（纺织材料与纺织品设计专业论文）圣麻纤维棉混纺针织产品开发及性能研究.pdf

a b s t r a c t i i i lll lf l r lr i l li i iri ii y 17 3 4 3 0 1 s h e n g m af i b e r i sr e g e n e r a t e dc e l l u l o s ef i b e rm a d ef o r mj u t ea n da m b a r ya n d r e s e a r c h e df r o ms i m i l a rp r o d u c t i o nt e c h n i q u e s 晰t hr a y o n t h e r ei sn om i s t a k e s ，s u c ha s s e n s i t i v i t yt os k i n , i t c h i n ga n de a s yt ow r i n k l e a tt h es a n l et i m e ，i th a sg o o da b s o r b i n g h u m i d i t ya n da n t i m i c r o b i a lq u a l i t i e s s oi t i st h ee c o l o g i c a lt e x t i l ef i b e ro fn e ws t y l e ， h e a t h y , f a s h i o na n dg r e e ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n i th a sv e r yi m p o r t a n ts i g n i f i c a n c et o r e s e a c ha n dd e v o l o pq u a l i t i e so fs h e n g m af i b e ra n di t sp r o d u c t i o n i nt h i sp a p e r , w ea n a l y s et h es p i n n i n gp e r f o r m a n c eo fs h e n g r n a c o t t o nb l e n d e dy a m a n dp u r ey a ma n dr e a c hac o n c l u s i o nt h a ti t ss t r e n g t hi si na c c o r d a n c e 、析t l ls i m p l em o d e l o fb l e n d e dy a ma n d 埘t l lt h ec h a n g eo fs h e n g m af i b e rc o n t e n t ，t h es t r e n g t ho f s h e n g m a c o t t o nb l e n d e dy a mi sl o w e s tw h e nt h eb l e n d e dr a t i oo fs h e n g m af i b e ri s7 0 t h ec r i t i c a lt w i s tf a c t o ro fp u r es h e n g m ay a mi s3 5 4 w i t ht h ei n c r e a s eo ft h eb l e n d e d r a t i oo fs h e n g r n af i b e r , t h eu n e v e n e s so ft h es h e n g m a c o t t o nb l e n d e dy a md e c r e a s e s d e t a i l so fw e a r i n g p r o p e r t i e ss u c ha ss t r e n g t h , d r a p a b i l i t y , q u i c km o i s t u r ea b s o r p t i o n , a i rp e r m e a b i l i t ya n dm o i s t u r ep e r m e a b i l i t ya l et e s t e di nt h i sp a p e r w em a k et h eo b j e c t i v e e v a l u a t i o na n da n a l y s i sf o rt h ec h a r a c t e r sb yu s i n gg r a yo p t i m a lj u d g m e n t f u r t h e r m o r e ，t h es h e n g m af a b r i c s a r ep r o c e s s e d 埘mt h ea l k i l ia n dh e a t i n g p r o c e s s t h er e s u l t ss h o wt h a tt h es t r e n g t h ，d r a p a b i l i t ya n dw a r m t hd e c r e a s eb yt h ea l k i l i p r o c e s sa n dt h es t r e n g t hd e c r e a s e sw i t i lt h eh e a t i n gp r o c e s s t h ed r yh o ta i rp r o c e s sh a sn o r e m a r k a b l ee f f e c tt op r o p e r t i e so ft h es h e n g r n af a b r i c s i na d d i t i o n ，t h i sp a p e ra n a l y z e s t h ea n t i - m i t e sp r o p e r t i e so fs h e n g m af a b r i ci nd e t a i l i ti n d i c a t e st h a ts h e n g m af a b r i cc a n r e s i s ts o m ek i n d so fm i t e s ，a n dw a s h i n gw i l la f f e c tt h ea n t i m i t e sp r o p e r t i e so fs h c n g m a f a b r i c t h i sp r o p e r t yw i l lb ew e a k e n e dw i t l lt h en u m b e ro f w a s h i n g k e yw o r d ：s h e n g m af i b e r ；k n i t t e df a b r i c ；m e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ；c o m f o r t a b i l i y ； a n t i 。m i t e s 目录 第一章引言1 i 1 圣麻纤维概述l l - 2 国内外圣麻纤维的研究现状及存在的问题。i 1 2 1 国内外圣麻纤维的研究现状：i ：1 1 2 2 圣麻研究中目前存在的问题4 1 3 与本课题研究内容有关的研究状况5 1 4 圣麻发展前景8 1 5 本课题的研究内容和目的8 1 5 1 本课题研究内容8 1 5 2 本课题研究的目的意义及创新点9 第二章圣麻棉混纺纱的纺制及成纱性能研究1 0 2 1 纺纱方法及工艺流程设计1 0 2 1 1 纺纱方法1 0 2 1 2 纺纱工艺流程设计1 0 2 2 纺纱所用原料规格及纱线规格1 1 2 2 1 纤维规格1 1 2 2 2 纱线规格l l 2 3 实验项目1 2 2 3 1 纱线断裂强度测试1 2 2 3 2 纱线弹性测试1 2 2 3 3 纱线条干c v 值测试1 2 2 3 4 纱线毛羽测试1 3 2 4 圣麻纯纺纱强度与捻系数之问的关系。1 3 2 5 圣麻棉混纺纱的性能与圣麻混纺比之间的关系1 4 2 5 1 圣麻棉混纺纱强伸性与混纺比之间的关系1 4 2 5 2 圣麻棉混纺纱弹性与圣麻混纺比之间的关系1 9 2 5 3 圣麻棉混纺纱条干与圣麻混纺比的关系2 0 2 5 4 圣麻棉混纺纱毛羽与圣麻混纺比的关系2 l 2 6 本章小结2 2 第三章圣麻棉混纺针织物的编织及性能研究2 3 3 1 圣麻棉混纺纬编针织物的编织2 3 3 2 针织坯布的前处理定型方式2 3 3 3 坯布前处理定型2 4 3 4 圣麻棉混纺针织物性能研究2 4 3 4 1 针织物规格参数测试及结果2 4 3 4 2 圣麻棉混纺针织物保温性测试及结果分析2 5 3 4 3 圣麻棉混纺针织物毛细效应测试及结果分析2 8 3 4 4 圣麻棉混纺针织物透湿性测试及结果分析3 0 3 4 5 圣麻棉混纺针织物透气性测试及结果分析3 l 3 4 6 圣麻棉混纺针织物顶破强力测试及结果分析3 2 3 4 7 圣麻棉混纺针织物抗弯长度与悬垂性测试及结果分析3 4 3 4 8 圣麻棉混纺针织物保湿性测试及结果分析3 6 3 4 9 圣麻棉混纺针织物拉伸性能测试及结果分析3 8 3 4 1 0 圣麻棉混纺针织物耐磨性能测试及结果分析3 9 3 5 本章小结4 1 第四章圣麻棉混纺针织物服用性能的灰色近优综合评价。4 2 4 1 常用评价方法介绍4 2 4 2 灰色近优综合评价理论一4 2 4 3 圣麻棉针织物服用性综合评价4 5 4 3 1 高温环境下圣麻棉混纺针织物服用性能综合评价4 6 4 3 2 低温环境下圣麻棉混纺针织物服用性能综合评价4 7 4 4 本章小结4 7 第五章后整理加工条件对圣麻针织物性能的影响4 8 5 1 试样的准备及后整理加工条件4 8 5 1 1 织物后整理目的及本课题研究方案4 8 5 1 2 纯圣麻针织物的碱处理4 9 5 1 3 纯圣麻针织物的热定型处理4 9 5 1 4 处理后试样分类编号4 9 5 2 纯圣麻针织物后处理性能研究5 0 5 2 1 后处理针织物规格5 0 5 2 2 后处理针织物保温性测试比较5 0 5 2 3 后处理针织物毛细效应的测试比较5 l 5 2 4 后处理纯圣麻针织物保湿性的测试5 2 5 2 5 后处理针织物项破强力的测试5 3 5 3 本章小结5 4 第六章圣麻棉混纺针织物防螨性能研究5 5 6 1 螨及其危害性一。：5 5 6 2 织物防螨迫切性，5 5 6 3 防螨性能测试及分析5 5 6 3 1 防螨有效性的测试及结果分析5 6 6 3 2 后整理对针织物防螨效果影响测试及结果分析5 7 6 3 3 防螨效果耐久性测试5 9 6 4 本章小结6 0 第七章结论与展望一6 l 参考文献：6 3 攻读学位期间的研究成果6 7 致谫 6 8 学位论文独创性声明二6 9 学位论文知识产权权属声明6 9 第一章引言 1 1 圣麻纤维概述 第一章引言 圣麻纤维是以黄麻、红麻等麻材为原料，采用与粘胶相类似的生产工艺研发而 成的再生纤维素纤维。它经过蒸煮、漂白、制胶、纺丝、后处理等高科技工艺，把 麻材中的纤维素提取出来后纺丝，同时最大限度地保留了麻材中天然抗菌物质的一 种真正意义上新型再生纤维素纤维。圣麻纤维纵向有众多条纹，其横截面呈梅花形， 表面有沟痕，又因再生纤维素大分子间氢键较少，所以吸湿性、透气性较好，其面 料吸湿、排汗、穿着舒适、凉爽。此外它还具有较好的抑菌防螨性。圣麻纤维可以 在水中润胀，使活性染料迅速被吸附并在纤维中扩散，具有较好的染色性。不足之处是 湿强偏低，保形性略差。 我国是世界上的产麻大国，产量居世界第三，也是世界上麻类资源最丰富的国 家，其中以黄麻和红麻种植面积最大。麻类作为天然纤维具有抗菌、防螨的功能，在 种植时不需要施农药和杀虫剂，体现了2 l 世纪绿色环保的新理念。因此，麻类纺织 品是2 l 世纪最具有发展潜质的功能性纺织绿色产品之一。但是麻材单纤维长度仅有 2 5 m m ，不能直接用于纺纱，因此在纺纱及后整理上受到很大的限制。 河北吉藁化纤有限责任公司历时一年多时间自主研发出了圣麻纤维。他们经过 多次生产试验、最终完成成功规模化生产，使技术已经变的相当成熟。 圣麻纤维彻底消除了天然麻纤维制品亲肤性差、刺痒感、易起皱的缺点，同时保 持了其吸湿透气性好、抗菌防螨性。其织物具有手感滑爽、悬垂性好、色泽亮丽、 布面组织丰满圆滑的个性，是一种新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织纤维。 1 2 国内外圣麻纤维的研究现状及存在的问题 1 2 1 国内外圣麻纤维的研究现状 国内外许多学者对圣麻纤维、纱线以及圣麻机织物的物理机械性能和穿着舒适 性作了广泛的研究。 宋德武，顾宇鹭1 1 】阐述了圣麻纤维广阔的市场前景，对它的基本性质、结构特 点作了详细介绍。指出圣麻纤维可用于机织、针织纺织面料、医用卫生材料和装饰 材料等多个方面。 郭会勇，王建坤1 2 l 介绍了圣麻纤维的结构、性能、加工工艺和应用，并且通过 与其它几种再生纤维素纤维的比较，得出圣麻纤维具有其它再生纤维素纤维所不可 比拟的优良特性。 青岛大学硕士学位论文 朱虎、刘玉森、赵博等人【3 】【4 】【5 j 1 6 l 介绍了圣麻作为一种新型纤维素纤维，纤维可 纺性好，织物亦具有手感滑爽、悬垂性好等优良性能，分析结果表明圣麻及其混纺 织物具有广阔的应用前景。 李南【。7 】采用常规测试法，结合红外光谱、x 射线等测试方法，对圣麻纤维的结 构和性能进行了测试分析。结果表明圣麻纤维与天然麻纤维相比，保持了麻纤维的 吸湿透气、抑菌和杀菌、易于染色等优点。改善了天然麻纤维可纺性差、亲肤性差 的缺点。 杨庆斌，赵堂英，苟珊【8 i 研究了圣麻纤维的基本性能，并与粘胶纤维的基本性 能作了分析比较。 翟亚丽，连春，孔繁荣1 9 j 对圣麻纤维的强伸性能、摩擦因数、吸湿性能等进行 了分析，并研究了不同种类的圣麻混纺纱的有关性能。 赵博【i o l 【1 1 1 2 】针对圣麻及涤纶的性能特点，分析探讨了圣麻与涤纶混纺及与 m o d a l 纱混纺的成纱工艺，并提出了提高混纺纱综合质量的有效措施。 叶静，朱宏达，邱万福1 1 3 】介绍了圣麻纤维的性能特点，通过设计工艺试验分析 了纺纱工序中影响圣腑涤纶混纺竹节纱质量的因素，并讨论了工艺参数的配置以及 采取的技术措施。 薛少林1 1 4 l 为了提高圣麻棉混纺细号纱的成纱质量，根据圣麻纤维的性能特点， 以s m c j 6 5 3 57 3 5 t e x 混纺纱及股线为例，分析了纺纱工艺配置情况，介绍了生产 中采取的主要技术措施。 戚桂芹，别红雨【1 5 】分析了圣麻纤维与涤纶纤维的性能特征，介绍了圣麻纤维与 涤纶纤维的纺纱工艺配置，提出两种纤维采用条混以保证混合比例。 刘积江，薛少林，邓玲侠1 1 6 j 探讨特细号圣麻棉混纺纱的浆料配方和浆纱工艺。 采用多种浆料组成的浆料配方，遵循重被覆、兼顾渗透、低伸长、贴伏毛羽的工艺 原则进行上浆，合理配置浆纱工艺，克服了纱线毛羽多、强力低、单强不匀率高的 缺点，保证了产品的顺利开发。 张玉清，杨庆斌旧为了探讨圣麻m o d a l 纤维混纺纱的混纺比及圣麻纤维纯纺纱 捻系数对成纱力学性能影响，将圣麻纤维以不同的捻系数纯纺及圣麻与m o d a l 纤维 以不同的混纺比混纺成纱，并对其成纱性能进行拉伸测试与分析。 翟亚丽、陈理【1 8 l 针对圣麻纤维的性能特点及生产中存在的问题，通过选择合适 的混和方式、合理的细纱捻度及氨纶的预前伸倍数等技术措施，使得成纱各项质量 指标均达到f z t 2 0 1 0 2 0 0 1 棉氨纶包芯本色纱标准一等品的要求。 刘金辉，李维周，佘崇舰1 1 9 】通过研究指出圣麻纤维与c o o l p u l s 纤维混纺的关键 是确保原料充分混和均匀。粗纱捻系数及钢丝圈选择对成纱质量的影响较大，要控 制好这几方面关键技术措施，并严格按i s 0 9 0 0 1 质量体系要求做好全面质量管理， 2 第一章引言 成纱质量才有保证。 董明冉，张玉清【2 0 】通过试验，分析探讨了圣麻纯纺纱捻系数和强力的关系，以 及圣麻m o d a l 混纺纤维混纺比与强力的关系。 周天胜1 2 i j 介绍了圣麻纤维的性能特点，并通过工艺试验，分析了圣麻棉混纺纤 维的性能、纺纱工艺对该混纺纱线质量的影响，探讨了提高成纱质量应采取的有效 技术措施。 杨乐芳田j 介绍了圣麻纤维的物理和化学性能，提出了一系列辨别圣麻纤维的方 法，并且对圣麻织物舒适性能和功能性做了初步探讨：针对圣麻纤维在纺纱织造过 程中的特点提出了一些关键技术要求。 翟亚丽，孔繁荣1 2 3 1 分析了圣麻弹力府绸面料的制造工艺，包括络筒、整经、浆 纱、穿经、织造等。 翟亚丽，王素刭2 4 l 阐述了圣麻纤维的优点，并探讨了利用涤纶与圣麻纤维的良好 互补性开发轻薄涤麻机织物的织造工序的技术关键，并对其风格进行了综合评价。 韩学政，张本孟，宋均宜1 2 5 】根据竹炭纤维、圣麻纤维、天丝的特点，研究探索 出一套完整的纺纱和浆纱织造的工艺参数，有效地提高了棉网质量、熟条质量，解 决了毛羽贴伏差等问题，提高了成纱质量及织机效率。竹炭纤维天丝圣麻混纺面料 具有超强吸附异味、良好的排汗吸湿性，抗菌防霉，抑螨驱螨等功能，产品风格独 特，是制作各种高档服装、家用纺织品的理想面料。 唐琴，吴基作i 冽利用圣麻与t e n c e i 纤维混纺开发出吸湿透气、高附加值面料， 并探讨了纺纱、织造的工艺、染整工艺及加工过程中的关键技术。指出要开发出优 质的圣麻产品必须注意的问题。 严瑛瞄7 j 充分利用现有色织加工设备，对开发粗犷、高雅、装饰性强的圣麻棉色 织提花装饰系列产品做了简述，并对其产品设计及制造工艺的优选进行了初步探讨。 王素玲l z 剐详细介绍了圣麻纤维的形态结构和物理机械性能，指出了圣麻纤维机 织产品设计的要点和纺织工艺的特点，对圣麻纤维、竹浆纤维以及棉纤维面料的服 用性能进行了测试分析，采用模糊数学综合评判方法对各织物性能进行客观的评价， 并以此为依据，指出了织物的原料组合、织物结构、品种规格等因素对织物性能的 影响。 张宝华1 2 9 j 简述了利用竹炭纤维与圣麻纤维、天丝纤维开发混纺面料的生产实践 工艺，并详细介绍了其在纺纱、织造加工过程中的工艺参数，还分析解决了纺纱、 织造中出现的问题，从而使最终产品符合产品质量要求。 王世利，张志，高慧等p o 利用羊毛、涤纶及圣麻纤维混纺开发生产薄花昵，不 仅发挥了羊毛纤维的优良特性，也发挥了圣麻纤维的吸湿透气特性；同时使呢绒产 品具有一定的抗菌防霉效果。毛涤圣麻昵绒产品手感滑爽富有弹性，抗折皱、保形 3 青岛大学硕士学位论文 好，是适于春夏季休闲装、衬衣、裤装、裙子等的良好面料，具有良好的市场前景。 翟亚丽，王素玲，孔繁裂3 l j 为研究圣麻涤混纺织物的性能，测试了混纺织物的 抗弯性、折皱回复性、透气性与导湿性、织物的表面摩擦性能、抗起毛起球性、光 泽度等。结果表明，圣麻涤混纺织物有良好的爽身、透气、柔软性，适合制作服用面 料。 张明霞、张玉清、王志辉1 3 2 】三人对圣麻、天丝、精梳棉三组分混纺针织用纱的 混合方法、纺纱工艺流程以及各个工序的工艺配置进行了探讨，并讨论了提高成纱 质量的技术措施。 赵博1 3 3 1 介绍圣麻纤维的加工工艺，通过性能测试试验，分析该纤维及其面料的 各项性能特点。圣麻纤维具有强度高、吸湿性好、透气性佳、耐磨性好、天然抗茵 防霉、染色性佳、固色率高以及可生物降解等优点。用它加工的针织面料性能也较 优良，能够有效改变产品风格，是制作各类高档服装的理想面料，产品应用前景广 阔。 冼汉微，徐佩芳1 3 4 】阐述了开发圣麻针织产品筛选原料的过程，以使产品达到最 佳的应用效果。介绍了采用圣麻和仿麻原料开发针织品时突破的几个技术关键点， 并确定了大生产的工艺。 商海燕，孟家光【3 5 l 介绍了圣麻纤维的基本形态和性能，并以7 种针织物基本组 织为例，分析了圣麻纤维针织物的编织工艺要点。 严瑛1 3 6 j 综述性的介绍了我国麻材的现状及圣麻纤维的生产加工工艺，详细论述 了圣麻纤维的发展前景、产品研发及主要性能，尤其是对抗菌防螨性能给出了定量 的研究和产品的应用方向。 以上主要是对圣麻纤维、圣麻分别与涤纶、m o d a l 、c o o i p u l s ；c l g 纺的成纱工艺以 及相应机织物的性能分析。与圣麻机织物的研究规模相比，关于针织物方面的研究 文献就少得多，并且大多学者是对圣麻，涤纶织物混纺进行了深入研究，对圣麻棉混 纺针织物的研究较少。 1 2 2 圣麻研究中目前存在的问题 目前大量的研究是针对圣麻及其产品尤其是机织物的物理机械性能，而对圣麻 针织物的的研究很少；圣麻纤维初始模量较低，易变形易褶皱，使得后整理对圣麻 纤维的影响尤为重要，这一方面的研究相对较少，尤其没有给出一个定量的分析说 明，缺乏对圣麻混纺针织物服用性能进行比较全面系统的研究。 很多对圣麻纤维的介绍都是出于商业目的，大多围绕吸湿透气而展开；对于圣 麻纤维优良的保暖性瞄l 的研究更是空白。很多的研究仅仅通过圣麻织物良好的吸湿 透气性，提出圣麻适合作春夏服装面料，而没有考虑保暖性。圣麻良好的抗菌防螨 4 第一章引言 分 性也只是综述性的引用介绍，没有作科学量化的研究。本文针对以上不足之处，总 结前入的经验，创新性的对圣麻针织产品进行了比较系统的研究。 1 3 与本课题研究内容有关的研究状况 国内外对圣麻纤维、纱线及织物做的详细研究，使我们对圣麻产品有了比较深 入的了解；很多的学者也对各种织物不同方式的处理进行了系统的研究。对我们进 行圣麻织物后处理提供了借鉴的思路。 应用热处理方法对织物进行后整理的研究包括： 王黎明，沈勇，谭伟兴【3 刀在干热空气、过热蒸汽和饱和蒸汽热处理条件下，对 苎麻织物和涤麻混纺织物的力学性能变化进行了研究，并探讨了热处理条件对这些 性能的影响。 王春梅，王锐，陈玉顺1 3 8 】以c o p e t 及p 1 r r 为原料经复合纺丝制备了c o p e t 丌 复合纤维，研究了热处理对c o p e t v i t 纤维卷曲性能的影响。 s n e z a n ab s t a n k o v i c ，d u s a np o p o v i c ，g o r a nb p o p a r i c i 卅指出由于麻独特的纤维 特性及其可生物降解性，它现在重新成为为一个服装纺织品应用纤维的来源。为了 了解纤维素纤维织物的导热现象，他们对织物热性能和与热性能相关的性质( 孔隙 度，透气性) 进行了研究。 应用碱处理方法对织物进行后整理的研究包括： ( 1 ) n a o h 处理。 白秀娥1 4 0 j 讨论了聚对苯二甲酸丙二脂纤维在n a o h 水溶液中碱处理的工艺条 件，并利用正交试验法分析了影响p 1 广r 纤维碱处理的各个因素，得出了p 1 r r 纤维碱处 理的最佳工艺条件。 刘燕平，吴济宏，吴青【4 l 】测试了以不同浓度n a o h 在不同张力条件下处理竹原 纤维纱线，再用乙二醛进行交联改性，对改性后纱线的结构和性能进行了表征。用 红外光谱和x 射线光电子能谱研究了纱线的结晶结构。 刘峻，张瑜，李刚等1 4 2 】讨论了使用碱处理方法对抗菌导湿涤纶进行亲水化改性 的影响。用保水率和快干性能对纤维的吸湿、导湿性能的变化进行表征，探讨了碱 处理对纤维的表面结构、吸水性、导湿性及抗菌性能的影响。 郑今欢，殷瑛，关艳锋等1 4 3 】通过s e m 观察及失重率、拉伸曲线和弹性回复率 等指标的测定，研究了碱处理对期陌、p e t 等纤维形态结构特征和力学性能的影响。 朱亚伟，任学宏，吴徽宇【4 4 】采用保持原长方式在不同碱浓度下处理l y o c d l 纤维 探讨碱处理对l y o c e i l 纤维热稳定性的影响。l y o c e l l 纤维经一定浓度的碱处理后， 增加了纤维的晶粒尺寸，消除或减少了纤维原有晶体的缺陷，从而提高了纤维的热 5 青岛大学硕士学位论文 分解稳定性。 张华，冯家好，王杰等1 4 5 】针对大麻织物染色性能差的问题，利用不同浓度的烧 碱溶液对大麻织物进行处理，观察并测定碱处理后大麻织物的吸湿率、吸水率、染 色及其力学性能的变化。高浓度碱处理会引起织物抗弯刚度的增加，导致大麻织物 手感变差，所以在对大麻织物进行碱处理时要注意选择适当的工艺。 白秀娥，管新海【蜘研究了碱处理对p 1 t 纤维的结构性能及其表面形态的影响。 结果表明：l r i t 纤维经碱处理后，表面形成明显的坑穴，结晶结构和热性能变化不 大，强度有所降低，吸湿性能、染色性能有所提高。 刘燕平，吴济宏1 47 j 研究了碱处理前后竹原纤维的吸放湿性能。结合纤维的x 衍 射图谱及表面形态，分析了碱处理前后纤维的微观和表面结构，并与竹浆纤维进行 了对比。 陈莉，黄故，许鹏俊1 4 8 l 采用碱处理和果胶酶处理，对彩色棉的杂质含量进行了 测定，认为果胶与脂蜡质是影响彩色棉吸湿性的主要因素，用果胶酶对彩色棉纤维 进行煮练，并与传统的碱处理方式进行对比。 玉俊勃，郑水蓉，赵川等【4 9 】通过优化碱处理工艺条件改善苎麻纤维结构和性能， 同时对醋酸纤维素进行改性处理，制备了苎麻纤维增强醋酸纤维素复合材料。 m a r i a n n el et r o e d e c ，c l a i r es p e y r a t o u t ，a g n 色ss m i t h ，t h i e r r yc h o t a r d s o l 为了更好 地了解碱处理纤维素纤维的机械特性的变化，对纤维表面作各种化学处理的研究。 通过电子扫描显微镜，热分析，x 射线衍射和红外光谱等几种手段对处理过的纤维 特征的影响已经作了研究，以便评估对纤维本身性能的影响结果。 j a n s i r o k y , a v i n a s h p m a n i a n ，b a r b o m s i r o k a l 5 lj 设计实验来研究在不同的工艺参数 下l y o e e l l 织物经烧碱连续处理后的性能指标。工艺参数的设定要考虑到织物的规 格，碱的浓度，织物的张力，温度以及作用时间。他们以烧碱浓度，温度，张力为 变因测试了l y o c e l l 平纹织物在烧碱连续作用下性能的影响。碱处理引起的织物中纤 维的膨胀受碱的浓度和浴液的温度的影响。纤维的膨胀引起的织物的收缩导致织物 宏观结构和性能的变化。并研究了对织物的抗弯刚度，吸湿性，折皱恢复性，强力 和耐磨性的影响及变化。 ( 2 ) 液氨处理。 朱亚伟，邵天华，赵刹5 2 】通过研究设计了多种方案，比较了t e n c e l 纤维在有张 力和无张力状态下，经不同浓度的氢氧化钠溶液处理后，对直接染料的染色性能的 差异，并对碱处理的工艺条件进行了筛选。 仲琪1 5 3 】研究指出液氨处理对降低织物的缩水率、改善粘胶织物的染色性、提高 织物的弹性和耐磨性都较为明显。 冯家好，张华，李俊1 5 4 】观察并测定经液氨和交联处理后亚麻织物的舒适性及力 第 引言 学性能的变化，对比分析不同处理条件对亚麻织物服用性能的影响。 虽然液氨是一种新型的碱处理工具，具有分子小反应迅速等优点，但是由于其 对设备的要求较高，故大部分学者采用了传统的n a o h 碱处理方法。 另外，有些学者对针织物各种服用性能、防螨性以及模糊综合评价作了详细的 研究分析。 王秋美i s 6 研究t v i i o f t 纤维复合双罗纹针织物的热湿舒适性，找出了原料对针织 物性能的影响关系，并利用灰色聚类分析得出合理的纱线搭配原则。 瞿永，i - 佳仙1 5 7 j 为更好地了解聚乳酸纤维织物的服用性能，提高产品开发的针 对性，对相近规格的多种织物进行比较全面的性能测试。 贾玉梅，张才前1 5 8 】针对麻含量对织物散湿性能及挺括、平整性能的影响较大。 对六种不同的麻涤混纺织物的散湿性能、压缩性能、拉伸性能及折皱回复角进行系 统分析。 朱华，张建春，来侃1 5 引采用纤维素酶结合n a o h 溶液对再生纤维素纤维l y o c e 进行破坏处理的方法，验证了l y o c e l l 纤维皮芯结构的特点。为采用酶碱法处理 l y o c e l l 纤维的方法制造超细纤维织物的可能性提供了依据。 高鹏，秦志宏，王力民等1 6 0 l 考虑到l y o c e 织物的染整加工依然是染整界的一项 技术难题，主要研究对l y o c e l l 织物采用烧碱处理以改变织物的性能，并得到了较为 满意的结果。 吴明华，陈水林1 6 1 阐述了聚酯纤维及其混纺织物碱减量技术及其进展。 朱伟梨6 2 j 主要研究了竹浆纤维在染整加工过程中碱对其抗菌性的影响，讨论了 碱的浓度、温度、时问等参数的影响，确定最小影响参数，从而为竹浆纤维的染整 加工提供参考数据。 姜淑媛，陈志华1 6 3 】针对服装穿用的内外方面的无限制性与多元化，探究针织物 与机织物的基本结构不同而导致的不同感受。 文逸华，章回梅岬】对纯棉织物用抗菌卫生整理剂s c j 9 6 3 进行整理，采用定性 的抑菌圈法和定量的菌种培养计数法，对整理后织物的抗菌效果和耐久性进行测试。 张红霞，朱莹，祝成炎1 6 5 l 用多种具有抗茵性能的纤维原料制织了织物试样，采 用振荡烧瓶法对各织物试样的抗菌性能进行了测试和比较，以探究不同种类抗菌纤 维原料、抗菌纤维原料含量等与织物抗菌性能之间的关系。 张卓然，郑丛龙，王世仪等m 对大连印染厂试产的x s i _ 4 有机硅等抗菌整理布 进行了抗菌效力检测，显示对细菌具有1 0 0 的抑菌率，而且有较强抗皮肤癣菌和污 染性霉菌的效力，同时具耐紫外线照射，耐高温高压，耐洗涤等优良性能。 蔡文生，周绍箕1 67 j 以自制的抗菌剂，粘合剂为主要原料研制了抗菌织物，对织 物的应用性能进行了测试。 7 青岛大学硕士学位论文 欧阳友生，陈仪本，彭红掣酗1 分析了国内外织物防螨抗菌测试方法及其评价标 准的现状、存在的问题及发展趋势，提出了加快制定“织物防螨”和“织物抗菌”测试 方法及其评价标准的建议。 翟震宇i 叫绍了针织物抗菌性能测试的主要方法及测试原理，比较并分析了 f z 厂r 7 3 0 2 3 2 0 0 6 抗菌针织品标准中吸收法抗菌性能测试与国家标准g b 厂r 2 0 9 4 4 2 2 0 0 7 纺织品抗茵性能的评价第2 部分：吸收法两种抗茵测试标准的异 同点，并指出了两个标准的优缺点。 壬海英l _ 捌介绍了薄型织物舒适性指标的选择，根据模糊数学原理，计算指标权 重，建立模糊关系矩阵，确定数学评价模型，对薄型织物的舒适性进行评价。通过 评价模型对1 0 种经过不同处理织物的舒适性做出综合评价，并同主观穿着实验结果 进行对比，取得较好的一致性。 侯彩虹，崔运花，余润仙等l7 1 j 在织物客观评估的基础上，提出了基于减法聚类 与模糊c 均值( f c m ) 聚类的集成方法用于纺织品质量评估分析。 郑鹏程，汪学骞，陈翟等1 7 2 】选取7 种测试样品，运用模糊聚类分析方法综合评 价了织物的变形舒适性能。 曹斯通1 7 3 j 采用模糊聚类分析方法对新开发的莫代尔毛精纺面料手感、色彩、质 地、价格进行分析比较，从而为市场分析和改进该产品设计提供了客观的依据。 1 4 圣麻发展前景 圣麻纤维在多家企业成功试纺，从低支纱到高支纱、从平纹布到斜纹布、最后 到染色都取得了较好的成果。经过长期的初步探索，已经积累了一些纺纱、织布、 染整经验i 。 圣麻纤维采用的生产工艺使得麻纤维吸湿、抗菌、易于染色等优良特性得到保 持，同时又改善了麻纤维的可纺性能和穿着舒适性，但是也使织物失去了麻纺织品原 有的粗犷风格，同时圣麻纤维湿强偏低，保形性略差，通过对纺纱织造工艺参数合 理的选择使织物的这些不足得到改善。随着圣麻纤维市场开发的不断深入，圣麻纤 维的前景将越来越广阔。 1 5 本课题的研究内容和目的 1 5 1 本课题研究内容 1 开发出不同混纺比的圣麻棉混纺纱，对混纺纱的性能进行综合研究，利用混 3 ，7 第一章引言 纺纱强度的简化模型理论对圣麻棉混纺纱的强度随混纺比的变化规律进行分析。确 定纯圣麻纱的临界捻系数，解决纺纱中的关键技术。 2 对不同混纺比的圣麻棉混纺针织物的力学性能和舒适性能进行研究，确定混 纺比对针织物服用性能的影响。采用灰色近优评价理论对其服用性能进行综合评价。 3 采用不同的后处理方法对针织物进行后处理加工，测试处理后针织物性能的 变化，以便为生产工艺提供指标。 4 对圣麻混纺针织物进行织物防螨效果测试，并确定不同的混纺比、后整理加 工方式以及水洗对防螨效果的影响。 1 5 2 本课题研究的目的意义及创新点 圣麻纤维作为新型再生纤维素纤维，它的原材取自于天然麻材这种性能优良的 天然纤维，生产工艺与粘胶类似；由于在生产加工中有意识的最大限度保留天然麻 材中的防螨物质，使得它区别于普通粘胶纤维。 但是作为服用纺织材料仅仅因为具有防螨性能是远远不够的，因此本课题对圣 麻棉混纺纱的力学性能进行测试，分析随圣麻比例的变化而引起的性能变化，并且 建立模型进行分析。由于国内外对圣麻棉混纺针织物的性能做的研究比较少，故本 文对圣麻棉混纺针织物的机械性能和舒适能做了进一步探讨；采用不同的后处理方 式进行处理，研究探讨了性能的变化。 目前有关防螨抗菌的各种说法，大都是综述性的；本研究采用比较成熟且运用 普遍的趋避率实验法测试整理前与整理后圣麻棉混纺针织物的防螨性能，得到一个 比较科学合理的答案，对圣麻针织物的防螨特性做了进一步证实，使人们对防螨抗 菌性以及圣麻的防螨抗菌性有一个比较全面认识。 9 第二章圣麻棉混纺纱的纺制及成纱性能研究 第二章圣麻i s 混纺纱的纺制及成纱性能研究 由于圣麻具有一系列优良的性能，可以纯纺、与棉混纺及与涤纶混纺，纯圣麻 纺纱充分利用圣麻的性能上的优点，使织物具有良好的吸湿、放湿和透气性并且柔 软舒适。但织物的尺寸稳定性不好，过于柔软而没有身骨，适合做内衣和婴儿服装。 圣麻棉混纺充分利用圣麻纤维光泽好、模量小的特性改善棉织物的光泽和悬垂性； 利用其吸湿快干的特性，改善棉织物的放湿性能；同时棉纤维也可以弥补圣麻纤维 湿强不足的缺点。常见的混纺比有圣麻棉8 0 2 0 ，7 0 3 0 ，6 0 4 0 等。圣麻涤纶混纺， 涤纶纤维可使织物有较高的强力，尺寸稳定性好，但织物的吸湿透气性差且容易产 生静电，涤纶与圣麻纤维混纺，- 所得织物的性能可以得到很大的改善1 2 。本文基于 此，选择了圣麻与棉混纺进行研究，以期开发出受市场欢迎的纺织产品。 纱线的力学性能对纺织品的强力、外观、手感等方面均有显著的影响，它不仅要 支配纺织加工的工艺条件，而且直接决定了纺织品最终的服用价值，因此研究圣麻 纤维棉混纺纱线的力学性能具有一定的理论价值。另外，纱线的条干和毛羽会影响 针织物的工艺和外观。因此，本章主要研究圣麻纤维棉混纺纱线的拉伸、弹性以及 混纺纱线的条干均匀度、毛羽等与圣麻纤维混纺比之间的关系。 2 1 纺纱方法及工艺流程设计 2 1 1 纺纱方法 两种或多种纤维混纺常采用以下两种方法：一是各组分纤维分别制条后在并条 机上混合即条混；二是各组分纤维在开清棉阶段进行混合即纤混。 圣麻纤维和棉纤维两种纤维一种为化学纤维，另外一种为天然纤维，对于性能 不同的两种纤维采取条混，提高纱线品质。 2 1 2 纺纱工艺流程设计 1 圣麻生条的制作 圣麻纤维jf k 一5 0 0 开松机- - f t w l5 5 c r 自动喂给机( 附电子称重、自调匀整装 置) - - - a 1 8 6 f 梳棉机一圣麻生条 2 精梳棉制条 f a 0 0 2 自动抓棉机专s f a 0 3 5 c 混开棉机一f a 0 2 5 多仓混棉机jf a l 0 6 开棉机 l o 青岛大学硕士学位论文 寸s f a l 6 1 b 振动给棉机- - f a l 4 1 单打手成卷机jf a 2 3 1 a 梳棉机- - f a 3 0 4 预并条机 一f a 3 3 1 条卷机jf a 2 5 1 a 精梳机 3 并条混合及纺纱 嘉羹毳羹 - - - f a 3 叫并条机( 三道，专f a 4 9 6 粗纱0 l - - f a 5 ，4 细纱机 一g a l 0 3 络筒机 2 2 纺纱所用原料规格及纱线规格 2 2 1 纤维规格 实验中所用的纱线纤维原料规格如表2 1 所示。 表2 1 纤维原料规格 2 2 2 纱线规格 为充分研究圣麻棉混纺纱各组分纤维对纺纱及成纱性能的影响，纺制七种不同 混纺比的1 8 2 t e x 的圣麻棉混纺纱线，设计圣麻棉混纺成纱混纺比和参数如表2 2 。 另外，为研究捻系数对纯圣麻纱线强度的影响，纺制1 8 2 t e x 的圣麻纯纺纱，捻系数 分别为6 0 捻1 0 c m 、6 5 捻l o c m 、7 0 捻1 0 c m 、7 4 捻1 0 c m 、8 0 捻l o c m 、8 5 捻1 0 c m 、 9 0 捻1 0 c m 、9 5 捻l o c m 、1 0 0 捻l o c m 、1 1 0 捻l o e m 。 第二章圣麻，棉混纺纱的纺制及成纱性能研究 表2 2 混纺纱各组分混纺比 2 3 实验项目 2 3 1 纱线断裂强度测试 测试纯圣麻纱、圣麻棉混纺筒纱及纯棉筒纱的断裂强度；不同捻系数的纯圣麻 纱的强度。 实验仪器与实验条件： 实验仪器：y g 0 6 1 型电子单纱强力仪( 纱线强力测试功能) ，根据g b 3 9 1 6 8 3 标 准测试不同混纺比的圣麻棉混纺纱的强伸性能。 实验条件：温度：2 0 ，相对湿度：6 5 ，夹持距离：5 0 0m l n ，拉伸速度： 5 0 0 m m m i n 。 2 3 2 纱线弹性测试 测试纯圣麻纱、圣麻棉混纺筒纱、纯棉纱的弹性恢复率、塑性变形率和应力松 弛率。 实验仪器与实验条件： 实验仪器：y g 0 6 1 型电子单纱强力仪( 纱线弹性测试功能) 。 实验条件：温度为：2 0 。c ，相对湿度为：6 5 ，试样长度为5 0 0 m m ，试验速度 为5 0 0 m m m i n 。 试验方式：定伸长弹性实验，定伸长值为断裂伸长量的3 0 ，定长停留1 8 0 s ， 始停位置1 2 0 s ，预加张力为1 5 0 n ，反复操作1 次。 2 3 3 纱线条干c v 值测试 测试纯圣麻纱、圣麻棉混纺筒纱、纯棉筒纱的条干c v 值。 1 2 青岛大学硕士学位论文 乌斯特( u s t e r ) 纱线测试仪。 实验前，将纱线置于温度为2 0 4 - l ，湿度为6 5 3 的环境下预调湿4 8 h ，实 验时温湿度同上。 2 3 4 纱线毛羽测试 测试纯圣麻纱、圣麻棉混纺筒纱、纯棉筒纱的不同长度毛羽的个数。 实验仪器：长岭纺电y g l 4 7 毛羽仪，每种圣麻纤维棉混纺纱线l 管5 次片段长度： 1 0 m 。 测试速度：3 0m m i n 。 温度：2 0 2 相对湿度：6 5 2 。 2 4 圣麻纯纺纱强度与捻系数之间的关系 通过实验，得到1 0 组不同捻系数纯纺圣麻管纱的断裂强度与断裂伸长率如表 2 3 所示。 表2 3 圣麻纯纺纱在不同捻系数下的断裂强度和断裂伸长率 根据表2 3 ，用软件进行高级拟合，得到圣麻纯纺纱强度随捻系数变化的曲线 如图2 1 所示，并且得到两者之间近似的数学关系为： y = - 0 0 0 0 2 x 2 + o 1 4 1 6 x 一1 0 4 0 1 2 一( 1 ) 1 3 第二章圣麻 帝混纺纱的纺制及成纱性能研究 食