组织密度估算表 地 纱 面纱PTT/PET双组分复合丝横密纵密锦纶70D53.51.3157.818.6PTT DTY长丝581.4148.121.6平纹组织织物密度与克重均值及范围平纹组织织物密度与克重均值及范围 平均标准差变化率（%）克重横密纵密克重 横密纵密克重横密纵密原料1241.095.4164.212.22.511.25.12.66.8原料2187.478.712024.61.77.513.12.26.3均值19.32.19.49.12.46.5单位：克重

17、单位：克重g/m2; 横密：线圈数横密：线圈数5cm-1； 纵密：线圈数纵密：线圈数5cm-1 尺寸预测中所要重点把握的结构部位尺寸预测中所要重点把握的结构部位上衣产品主要需把握的尺寸部位包括：上衣产品主要需把握的尺寸部位包括：围度部分：胸围、腰围、臀围、下摆（预测时应用横向结构参数）；长度部分：衣长（预测时应用纵向结构参数）；细部尺寸：袖窿、领弧、裤口等（预测时应用纵向和横向密度）裤类产品主要需要预测的尺寸有：裤类产品主要需要预测的尺寸有：围度部分：腰围、臀围、裤口等；长度部分：裤长、腰宽、裆长等；单一组织的无缝产品的横向尺寸算法单一组织的无缝产品的横向尺寸算法5横 列 总 线 圈 数线 圈

18、 密 度5AnBnLB5L A 同一围度上两种组织的产品横向尺寸算法同一围度上两种组织的产品横向尺寸算法线圈密度和织机筒径已知时，设定某一组织针数所能得到的成品尺寸为： L=12112255AAn Bn B 其中：A 12AA当线圈密度和织机针数已知时，每种组织的针数为：当线圈密度和织机针数已知时，每种组织的针数为：A1 111122112255(-)AnBnBn B LnB n B A2 112222112255(-)n B n B LAn Bn Bn B当线圈密度和成品尺寸已知时，所应选用的机型的总针数为：当线圈密度和成品尺寸已知时，所应选用的机型的总针数为：1112225nBLnBLA

19、无缝产品纵向尺寸预测无缝产品纵向尺寸预测 5总行数纵密5CDM = C 5DM 单一组织情况单一组织情况： 多种组织情况纵向密度多种组织情况纵向密度： iii1n5CDM 预测实例部位设计值预测尺寸(cm)实际尺寸(cm)误差衣长128048.705.4648+0.695胸围124874.195.01760.185腰围100071.264.1072.10.837袖窿深43016.361.8316+0.36袖窿宽653.860.264-0.14领深1053.990.454-0.01领宽29017.241.1617+0.24结论 分别对各分类的横向和纵向线圈密度进行了置信区间的估计。为方便快捷地实

20、现无缝针织产品的设计及尺寸预测系统的建立提供了理论基础和参考数表。 通过成品尺寸与织机筒径(总针数)和织物线圈密度之间的相互关系，推导出已知机器型号和原料种类的情况下预测成品尺寸的公式，以及预测为达到某种设计要求尺寸，所需设计的各组织针数公式。 对预测公式和参考数表进行检验，结果表明预测结果与实际尺寸的差值可以满足一般客户的公差要求。5.1/2 软件意义和设计思路软件意义和设计思路: 解决第四章中计算公式比较多和复杂， 在实际生产中应有比较麻烦的问题； 同时建立无缝针织产品数据库，实现各种工艺单的设计、打印等功能 包括款式设计、原料选择、尺寸预测、工艺制定 5.3 软件主要功能模块软件主要功能

21、模块 主界面设计主界面设计 成品结构参数设计和预测成品结构参数设计和预测 产品款式库及款式辅助设计产品款式库及款式辅助设计 工艺单设计工艺单设计 其他功能其他功能 主界面设计主界面设计 成品结构参数设计和预测成品结构参数设计和预测 横向尺寸预测界面横向尺寸预测界面 针数预测界面针数预测界面 产品款式库及款式辅助设计产品款式库及款式辅助设计 款式数据库界面款式数据库界面 工艺单设计工艺单设计 打样联络单界面打样联络单界面 上机工艺单界面上机工艺单界面 生产通知单界面图生产通知单界面图 其他功能其他功能 数据恢复功能 帮助文件、工具提示、状态栏提示、操作向导 可以直接调用系统的计算器 用户的注册管

22、理结论 采用Visual Basic语言构建了无缝针织产品尺寸预测与工艺设计系统。 建立了无缝结构尺寸设计和预测、款式设计数据库、工艺单设计三大模块，并通过内部数据库实现模块之间的联系及数据转换。 由于样品收集和时间等限制的原因，该系统还不够完善，需要进一步完善原料类别、组织类型；进一步细化和添加新款式；完善上机织造、后整理及最后的缝制整烫工艺单设计。6.1/2 试验材料和测试试验材料和测试 PTT/PET双组份并列复合长丝为地纱的产品 传统锦氨包纱作为地纱系列产品 五组大圆机针织物原料与组织 剪切性能测试、拉伸性能测试 、耐疲劳性能测试 6.3 结果讨论结果讨论数据处理数据处理无缝针织产品剪

23、切性能分析无缝针织产品剪切性能分析 无缝针织产品拉伸性能分析无缝针织产品拉伸性能分析无缝针织产品的耐疲劳性能分析无缝针织产品的耐疲劳性能分析 无缝针织产品与传统大圆机类产品性能比较无缝针织产品与传统大圆机类产品性能比较 数据处理数据处理 塑性变形率=（外力作用过程后的长度-原始长度）/原始长度）*100% 拉伸功回复率=（回复功/拉伸功）*100%5 伸长率=（织物最大拉力时的伸长量/织物的夹持长度）*100% 总形变=不可恢复形变量+可逐渐恢复的形变量，单位cm 无缝针织产品剪切性能分析无缝针织产品剪切性能分析 不同地纱的剪切刚度比较不同地纱的剪切刚度比较不同地纱剪切滞后矩比较不同地纱剪切滞

24、后矩比较 不同地纱伸长率比较不同地纱伸长率比较 无缝针织产品拉伸性能分析无缝针织产品拉伸性能分析不同地纱塑性形变比较不同地纱塑性形变比较 不同地纱总形变比较不同地纱总形变比较 不同地纱多次拉伸后伸长变化率比较不同地纱多次拉伸后伸长变化率比较无缝针织产品的耐疲劳性能分析无缝针织产品的耐疲劳性能分析 无缝针织产品与传统大圆机类产品无缝针织产品与传统大圆机类产品性能比较性能比较 拉伸性能比较拉伸性能比较 耐剪切疲劳性能比较耐剪切疲劳性能比较 耐拉伸疲劳性能比较耐拉伸疲劳性能比较 性能差异的根源分析性能差异的根源分析无缝产品和大圆机产品拉伸性能比较无缝产品和大圆机产品拉伸性能比较 大圆机产品纵向塑性变形大圆机产品纵向塑性变形 大圆机产品横塑性变形大圆机产品横塑性变形 无缝产品和大圆机产品疲劳性能比较无缝产品和大圆机产品疲劳性能比较 结论 无缝针织产品所选用