（服装设计与工程专业论文）涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究.pdf

涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 摘要 影响纱线抗皱性的纱线力学主要指标主成分与纱线的抗皱性运用一元 线性回归与多元线性回归分析。 最后，论文得出的主要结论有： 论文首次提出了纱线“折皱回复角 的概念并详细地设计测量 其值的方法。 在纱线干态与湿态下，涤棉包芯纱的抗皱性均优于全棉纱线的 抗皱性；在织物干态下，涤棉包芯纱织物与涤棉混纺织物之间的抗皱性 无差异，在织物湿态下，涤棉包芯纱要优于涤棉混纺纱线。 纱线力学主要指标的第一主成分与纱线断裂功的相关性最高； 第二主成分与纱线初始模量最高；第三主成分与纱线的断裂强力相关性 最高；第四主成分与纱线的蠕变相关性最高。 纱线的抗皱性与纱线的断裂功、初始模量正相关，与纱线的蠕 变负相关；纱线的抗皱性与其对应织物的抗皱性具有高度的相关性。 纱线的“折皱回复角”与纱线力学主要指标的主成分一元线回 归性拟合性非常不理想；纱线的“折皱回复角与纱线力学主要指标的 断裂功、初始模量、蠕变的多元线性回归拟合性非常理想并得出相应的 回归方程模型。 标 关键词：涤棉包芯纱，抗皱免烫性，折皱回复角，纱线力学主要指 i i t h er e s e a r c ho f y a r nm e c h a n i c sa b o u t p o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u n a n da n t i w r i n k l e b yp o l y e s t e r c o t t o nc o r e - s p u nf a b r i c a b s t r a c t a n t i w r i n k l ef a b r i ci sa l w a y so n eo ft h ei m p o r t a n tb r a n c h e sd u r i n gt h e c l o t h i n gc o m f o r tf i e l d , e s p e c i a l l yt h es e n s eo fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n i s b e i n gs t r e n g t h e n e d , t h e r e b y f r e ew r i n k l ef a b r i ce s p e c i a l l y w h i c hi s c o m b i i l a t i o nt h ec o t t o nf a b r i c sc o m f o r tw i t hp o l y e s t e r f a b r i c s g o o d 加m w r i n k l eb e c o m e so n eo ft h ec o n s u m e r s n e wf a v o r i t e s i nt h i sc a s e ，i t s a b s o l u t e l yn e c e s s a r yt or e s e a r c ht h ea n t i - w r i n k l eo fp o l y e s t e r c o t t o nf a b r i c ， a si tb o t ho w e st h e f u n c t i o no fc o t t o nf i b e ra n dp o l y e s t e r f i b e r t h et h e s i sm a i n l yr e s e a r c hf r o mt w oa s p e c t s ：t h ep o l y e s t e r c o t t o n y a m s “a n t i c r e a s e a n di t sf a b r i c sa n t i - c r e a s e ( 11 ) t h et h e s i sm a i n l yc a r r i e so u tc e r t a i ne x p e r i m e n t sa b o u ty a ma n d f a b r i co fc o t t o n , p o l y e s t e r c o t t o nf a b r i ca n dp o l y e s t e r c o t t o nc o r e - s p u n f a b r i c s u c ha st e s t i n gy a r ns t r e t c h i n gf u n c t i o n , y a r ne l o n g a t i o n , y a mc r e e p i n g ，y a m “r e c o v e r ya n g l e ”a n df a b r i cr e c o v e r ya n g l e s ，e t c ( 2 ) t h ep a p e ra d o p t sv a r i o u sa n a l y t i cm e t h o d s t oa i l a l y z et h et e s t sd a t a f o u rp r i n c i p a lm e c h a n i c si n g r e d i e n t sw h i c hc a ns t a n df o rm o s to ft h ey a m s p r o p e r t i e sa r eb e i n gf i l t r a t e df r o mt e ny a mm e c h a n i c si n g r e d i e n t so nt h e b a s i so fm e t h o do ft h ef a c t o ra n a l y s i sa n dp r i n c i p a la n a l y s i s a tt h es a m e t i m e t 1 1 ep a p e ra l s oc o n c l u d e st h er e g r e s s i o nc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ey a r n r e c o v e r ya n g l e a n dt h ey a mp r i n c i p a lm e c h a n i c sb yr e g r e s s i o nt h r o u g h a n a l y z i n gc o t t o ny a m 、p o l y e s t e r c o t t o na n dp o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u n y a m t h e nw ea l s ot a l ka b o u tt h es i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e so ft h e ! y a m r e c o v e r ya n g l e o fc o t t o nf a b r i c 、p o l y e s t e r c o t t o nf a b r i ca n dp o l y e s t e r c o t t o n c o r e s p u nf a b r i c t h e p a p e r sm a i nr e s e a r c hr e s u l t sa n dc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w i n g s ： ( 1 ) t h ep a p e rf i r s t l yt a l ka b o u tt h ec o n c e p to f ! y a mr e c o v e r ya n g l e o l l t h eb a s i so fc o n s i d e r a t i o no ff a b r i c r e c o v e r ya n g l e i nt h i sc a s e ，t h e p r o b a b i l i t yc a nb ea c h i e v e d t o i n d i r e c t l yj u d g et h ev a r i o u sf a b r i c s a n t i w r i n k l eo nt h et e r mo ff i b e ra n dy a m ； ( 2 ) f o u rp r i n c i p a lm e c h a n i c si n g r e d i e n t sw h i c hc a ns t a n df o rm o s to f t h ey a m sp r o p e r t i e sa r eb e i n gf i l t r a t e df r o mt e ny a mm e c h a n i c s i n g r e d i e n t s o nt h eb a s i so fm e t h o do ft h ef a c t o ra n a l y s i sa n dp r i n c i p a la n a l y s i s a tt h e s a m et i m e ，t h ep a p e ra l s oc o n c l u d e st h er e g r e s s i o nc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e y a m r e c o v e r ya n g l e a n dt h ey a mp r i n c i p a lm e c h a n i c sb yr e g r e s s i o n t h r o u g ha n a l y z i n gc o t t o ny a m 、p o l y e s t e r c o t t o na n dp o l y e s t e r c o t t o n c o r e s p u ny a m t h e nw ea l s ot a l ka b o u tt h es i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e so f t h e y a mr e c o v e r ya n g l e o fc o t t o nf a b r i c 、p o l y e s t e r c o t t o nf a b r i ca n d p o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u nf a b r i c ( 3 ) i td i s c u s s e st h ed i f f e r e n c e so ft h ef a b r i cr e c o v e r ya n g l eo nt h et e r m o fc o t t o nf a b r i c 、p o l y e s t e r c o t t o nf a b r i ca n dp o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u n f a b r i ct h r o u g ha n a l y z i n gt h r e ed i f f e r e n te n v i r o n m e n t s ：c o n s t a n t t e m p e r a t u r e a n dw e te n v i r o n m e n t , c o m m o ne n v i r o n m e n ta n dw e te n v i r o n m e n t t h e nw e a l s o f m dt h er e a s o n sw h yt h ea n t i - w r i n k l eo fp o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u n f a b r i ci sb e t t e rt h a nc o u n t e r p a r t so fc o t t o na n d p o l y e s t e r c o t t o nf a b r i c 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究a b s t r a c t w h yt h ea n t i - w r i n k l e o fp o l y e s t e r c o t t o nc o r e - s p u nf a b r i ci sb e t t e rt h a n c o u n t e r p a r t so fc o t t o na n dp o l y e s r t e r c o t t o nf a b r i c g a oz h i g u i ( f a s h i o ni n s t i t u t e ) s u p e r v i s e db yw a n g g e h u i k e y w o r d s ：p o l y e s t e r c o t t o nc o r e s p u ny a m ，a n t i w r i n k l e ，r e c o v e r y a n g l e ，m e c h a n i c sf a c t o r m 东华大学硕士学位论文摘要 附件一： 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论 文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中 已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内 容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 、 学位论文作者签名：暴萑责 日期：砂 - 年弓月r 日 附件一i ： 。 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或幸j 描等复制手段保 存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 嚣骣瓣鼯 醐：呻朔期门 指导教师签名：己珥挥 日期：0 7 年7 月0 1 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究l 绪论 1 绪论 1 1 织物抗皱免烫性的研究历史与现状 1 1 1 国外的研究状况 在国外，2 0 世纪3 0 、4 0 年代，为织物抗皱性研究的初始阶段：这一时期研究 的主要代表人物有b u c k 、p e i r c e 、c o l l i n s 等。其中b u c k 主要探讨了在干态与 湿态两种条件下，棉织物抗皱性之间的差异性。同时，研究了棉织物洗可穿性等 方面的内容。p e i r c e 乜1 通过建模梭织物几何的组织结构，来分析机织物抗皱性的机 理以及分析织物表面组织结构的浮长与其抗皱性之间的关系。c o l l i n s 口3 研究了棉 织物在润湿条件下，其折皱形成的基本原理、影响其洗可穿的因素及尝试探讨提 高棉织物洗可穿的方法等方面的内容。其中主要从棉原料的选择、织物组织结构2 个方面来探讨提高棉织物的抗皱性。 2 0 世纪5 0 、6 0 年代，b e s t e “3 运用间接的方法定性地研究了织物的折皱回复 角与其纱线杨式模量、初始模量等力学性能之间的关系。g a g l i a r d i 与g r u n f f e s t 睛1 探讨了织物的抗皱性及织物中纤维变形的微观机理，同时从理论与实验的角度， 讨论了纱线的折皱回复性能与不同外界环境、纱线赋压时间之间的关系，但是未 能提出纱线“折皱回复角 的概念。 2 0 世纪7 0 年代，这期间不仅以c h a p m a n 为代表的欧美科学家在这方面有较深 的理论研究，同时以诸冈、安田、日下部等为代表的亚洲科学家在这方面也有较 多的建树。c h a p m a n 嵋1 基于织物弯曲性与其抗皱性之间关系的模型，探讨了织物抗 皱性的新模型。该模型研究了在恒温恒湿的环境下，织物的抗皱性与织物的粘弹 性和织物摩擦性之间的关系模型。同时c h a p m a n 口3 基于对织物弯曲性与其抗皱性之 间关系的模型的基础上，利用线性粘弹性理论，又提出了织物弯曲行为的线性粘 弹性理论模型。该模型主要表征了织物弯曲行为与织物的内摩擦弯矩、弯蓝刚度、 弯曲曲率等之间的关系，从而达到间接评价不同织物抗皱性优劣的目的。诸冈网 等研究了织物折皱回复角与织物的杨氏模量、摩擦性等织物物理力学性能因素结 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 l 绪论 合到一起进行了研究并探讨其之间的关系。日下部阳1 则利用光的反射法对织物折皱 回复角进行新的测试与评价等。 2 0 世纪8 0 、9 0 年代，关于这方面的研究也一直在继续，r i p p o n n 们对a a t c c 试验法的优劣性进行了评价与讨论。日本的科学家原田n 妇等也对织物折皱回复角 不同的测试方法进行了评价并对织物折皱、弯曲特性进行了更进一步的分析。 到了2 0 世纪末，国外关于该方面的研究还在继续，t u s h a rk g h o s h n 2 3 通过研 究织物弯曲刚度来评价织物的抗皱免烫性，d a eh w a n n 踟等人采用3 d 的方法，主要 从织物粗糙度、织物表面折皱率以及傅立叶光谱3 个方面来评价织物的抗皱免烫 性。这表明该阶段的研究无论是研究方法还是研究的深度都已相当成熟。 近几年，国外关于织物抗皱免烫性的研究相对较少。 1 1 2 国内的研究状况 在国内，织物抗皱免烫性方面的研究明显要滞后于国外，关于该方面的研究 始于2 0 世纪8 0 年代左右，陈冬生和张永宁n 4 1 采用灰色关联的分析方法，探讨了 织物折皱回复性与拉伸回弹、剪切刚度、厚度等织物物理力学量之间的关系。 2 0 世纪8 0 年代末、9 0 年代中期，是织物抗皱免烫性研究的活跃时期。张玉 清n 5 1 讨论了全棉织物、全毛织物以及棉毛混纺3 种织物，在干态与润湿两种状态 下，其抗皱性之间的差异性。王府梅n 6 1 研究了织物抗皱免烫性与西裤外观保型性 之间的关系。郭嫣“刀等人从纱线捻度、捻向、织物紧度及织物组织结构等方面来 探讨了纯棉织物的折皱性，同时提出达到较理想抗皱免烫性的棉织物在棉坯布选 用上的要求等。 2 0 世纪9 0 年代末，国内关于该方面的研究也一直在继续，刘敬来和张绍萍 n 8 1 研究了亚麻织物抗皱性差的原因并对提高亚麻织物抗皱免烫性提出了一定的建 议，主要是从原料的选择、织物结构以及后整理等方面进行考虑。王锦成和刘海 波n 们从原料选择、纤维细度、混纺比等3 方面研究了毛精纺织物结构与其织物抗 皱性之间的关系。 最近几年，国内关于织物抗皱免烫的研究又成为服装服用性能研究领域中的 一个热点。华富兰嘲讨论了从织物组织、纱线捻度等方面研究了抗皱免烫真丝绸 的开发与生产。张辉等人心订重点研究了织物弯曲、悬垂性和抗皱性这三者之间的 关系。杨乐芳乜2 1 探讨了从原料选择、加强捻、织物组织设计、织物后整理等四个 2 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 l 绪论 方面来研究丝绸织物抗皱性的方法。张军英和崔瑞芳研究了针织物的线圈长度 对针织物抗皱性的影响。荆妙蕾胁3 运用灰色关联理论讨论了织物的抗皱性、刚柔 性、悬垂性以及透气性等织物服用性能之间的关系。 1 2 包芯纱及其织物的研究历史与现状 1 2 1 国外的研究状况 在国外，关于包芯纱的研究始于2 0 世纪6 0 、7 0 年代，舢嘶c h 与c n , o b l e i 2 5 3 研 究了涤纶羊毛包芯纱的拉伸等力学性能。在2 0 世纪8 0 年代左右，对包芯纱的研 究又活跃起来。t a r a f d e r 和c h a t t e r j e e 啪1 研究了尼龙棉包芯纱织物的抗皱性与 其纱线捻度之间的关系。同时，d o p i e r a l a 探讨了运用涤纶作芯纱，用工厂生产 棉与粘胶织物的下脚料作外包纤维，来加工涤棉与涤粘胶包芯纱织物的工艺。 2 0 世纪9 0 年代左右，包芯纱的研究主要是和实际生产结合在一起的，迎合了 科研产业化的潮流。s a w h n e y 等人运用扭曲“三明治 的理念来纺制涤棉包芯 纱，该方法主要是通过预先加捻在一起的2 根棉纱线做外包纱，以预加捻的涤纶 单纱做芯丝，从而达到扭曲“三明治的包覆效果。这是在涤棉包芯纱的纺制方 法上的突破性进展，打破了传统棉单纱与涤芯纱单丝进行简单包覆，来纺织涤棉 包芯纱的方法。r u p p e n i c k e r 恻对涤棉包芯纱和涤棉混纺纱线进行了对比研究，就 其主要力学性能因素的差异性进行了探讨。 。 最近几年，关于包芯纱的研究一直在继续，b a b a a r s l a n 和c e l i k 啪3 指出涤棉 包芯纱的外观和力学性能等性能与涤纶芯丝在纱线中的位置有很大的关系，同时 预测与纱线的弯曲性能也有一定的关系。t y a g i ，g o y a l 口妇探讨了涤棉包芯纱的毛 羽、力学性能与其弯曲刚度之间的关系。 1 2 2 国内的研究状况 在国内，该方面的研究始于2 0 世纪8 0 、9 0 年代，研究一开始就和实际生产 联系在一起，曹虚n 3 1 系统地研究了在包芯纱的纺织中应注意的问题与成纱效果等。 李哲平与储才元泓3 对棉氨包芯纱的力学性能进行了探讨，分析了影响包芯纱强力、 弹性的主要因素，并依据氨纶和棉纱的力学性能预测了包芯纱的强力。范尧明嘲 研究了如何利用服装厂的边角毛料来纺织包芯纱粗花呢，为纺织废料的利用提供 3 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 l 绪论 了新的手段。同样地，尹静与张元明m 3 讨论了苎麻氨纶包芯纱的纺制过程，并就 其主要工艺参数对包芯纱性能的影响作了详细的探讨。 近几年，该方面的研究也是非常地活跃：石凤俊口刀等人基于c h a p m a n 所设计 的织物弯曲半圆形的模型，指出在织物抗皱行为与织物变形行为之间的相关性是 不成正比的。叶汶祥和减伶俐等人汹1 阐述了苎麻棉包芯纱和苎麻棉混纺纱的纺 制方法及其技术特点，并比较了它们纱线性能因素方面的差异性，同时指出麻棉 包芯纺的纺织方法是值得推广应用的一种纺纱方法，这是国内第一次把包芯纱与 混纺纱进行比较研究。与此同时，魏铭森和陈蓉娟啪1 对摩擦纺包芯纱织的性能进 行了全面的测试，分析出影响摩擦纺包芯纱成纱质量的主要因素及其评价的指标。 时春瑞3 重点探讨了大麻棉混纺氨纶包芯纱生产的原料选择、工艺技术措施及操 作要点。 1 3 纱线弯曲性能和织物折皱回复角数学模型 1 3 1纱线抗弯剐度的理论模型4 棚卅 h e a r l e j w 。s “订指出，所谓纱线的抗弯刚度是指纱线抵抗其弯曲变形的能力。 理论上说，刚性杆件的悬臂梁在弯曲时，弯矩m 和曲率p 都是截面x 的函数，故 任一点x 处曲线的曲率为： p ( x ) = m ( x ) e j 式( 卜1 ) 其中，e 为材料的初始模量( g f c m 2 ) 、j 为截面惯性矩( c m 4 ) 。 从公式可看出，当纱线的e j 较大时，弯矩m 作用下的弯曲变形挠度就较小， 这说明纱线有较大的低弯曲变行的能力。设b = e j ，则称b 为纱线的弯曲刚度 ( g f c m 2 ) 。对于一般圆形截面刚性物体半径为r 时： 截面惯性矩j = z r4 4式( 卜2 ) 弯曲刚度为b = 万e r4 4式( 卜3 ) 在实际中，纱线的弯曲和刚性杆件的弯曲是很大区别。在其它条件一定的情 况下，纱线的刚度大小与纤维种类、纱线的结构、纺制的方法等都有直接关系。 1 3 2 纱线的初始模量模型 纱线的初始模量是用于表征纱线刚性的指标。其值的大小，主要取决于纤维 4 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 1 绪论 中聚合物的化学性质以及大分子之间相互作用力的大小。一般情况下，纱线的初 始模量是指纱线拉伸曲线上起始一段直线部分的应力应变比值。在实际计算中， 一般可取负荷一伸长曲线上伸长率为1 时的一点来求得纤维的初始模量。如图 卜1 ，在曲线起始部分的直线段取一点a ，初始模量可按以下公式进行计算： 拉 伸 力 伸长率 图卜1 纱线拉伸一伸长特性曲线 e - - p x l ) a l n t o 式( 卜4 ) 其中，e 为初始模量( n ) 、p 为a 的纵坐标即a 点处的拉伸力( n ) 、l l 为 a 点的横坐标即a 点处的伸长率( ) 、n 懈为试样细度。 1 3 3 织物折皱回复角研究的理论模型口7 圳 织物的折皱性又可称为揉皱性，指在搓揉织物时发生塑性弯益变形而形成折 皱的性能，织物折皱性能又可称之为织物抗皱性，一般是指织物的折皱回复能力 ，其衡量的指标就是织物折皱回复角。所谓织物折皱回复角就是指一定形状与 尺寸的织物试样，在规定的条件下被折叠，卸去折痕负荷后，经过一定时间的回 复，两翼之间所形成的角度大小。根据赋压时间对织物折皱回复角的影响进行分 类：一般释压后经过较短时间( 如1 5 s ) 回复的角度称为急弹性折皱回复角，经过较 长时问( 如5 r a i n ) 回复的角度称为缓弹性折皱回复角。 假定不考虑织物的组织结构，则可以把织物的弹性看成是一个具有内摩擦约 束的粘弹性条，其流交模型就是由一个标准线性固体模型和一个摩擦元件并联组 成，如图1 2 。图卜3 是把规定大小的织物沿经向或纬向折叠并施加一垂直于织物 表面的压力的模型洲，这样可按照以下步骤来求得理想织物的折皱回复角理论模 型。 j 略 图卜2 织物弯曲的流变模型 图1 - 3 理想的织物折皱示意图 ( 1 ) 设把织物折叠后，加压一段时间t ，如果其弯曲处的曲率为，则标准 线性固体模型的松弛应力为： m v ( t ) = e l k o e n r + e l e 2 ( e l + e 2 ) k o ( 1 - - e 一1 式( 卜5 ) 其中，t = r l ( e 。+ e 2 ) ，r l t ( e 。+ e z ) 其中t 为松弛时间，e 。与e 。为弹簧的弹性 模量，r l 为粘滞系数。 ( 2 ) 当把织物折叠一段时间，然后释放，这样去除维持织物恒定曲率k 的力等价于对织物施加一个方向的力为m 。即m r ( t ) ( t ( ) ) 在数值上等于m 。 ( t ) ( t d ) 、，但是方向相反，如图1 - 4 ( b ) 所示。 k m 、 l w i t7 i 一 l w l i t7 1 一 ab 图卜4 织物在折皱形成和折皱回复过程中应力与应变之间的关系 ( 3 ) 设m r 作用于织物并使之折皱变形回复。这样m r 可以分成2 部分，其中一 部分作用于标准固件单元，另一部分m t ，作用于摩擦元件。当织物被释放后时刻t ， 则弯矩可以表示为： m 佃+ t ) = m 、v ( t ) + m ， 式( 卜6 ) 6 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 1 绪论 k r 是由m 的作用所产生的曲率回复。再根据标准固件单元的本构方程1 ： m 、v + n ( e l + e 2 ) m v = e i e 2 ( e 1 + e 2 ) k r + e i ( e i + e 2 ：) 1 1 k ，式( 1 7 ) 瞰t ) = e j k o ( e l + e 2 ) ( u + e 1 ) ( e l e c r + e 2 ) e ( e 1 啦肛1 矿嘞k e l e 2 k o - u t i ) ( e 1 + e 2 ) u + e l e 2 宰 1 e 。 ( e 1 蝴1 矿e 2 椰 式( 卜8 ) 当外力去除后的某一时刻t ，织物的残余曲率为 k ( t ) = k o - k r ( t )式( 卜9 ) ( 4 ) 假定织物在折皱过程中弯曲部分的轮廓为半圆形，则折皱过程中弯曲部分 的轮廓如图1 5 所示： 8 0 0 - x ! 图l 一5 织物折皱网复角模型 如果圆弧的长度等于半圆的长度： n k 0 = ( n - o ) k 这样织物的折皱回复角就可以表示为： o - - - 芤 1 - k k o = r c k r k o 式( 卜“) 由此可知，一旦模型的参数和k o 、( - ) 、t 确定之后，织物的折皱回复角就可以 通过公式( 1 1 ) 来计算，这样织物的折皱回复角就可以用纯弯曲试验所得到的模型 参数来预测其大小。 1 4 论文课题问题的提出与落脚点 众所周知，棉织物具有良好的吸湿性、芯吸效应，耐水洗性、不易产生静电 等优点，使得其具有优良的服用舒适性能。但是，其在抗皱性、耐磨性、缩水性、 洗可穿性等方面的缺陷，使得其很难成为高档服装市场的畅销品。特别是最近消 费者环保意识的加强，市场上具有“d p 或“p p 标记的衬衫制品，由于其含 有对人体有害的甲醛等化学残留品，这样消费者对经过化学方法整理过的棉制品 不再像2 0 世纪9 0 年代左右那样热衷。反之，涤纶纤维织物具有优良的弹性、保 型性以及洗可穿性等优点，同样也具有明显的缺点，如易起毛起球、吸湿性差等h 引。 7 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 1 绪论 由此可知，如何集合棉织物与涤纶织物双方的优点，克服其缺点，使得其能形成 优势互补就显得非常必要，过去主要是通过混纺来加工涤棉混纺织物。但是，涤 棉混纺织物的舒适性及抗起毛起球性能还不能完全满足要求。相比之下，以涤纶 纤维为芯丝、外包棉纤维的涤棉包芯纱织物，可使其各自优势达到互补。这样涤 纶包芯纱织物在外观上，可更多具有棉织物的外观，可使其外在的服用性能上更 趋向于棉织物的性能；同时，其又可以发挥涤纶芯丝的固有的良好性能。这样， 从理论上，可以实现真正的棉纤维与涤纶纤维的优势互补。 对于高档正规衬衫，对其织物首要的评价指标是其须具有优良的抗皱免烫性 以及良好的服用性能等。这样，本论文通过对涤棉包芯纱与全棉和涤棉混纺纱线 力学性能及其织物抗皱性的对比研究，来探讨涤棉包芯纱织物的抗皱免烫性，进 而为开发高档正规衬衫织物的抗皱免烫性方面提供理论指导，是非常有必要与有 意义的。 据本人所查阅的文献与资料显示，到目前为止，国内外学者对织物的抗皱免 烫性均作了一定的研究，关于此方面的研究大多数集中在以下2 个方面： ( 1 ) 从纱线的角度来研究织物的抗皱免烫性，该方面的研究主要集中在对纱 线的外在性质如纱线的粗细、捻度、捻向等因素对织物抗皱性能造成的影响； ( 2 ) 从织物的角度进行研究，该方面的研究主要集中在织物的结构、后整理 等因素对织物抗皱免烫性的影响。 前人关于织物抗皱性方面的研究主要集中在棉、麻等天然织物上以及还没有 人系统地对比研究纱线地初始模量、断裂功、蠕变等纱线力学性能对其织物抗皱 性的影响。同时，通过样本对比研究，对涤棉包芯纱力学性能因素及对其织物抗 皱性能方面的影响研究还未见报道。 1 5 论文课题主要研究内容 本论文主要从纱线与织物两个方面，通过与全棉纱线及其织物、涤棉混纺纱 及其织物的比较研究，来探讨涤棉包芯纱及其织物的抗皱免烫性的优劣性。具体 研究的主要内容有如下7 个方面： ( 1 ) 测试全棉纱线、涤棉混纺纱线以及涤棉包芯纱的初始模量、拉伸性能、 断裂功以及蠕变等主要力学性能，同时探讨三类纱线之间在此方面的差异性； 8 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究l 绪论 ( 2 ) 设计纱线弹性“折皱回复角 的测量的方法，试图从一个全新的角度来 探讨涤棉包芯纱弹性“折皱回复角与全棉和涤棉混纺纱线弹性“折皱回复角” 之间的差异性，进而评价三者纱线的折皱回复性能； ( 3 ) 运用相关的数学分析方法，试图探讨影响纱线弹性“折皱回复角”的力 学性能因素主因子，并同时探讨与三类纱线“折皱回复角相关性的力学性能因 素主因子之间的差异性： ( 4 ) 探讨纱线弹性“折皱回复角 与其纱线主要力学性能因素主因子之间的 是否存在线性回归关系； ( 5 ) 探讨在3 种不同的条件下，涤棉包芯纱与全棉纱线和涤棉混纺纱线弹性 “折皱回复角 之间的异同性，并试图分析造成它们差异性的主要原因。 ( 6 ) 探讨在3 种不同条件下，涤棉包芯纱织物、涤棉混纺纱织物，全棉织物 3 者之间折皱回复角的差异性，进而讨论其抗皱性能之间的差异性； ( 7 ) 对涤棉包芯纱织物的抗皱免烫性做一定的预测。 9 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱性的研究 l 绪论 1 6 论文研究的主要技术路线 涤棉包芯纱力学性能及其抗皱免烫性的研究 1r l l 从纤维、纱线结构 国内外织物折皱性等方面的研究现状从织物结构等角度 j 理论分析影响纱线“折皱回复角”以及织物折皱回复角因素 上 实验部分 纱线试验 织物试验 1r 1r l ，上上上1 纱线不同纱线的 3 种不同织物 基本 条件“折皱环境下其它 力学下纱回复角”织物的方面 性能线蠕 试验折皱回试 试验变试 复角试验 验验 ： i f 一 数据收集 r 1 1 数据整理 i 试验数据处理 一 ii i l 因主 t 线 子成 1 r 检 性 分分 试验数据结果分析 验回 析 分 法归 方析 1 r 论文结论以及展望 1 0 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱免烫性的研究 2 涤棉包芯纱的力学性能研究 2 涤棉包芯纱的力学性能研究 纱线的力学性能是决定织物一切变形及变形恢复能力的基础，为了研究涤棉包 芯纱织物的抗皱性特点，本论文首先对涤棉包芯纱线力学性能进行研究。同时通过 运用配对样本t 检验的方法来比较涤棉包芯纱线与全棉纱线和涤棉混纺纱线力学性 能方面的特点，为分析其对应织物在抗皱性方面的特点作铺垫。本章主要测试了纱 线力学性能指标、定伸长、蠕变等方面的内容。 2 1 试验样品的选择 为了较全面地评价涤棉包芯纱线的力学性能，本文选择了纱线细度具有可比性 的涤棉包芯纱线、全棉纱线和涤棉混纺纱线各4 种，具体见表2 - 1 。 表2 - 1 纱线试验样品规格 样品类别样品编号纱线支数( s )纤维原料捻度( t m ) a 13 21 0 0 c2 4 5 全棉纱线( a ) a 2 4 01 0 0 c2 3 5 a 34 21 0 0 c2 4 0 a 44 51 0 0 c 2 3 4 b i3 26 5 3 5t c2 3 2 涤棉混纺纱线 b 24 05 5 4 5t c 2 1 9 ( b )b 3 4 2 6 5 3 5 t c 2 2 2 b 44 56 5 3 5t c 2 2 0 c l 3 2 6 5 3 517 c 1 8 9 涤棉包芯纱线c 24 05 5 4 5t c 1 9 2 ( c ) c 3 4 26 5 3 5 t c2 0 0 c 44 56 5 3 5t c 2 1 0 涤棉色芯纱力学性能及其织物抗皱免烫性的研究2 涤棉包芯纱的力学性能研究 2 2 纱线拉伸性能测试 2 2 1 试验用纱线样品、试验仪器及试验环境 试验样品：选用全棉纱线、涤棉混纺纱线、涤棉包芯纱3 种类型纱线样品，每 种类型的纱线有4 种不同纱支，具体见表2 - 1 。 试验仪器：y g 0 6 1 全自动电脑系统弯曲性能试验仪； 试验环境：个标准大气压下，温度：2 0 0 c 2 。c ，湿度：6 5 3 ，风速： 0 1 m s ： 2 2 2 试验方法及步骤 ( 1 ) 先把所要测试的纱线样品放在标准的大气环境下进行预调温调湿2 4 小时； ( 2 ) 把试验仪器调试正确。其中夹持距离调为2 5 0 r a m ，拉伸速度调为2 5 0 m m m i n ； ( 3 ) 把预调温调湿处理好的纱线样品轻轻固定在下夹持器上，再夹住上夹持 器： ( 4 ) 待试验仪器完全停止后，读出初始模量、断裂功、断裂强度、屈服强力、 屈服伸长和断裂强力等试验指标的测试结果； ( 5 ) 每种样品重复试验次数l o 次。 2 2 3 测试结果 纱线拉伸性能测试结果采用每次试验结果的平均值，见表2 2 。 涤藕包芯纱力学性能及其织物抗皱免烫性的研究2 涤棉包芯纱的力学性能研究 表2 - 2 纱线力学性能测试结果 初始模蠕变 样品屈服伸 断裂强度量 断裂时 c 樾断裂功 断裂强屈服强断伸长断裂伸 编号长岫c n d t e x 一c n d t e x 一。间sm mc n c m c 皿2 力7 烈力7c i 率长衄 a l4 。3 6 73 4 5o 1 5 64 8 9 ii 3 2 43 1 4 63 2 6 51 7 8 98 3 6 33 6 8 3 3 a 24 0 8 43 0 l 0 3 2 54 8 3 51 0 5 7 32 7 9 63 1 5 21 6 8 68 0 5 83 4 8 3 3 a 33 9 8 12 3 6 0 3 4 7 3 1 5 2 9 3 7 3 2 3 6 2 2 4 3 51 3 2 57 3 6 33 4 0 6 1 a 43 8 62 1 20 3 6 43 2 54 2 2 92 0 5 12 1 5 21 2 3 67 2 5 13 0 0 4 2 b 11 1 4 0 35 4 9 l0 4 0 77 5 6 41 0 5 3 51 4 4 8 69 7 9 32 7 81 2 1 23 1 5 1 8 b 26 7 73 3 0 60 4 9 17 2 7 21 0 4 2 18 8 17 1 4 12 1 8 51 2 6 0 73 0 2 9 9 b 34 9 9 53 2 8 50 3 4 46 7 5 38 8 3 96 9 4 84 3 7 6 2 0 8 4 1 1 2 5 52 8 1 3 7 b 4 4 。0 2 2 8 2 l0 5 3 85 6 0 76 4 26 2 9 34 1 7 91 2 9 89 3 4 62 3 3 6 5 c l7 8 7 51 1 7 5 6 0 2 2 9 8 3 61 0 5 6 81 0 8 6 34 5 7 45 7 1 2 1 5 6 4 2 2 4 3 l c 26 3 4 48 5 7 30 4 0 28 8 41 0 3 2 59 9 8 42 7 5 45 2 0 71 4 7 3 32 0 1 4 6 c 35 8 3 35 2 5 30 4 9 88 0 27 5 6 98 5 8 32 7 3 72 8 4 61 3 9 3 31 8 3 6 c 45 。0 4 95 0 l ?0 。8 7 27 。2 l5 。6 6 26 。2 7 32 2 。5 61 9 。5 71 2 0 1 71 4 。5 2 2 2 4 纱线拉伸性能测试结果分析 2 2 4 1 纱线配对样本t 检验原型切( p a i r e d - s a m p l et t e s t ) 配对样本t 检验主要是取每对测量值的差为统计对象，进行单样本检验即令d ； = x i i x 2 ；，i = l ，2 ，n ，然后对d ；作单样本检验。此检验方法主要是用来比较 配对观测数据的均值差异。 据表2 2 的测试结果数据数据，同时运用配对样本t 检验的方法来分析各纱线 拉伸性能的测试结果。 2 2 4 2 纱线主要力学指标分析 对纱线拉伸性能的各力学指标运用配对样本t 检验及图示分析，每个纱线力学 指标的具体分析如下： ( 1 ) 纱线屈服伸长测试结果分析 涤棉包芯纱力学性能及其织物抗皱免烫性的研究2 涤棉包芯纱的力学性能研究 表2 - 3 纱线屈服伸长t 检验结果 自由度 临界置信水平值( 双 t 检验对象 差值变量置信区间结果判断 d f尾检验1 弱服伸长 2 2 0 2 2 ( c a )3 ( 0 6 4 9 2