【材料学论文】舒适性涤纶针织物的设计、织造及后整理（精彩论文免费分享！） .pdf

北京服装学院 2008 届硕士学位论文 1 北 京 服 装 学 院 材料科学与工程 学院 系 学院 系 材料学 专业专业 2008届研究生毕业设计 论文 题题 目目 舒适性涤纶针织物设计 织造及后整理舒适性涤纶针织物设计 织造及后整理 英文题目英文题目 design knitting and finishing comfortable polyester knitted fabric 说明书说明书 页页 图图 纸纸 张张 学生姓名学生姓名 范雨昕范雨昕 班级学号班级学号 05 研研 3 班班 指导教师指导教师 周周 静静 宜宜 2007 年年 12 月月 10 日日 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 2 北京服装学院学位论文原创性声明北京服装学院学位论文原创性声明 本人郑重声明 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 除文中已经注明引用的内容外 本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的作品成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人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 日期 年 月 日 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京服装学院有关保留和使用学位论文的规定 即 研究生在 校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京服装学院 学校有权保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许学位论文被查阅和借阅 学校可以公布学位论文 的全部或部分内容 可以允许采用影印 缩印或其它复制手段保存 汇编学位论文 保 密的学位论文在解密后遵守此规定 保密论文注释 本学位论文属于保密在 年解密后适用本授权书 非保密论文注释 本学位论文不属于保密范围 适用本授权书 本人签名 日期 导师签名 日期 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 3 舒适性涤纶织物的设计 织造及后整理 摘 要 本文首先对针织样品进行结构及结构参数的设计 然后采用不同混纺 比的三叶形改性涤纶 棉混纺纱线 常规涤纶纱线及纯棉纱线织造了七块 纬平针织物 采用纯改性涤纶纱线织造了五块不同组织结构的针织物 并 对所有针织物进行了碱溶液处理 利用透气仪 起毛起球箱 摩擦式静电 测试仪等设备测试了针织物的吸湿 透气 起毛起球 透湿及静电等性能 最后利用 kes 织物风格仪对织物进行风格测试及评价 结果显示 纱线 组成和组织结构对针织物的各项性能均有不同程度的影响 经碱液处理 后 改性涤纶针织物的吸湿 透气 起毛起球及静电等性能得到一定改善 而在改性涤纶纱线中混入棉纤维或对改性涤纶织物用抗静电剂进行处理 均可以使改性涤纶针织物的抗静电效果得到显著改善 关键词 三叶形改性涤纶 针织物 舒适性 性能 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 4 design knitting and finishing of comfortable polyester knitted fabric abstract the paper using tailored polyester yarn cotton yarn and some different of blending ratio polyester cotton yarn to design and knit some fabrics carrying on causticization and antistatic treatment then determinate a series of properties such as permeability pilling and antistatic property finally using kes for testing and appraisaling the style the results show that the sort of yarn and knitting stitch effect on many properties of fabric after causticization the surface of tailored polyester fiber appears a lot of grooved cross section the absorbency air permeability of knitting fabric did have been improved adding 20 cotton to tailored polyester yarn and processing finish both can improve the antistatic electricity effect key words profiled modified polyester knitted fabric comfort property 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 5 目 录 前言 1 1 文献综述 2 1 1 舒适性聚酯纤维的发展 2 1 2 改性涤纶纤维种类 2 1 3 改性涤纶的研究进展 4 1 4 服装舒适性研究进展 5 1 5 服装舒适性的影响因素 5 1 5 1 人的影响因素 5 人的物理状态 6 人的生理状态 6 人的心理状态 6 1 5 2 服装因素 6 服装材料 6 服装款式造型 6 服装压力 7 1 5 3 环境因素 7 自然环境 7 社会环境 7 1 6 服装舒适性评价方法的研究现状 8 1 6 1 织物舒适性客观评价方法的研究现状 8 织物热阻值和透气率对服装舒适性的影响 8 吸湿性 芯吸能力 干燥速度及延伸性 8 面料热量 水分子移动特性对面料穿着舒适性的影响 8 服装微气候评价法 8 暖体假人法 8 1 6 2 服装热湿舒适性主观评价方法研究现状 9 生理学评价法 9 心理学评价方法 9 1 7 涤纶织物的后处理 9 1 7 1 织物碱减量处理的国内外研究进展 9 1 7 2 涤纶织物抗静电处理的研究进展 10 1 8 针织织物的设计织造与性能的研究 12 1 8 1 针织织物的发展 12 1 8 2 针织运动面料研究与发展 13 导热排汗纤维材料 13 编织方法 13 1 9 本课题研究的目的及意义 15 2 实验部分 16 2 1 纤维 纱线 织物的准备 16 2 1 1 纤维 16 2 1 2 纱线 16 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 6 2 1 3 针织物组织参数与结构设计方案 16 2 1 4 针织物的织造 17 2 2 纱线及针织物的性能实验 18 2 2 1 纱线细度的测试 18 2 2 2 纱线断裂伸长及断裂强度测试 18 2 2 3 纱线热定型 19 2 2 4 纱线横截摄影镜测试 19 2 2 5 纱线扫描电镜拍照 19 2 2 6 针织物线圈密度的测定 20 2 2 7 针织物热水洗收缩率的测定 20 2 2 8 针织物的碱溶液处理 20 2 2 9 针织物的平方米克重 20 2 2 10 针织物碱减量失重率的测定 20 2 2 11 针织物的抗静电处理 21 2 2 12 针织物回潮率的测定 21 2 2 13 针织物红外光谱测试 ft ir 21 2 2 14 针织物透气性的测试 22 2 2 15 针织物的顶破强度及顶破伸长测定 22 2 2 16 针织物的吸水性测试 22 2 2 17 针织物的静电性的测试 23 2 2 18 针织物抗静电后处理后的静电性的测试 23 2 2 19 针织物折皱回复性的测试 23 2 2 20 针织物水分浸润测试 24 2 2 21 针织物起毛起球测试 24 2 3 针织物风格测试及评价 24 3 结果与讨论 25 3 1 三叶形改性涤纶纱线的性能 25 3 1 1 三叶形改性涤纶纱线所用纤维的形态 25 3 1 2 改性涤纶纱线力学性能 25 3 2 针织物性能表征 26 3 2 1 针织物的热水收缩率 26 3 2 2 针织物碱液处理前后重量变化 28 3 2 3 针织物的力学性能 29 3 2 4 针织物的透气性 32 3 2 5 针织物的透湿性 34 3 2 6 针织物的芯吸效应 36 3 2 7 针织物的抗褶皱性 37 3 2 8 针织物的吸湿性 39 3 2 9 针织物的静电性能 40 3 2 10 抗静电处理后针织物的吸湿及抗静电性能 42 3 2 11 针织物的起毛起球性 46 3 2 12 针织物的水分浸润性 46 3 3 针织物的风格测试 48 3 3 1 针织物的拉伸性能 48 3 3 2 针织物剪切性能 49 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 7 3 3 3 针织物的弯曲性能 50 3 3 4 针织物的压缩性能 51 3 3 5 针织物的表面性能 52 3 3 6 针织物基本风格和综合风格 53 4 结论 56 5 参考文献 57 6 致谢 60 7 附录 61 8 攻读硕士学位期间发表的学术论文 64 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 1 前言 随着人们的生活水平和文化品位日益提高 着装理念也发生了新的变化 由过去传 统注重结实耐穿 防寒保暖逐渐转变为当今的崇尚运动休闲 随意自然又美丽大方 个性 彰显的现代都市人尽管对时尚的品味不同 但对服装 舒适度 的要求却始终不变 1 涤纶纤维作为化学纤维的最大品种 在穿着舒适性方面的探索最为广泛 而且早在上 世纪 60 年代就已经开始 但实际上到 80 年代中期才真正兴旺起来 典型的的改性方法有 1 吸湿性和输水性的改善 2 纤维截面形状的变化 纤维横截面形状的改变对涤纶 的吸水性有直接影响 横截面为非圆形的涤纶吸水性优于圆形横截面涤纶 3 接枝共聚 改性 接枝共聚主要包括化学接枝和辐射接枝 辐射接枝优于化学接枝 4 碱水解处理 碱水解处理是目前研究较多的改善涤纶服用舒适性的主要方法 5 超仿真技术 涤纶真 丝技术已发展到第三代仿真丝技术 运动服装大多以针织面料为主 因为针织面料采用线圈结构 具有柔软 透气 富有 弹性 穿着舒适 卫生和合身等特点 适合缝制健身 运动服装 舒适性涤纶针织运动服 装面料开发的关键是选用合适的导热排汗纤维材料 采用适当的组织结构进行纬编或经编 编织 再适当的结合后整理的方法 便可更好的发挥出舒适性针织服装的特性 本论文利用我院张大省等教师共同研制的三叶形改性涤纶纤维纺制成的纯改性涤纶 纱线 不同混纺比的改涤 棉 纯棉及常规涤纶纱线作为原料 再结合针织物的组织结构 特点 织造了十二块不同风格特征的针织物 并对这些针织物进行一系列性能的测定和表 征 为今后针织织物的舒适性能研究提供基础数据和参考 也为针织物的设计开发奠定基 础 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 2 1 文献综述 1 1 舒适性聚酯纤维的发展 聚酯纤维在穿着舒适性方面的探索最为广泛 而且早在上世纪 60 年代就已经开始 但实际上到 80 年代中期才真正兴旺起来 最典型的特征是超细纤维的生产与应用 它在 改善人们视觉 触感以及穿着舒适性等方面有了质的变化 甚至在一定程度上越过了对天 然纤维的模仿 2 专家预测 根据国内聚酯业发展趋势 到 2010 年 我国聚酯纤维在纺 织纤维总量中的比重可能提高到 50 左右 这么巨大的生产量如果还是依靠常规品种维 持 那将是不可想象的 1 2 改性涤纶纤维种类 聚酯纤维通过改性方法所生产的吸湿排汗纤维可改变其性能 使其能够快速吸水和排 汗 从而保持人体的干爽 舒适感 涤纶具有较高的湿屈服模量 所以能始终保持织物与 皮肤间舒适的微气候状态 不像棉纤维在汗湿后粘贴在人体皮肤上的极不舒适的感觉 此 类纤维在台湾 韩国 日本各大化纤公司也在推出自己的品牌 coolmax 纤维的纵 横截面形态电镜照片 如图 1 所示 它是杜邦公司研究开发的 四条排汗管道的异型截面聚酯纤维 从横截面图及纵表面图上可以看出 coolmax 纤维为 扁平型的四凹槽截面结构 这种扁平型的四凹槽截面使相邻纤维易于靠拢 形成较多毛细 管效应强的细小芯吸管道 能将汗水迅速排至织物表面 并且这种纤维的比表面积大 比 同旦普通圆形截面大19 8 它能将织物表面的汗水快速蒸发 此结构特点赋予了coolmax 纤维优异的导湿快干性能 3 6 图 1 coolmax 纤维的纵 横截面形态电镜照片图 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 3 coolplus 纤维是由我国台湾中兴纺织公司研制开发的一种具有良好吸湿排汗功能 的差别化聚酯纤维 中文名 酷帛丝 利用其优良的吸湿排汗性能 开发热湿舒适功能性 织物具有重要的现实意义 coolplus 亦是一种具有吸湿排汗功能的新型聚酯纤维 它模 仿自然生态并赋予纤维表面无数微细长孔 可快速导湿 排汗 加以特殊助剂整理 做成 的衣服穿着干爽 舒适 被誉为 会呼吸的面料 由于纤维表面的凹凸狭缝构造 如图 2 所示 使光产生乱反射而大部分被纤维内部吸收 此结构使得织物深色性大增 提高鲜明 度而具有浓染效果 7 8 图 2 cooplus 切面图 左 和乱反射原理图 右 coolnise 是由广东金纺公司开发出的单丝截面为十字型的涤纶低弹丝 其表面同样具 有四条呈纵向螺旋线形状的沟槽 编织成织物后 由于这种沟槽的存在 使其产生明显的 毛细管效应 也就使织物对热湿汗气具有很好的疏导作用 穿着舒适性良好 9 10 topcool 是台湾远东纺织公司化纤事业部开发的聚酯新产品 蓬松性良好 织物具有 良好的干爽效果 此面料能够保持人体皮肤干爽舒适 调节体温 topcool 纤维与其他纤 维混纺还起到抗起毛起球的作用 其原理是利用水珠无法在纤维表面产生稳定的接触角而 产生流动 topcool 十字截面聚酯棉有四个沟槽 当水珠滴落在上面时无法稳定滞留 沟 槽产生加速了排水效果 人体的汗液利用纱中纤维上的细小沟槽被迅速的扩散到布面 再 利用十字型截面产生的高面积比 使水份快速蒸发到空气中 technofine 是吸湿排汗聚酯纤维 是台湾豪杰股份集团研制开发并生产的 改性纤维 拥有 w 型异形断面结构 如图 3 所示 能大幅度提升吸汗速干的功能 不仅舒适干爽 而且光滑细致 不伤皮肤 提供最高品质的穿着享受 它的 w 型异形截面 能够发挥超 快速吸收汗水 干燥湿气的作用 w 型纤维结构表面形成了沟槽 比一般聚酯纤维更能 快速吸收汗水 独特的超扁平 w 型结构 能提供前所未有的柔软触感和细致的布料表面 降低对皮肤的刺激感 比较适宜织造成运动服 休闲服 贴身内衣等等 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 4 图 3 technofine 纤维截面图 1 3 改性涤纶的研究进展 吸湿性和输水性的改善 涤纶是疏水性纤维 其织物穿着有湿闷感 改变涤纶的疏水 性可提高其吸湿性 改进的方法是在常规纤维上引入亲水性基团 增强纤维与水的亲和力 可引入的亲水基团有羧基 羟基 酰胺基 氨基及磺酸基团等 纤维截面形状的变化 纤维横截面形状的改变对涤纶的吸水性有直接影响 横截面为 非圆形的涤纶吸水性优于圆形横截面涤纶 具有复杂几何图形横截面的异形涤纶 其吸湿 性 抗起球性 凉爽性分别有不同程度的改善 接枝共聚改性 接枝共聚主要包括化学接枝和辐射接枝 辐射接枝优于化学接枝 采 用丙烯酸与涤纶进行接枝共聚可改善涤纶的服用舒适性 采用辐射接枝 纤维的表面和内 部同时发生接枝 具有污染小 工艺流程短等优点 缺点是辐射接枝易造成纤维分子链局 部断裂 使其力学性能下降 改进的方法是采用紫外光接枝 这样既可达到表面改性的目 的 又不损伤材料的自身性能 在涤纶的表面上覆盖光敏剂二苯丙酮可使纤维在紫外光辐 射下更容易与丙烯酸发生接枝聚合 碱液解处理 碱液解处理是目前研究较多的改善涤纶服用舒适性的主要方法 用传统 的碱水解处理法制得的涤纶织物服用舒适性没有明显的改善 改进的方法 在纺丝阶段共 混以含有间苯二甲酸双羟乙酯 5 磺酸钠成分的添加剂 得到共混涤纶 此方法可提高涤 纶的吸湿排汗性能 超仿真技术 涤纶真丝技术已发展到第三代仿真丝技术 其重点是研制独具质感的 新 型合成纤维 其舒适性 色彩风格 手感 视觉和听觉等性能全面超过天然真丝 主要 有以下几个方面的内容 纤维的微细化技术 采用直接纺丝法和复合纺丝法将合成纤维微 细化 应用高异收缩混纤丝 自伸长纤维技术 应用新截面 新结构纤维提高纤维性能 应用多微孔技术 制得具有深色 低光泽 干爽感 粗涩感等特性的纤维 11 16 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 5 1 4 服装舒适性研究进展 服装舒适性简单来说就是服装穿着时人体感到舒适的特性 但它涉及很多领域 诸如 心理学 生理学 物理学及人类社会学等 所以它又是一个复杂的概念服装舒适性所包含 的内容如表 1 所示 目前 学术界对服装舒适性这一概念的解释可谓千差万别 尚无统一 的定论 然而大量有关舒适性的文献中有两种见解基本一致 1 舒适性的标准是满意的 热平衡 2 只有心理 生理和物理诸因素之间以相互符合的方式相互作用才能达到舒适 的状态 17 18 表 1 服装舒适性内容及含义 服装舒适性 热湿舒适性 接触舒适性 静态舒适性 动态舒适性 人体穿着服装以 后 在不同环境下 散失的热量 水分 与周围环境中散 失的热量和水分 等之间达到能量 交换的平衡时 人 体感觉到既不闷 热又不潮湿 舒适 满意的性能 人体着装时 要求 服装应具有在接 触皮肤时引起皮 肤温度突然变化 的幅度要小 并且 能很快平衡而无 湿粘感 显得蓬松 而有弹性 柔软 光滑不粗糙 无刺 痒感 服装美化人体所 具有的造型 款式 等给着装者带来 的舒适感的特性 服装穿着合体 大 方 雅致美观 令 人赏心悦目 看起 来舒服 服装满足人体运 动的需要 不会使 人体在运动时感 觉太宽松或是影 响运动 1 5 服装舒适性的影响因素 服装舒适性是个复杂的概念 因此影响着装舒适性的因素也是多方面的 只有各方面 达到平衡时着装舒适性才能达到最佳的程度 服装人体工效学研究表明 人 服装 环境 三者是一个有机整体 相互影响 相互制约 19 20 1 5 1 人的影响因素 在人 服装 环境这个系统当中 人是主体 是服装的穿着者 是环境的感知者 着装 舒适是人的感觉是人体在心理 生理和物理等方面的协调 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 6 人的物理状态 物理状态指的是人的运动与静止状态 人体在静止或是轻微活动时 穿着合体或稍紧 身的服装可以体现人体的曲线美 修饰人体 而在运动时则需要穿着宽松的服装以满足人 体运动的需要 由于物理状态的不同引起的着装舒适性的差异是很大的 人的生理状态 人是靠新陈代谢来维持生命的 代谢的产物通过皮肤排出体外 而服装却间接或直接 与皮肤发生接触一旦从皮肤产生的汗液 水蒸气 皮脂 表皮屑等被服装吸收而没能及时 清除 就会被分解 为细菌的繁殖制造合适的条件继而诱发皮肤的病变 从而影响服装的 舒适性 据 日 久野氏报告 汗液的固体成分为 0 13 0 18 其中约 3 4 为无机成分 食 盐 1 4 为尿素 尿酸 钒酸酐 氨等有机物 汗液的固体成分被服装 内衣 吸收会产生 汗臭味 除此之外 人的体温 皮肤压 产热量 散热量 能量消耗 皮肤伸缩等对着装 舒适性都有不同程度的影响 人的心理状态 人的心理状态是个广泛的概念 它与人的经验 印象 先入观及个人的生活习惯等是 密不可分的 服装在人心理上的愉悦感是上述因素综合作用的结果 在这其中个人的生活 方式影响最大 具有不同生活习惯的人对服装的要求不同 生性自由 洒脱的人偏爱休闲 拘谨 严肃的人偏爱正式的装束 如果让他们转换一下角色的话 都会感到不舒服 1 5 2 服装因素 服装为适宜人体而存在 构成服装的面料 款式造型 结构 尺寸 压力 重量等对 着装的舒适性都有重要的影响 服装材料 服装材料间接或直接与人体接触 可谓是人体的第二肌肤 材料对服装舒适性的影响 主要括构成织物的纤维结构 性能 织物的组织结构 机性能 表面性能 对湿热的传递 性能等 服装款式造型 就款式造型而言 不同的着装目的 场合 季节对造型的要求有着不同的侧重点 寒 冷的冬季 气温较低 服装的保暖性是着装舒适性的首选 这就要求服装在外轮廓形上不 宜于张扬地表现个性曲线 因为这样会使保暖性降低而产生不适感 当然也不应过于追求 宽松随意的着装效果 否则会因为过于肥大而容易透风而不能很好地防寒 冬季服装局部 或多部以封闭或半封闭为主裤口 袖口及领口部位以收缩性为主 这样可以达到提高保温 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 7 性的目的 21 相反 在夏季以宽松舒适 内外换气好为原则 造型以宽松为主 这样有 利于活动时内外空气的对流 起到通气散热的作用 为防暑而多以裸露为主 实验表明 皮肤的裸露部位约占全身表面的 20 40 可以提高散热效果 22 故而夏季造型款式上 多以开领 无领 半袖 无袖及坦胸露背为主 23 服装压力 服装压力是单位皮肤面积上的压力 是服装卫生学中的重要问题 服装压力的大小对 服装舒适性的影响很大 过大过小都会影响着装舒适性 例如 用透明的尼龙制作的女夏 装 可能在展示性感的创意方面较为成功 但这类面料由于缺乏一定的重量要求 它于人 体很难产生压力关系 显得飘散而没有悬垂感 更谈不上勾勒线条了 同时这类面料与皮 肤的亲和力较差 吸湿性较差 而合乎作内衣便装的要求 厚重并且带有夹层的帆布上装 可能风格上粗犷豪放 富有男性刚烈感 但由于过分厚重而压迫双肩和胸部 服装压力超 过允许值而使人感到劳累 如果服装压力过大 人体会产生沉重感 疲惫感 严重时会压 迫人体 妨碍血液循环 导致人体的骨骼变形 24 25 1 5 3 环境因素 自然环境 人体与周围环境之间通过传导 对流 辐射和蒸发等方式进行着热交换 它对舒适性 的影响主要在于气温 湿度 气流 辐射等几个方面 人体与外界环境之间存在温差 在 外界气温较高时人体的新陈代谢加快 感觉到热 这时保暖厚重的服装将不再舒适 而轻 薄凉爽的服装较受欢迎 由于服装面料的吸湿吸水性 外界湿度过大 则会使服装湿粘人 体 湿度过小 会使人感到干燥 容易起静电 尤其是夏季 单薄服装会让人觉得很郁闷 除此之外 环境的空旷度 雨雪风霜 空气的味道等都会对着装的舒适性产生不同程度的 影响 社会环境 不同的风俗民情 文化氛围都会对着装舒适性产生影响 中国传统文化与西方文化的 差异导致人们生活习惯 衣着习惯的差异 当然现在中西交流使这种差异在逐步缩小 如 果在封建社会 有人穿西装 总会让人难以接受 与世俗格格不入 就像在现代社会年轻 人穿中山装一样让人难以理解和接受 流行时装离不开社会这个大环境 只有符合社会环 境下的趋势要求的服装穿着才会真正让人感到舒适 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 8 1 6 服装舒适性评价方法的研究现状 1 6 1 织物舒适性客观评价方法的研究现状 织物热阻值和透气率对服装舒适性的影响 织物的热阻值和透气率对服装的穿着舒适性是有一定影响的 好的热绝缘体具有高的 热阻值 能够起到较好的保温作用 而透气率高的面料透气性好 能够加速外界与服装内 气候的气体交换 吸湿性 芯吸能力 干燥速度及延伸性 所谓吸湿性是指织物表面对液态水的吸收速率 人体出汗时汗液如果不能被织物及时 吸收 人体会感到不适 因此吸湿性是评价织物热湿舒适性的重要指标之一 芯吸能力是 指所吸入的液态水在织物表面的扩散速度 一般来说芯吸力高的织物干燥速度快 织物将 汗液从皮肤表面排到外界的速度快 芯吸性好的织物穿着时不易产生闷热感 26 延伸性 是衡量服装舒适性的又一重要因素 延伸性好的织物可以有效地减小服装与人体的阻力 使衣物更具随意性和柔顺性 增加穿着的舒适感 面料热量 水分子移动特性对面料穿着舒适性的影响 服装的保暖性能随着风速 服装内湿度的变化而变化 也就是说面料的热量及水分子 移动方式对服装穿着时的凉爽度 温暖度有很大影响 日本有关专家通过 kes f7 装置对 面料的热量 水分子移动方式特性进行研究 主要测试接触冷暖感 定长热导率及保温性 能 以此来评价面料性能 服装微气候评价法 原田隆司等人指出了服装小气候的概念 他认为在环境 衣服 人体系统中 把视 点放在实际生活中各种环境条件下衣服的状况上 与此对应进行体温 耗氧量 出汗量等 生理学方面的研究 其重点是人体之调节功能 在原田的这一理论基础上 许多学者把服 装微气候作为研究热湿舒适性的基础 通过微气候仪等工具测量织物与模拟皮肤之间气候 区的温度 湿度变化来反映织物对人体舒适感的影响 27 29 暖体假人法 暖体 出汗 假人作为研究服装舒适性和特种功能服装的一种仪器最早在美国发明 从 20 世纪 40 年代起 美国 加拿大 英国 前苏联 日本等都进行过暖体假人的研制 由于受到人体生理条件的限制 在一些特殊的环境中 如高温 低温等 无法进行人体着 装实验研究 因此要用假人来代替 暖体假人可以由计算机控制 模拟人体表面温度分布 进行特种服装性能以及与人体有关的热学研究 由于没有生理 心理因素的影响 测试结 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 9 果稳定 误差较小 可以进行精确的测量 30 31 1 6 2 服装热湿舒适性主观评价方法研究现状 生理学评价法 服装生理学评价法是指通过人体在特定的活动水平和环境下 以穿着不同类型的服装 对人体生理参数变化来评价服装舒适性的一种客观方法 是服装功效学的主要手段之一 其评价指标主要有 体温 代谢热量 出汗量 心率 血压等等 目前对人体出汗量方面 的研究已经取得了一些进展 但是有人认为生理学方法可重复性差 心理学评价方法 心理学评价法即主观感觉评价法 在服装热湿舒适性的评价中 实验室服装穿着实验 是直接将服装与人体主观感受联系的一种测试方法 此种测量方法通过制定调查问卷 舒 适性等级分级方法 记录受测试者的主观感受 并通过统计的分析方法予以分析 从而得 出结果的方法 但是由于受测试者在评价服装时个体间存在一定的感觉差异 前期研究认 为个体间的感觉差异很大 对于服装舒适性评价会有明显的影响 但是从目前看来 这种 方法的应用还是十分广泛的 大部分的研究都会用到 然而 调查问卷的问题设置很可能 会对受测试者产生心理暗示 影响试验数据 舒适性等级分级主观标尺怎样才最科学 人 体感觉的灵敏度到底是怎样的程度都有待研究 因此它只是对客观评价方法的补充及检验 32 37 1 7 涤纶织物的后处理 1 7 1 织物碱减量处理的国内外研究进展 大连轻工业学院的郭静 徐德增和蔡月芬对涤纶与改性涤纶减量处理以乙醇为介质 他们分别用含有氢氧化钠 0 5 1 的水和无水乙醇溶液对涤纶和改性涤纶织物进行处 理 发现以无水乙醇为介质 减量效率大大提高 处理后织物的保水率 回潮率也明显改 善 38 浙江工程学院的吴明华合成了三种环氧类季铵盐表面活性剂 在相同工艺条件下 将 它们和不同类季铵盐表面活性剂作为碱减量催化促进剂对涤纶进行碱减量处理 并分析比 较了减量的结果 结果表明 环氧类季铵盐表面活性剂对涤纶碱减量具有催化促进作用并 具有较好的减量均匀性 其中十二环是一种较理想的涤纶碱减量催化促进剂 39 黄杨 佳和纺织化工有限公司 和黄文富 中国纺织科学研究院 通过对新旧碱减量促进 剂结构及减量原理分析 详细阐述新型促进剂 adp 在减少烧碱用量 缩短减量时间 控 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 10 制减量率 保证批间重现性及保护纤维强力 减轻环境污染等方面的优越性 提出一个切 实可行的减量工艺 40 namboori 与 haith 认为涤纶纤维在氢氧化钠水溶液中的水解反应应为一级反应 他 们还认为醇盐可以加快纤维的失重速率 在乙醇中加入乙醇钠时 失重速率最快 latta 指出 加入羟基溶剂可以加速失重速率 例如 naoh 水溶液中含有 50 甲醇时 涤纶的 失重速率是在 naoh 水溶液中的 47 倍 此外 在甲醇的 naoh 溶液中 涤纶的水解速率 约是在 naoh 水溶液中的 157 倍 乙二醇 eg 也被用作碱减量促进剂 但其效果不如 甲醇明显 41 吴英 张介贤和周宝官 上海市纺织科学研究院 使用了三种不同结构的季胺盐表面 活性剂对涤纶织物进行处理 并着重讨论了季胺盐分子结构与浓度对碱减量促进效果的影 响 研究表明促进效果与季胺盐表面活性剂的碳氢链长度有关 也与取代官能团的性质有 关 42 常淑贞 湖北省化学研究所 介绍了聚酯碱减量促进剂 1242 的合成及其应用情况 同时就碱浓度 促进剂用量 温度 时间及浴比对碱减量作用的影响进行了讨论 经厂家 试用结果表明 促进剂 1242 对涤纶碱减量的效果表明 且优于其他促进剂 43 最近 澳大利亚纺织化学有限公司 atc 推出了涤纶碱减量处理新方法 同传统方 法所需的高碱浓度 250g l 比较 atc 方法所需要的碱浓度仅为 170 180g l 视织物的 重量 前处理 轧液率和汽蒸条件而定 新方法利用 auscatpc 作促进剂 在轧液率为 60 70 汽蒸 3 5min 103 105 条件下确保碱效率 80 85 从理论上讲 85 的碱效 率将导致织物减重 20 25 汽蒸的残存在织物上面的碱按每公斤涤纶织物计为 1 6 1 9 克 naoh 而传统方法的这一数值则为 8 12 克 naoh 新方法不仅使去除织物上残 存碱变得容易 而且同样重要的是它利用低聚物去除剂 oligomerhold pc 来清除低聚物 低聚物去除剂 pc 是一只独特的产品 它从三个方面起作用 第一 它完全消除 auscatpc 的阳离子特性 第二 它能产生促进去除低聚物的分散介质 第三 它的碱性缓冲能力使 得酸性中和没有必要 1 7 2 涤纶织物抗静电处理的研究进展 涤纶具有强度高 弹性好 刚性大等优越的物理机械性能并能耐酸和化学药品 因此 在衣着上或产业上都得到广泛的应用 但是涤纶吸湿差 极易产生静电 且难以逸散 在 一般状态下 涤纶的比电阻在 1014 cm 以上 摩擦电压大于 1000 伏 静电半衰期可长达 几小时 甚至几天 这直接影响到涤纶纺织品的生产加工和应用 甚至引起严重的静电灾 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 11 害 为了赋予涤纶以抗静电性能 国内外对消除涤纶静电的方法做了大量的研究工作 1 应用抗静电剂对纤维制品进行表面整理 2 应用共混纺丝方法 把抗静电剂混入纤维内 部 3 用导电纤维编入织物中 葛郡 惠州大学化学系 和赵耀明 华南理工大学轻化系 使用新型聚丙烯酰胺季胺 盐阳离子型表面活性剂浸轧纯涤纶织物 当浓度为 2 时具有良好的抗静电效果 经高温 高压染色后织物仍能保持较好的抗静电性能 且耐热 耐洗 上染率和染色均匀性有所提 高 44 刘拥君 桂陆军 邓昱和张晟 湖南工程学院化学化工系 以对苯二甲酸二甲酯 乙 二醇和聚乙二醇为原料 合成得到了涤纶用聚醚酯抗静电剂 用该抗静电剂对涤纶织物进 行了涂层整理 探讨了涂层整理工艺 同时对其抗静电性能进行了测试 当涂层整理工作 液的 ph 值 7 pee 的用量为 80g l 2d 树脂用量为 50g l mgcl2用量为 12g l jfc 用量 为 2g l 焙烘温度与时间分别为 180 和 2min 时 可使抗静电涤纶织物得到良好的抗静 电效果 同时织物的透气性和挺括性也较好 涤纶织物经过抗静电剂涂层整理后 抗静电 性能提高较大 且有较好的耐水洗性 水洗 30 次后 比电阻仍可小于 1 1010 45 陈雪花 古宏晨 华东理工大学材料学院 和周凌 上海高分子材料研究开发中心 用涂层方法对涤纶面料进行了纳米级 ato 抗静电剂的抗静电功能整理 实验发现 采用 二步刮涂法可使涤纶面料具有持久的抗静电性能 耐洗性达 50 次 sem 分析结构表明 只有当 ato 粒子暴露在膜的表面时 它才能发挥抗静电性能 当 ato 粒子以部分湮没于 膜内 部分显露在膜表面的形式存在于涂层中时 涂膜的抗静电性能才能持久 46 于娜 李淳和赵玉萍 大连轻工业学院 研究高效抗静电剂 fk 221 整理涤纶织物改 善其抗静电性能的方法 利用正交试验分析确定出整理剂对涤纶织物抗静电整理的最优工 艺 对整理前后的织物分别做柔软性和强力测试 其性能有一定的提高 47 尹宇和王春梅 西安工程科技学院纺织与材料系 合成了聚酯 聚醚多嵌段型共聚物 经共聚物的共晶链段和亲水链段的理论估算 合成了一种聚酯 聚醚型亲水抗静电剂 应 用 ir gpc dsc 等现代仪器分析手段分析了共聚物的结构特征 结果表明 共聚物中 peg 的质量分数和分子质量是决定整理剂性能的主要因素 peg 的质量分数应为 40 50 分子质量应为 1540 共聚物的 tg 85 82 tm是整理剂使用温度的 1091 1 是整理剂使用的温度的主要参考数据 48 周向东 李纯清和伍建国 湖南工程学院化学化工系 采用聚乙二醇 peg400 和 4 4 二苯甲烷二异氰酸酯 mdi 为主要原料 以 nahso3为封闭剂 合成了封端型水系 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 12 聚氨酯 再与抗静剂 kjd 1 及相关助剂复配成一种耐久型的抗静电整理液 探讨了影响 整理效果的主要因素及其抗静电整理机理 优化了整理工艺条件 试验结果表明 新制整 理剂对涤纶织物具有耐久的抗静电整理效果 49 田红艳 沈淦清 北京服装学院 和刘学 山东省纺科院青岛 选用聚醚酯 非离子 永久型抗静电剂 通过后整理工艺赋予织物抗静电的功能 分别采用浸轧法和高温高压法 对涤纶织物进行了整理试验 并对其耐久性以及在不同相对湿度条件下的抗静电效果及其 规律进行了较为深入的研究 50 seong ileom 使用壳聚糖 chitosan 20 世纪 80 年代出现的一种新材料 对涤纶织物 进行抗静电整理 它具有多种优良特性 可应用于农业 营养品和医药及其他领域 壳聚 糖在纺织领域的多种应用也已经得到研究 例如改善可染性 用于抗菌整理 或开发成新 的智能材料 壳聚糖在低湿环境中的回潮率很高 而且在水中不膨胀 故能避免由水引起 的整理品耐久性变差的问题 若能通过纤维与亲水材料的交联而形成一层不溶性的导电涂 覆层 就可使纤维获得永久性的抗静电整理 壳聚糖显然具有同时改善涤纶吸水性和抗静 电性的潜质 51 另外 最近美国 eastern 染料化学公司开发出新型抗静电剂 eccostatsk 属高效阳离 子性耐久抗静电剂 按最佳条件使用时多次水洗仍有高效抗静电性 主要用于化学纤维 天然纤维梭织物和非织造布生产 不会影响产品的抗磨性及抗拉强度 可采用浸轧法或浸 渍法 不用催化剂 也不必焙烘 还生产 eccostat90 非离子抗静电剂 saraf 公司研制生产了 fabfeel231 多用途抗静电积累 拒污剂 能使聚酯纤维材料具 有亲水性 supersilkw 抗静电润滑剂是专为聚酯 腈纶 粘胶纤维及其混纺织物生产开 发的 synthospinp 10 是适用于所有合成纤维的高效 纯合成的抗静电剂 thor 公司还生 产 thorsta 非离子性非耐久抗静电剂 可用于天然及合成纤维产品浸轧加工 1 8 针织织物的设计织造与性能的研究 1 8 1 针织织物的发展 随着人们的生活水平和文化品位日益提高 着装理念也发生了新的变化 由过去传统 的注重结实耐穿 防寒保暖到转变为当今的崇尚时尚自由 运动休闲 强调舒适合体 随 意自然又美丽大方 更加青睐于个性与时尚能够完美结合的服装 针织服装恰恰迎合了人 们这些需求 事实也证明 近几年来 针织面料以它独特的织物风格特性在流行服饰中的 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 13 比例不断上升 针织服装质地柔软 吸湿透气性能好 具有优良的弹性与延伸性 穿着针 织服装能满足人体各部位的弯曲 伸展 穿着者会感觉到非常舒适 贴身合体 无束缚感 并且能充分体现人体曲线 如今针织服装在时尚的舞台上扮演着越来越重要的角色 随着生活水平的提高 健康意识的增强以及申办 2008 年奥运会的成功等诸多因素 使中国人的运动意识得到了前所未有的激发 目前的中国运动服装市场上 李宁与耐克 阿迪达斯等国际大品牌竞争激烈并且在品牌忠诚度上占据优势地位 但是 目前阶段李宁 正面对国际品牌 尤其是耐克和阿迪达斯的巨大挑战 国内运动品牌大多分布在广东和福 建等沿海地带 其产量已占世界运动服装总产量的 65 左右 但同时大多数企业普遍遇 到了整体实力不强 档次不高 市场份额及知名度较低等问题 在目前的国内市场上 外 资品牌在中高端市场上依旧占据了举足轻重的地位 不过 近年来我国运动服装市场增长 较快 一些国际重要的体育赛事或活动的举行或展开 极大地带动了整个市场与行业的发 展 也给中国运动品牌企业带来了商机和促进 可以预见 在不久的将来 中国运动服装 业将面临着又一次飞跃 1 8 2 针织运动面料研究与发展 运动服装大多以针织面料为主 因为针织面料采用线圈结构 具有柔软 透气 富有 弹性 穿着舒适 卫生和合身等特点 适合缝制健身 运动服装 根据不同的功能 针织 运动服装面料主要有导热排汗 或称热湿舒适性 抗菌 防紫外线及其它功能性 如远 红外涤纶等类型 近几年 导热排汗针织运动服装面料一直是研究的热点 导热排汗针织 运动服装面料开发的关键是选用合适的导热排汗纤维材料 采用适当的组织结构进行纬编 或经编编织 生产中可结合以下步骤开发导热排汗针织运动服装面料 也可以仅采用其中 一种或组合几种方法 导热排汗纤维材料 最常见的而且在针织运动服装面料生产中应用最多的功能纤维材料是导热排汗纤维 材料 其中一部分为异形截面合成纤维 一部分为细旦 超细旦合成纤维 如细旦涤纶 细旦丙纶 海岛纤维等 其纤维本身的吸湿都比较小 不会因为吸湿使纤维膨胀而影响毛 细管效应的效果 从而保证导热排汗性 编织方法 采用不同的编织方法生产导热排汗针织运动服装面料 可以获得不同的效果 根据吸 湿导湿理论 通过编织出不同的组织结构 并配合使用适当的导热排汗型合成纤维材料 可改变面料对汗液 汗汽的吸湿 转移 放湿等性质 是面料具有吸湿性和快干性 故称 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 14 导热排汗性或热湿舒适性 编织方法上 可选择纬编或经编 两种不同编织方式生产的面 料组织结构也就不同 a 纬编平针或平针添纱编织 纬平针组织和平针添纱组织可使面料的表面平整 编织时配合使用导热排汗型合成纤 维纱线 可提高服装对人体皮肤的舒适感 b 纬编集圈编织或集圈添纱编织 集圈添纱编织时 使选用的导热排汗型纤维纱线位于面料的反面作服装的里面 使吸 湿性纤维材料如棉 粘胶纱 醋酯长丝等纤维纱线位于面料正面作服装的正面 集圈组织 或集圈添纱组织都可形成凹凸型表面 此面宜作服装的正面 目的是增加服装正面与空气 的接触面积 实质上是增加了热湿汗液和汗汽向空气扩散 挥发的作用面积 服装表面与 大气的接触面积增大 有利于热湿汗液和汗汽向大气进行扩散 因此 采用集圈添纱编织 的方法应好于采用纬平针添纱编织的方法 c 纬编多层添纱编织 纬平针添纱 集圈添纱为常用的添纱编织方法 一般为二线添纱方法 添纱编织时要 保证面料正反面不同的纤维材料纱线显露 另外 三线纬平针或集圈添纱编织采用的是 3 层结构 使吸湿性纤维材料位于织物正面作服装的正面 导热排汗型纤维纱线位于面料的 反面作服装的里面 而氨纶裸体丝位于织物中间 能获得紧身型导热排汗针织运动服装面 料 如采用三线添纱编织的棉 氨纶 丙弹力针织面料在导热排湿的同时具有良好的物理机 械性能 是一种新型的弹力针织运动服装面料 52 d 纬编空气层或半空气层编织 空气层或半空气层组织是双面结构 可在双面圆纬机上编织 在服装舒适性研究中发 现 采用双层结构比单层结构能更好的满足舒适性能要求 更加适应服装生理卫生功能 配合采用导热排汗型纤维纱线编织 空气层双面结构针织面料的导热排汗性要比普通无空 气层双面结构针织面料好 f 纬编双面衬纬或双面集圈编织 双面衬纬或集圈编织的面料为 3 层或多层结构 内层为疏水性细旦合成纤维 中层为 吸湿性好的纤维材料 外层为粗旦合成纤维 由于内层纤维的旦数较小 所以毛细效应明 显 可以将热湿汗液和汗汽迅速传输到中层吸水性好的纤维材料如棉纱或涤棉纱 中层纱 再将热湿汗液和汗汽向表面的疏水性纤维层输送 最后散发到大气中 g 经编编织方法 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 15 在现时较常见的机型k或ks系列三梳特里科经编机或单针床拉舍尔经编机上都可编 织导热排汗针织运动服装面料 应用原理与纬编基本相同 也是结合使用导热排汗纤维纱 使吸湿性纤维材料位于织物反面作服装里面 充分利用各种导热排汗纤维材料 以一定的组织结构进行纬编或经编编织 甚至结合 后整理方法 可以开发出各种导热排汗针织运动服装面料 53 56 1 9 本课题研究的目的及意义 本论文运用三叶形改性涤纶纱线 常规涤纶纱线 纯棉纱线以及改性涤纶与棉混纺的 纱线 织造了七块纬平组织的针织物 同时采用纯三叶形改性涤纶纱线织造了五块不同组 织 均匀 1 1 罗纹 非均匀 1 1 罗纹 米拉诺 三平及四平组织 的针织物样品 然后 对所织造的织物进行碱液处理及抗静电处理 并对碱液处理前后各织物的一系列性能进行 测试 通过 kes 织物风格仪对织物风格进行测试 综合分析讨论其结果 并做出客观评 价 为生产舒适性针织运动服装提供基础性数据 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 16 2 实验部分 2 1 纤维 纱线 织物的准备 2 1 1 纤维 纤维 三叶形改性涤纶短纤维 规格为 1 88dtex 38mm 由我院教师研制 2 1 2 纱线 所有混纺纱线由武汉某纺纱厂纺制 所有纯纺纱线由北京新博毛纺制品有限公司纺制 表 2 各种纱线规格 编号 纱线组成 捻向 捻度 tm 1 纯改性涤纶 zs 900 693 2 改涤 95 棉 5 zs 900 713 3 改涤 90 棉 10 zs 900 713 4 改涤 85 棉 15 zs 900 713 5 改涤 80 棉 20 zs 900 713 6 纯棉 zs 900 713 7 纯常规涤纶 zs 700 500 2 1 3 针织物组织参数与结构设计方案 针织物组织结构设计 通过对市面现有各大运动品牌包括阿迪达斯 nike 李宁等 运动服装面料做了大量的市场调查后发现 运动服装面料大多采用纬平 罗纹 四平等组 织结构 为了研究各种不同组织结构对针织物舒适性能的影响 故本实验结合市场和实验 需求设计 织造了六种不同组织 组织上机图如图 4 至图 9 的针织物并对其各项性能进 行测试 为开发出一种适合作为休闲 运动服装面料提供基础性数据 北京服装学院 2008 届硕士学位论文 17 图 4 纬平组织 图 5 均匀 1 1 罗纹 图 6 非均匀 1 1 罗纹 图 7 三平 图 8 四平 图 9 米拉诺 针织物结构参数设计 根据纱线的细度 捻度及所需织造针织物的厚度 考虑预先设 定 1 7 针织物的横纵线圈密度分别为 50 和 60 个 5cm 8 12 针织物的横纵线圈密度 分别为 90 和 90 个 5cm 2 1 4 针织物的织造 实验试样 1 7 纱线 实验环境 温度 25 相对湿度 30 实验仪器 se208 型 16g 同步调密式手动横编机 杭州嘉大精密机械有限公司 实验方法 预先通过织机