（纺织工程专业论文）dow+xla弹性针织物的加工及性能测试与分析.pdf

苏州大学学位论文使用授权声明 i i删lll l iil 1iiiil liil llllllll llljllllilllli tt删ll y 17 3 2 9 2 4 本人完全了解苏州大学关于收集 保存和使用学位论文的规定 即 学位论文著作权归属苏州大学 本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致 苏州大学有权向国家图书馆 中国社科院文献 信息情报中心 中国科学技术信息研究所 含万方数据电子出版社 中国学术期刊 光盘版 电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档 允许论文被查阅和借阅 可以采用影印 缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索 涉密论文口 本学位论文属 在年一月解密后适用本规定 非涉密论文口 论文作者签名 继丛篮e l 导师签名 z 丝日 期 乡坐 期 2 型旦 互二 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 中文摘要 d o w x l a 弹性针织物的加工及性 几 匕 m 1 试与分析 中文摘要 d o wx l a 纤维具有众多优点 其应用也日益广泛 基于此 本课题在介绍d o wx l a 织物的编织工艺基础上 以研究d o wx l a 织物整理前后的结构参数变化 性能变化以 及对b o wx l a 弹性针织物的拉伸弹性性能影响因素进行研究 促进对d o wx l a 弹性织 物在理论层面上的进一步了解与认识 为实际应用提供一定的理论支持 本课题选用棉与x l a 交织的针织物作为研究对象 通过对d o wx l a 弹性纱线与氨 纶纱线拉伸性能以及回弹性能的测试 分析d o wx l a 弹性纱线在拉伸及回弹性能上的 优势 介绍了d o wx l a 弹性针织物的编织工艺 前处理和后整理工艺并研究整理前 后d o wx l a 弹性针织物的结构参数的变化 研究d o w l a 弹性针织物的拉伸弹性性能 分析牵伸比 x l a 含量 x l a 的线密度 织物密度 织物组织结构 定形温度和时间 等因素对d o wx l a 弹性针织物的弹性性能的影响 通过研究得到以下结论 x l a 纤维比氨纶具有更柔软的延伸性 其织物穿着更贴 身舒适 编织过程中 应注意纱线的喂入方式 导纱器的应用 上 下针成圈时的配 合等 x l a 裸丝的张力大小 对x l a 弹力织物的质量影响较大 d o wx l a 纤维在输线 过程中的牵伸倍数应达到2 3 倍 若牵伸倍数太小 则编织后织物弹性不足 x l a 含量对织物悬垂性能的影响较小 织物的弹性回复性能与织物中n l a 的含量呈良好的 线性关系 织物试样中牵伸比越小 x l a 的含量越高 则其弹性回复率越高 塑性变 形越小 试样中x l a 长丝越粗 则其弹性回复率越高 塑性变形越小 织物试样的密 度对其弹性性能也有一定的影响 定形温度过高和过低均不利于织物弹性的增加 关键词 d o wx l a 弹性针织物 编织工艺 织物弹性 服用性能 作者 张旭棠 指导老师 冯岑 7 一一 丝型丝竺坚塑璺竖竺璺型竺堕 竖型墅型羔三咝2 翌塑兰 坚 墅 型 些皇竺 旦q 鲨茎坠 m a n u f a c t u r i n ga n dp r o p e r t i e st e s t i n ga n da n a l y z i n go n t h ee l a s t i ck n i t t e df a b r i c so fd o wx l a a b s t r a c t d o wx l af i b e rh a sm a n y a d v a n t a g e s a n di t sa p p l i c a t i o ni si n c r e a s i n g l yw i d e s p r e a d t h e r e f o r e o nt h eb a s i so fi n t r o d u c i n gt h ew e a v i n go fd o w l af a b r i c t h et h e s i ss t u d i e s t h es t r u c t u r a lp a r a m e t e rc h a n g ea n dt h ep e r f o r m a n c ec h a n g eo fd o wx l af a b r i cb e f o r e a n da f t e rt h ep r o c e s so ff i n i s h i n g a sw e l la st h ef a c t o r sa f f e c t i n go fd o wx l ae l a s t i c k n i t t e df a b r i ct e n s i l ee l a s t i cp r o p e r t i e sa n dt op r o m o t ei nt h et h e o r e t i c a ll e v e lt h ef u r t h e r u n d e r s t a n d i n ga n da w a r e n e s so fd o w x l ae l a s t i cf a b r i ca n dt op r o v i d es o m et h e o r e t i c a l s u p p o r tf o rp r a c t i c a la p p l i c a t i o n n l et h e s i ss e l e c t st h ek n i t w e a ro fc o t t o ni n t e r t w i n e d 丽t l lx l aa st h er e s e a r c ho b j e c t t h r o u g hd o wx l a e l a s t i cy a ma n ds p a n d e xy a mt e n s i l ep r o p e a i e sa n dt h et e s t i n go f r e s i l i e n c et oa n a l y z et h e a d v a n t a g eo fd o wx l ae l a s t i cy a mt e n s i l es t r e n g t ha n d r e s i l i e n c e t h et h e s i si n t r o d u c e st h ef a b r i cw e a v i n go fd o wx l ae l a s t i ck n i t t e df a b r i c p r e t r e a t m e n ta n df i n i s h i n gp r o c e s s e sa n ds t u d i e st h es t r u c t u r a lp a r a m e t e rc h a n g eo fd o w x l af a b r i cb e f o r ea n da f t e rt h ep r o c e s so ff i n i s h i n g i ta s l os t u d i e st h es t r e t c he l a s t i c p r o p e r t yo fd o wx l ae l a s t i ck n i t t e df a b r i ca n da n a l y z e st h ed r a f tr a t i o x l ac o n t e n t x l a sl i n e a rd e n s i t y f a b r i cd e n s i t y f a b r i cs t r u c t u r e s e t t i n gt e m p e r a t u r ea n dt i m ea n d o t h e rf a c t o r sw h i c ha f f e c tt h ed o wx l ae l a s t i ck n i t t e de l a s t i cp r o p e r t i e s 乃ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n sa r ed r a w nb ys t u d y i n g x l af i b e ri ss o f t e rt h a nt h e s p a n d e xe x t e n s i b i l i t ya n di t sf a b r i ci sm o r en e x tt ot h es k i na n dm o r ec o m f o r t a b l e d u r i n g t h ew e a v i n gp r o c e s s o p e r a t o r ss h o u l dp a ya t t e n t i o nt ot h ey a r nf e e d i n gm e a n s y a mg u i d e a p p l i c a t i o na n dt h ec o o r d i n a t i o no ft h eu p p e r a n dl o w e rn e e d l ei n t ot h ec i r c l ea n de t c 1 1 1 e t e n s i o ns i z eo fx l ab a r ew i r em a k e san o t a b l ei m p a c to nt h eq u a l i t yo ft h ex l as t r e t c h f a b r i c d o wx l af i b e rt r a n s m i s s i o nl i n ei nt h ep r o c e s so fd r a f t i n gr a t i os h o u l dr e a c h2t o 3t i m e s i ft h ed r a f tr a t i oi st o os m a l l w o v e nf a b r i ci sn o tf l e x i b l ee n o u g h t h ec o n t e n to f f a b r i cd r a p ex l ah a sl i t t l ee f f e c to nt h ee l a s t i cr e c o v e r yp r o p e r t i e so ff a b r i ca n df a b r i c c o n t e n tx l as h o w sag o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i p f a b r i cs a m p l e sa r es m a l l e rt h a nd r a f t i n g t h ec o n t e n to fx l ai sm o r e t h e nt h er a t eo fe l a s t i cr e c o v e r yi sh i g h e ra n dt h ep l a s t i c d e f o r m a t i o ni ss m a l l e r t h ef i l a m e n to fx l as a m p l ei st h i c k e r t h er a t eo fe l a s t i cr e c o v e r y m a n u f a c t u r i n ga n dp r o p e r t i e st e s t i n ga n da n a l y z i n go nt h ee l a s t i ck n i t t e df a b r i c so f d o wx l a a b s t r a c t i sh i g h e ra n dt h ep l a s t i cd e f o r m a t i o ni ss m a l l e r t h ed e n s i t yo ft h ef a b r i ch a sc e r t a i ne f f e c t o ni t se l a s t i cp r o p e r t i e so ft h es a m p l e s e t t i n gt h et e m p e r a t u r et o oh i g ha n dt o ol o wa r en o t c o n d u c i v et ot h ei n c r e a s e df l e x i b i l i t yi n t h ef a b r i c k e y w o r d s d o wx l ae l a s t i ck n i t t e df a b r i c w e a v i n g f a b r i cf l e x i b i l i t y w e a r a b i l i t y i i i w r i t t e n b y z h a n gx u t a n g s u p e r v i s e db y f e n g c e n 目录 第一章绪论 1 1 1 课题背景 1 1 2 针织新产品的发展现状 2 1 2 1 服用针织物 3 1 2 2 产业用针织物 3 1 2 3 医用织物 4 1 3d o wx l a 纤维和d o wx l a 针织物 4 1 3 1d o w x l a 纤维 一4 1 3 zd o wx l a 针织物 6 1 4 本课题研究的内容和方法 6 第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 8 2 1d o wx l a 纱线与氨纶的拉伸性能比较 8 2 1 1 纱线拉伸性能测试指标和测试方法 8 2 1 2 拉伸性能测试结果及分析 9 2 1 3d o wx l a 纤维的其他性能 1 0 2 2d o w x l a 弹性针织物的结构设计 1 1 2 2 1 平针组织的设计 1 1 2 2 2 罗纹组织的设计 儿 2 3d o wx l a 弹性针织物的编织及工艺 1 2 2 3 1d o wx l a 平针弹性针织物的编织及工艺 1 4 2 3 2d o wx l a 罗纹弹性织物的编织及工艺 1 5 2 4 本章小结 1 6 第三章d o wx l a 弹性针织物的前处理和后整理 17 3 1d o wx l a 弹性针织物的前处理 17 3 2d o wx l a 弹性针织物的后整理 1 8 3 2 1d o wx l a 弹性针织物的染色 1 9 3 2 2d o wx l a 弹性针织物的热定形 2 0 3 3 整理前后d o wx l a 弹性针织物的基本结构参数 2 1 3 3 1 整理前后织物的基本结构参数 2 1 3 3 2 整理前后分类结构参数比较 2 3 3 4 本章小结 2 3 第四章d o wx l a 弹性针织物的弹性回复性能 2 5 4 1 针织面料的弹性 2 5 4 1 1 一般面料的弹性构成 2 5 4 i 2 弹性面料的弹性构成 2 5 4 1 3 纬编针织物的拉伸性能 2 6 4 2 针织物弹性的测量方法 2 6 4 2 1 定伸长拉伸的测定 2 7 4 2 2 定负荷拉伸的测定 2 7 4 3d o wx l a 弹性针织物弹性回复性能的测试指标和方法 2 7 4 4d o wx l a 弹性针织物的拉伸回复性能测试结果及分析 2 8 4 5 本章小结 3 5 第五章d o wx l a 弹性针织物其他主要服用性能研究 3 6 5 id o wx l a 弹性针织物透气性能的测试与分析 3 6 5 1 1 织物透气性 3 6 5 1 2 织物透气性指标和测试方法 3 7 5 1 3d o wx l a 弹性针织物透气性能测试结果及分析 3 7 5 2d o wx l a 弹性针织物刚柔性测试及分析 3 8 5 2 1 织物刚柔性 3 8 5 2 2 织物刚柔性测试指标及测试方法 3 9 5 2 3d o w x l a 弹性针织物刚柔性测试结果及分析 4 0 5 3d o wx l a 弹性针织物折皱回复性能的测试与分析 4 1 5 3 1 织物折皱回复性能 4 l 5 3 2 织物折皱回复性能的测试指标和试验方法 4 1 5 3 3d o wx l a 弹性针织物折皱回复性能测试结果及分析 4 2 5 4d o wx l a 弹性针织物悬垂性测试与分析 4 3 5 4 1 织物悬垂性 4 3 5 4 2 织物悬垂性的测试指标与测试方法 4 3 5 4 3d o wx l a 弹性针织物悬垂性测试结果及分析 4 4 5 5 本章小结 4 7 第六章总结与展望 4 8 6 1 总结 4 8 6 2 论文中存在的不足与展望 4 9 参考文献 5 0 攻读硕士期间发表的论文 5 3 附录 5 4 致谢 6 4 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论 我国针织行业迅猛发展 是纺织业中发展最快的行业之一 2 0 0 1 年针织面料出 口首次超过进口 而2 0 0 4 年针织服装的出口额就已经和梭织服装平分秋色 2 0 0 9 年 i i i 月 针织行业实现工业总产值3 4 7 9 亿元 规模以上企业利润总额为1 2 4 6 5 亿 元 针织服装及附件出口总额为4 8 2 6 亿美元 针织行业逐渐成为纺织行业中较大的 行业 进入9 0 年代后 针织工业处于稳步发展阶段 生产技术更趋完善水平进一步 提高 特别是高新技术获得了广泛应用 产品水平显著提高 应用领域更为宽广 已 从单一的服用领域迅速向产业用和装饰用领域发展 针织产品已经涉及到人们生活需求的方方面面 如内衣 t 恤 文化衫 毛衣 针织帽 手套 袜子 休闲装 运动服装等等 在现代生活中 人们对针织产品的功 能追求越来越高 舒适 环保j 健康等成为新的要求 新的针织原料的出现满足了这 种新的市场要求 进入9 0 年代后化纤原料在针织生产中的应用发生了很大变化 首 先为了生产各种仿真产品 大量使用了各种差别化纤维 进一步提高了针织产品的外 观质量和服用性能 其次为了适应功能性针织服装生产的需要 各化纤生产厂商又相 继开发了各种技术含量极高的功能化的纤维和超细纤维 用这些纤维生产的针织产品 不仅具有优良的服用性能 而且还具有很好的保健性能 例如a q u a t o r 纤维 d i a b o l o 纤维 m u l t i s o f t 纤维 m i c r o 纤维 t e n c e l 纤维 p t t 纤维 竹纤维等 这些纤维 纱线在产品上的应用 赋予了产品舒适 柔软 吸湿性强 光泽度好 悬垂感强等等 不同特点 应用于不同产品 极大提升了产品性能 随着研究的深入 作为针织物的重要成员之一 目前弹性织物在服用方面的应用 越来越多 内衣 泳衣 防皱弹性棉织物等 主要是氨纶纱线与其他纱线交织而成 但是在氨纶弹性织物的使用过程中仍存在一些问题 针对此 美国陶氏化学公司研制 了d o wx l a 弹性纤维 它以陶氏的i n s i t e 技术为基础 能够解决传统弹性纤维在耐 热和耐化学品方面的局限 它具有特殊的分子结构 耐强化学剂侵蚀和耐高温 可达 2 2 0 能够抗御剧烈的加工条件 如染色 漂白 丝光处理和服装洗涤 并且能忍 第一章绪论 dow x l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 受在标准条件下的热熔染色处理 此外 d o wx l a 纤维的加工工艺与 非弹性纤维 的加工工艺相似 酊以像 非弹性 纤维的织物一样进行化学整理 这些独特的1 1 i 能 使产品创新 产品差别化和弹性的舒适性都迈上一个新台阶 n o wx l a 弹性纤维现已用于织品 泳衣 内衣和防绉弹性棉织品 这是n o wx l a 弹性纤维已成功地用于男女棉布衬衫后的重大进展 在美国 n o wx l a 纤维通过主要 的品牌生产商和大型零售商p e r r ye l l i s t o m m yh i l f i g e r 和c a l v i nk l e i n 已成功打入 男式衬衫市场 目前已有m a r k s s p e n c e r n e x t k o o k a i p e r r ye l l i s t o m m yh i l f i g e r c a l v i nk l e i n p h i l i p s v a nh e u s e n 等厂商采用了d o wx l a 纤维 基于n o wx l a 纤维的广泛应用 本课题在介绍n o wx l a 织物的编织工艺基础上 以研究n o wx l a 织物整理前后的结构参数变化 性能变化以及对n o wx l a 弹性针织物 的拉伸弹性性能影响因素进行研究 促进对n o wx l a 弹性织物在理论层面上的进一步 了解与认识 为实际应用提供一定的理论支持 1 2 针织新产品的发展现状 目前国内外对针织产品的研究主要涉及原料 性能 工艺 面料以及产品开发 生产等 例如 木棉纤维 新型棉纱 细化羊毛等天然纤维 宾霸铜氨丝 三醋酸纤 维等新型再生纤维素纤维 抗氯莱卡 黑色莱卡 新型柔然舒适型莱卡 n o wx l a 纤 维等新型弹性纤维 光触媒除菌纤维 光学有色纤维m o r p g o t e x 竹炭纤维等功能性 纤维以及仿毛纤维的开发与应用等 n 1 在产品开发方面 主要有牛奶蛋白纤维针织产 品的开发 p t t 无缝针织产品的研制 柞蚕丝针织产品的开发研究 羊毛 亚麻 彩 棉 负离子纤维 新型腈纶 蛹蛋白黏胶长丝 黄麻 p b t 绒类 澳毛 竹纤维 大 豆蛋白纤维 天丝 m o d e l 纤维 s a t i s 纤维等材料或其混纺材料的针织产品的开发 等 此外 国内研究人员在针织物抗菌性能 染料的迁移性能 面料快干性能 纺 织品液态分水管理性能 织物湿舒适性 舒适性 针织产品项破强力 织物导湿性 耐磨性 防水透湿性 吸水性 手感等方面均有一定的研究 并提出了一些与生产紧 密联系的测试方法 在d o wx l a 弹性纤维的研究方面 主要集中在编织工艺对d o wx l a 弹性织物弹性 的影响 染色加工对d o wx l a 弹性织物弹性的影响心1 对x l a 棉包芯纱弹性针织面料 2 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 第一章绪论 前处理 染色和免烫加工工艺的研究 总结出热处理时宜缓慢升降温 拉幅应适度等 结论聊 对棉x l a 针织物的弹性回复性的影响因素进行分析等1 4 1 2 1 服用针织物 针织服用产品不仅局限于一般用途的内外衣和运动服 还应包括功能服 防护服 工作服 保健服等 发展科技含量较高的针织服装 可以从采用先进纤维片纱线特殊 的织物结构与服装结构设计 以及新型后整理技术等方面着手 下面列举几类比较具 有代表性的服用产品 1 户外活动与全天候服装 这类服装要求 具有良好的吸湿透气性 具有保暖或散热功能 穿着舒适 能防 风雨 重量轻 延伸性好 穿着后运动自如 可通过下列途径实现上述功能 采用表面具有许多内外贯通的微孔或原纤间隙的 多孔纤维原料 使服装具有吸水放湿和保暖性 在服装表面涂上一微孔涂层既能透气 又能防雨 或将一层透气而且不透水的薄膜层压到织物上 设计多层织物结构或多层 服装系统 如杜邦公司采用t a c t u a l 锦纶研制的四层服装系统 不仅具有很好的透气 防风雨性能 而且保暖性极佳且重量轻 能适应不同的气候条件 可作为极地服和宇 航服等 2 工作服与防护服 这类服装在国外有着相当大的市场 据有关部门提供的资料分析 我国各行业对 满足特殊用途的工作服 防护服和功能服等的需求量也十分可观 但目前针织品所占 的比例还较小 这有待于我们在这一领域去进行开发 如采用金属丝编织的针织物作为防护层 则可以屏蔽某些有害射线的辐射 电子 生物 医药和医疗等行业的工作服要求防污染 这类织物一般用涤纶长丝编织 并经 涂层或层压形成微孔服装材料 1 2 2 产业用针织物 尽管纬编产业用针织物的数量还不如经编针织物多 但只要充分利用纬编针织物 延伸性较好和可以成型编织等特点 还是可以在产品开发方面有所作为 1 汽车用内装饰织物 第一章绪论 i 0 wx i a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 它包括座椅罩 车项 门 柱子和搁架的衬里和覆盖物等 有资料显示 纬编针 织物所占的比例正在上升 部分原因是由于其延伸性较好 适合于车内部件形状变化 包覆性能较佳 以及汽车报废后织物易于回收 目前所使用的织物结构主要有毛圈 绒类 提花和间隔类等 特别是采用预成圈技术编织的颜色可达十二种的大提花鹅绒 产品档次较高 比较受欢迎 2 三维与全成形织物 利用带沉降片或压脚的电脑横机可以编织出便于裁剪和缝制的三维立体全成形 织物 如矩形或圆形截面的弯管 三通管 锥体 半球体 箱形等 可以用玻璃纤维 芳纶和碳纤维等高性能纤维编织作为增强骨架 再与高分子材料复合制成复合材料产 品 应用于工业 农业 国防和医学等领域 近年来 国外研究出了夹层三相针织物 的工艺与设备 可以在编织过程中用纱线或织物连接两个面层 如采用非常规的纺织 原料 可以制成隔热 导电 衬垫和护卫等特殊用途的材料 1 2 3 医用织物 医用纺织品种类繁多 除了非织造产品外 一部分也可以采用针织物 用弹性纱 线编织的管状针织绷带 可以固定各种伤口敷料 弹性和透气性好 能适应各种手术 室用工作服和手术巾 须满足细菌不能进人 液体不渗漏和透气性好等要求 可采用 超细纤维针织物 并经特殊后处理 以获得所需的微孔 编织管状针织物是纬编工艺 的特长 一些移植器管 如人造血管 人造食管和人造心脏瓣膜等均可采用针织物制 成 目前 我国的针织工业面临不少困难 表现之一是中低档的普通产品生产能力过 剩 而高科技 高附加值的新产品和特种用途织物却较少 因此 在这些领域具有广 阔良好的发展前景 1 1 3d o wx l a 纤维和d o wx l a 针织物 1 3 1d o w x l a 纤维 d o wx l a 是美国陶氏化学公司纺织纤维部门 d o wf i b e rs o l u t i o n s 研制的一种 弹性纤维 它的化学组成是聚乙烯烃类的高分子化合物 是一种用熔融纺丝法生产的 具有柔软伸缩性和良好耐热 耐化学性的弹性纤维 1 x l a 纤维的微观结构 4 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 第一章绪论 x l a 纤维与其它纤维相似 微观结构由结晶区和非结晶区组成 其微观结构如图 1 1 其中a 为交联点 b 为结晶区 图1 1x l a 纤维的微观结构 与其它纤维不同的是 非结晶区的柔性大分子链节 链段 由于受到极性的作用 呈特殊的 无规则的点状交联网络结构 与大分子结晶体共同起着物理连接作用 x l a 纤维的弹性由大分子结晶度 非结晶柔链长度与交联网络点数量来决定 表1 1 是d o wx l a 纤维和普通的烯烃类纤维的特征对比 从表中可以看出 d o wx l a 纤维比 普通的烯烃纤维具有更好的拉伸断裂性能 表1 1 d o wx l a 纤维和普通的烯烃类纤维的特征对比 纤维类别平均结晶度断裂伸长 伸长恢复 d o wx l a 纤维 1 4 5 0 0 是 普通的烯烃纤维 5 0 3 3 否 2 x l a 的耐热性能 与常规的热塑性弹性聚合物不同 它的耐热性并不取决于结晶体的数量 而由柔 性链段之间共价交联网络点的数量决定 随着染色温度的升高 交联网络结晶点逐渐 熔化 大约在8 0 c 时消失 当温度达到 2 0 时 由于整个分子网络存在共价键交联 结构 仍可保证其完整性 同时 结晶体网络可逆向变化 当温度降至周围环境温度 时 又重新形成新的交联结晶体网络 因此使用x l a 弹性纤维与其它纺织用纤维生产 产品时 经过织造 染整处理之后 x l a 纤维所形成的点状网络结构仍保留于产品之 中 一般是不能重新拉出或拆出单丝或复丝的 6 绪论 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 图i 一2x l a 纤维和氨纶在热镜台上的纤维照片 图卜2 中的显微照片显示了在高温下d o wx l a 纤维具有良好的热稳定性 1 根 4 4 4 t e x 的d o wx l a 纤维 上端 和1 根4 4 4 t e x 的其它弹性纤维 下端 放在一个载玻 片上用盖玻片覆盖后放在一个热镜台显微镜下 纤维受2 2 0 c 高温作用3 m i n 之后 轻轻地按压盖玻片使之加压于纤维上 结果可见d o wx l a 纤维仍然保持完整未损 而 弹性纤维氨纶则被破坏 7 1 3 2d o wx a 针织物 纯毛 混纺 精纺面料加入d o wx l a 纤维后 其弹性与舒适性大大提高 而不 影响服装的悬垂性和手感 较羊毛的自然弹性有更好的回复性 较氨纶有更好的悬垂 性和手感 而且可以做出 永久性褶裥 衣服经多次干洗后仍可保持弹性不变 无论是时装款泳衣还是功能型泳衣 d o wx l a 纤维都使其具有永久的弹性 即使 长时间连续浸泡在游泳池中和暴露在紫外光下 都不会影响d o wx l a 纤维的弹性 d o wx l a 纤维成为合身 配色 舒适和悬垂性的新标准 轻质织物使用d o wx l a 纤 维效果特别明显 因为它的耐洗性比其它弹性纤维好 1 4 本课题研究的内容和方法 由于棉针织物是目前最为常见的织物 而棉和弹性纤维尤其是与氨纶交织的针织 物在市场上使用较多 但是对于棉与新型弹性纤维d o wx l a 交织的针织物研究的相对 较少 因此本课题以x l a 裸丝和用棉纱为地纱交织而成的针织物为研究对象 使用 e 2 8 单面圆纬机以及e 2 2 双面圆纬机进行x l a 平针和罗纹织物的编织 探讨影响织物 编织的因素 测定织物的结构参数与性能 主要研究的内容如下 i 对d o wx l a 纱线及氨纶纱线进行拉伸性能测试 根据测试结果做出其应力 应变曲线并对相应的数据进行比较分析 本课题以x l a 裸丝和用棉纱为地纱交织而成 6 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析第一章绪论 的针织物为研究对象 使用e 2 8 单面圆纬机以及e 2 2 双面圆纬机进行x l a 平针和罗纹 织物的编织同时测量影响织物编织的因素 送纱速度 退绕速度 张力 牵伸比等 数据 得出x l a 织物的编织工艺参数 2 对织物进行前处理和后整理 获得相应结构参数并探讨前处理及后整理工 艺 试验过程中采用染色机漂白法 前处理的工艺选择必须考虑到x l a 纤维的耐腐蚀 性以及氧漂工艺对棉纤维共生物的破坏作用等影响因素 染色过程使r y 1 2 0 0 0 高温 染样机 采用x 型活性染料进行染色并确定工艺 试验中用r 3 型自动定形烘干机进 行热定形 获取各种试样热定形的系列工艺参数 3 测得织物整理前后的基本结构参数 测定织物的拉伸性能数据并进行分析 比较 通过将织物分成两组 一组是定形温度和时间均相同 但其他因素如牵伸比 x l a 含量 织物组织等不同 另外一组则是定形温度和时间不同 但其他因素均相同 并对两组试样进行对比 4 对弹性针织物的服用性能 即透气性 刚柔性 折皱回复性能 以及悬垂 性进行测试及比较分析 探讨织物组织 纱线的线密度 织物总密度对织物透气性的 影响 通过测得不同织物试样抗弯长度 弯曲刚度 抗弯弹性模量等参数 说明x l a 的加入对织物的刚柔性的影响 分析织物的抗皱性与纱线的弹性 线密度 织物的组 织结构 密度等因素的关系 研究x l a 含量对织物悬垂性的影响 悬垂系数 抗弯刚 度与织物悬垂性的关系 分析织物厚度与织物单位面积重量与其悬垂系数关系 7 纱线要比弹性差的纱线织成织物的弹性回复率等弹性指标好 另外 纱线的线密度也 对织物的延弹性有一定的影响 因此 本课题在进行织物的弹性比较之前 首先对原 料的拉伸性能进行测试 并比较x l a 裸丝和弹性长丝氨纶的性能 2 1 1 纱线拉伸性能测试指标和测试方法 纱线在纺织品加工和使用过程中承受各种外力作用呈现的性质称为力学性质 它 包括拉伸断裂 拉伸弹性 拉伸疲劳 蠕变与应力松弛 弯曲 压缩及表面摩擦性能 等 其中纱线的拉伸断裂性能是纱线品质评定的重要检测项目之一 纺织纤维 纱线 及其它纺织物在外力作用下被破坏时 主要和基本的方式是纤维或纱线被拉断 纱线 的外形与纤维相似 细并且长 引起纱线受力最基本的形式为轴向拉伸 同时纱线的 拉伸强力与构成织物的强力有直接关系 因此纱线的强力实际上反映了织物耐用性能 的一个重要指标 也是最常规的检验项目之一 3 由于x l a 裸丝和氨纶丝的断裂伸长率都比较大 纱线拉伸强力仪的隔距不能够测 量弹性纱线的断裂伸长 但纤维拉伸性能与长丝的相似 所以选用纤维拉伸强度仪来 进行两种长丝的拉伸性能的测试 参照国家标准g b t 3 9 1 6 1 9 9 7 n 们 选用l l y 0 6 e 型电 子单纤维强力仪 初张力选择为0 1 c n 上下夹头的隔距为l o m m 拉伸速度为l o m m m i n 在温度为2 0 c 相对湿度为6 5 的条件下 每种纱线测试次数为5 次 为了便于在图中 更清楚的看出三种纱线的应力应变曲线 将拉伸强度的单位定为c n t e x 而没有用标 准单位c n d t e x r d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 2 1 2 拉伸性能测试结果及分析 其中表2 1 为线密度为2 2 2 r e x 的x l a 和4 4 4 t e x 的x l a 以及4 4 4 t 略的氨纶丝的拉 伸测试结果 图2 1 为三种长丝的应力应变曲线 表2 1三种长丝的拉伸测试结果 纱线线断裂断裂伸 断裂时屈服强屈服伸初始 试样名称 密度强力 断裂强度 长率 t e x c n c n t e x 间 s 力 c n 长 模量 x l a 4 4 44 4 43 5 58 0 6 6 9 1 0 44 1 4 6 29 5 54 2 2 49 x l a 2 2 2 2 2 21 5 76 8 3 4 7 1 1 82 8 2 1 15 3 52 9 8 32 1 氨纶4 4 44 4 43 0 o7 1 45 9 3 0 53 5 5 8 3l o 43 6 9 02 乒 再g l 忑h 2 2 2 t e 霸x 需澄鬻 习 荔氦凳z 荔 品 鬟 弘 卿碱铲 4 臻j o 0 叠 缸 i 笋 荔 4 0 i u j x l r x 4 i t 目 t 一一一一一l 1 堕翌矗 二 t 一 7鹊 0 1 堑圣r 薹髟 一 j 浚磊芫夏 乏 二 麓 锄 嬲 磁砌菇么翰锄舭 编喇疆一黝蝴崩蕊瘤 昌 墨星量垦星 曷 墨虽 吕昌 昌 昌 一 一 n甬 呵面函 蟊 面 图2 1 三种长丝的应力应变曲线 三种长丝纱的应力一应变曲线可分为两个阶段图 第1 阶段为在负荷增加较少的 情况下 卷曲丝由弯曲变直的阶段 单丝并没有伸长 第1 i 阶段即有部分长丝由弯曲 变伸直 也有部分长丝拉直后伸长 这是因为丝束中单丝的抱合和卷曲程度不同 第 1 阶段为单丝继续伸长阶段 伸长速率较慢 负荷较大 由于原料不同 加工工艺不 同 纤维自身具有的卷曲数差异较大 小负荷下的变形主要是纤维的卷曲伸直 从表2 1 可以看出 x l a 4 4 4 在三种纱线中的断裂伸长率和屈服伸长率是最高的 x l a 2 2 2 长丝具有初始模量高 断裂伸长率小的特征 随着伸长率的增加 三种长丝 纱的拉伸模量急剧增加 从图2 1 可以看出 在初张力0 1 c n 的测试条件下 三种长丝纱在各应变下的模量 曲线的斜率 都较低 x l a 4 4 4 的线密度与氨纶4 4 4 的线密度相同 但从它们的应力一 应变曲线上看出 当应力为l c n t e x 时 x l a 4 4 4 的伸长率为2 4 3 氨纶4 4 4 的伸长率 9 8 7 6 5 4 3 2 l x0 h 趔嗫孽豁 第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 i d wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 为1 6 5 在低应力下x l a 4 4 4 的伸长率最大 说明x l a 纤维具有更柔软的延伸性 拉伸 所需的力比氨纶要巾得多 因此 应用x l a 弹性纤维生产的织物伸缩更自然 穿着更 贴身舒适 伸长所需要的力比氨纶更小 x l a 4 4 4 的线密度是x l a 2 2 2 的两倍 从图中也可以看出 应力相同时 前者在较 小的拉力下有较大的伸长 说明x l a 4 4 4 的延伸性要好于x l a 2 2 2 2 1 3d o wx l a 纤维的其他性能 纤维性能主要包括力学性能 热学性能 化学稳定性以及混纺相容性等 d o wx l a 弹性纤维除了优良的拉伸和回弹性能外 还具有以下其他性能 1 与现有弹性纤维比较 d o wx l a 弹性纤维具有较强耐热性能 耐热稳定性超过 2 2 0 c 这是由d o wx l a 纤维晶体柔性链段间的共价交联点的数量决定的 其交联结晶 网络可以随着温度的变化熔融或重新生成 在温度到达8 0 时完全消失 当温度达到 2 2 0 c 时 分子网络仍存在共价键交联结构 可保持纤维完整 温度降至室温时 可 重新形成新的交联结晶网络阴1 2 耐化学品稳定性强 可耐高锰酸盐 次氯酸盐 硫酸 烧碱等 经这类氧化剂 处理 纤维的抗拉伸强度一般可以保留8 0 以上 耐氯性能也好于其他纤维岫1 它可 应用于筒子染色 可耐受极端条件染色 漂白 丝光整理和服装水洗 也适用一般热 溶染色 该纤维可与刚性纤维一样进行各种化学整理 而不影响其弹性 3 x l a 纤维具有很强的抗氙光和抗紫外线降解性能 在采用a a t c c1 6 e 氙光降解实 验方法处理4 0 9 0 d 时 a a t c c1 8 g 紫外线降解实验方法处理5 1 0 d x 时后 x l a 纤维的 抗拉强度仍能保持在8 0 左右鲫船 4 聚烯烃作为x l a 纤维的主要成分 可重复使用 在x l a 纤维纺丝过程中几乎不排 放任何挥发性有机物 不含重金属等有害物质 单位能耗低且已通过o e k o t e x s t a n d a r d1 0 0 生态纺织品标准一级产品认证n 1 1 因此 x l a 纤维具有很好的环保节能 性 5 d o wx l a 纤维具有较好的混纺性能 与其它天然纤维或合成纤维混合 不影响纤 维原有性能 而且能改善织物手感和悬垂性 制成织物对后道水洗 烘干及成衣制作 工艺无特殊要求 是一种最为经济实用的弹性纤维 鉴于棉一直是内衣等多种针织物的首选材料 具有良好的透气性 吸水性等性能 l o d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 同时又天然环保 因而目前市场上棉 x l a 交织弹性针织物的市场份额较大 而这一较 高市场占有率将会持续一定的时间 o 2 2d o wx l a 弹性针织物的结构设计 2 2 1 平针组织的设计 纬平针组织是由连续的同一种单元线圈一个方向依次串套而成 纬平针组织的两 面有不同的几何形态 正面线圈上的圈柱与线圈纵行配置成一定角度 均为圈柱在圈 弧上 圈柱沿纵向联成纵向条纹纱线上的结头 棉结杂质容易被线圈所阻挡而停留在 针织物的反面 因而正面一般比较光洁平整 反面为圈弧与线圈横列同向配置 圈弧 在圈柱上 圈弧沿横向联成横条纹 对光线有较大的反射作用 因此较为阴暗 纬平针组织织物具有较大的横向延伸性能 较严重的脱散性 歪斜性 和卷边性 本试验中平针组织采用全添纱形式 x l a 与为地纱的棉纱一起参与每一个 线圈的成圈 其编织图如图2 2 所示 2 2 2 罗纹组织的设计 图2 2d o wx l a 弹性平针针织物的编织图 罗纹组织是由正面纵行和反面线圈纵行以一定的组合规律相间配置而成 罗纹组 织的正反面线圈不在同一平面上 每一面的线圈纵行互相毗连 罗纹组织的种类很多 视正反面线圈纵行数的不同而异 通常用数字代表其正反面线圈纵行数的组合 如 i i 罗纹 2 2 罗纹或者5 3 罗纹等 可形成不同外观风格与性能的罗纹织物 罗纹 组织针织物的正反面相近 均为纵向凸条纹 罗纹织物横向具有较大的延伸性和弹性 边缘横列逆编方向 正反面线圈纵行数相同的织物 横向无卷边性 纵行数不同的织 物 横向卷边性不严重 罗纹有两种排针方式 分别是满针罗纹以及抽针罗纹 本试 验采用i i 罗纹进行编织 以四路为一个循环 并以半添纱的形式 每路只在针盘针 上衬入一根x l a 裸丝与棉纱编织成圈 针筒针只衬入棉纱 其编织图如图2 3 所示 第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 x l a 禊丝 棉 图2 3d o wx l a 弹性罗纹针织物的编织图 2 3d o wx l a 弹性针织物的编织及工艺 在介绍编织工艺之前 首先引入牵伸比的概念 牵伸比是陶氏化学公司通过大量 试验总结出的描述织物在何种条件下的弹性最好的指标 它是指在不同部位的非弹性 纱线的送纱速度 从筒子上的退绕速度 与x l a 纱线的退绕速度之比 牵伸比越大 那么x l a 的退绕速度就越慢 则x l a 长丝的张力越大 图2 4 表示了陶氏化学公司是 如何通过计算获得的牵伸比 遮 度蛐n 图2 4 陶氏公司牵伸比的计算方法 1 2 牵弓1l l v v d o wx l a 弹性针织物的加工及性能测试与分析 第二章d o wx l a 弹性针织物的编织 三角 图2 5 单面机纱线的速度测试方法 速度 v 哪 图2 6 双面机纱线的速度测试方法 上图2 5 2 6 分别代表单面机纱线和双面机纱线的速度测试方法 试验中 由于纱线速度很难测量 因弹性纱线和棉纱是一起喂入织针的 所以可以考虑近似用 棉纱的进针速度代替弹性纱线的进针速度 单面机和双面机测试速度的方法相同只是计算牵伸比的方法不同 单面机的计算 方法为 牵伸比x 兰 2 1 y 弹性纱线 因为双面机测速度时上下针都喂入棉纱 而弹性纱线只喂入上针 所以它的弹性 纱线的牵伸比是单面机的一半 即 牵伸比x 竽塑 2 2 v 弹性纱线 试与分析 x l 2 争 s o 得到好 大 x f 图2 7 合理的弹性纱线牵伸比 本实验中 编织罗纹织物时只在针盘针上喂入x l a 长丝 所以它的牵伸比是非弹 性纱线从筒子上的退绕送纱速度 从筒子上的退绕 的1 2 与x l a 的退绕速