装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发

毕 业 论 文 学生姓名 学 号 学 院 纺织服装学院 专 业 纺织工程 题 目 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 指导教师 教授 评阅教师 2014 年 6 月 河北科技大学毕业论文成绩评定表 姓 名 学 号 成 绩 专 业纺织工程专业 题 目装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 指导教师评语及 成绩 指导教师 年 月 日 评阅教师评语及 成绩 评阅教师 年 月 日 答辩小组评语及 成绩 答辩小组组长 年 月 日 答辩委员会意见 学院答辩委员会主任 年 月 日 毕毕 业业 论论 文文 中中 文文 摘摘 要要 课题选用菠萝麻纤维与棉纤维不同混纺比 50 50 60 40 及 100 棉 的 三种纱线作为原料 首先测试了混纺纱线的各项性能指标 设计出平纹 方平 斜纹等三种不同织物组织 不同经纱密度的织物 并在小样机上进行织造 最 后 依据装饰类织物的要求 测试各种规格织物的透气性 透湿性 耐磨性 折痕回复性 顶破性以及起毛起球性等指标 分析了不同的纤维混纺比 织物 组织和密度对织物各种性能的影响 结果表明 随着织物中菠萝麻纤维含量的 增加 织物起毛起球性变差 其余性能均有改善 平纹组织比斜纹组织 方平 组织总体性能要好 是坐垫类织物的理想组织结构 织物密度的增加 有利于 提高织物的耐磨性 起毛起球性与顶破强度 而织物的舒适性则会变差 建议 坐垫类织物在设计中根据耐用性与舒适性的实际需要选取适宜的经纬密 关键词 菠萝麻纤维 织物 织物组织 装饰用坐垫类织物 混纺比 毕毕 业业 论论 文文 外外 文文 摘摘 要要 Title Decorative design and development of pineapple flax blended fabric Abstract Pineapple subject chooses different hemp and cotton fiber blended ratio 50 50 60 40 and 100 cotton of three kinds of yarn as raw material the first test the blended yarn of various performance indicators Design a plain basket twill etc Three different fabric different warp yarn density of fabric and weaving on a small sample machine Finally on the basis of the decoration class fabric requirements the test of all kinds of fabric air permeability moisture permeability abrasion resistance crease resilience bursting and pilling resistance index analyzes the different fibre blended ratio affecting the performance of fabric and density of fabric The results show that with the increase of the content of fabric in the pineapple hemp pilling of fabric the rest also had an improved performance Plain weave twill weave and basket weave better overall performance is an ideal fabric cushion type of fabric The increase of the density of the fabric which is beneficial to improve the wear resistance of fabric pilling of and bursting strength and the fabric will comfort suggest cushion type of fabric in design according to the durability and comfort of the practical need of selecting suitable warp weft density Key word Pineapple hemp fabric fabric decorative cushion fabric blending ratio 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 页 共 页 目 录 1 引言 1 1 1 菠萝麻纤维的研究现状 1 1 2 菠萝麻纤维的特性及应用 2 1 3 装饰用纺织品 3 1 4 座椅类纺织品 3 1 5 本课题研究内容 4 2 试验原料的性能 4 2 1 纤维性能 4 2 2 混纺纱性能测试与分析 6 3 织物的设计与织造 7 3 1 纺织品设计的要素 7 3 2 织物规格的设计 7 3 3 试样设计方案 8 3 4 织物的织造 9 4 织物的耐用性能测试 10 4 1 织物耐磨性能测试 10 4 2 织物的顶破性能测试 12 4 3 织物的折痕回复性测试 12 4 4 织物的抗起毛起球性测试 13 4 5 织物的耐用性测试结果分析 14 4 6 本章小结 22 5 织物的舒适性测试 22 5 1 织物的透气性测试 22 5 2 织物的透湿性测试 23 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 页 共 页 5 3 织物的舒适性测试结果分析 24 结论 28 致谢 29 参考文献 30 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 0 页 共 31 页 1 1 引言引言 1 11 1 菠萝麻纤维的研究现状菠萝麻纤维的研究现状 菠萝麻纤维 又称凤梨麻 属于麻类纤维中的叶脉纤维 是从菠萝麻叶片中提取 的天然纤维 菠萝麻纤维具有天然抗菌防臭 良好吸湿透气 织物坚挺耐磨的特点 是一种新型环保纤维 1 菠萝麻纤维取自菠萝叶 在全球有丰富的原料资源 但由于 技术原因尚未得到充分利用而大部分成为了农业废料 菠萝麻纤维是国际上竞相开 发的新兴纺织原料 谁能先机开发 谁就能获得竞争优势 并占领市场 获得利益 因此 进行菠萝麻混纺织物在生活中的应用研究 积极推进菠萝麻纤维产品开发 对 丰富我国纺织产品种类 提高我国纺织品国际贸易地位极为有利 3 菠萝麻纤维主要来自于收获菠萝果后的废弃的菠萝麻 菠萝苗一般每三年更新一 次 由于科学技术的限制 多数地区会将菠萝麻收集起来 晒干 然后烧成灰土肥料 或者粉碎后埋入地下作为有机肥料 这样就浪费了菠萝麻中的纤维 而将菠萝麻中的 纤维回收再利用 一吨菠萝麻纤维的售价为 900 美元 换算成人民币就是 5000 多元 因此 开发菠萝麻纤维具有很大的经济效益 图 1 1 菠萝麻纤维条 菠萝麻纤维历史悠久 据资料记载 早在上个世纪 40 年代 我国台湾地区就已有 采用菠萝叶上的纤维制成纱线 织成衣料的技术 由于这种纤维的材质抗菌 坚韧 且耐候性强 吸湿快干 可作为棉 麻纤维的代用品 而近来纺织技术的进步对菠萝 纤维的化学处理方法已有相当的改善 特别是在前处理中的汽爆技术的应用和在后处 理中的酶化处理的技术应用大大降低了化学品的用量 进一步提高了菠萝叶纤维的服 用性能 使得菠萝叶纤维这一传统又新颖的环保 天然 抗菌 防紫外线 吸湿快干 纺织原料又重新走到了纺织产品的前台 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 1 页 共 31 页 1 21 2 菠萝麻纤维的特性及应用菠萝麻纤维的特性及应用 1 2 1 菠萝麻纤维的特性 在众多的麻类纤维中 菠萝麻纤维的结晶度与取向因子较高 所以菠萝麻纤维的 密度比亚麻 黄麻要高 同时较高的结晶度与取向度使菠萝麻纤维强度和刚度大而伸 长小 通过对菠萝麻纤维 苎麻 亚麻 黄麻进行化学性能 物理性能 机械性能等 性能的比较 可以得到菠萝麻纤维含杂质较高 柔软性与可纺性一般 生产过程中需 要进行脱胶处理 而菠萝麻纤维的强度较高 伸长率较小 弹性模量较大 致使菠萝 麻纤维织物具有良好的硬挺度与耐磨性 1 2 2 菠萝麻纤维的应用 1 2 2 1 服用纺织品 由纯菠萝麻纱线织制的织物容易染色 具有良好的悬垂性 吸汗透气性 挺括而 不起皱 适宜作为服装织物 由于菠萝麻纤维取于天然资源丰富且容易降解 对环境 较好 受到很多环保人士的追捧 一般将菠萝麻纤维与棉纱线混纺 利用菠萝麻纤维 的服用特性 适宜制作高 中档的西服 衬衫 裙裤 内衣等织物 1 2 2 2 装饰用织物 我国台湾地区人民早在上世纪40年代 就以手工制作菠萝麻纤维织物的方法将菠 萝麻制成床单 凉席 窗帘 坐垫等装饰用织物 今天 人们用转杯纺生产的纯菠萝 麻纤维纱作纬纱 用棉或其它混纺纱作经纱 可生产各种不同品种的装饰织物及家具布 用菠萝纤维 棉混纺纱可织制窗帘布 床单 家具布 毛巾 地毯等 由于菠萝麻纤维 具有天然抗菌防臭 良好吸湿透气 织物坚挺耐磨的特点 所以菠萝麻在夏季装饰用 织物中的应用也更加广泛 1 2 2 3 产业用织物 菠萝麻纤维经碱处理可以用作特殊用途的非织造布原料 而由于菠萝麻纤维具有 较好的绝热性 一般将这种菠萝麻非织造布用于房屋壁顶的保暖材料 以菠萝麻为主 生产的针刺非织造布可作为土工布 用于水库 河坝的加固防护 同时菠萝麻纤维是 生产橡胶运输带的帘子布 三角胶带芯线的理想材料 以菠萝麻纤维为主生产的帆布 比同规格的棉帆布强力还要高 近几年来 树脂基复合材料用随着菠萝纤维在化学表 面改性研究取得成功的基础上 对菠萝纤维增强树脂基复合材料的研究也取得了进步 菠萝麻纤维可用于增强复合材料 可以增强低密度聚乙烯复合材料 还可以增强聚酯 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 2 页 共 31 页 复合材料 5 1 31 3 装饰用纺织品装饰用纺织品 1 3 1 装饰用织物的分类 按织物的用途不同 装饰类织物可分为 1 座椅类 包覆沙发和软椅用的织物 例如 汽车座套 沙发罩 床头软包等 2 床品类 床上用品用织物 例如 床罩 床围 床单 被套 枕套 靠垫等 3 悬挂类 悬挂制品用织物 例如 窗帘 门帘 帷幔等 4 覆盖类 松弛式覆盖布用织物 例如 沙发巾 台布 餐桌布等 1 3 2 装饰用织物的特性 装饰性是对装饰纺织品的最基本要求 其装饰性主要是通过纺织品色彩 图案 款式 风格 质感的有机组合来实现的 同时要注意与周围环境及装饰对象的协调搭 配 充分实现其装饰功能 实用性是装饰用织物的要求之一 虽然好的装饰纺织品或好的装饰设计布置能给 人以艺术的享受 但它必须满足实用的功能要求 如方便使用 包括施工 尽量耐用 等 符合消费者对舒适感方面的要求 安全性是对装饰用纺织品的必要要求 装饰纺织品的安全性不仅对家用装饰纺织 品 而且对人群聚集的宾馆 酒店 车船 飞机等公共场合使用的装饰纺织品要求必 须阻燃 有的还应该抗静电 防紫外线 防有毒化学物质对人体的伤害 确保安全可 靠 装饰织物的配套性也是装饰类织物的特性 装饰纺织品的主要用途是室内装饰 其装饰效果是由多种装饰纺织品共同完成的 各装饰品间的配套性就显得尤为重要 1 41 4 座椅类纺织品座椅类纺织品 座椅类纺织品是装饰用纺织品中的一大新兴行类 传统的座椅织物仅限于普通的 座椅坐垫 发展缓慢 品种单一 功能要求简单 但是近十几年来 科技飞速进步 人们的生活日新月异 汽车的发展普遍 对生活舒适性的追求 这些因素极大的促进 了座椅类纺织品的行业发展 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 3 页 共 31 页 座椅类纺织品 主要功能即为包覆沙发 座椅等事物 在保护沙发 座椅的同时 提高生活舒适性 如今座椅类纺织品主要有两大发展方向 一方面集中于室内沙发 座椅的座套 坐垫 另一方面则集中于车内饰品中的座垫 座套 选择合适的纤维 适宜的面料对座椅类纺织品至关重要 与普通的装饰用纺织品 不同 座椅类织物要求更高的实用性 如汽车座套在美饰车内环境的功能之外 更主 要的功能要求则是使人们在乘车的过程当中感到舒适 增大乘车安全性 座套要具有 耐磨耐用透气透湿性良好的特性 并且人们对座椅类纺织品需求量日益增大 座套在 原料的选择上必须要符合资源丰富 经济适用 绿色环保的要求 座椅类纺织品诸多特性与要求 促使研发者们将目光集中在了菠萝麻纤维的研究 开发 菠萝麻纤维所织制的织物容易印染 悬垂性好 吸汗透气 挺括而不起皱 而且 由于菠萝麻纤维具有天然抗菌防臭 良好吸湿透气 织物坚挺耐磨的特点 使菠萝麻 在座椅织物中的应用将逐渐扩大 尤其夏季用座椅织物更加普遍 一直以来 我国均 有丰富的纤维原料资源 但由于尚未得到充分利用而大部分成为农业废料极大的浪费 了资源 所以积极推进菠萝麻纤维产品开发 对丰富我国座椅类纺织品种类 提高座 椅类纺织品在国际市场上的竞争力极为有利 1 51 5 本课题研究本课题研究内容内容 课题选用菠萝麻纤维与棉纤维混纺的纱线及纯棉纱为原料 根据装饰类织物的 特性及对装饰类织物的要求 设计加工不同纤维混纺比 不同组织及不同密度的混纺 织物 用于坐垫类织物的开发 同时 根据对坐垫类织物使用性能的要求 测试各种 织物的透气性 透湿性 耐磨性 顶破性以及起毛起球等指标 分析纤维混纺比 织 物组织和经纱密度对织物各种性能的影响 为菠萝麻混纺织物在装饰类织物中的应用 提供理论依据 为企业开发新产品提供技术支撑 2 2 试验原料的性能试验原料的性能 2 12 1 纤维性能纤维性能 2 1 1 菠萝麻纤维的性能 1 纤维长度 菠萝麻纤维的长度分布如表 2 1 所示 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 4 页 共 31 页 表 2 1 菠萝麻纤维的长度分布 长度 mm 0 55 1010 1515 2020 25 比例 25452082 2 纤维细度 菠萝麻纤维线密度指标如表 2 2 所示 表 2 2 菠萝麻纤维线密度指标测试 第一次第二次第三次第四次第五次平均值 纤维根数 n 200200200200200200 中断纤维质量 5 76 55 27 66 37 5 线密度 dtex 4038 538394139 6 3 纤维拉伸性能 菠萝麻纤维的拉伸性能指标见表 2 3 所示 表 2 3 菠萝麻纤维的拉伸性能 断裂强力 CN 断裂长度 mm 断裂伸长率 最大 167 78 最大 1 28 最大 13 00 最小 15 62 最小 1 18 最小 11 87 平均值 89 61 平均数 1 19 平均数 11 97 不匀率 0 33 不匀率 0 01 不匀率 0 01 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 5 页 共 31 页 5 纤维摩擦系数 菠萝麻纤维的摩擦系数如表 2 4 所示 表2 4 纤维的摩擦性能指标 实验组别静摩擦系数 动摩擦系数 纤维和纤维 0 34810 3125 纤维和胶辊 0 76120 7325 纤维和金属辊 0 29320 2716 2 22 2 混纺纱性能混纺纱性能测试与分析测试与分析 本设计实验采用混纺比为菠萝麻 棉 50 50 菠萝麻 棉 60 40 100 棉三种纱线 纱线均为 98tex 2 2 1 菠萝麻 棉 50 50 纱线的性能 菠萝麻 棉 50 50 混纺纱线的强力指标如表 2 6 所示 表2 5 纱线拉伸性能指标 项目断裂强力 F cN 断裂伸长 L mm 断裂强度 D cN t 断裂伸长率 E 断裂时间 T s 平均值 401 1819 728 523 642 39 均方差 46 151 690 990 330 20 变异系数 11 508 5611 188 378 36 2 2 2 菠萝麻 棉 60 40 纱线的性能 菠萝麻 棉 60 40 混纺纱线的强力指标如表 2 8 所示 表2 6 纱线拉伸性能指标 项目断裂强力 F cN 断裂伸长 L mm 断裂强度 D cN t 断裂伸长率 E 断裂时间 T s 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 6 页 共 31 页 平均值 557 0619 7013 263 932 39 均方差 99 281 662 360 330 20 变异系数 17 828 4217 798 398 36 3 3 织物的设计与织物的设计与织造织造 3 13 1 纺织品设计的要素纺织品设计的要素 3 1 1 市场因素 纺织产品设计不仅是工程设计 更是一种市场设计行为 相对来说工程设计比较 简单 即将一种或多种纺织原料以不同的工艺 组织形成一块可用于制作装饰或其他 用途的面料 然而 纺织产品设计 它源发于市场 最终又走向市场 9 装饰用纺织 品这个特性更加明显 人们对生活舒适性 艺术性的要求跟随时代不断更新变化 就 要求装饰用纺织品的设计者时刻跟随社会发展 了解消费者的需要 进而才能得到市 场的认可 所以纺织品设计要首先对消费者的需求进行深入调查 这样产品的开发才 会有市场需求 有需求 才有装饰用纺织品行业的不断发展 积极推进菠萝麻纤维产 品开发 对丰富我国座椅类纺织品种类 提高座椅类纺织品在国际市场上的竞争力极 为有利 3 1 2 原料选择 纺织品的质感主要受织物所用纱线 组织结构 经纬密度及后整理方法的影响10 首先是原料的选择 不同原料具有特性不同 各有优缺点 所以纺织产品开发要注意 将不同的纤维混纺在一起 实现纤维间性能的互补 纺织品设计 可采用两种或两种 以上的纱线进行纺织 也可以将两种或两种以上的纤维混纺后得到新的纱线再织造 后者往往能获得新的风格 不同的纱线组合可以使纺织品具有不同的视觉 质感 特 性 所以要在研发中尝试不同的纱线组合对比它们的性能 3 1 3 织物的结构 合理的组织及经纬密度很重要 它是纺织品质感纹理的基础 不同的组织纹理效 果是产品多样性的体现 是满足不同市场需求的必然 合理的组织 密度是可否生产 的前提条件 是质量的基本保证 是生产成本的基本构成 11 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 7 页 共 31 页 3 23 2 织物规格的设计织物规格的设计 3 2 1 纱线原料的选择和确定 近年来纺织技术的进步对菠萝纤维的化学处理已有相当的改善 已可成功地利用 不同的纺纱技术纺制出菠萝麻的纯纺纱与混纺纱 本次课题选用棉纤维与菠萝麻纤维 混纺 设计混纺比为菠萝麻 棉50 50的纱线为经纱 三种不同比例的混纺纱比作为纬 纱 分别是菠萝麻 棉50 50 菠萝麻 棉60 40 棉100 不同纤维混纺比的纱线将会 影响织物的耐用性与舒适性 3 2 2 织物组织与上机参数设计 织物结构 原料 纱号 密度保持不变 改变织物组织 就会得到新的织物 织 物组织是影响织物性能的重要因素之一 不同织物组织的外观 手感 性能就会不同 本次课题选用平纹与 2 2 方平纹与经山形斜纹三种组织结构 组织如图 2 1 与图 2 2 所示 图 3 2 1 平纹组织 图 3 2 2 方平纹组织 3 2 3 织物密度 当织物的密度不同时 就会影响到其某些性能 织物经纬密度的大小和经纬密之 间的相对关系是影响织物结构最重要的因素之一 它直接影响到织物的风格和物理机 械性能 显然 经纬密度大 织物就显得紧密 厚实 硬挺 耐磨 坚牢 经纬密度 小 则织物稀薄 松软 通透性好 本次课题共设计三种不同的织物经纱密度 分别 是 140 根 10cm 150 根 10cm 160 根 10cm 3 33 3 试样设计方案试样设计方案 本课题研究的重点是讨论不同的组织结构 不同的经纱密度以及不同纤维混纺比 的纬纱对织物的透气透湿性能 抗折皱性能 抗起毛起球性能以及耐磨性能的影响 依据本课题研究思路与正交实验原理 设计了三组实验方案 1 试样 1 试样 2 试样 3 纬纱纤维混纺比不同 织物组织均为平纹 经纱密度为 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 8 页 共 31 页 150 根 10cm 经过三种试样织物的测试对比 可分析不同的纤维混纺比对织物各 种性能的影响 2 试样 1 试样 4 试样 5 织物组织不同 纬纱纤维混纺比均为菠萝麻 棉 50 50 经纱密度为 150 经过这三种试样织物的实验对比 可分析出不同的织物组织对织 物各种性能的影响 3 试样 1 试样 6 试样 7 经纱密度不同 纬纱纤维混纺比均为菠萝麻 棉 50 50 织物组织均为平纹 经过三种试样织物的测试对比 可分析不同的经纱密度对织物 各性能的影响 具体设计如表 3 3 正交实验设计方案 表 3 3 正交试验试样设计方案 试验编号混纺比 菠萝麻 棉 织物组织经密 根 10cm 150 50 平纹 150 260 40 平纹 150 3 100 纯棉平纹 150 450 50 方平 150 550 50 斜纹 150 650 50 平纹 140 750 50 平纹 160 3 43 4 织物的织造织物的织造 3 4 1 织造工艺流程 织造工艺流程 整经 穿结经 织造 3 4 2 整经 整经就是整理经纱 即将筒子纱按照工艺所需要的经纱根数与长度 在相同的张 力下 平行整齐的卷绕到经轴上 以供接下来的穿结经使用 试验中使用的整经工具 为整经板 整经长度为 1 5m 整经过程采用绞纱绕法 这样可以大幅减少穿结经过程 中造成的纱线打结情况 3 4 3 穿结经 穿综按照顺穿法 由于 Y200 型电子小样织布机每个综框综丝有限 故采用 6 片综 框 穿筘同样按照上文所述按每筘 1 入 穿结经过程要求认真细心 每穿完一个组织 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 9 页 共 31 页 循环都要打结 避免经纱混乱 因为穿结经错误会直接影响织物外观 使布面出现通 轴织疵 甚至影响织物性能的测试 及时的发现错误可以在第一时间改正 以免返工 影响织造 3 4 4 织造 本次织造为使用 Y200S 型小样织机进行织造 为了满足试验的要求 本次试验采 用顺穿法法 织造过程中可能存在的问题 1 Y200S 型小样织机是由人工完成引纬 打纬工作 所以纬密属于人为打纬控制 各 试样之间难免存在一定的差异 2 整经采用的是单纱整经 在织造过程中 张力不匀造成织物紧度的差别 3 小样织机无法实现送经和卷绕的同步 导致织造过程中经纱张力无法控制均匀 纬 密和下机缩率无法实现精密控制 4 4 织物的耐用性能测试织物的耐用性能测试 本课题的研究目的是探究菠萝麻 棉混纺在装饰用座椅类织物中的应用 所以将 织物的性能测试分为织物的耐用性测试与织物的舒适性测试两大部分 织物的耐用性测试包括 织物耐磨性 织物顶破强度 织物折痕回复性与织物抗 起毛起球性四个测试 织物的舒适性测试包括 织物的透气性测试与织物的透湿性测试两个性能测试 在织物的每个性能测试后 通过分析比较 我们可以得到织物的纤维混纺比 织 物组织与织物的密度对织物性能的影响 4 14 1 织物耐磨性能测试织物耐磨性能测试 织物的耐磨性是指织物抵抗摩擦而损坏的性能 座椅类织物在使用过程中 经常 要与接触物体之间发生摩擦 如沙发套与外衣之间的摩擦 汽车坐垫与西服之间的摩 擦 通过对被损坏原因的研究发现 70 的破坏是因磨损引起的 所以织物的耐用性主 要决定于织物的耐磨性 13 织物在使用中因受摩擦损坏的方式很多 很复杂 而且在摩擦的同时还受其他物 理的 化学的 生物的 热的以及气候的影响 因此 测试织物的耐磨性 为了尽可 能地接近织物在实际使用中受摩擦而损坏的情况 有多种测试方法 本实验采取平磨 的测试方法 使用YG522圆盘式织物平磨仪如图4 1 测得织物受砂轮磨损后的重量损 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 10 页 共 31 页 失率来衡量织物的耐磨程度 测试标准 GB T21196 1 1997 表 4 1 不同织物的加压重量和适用砂轮种类 织物类型砂轮种类 砂轮号数 加压重量 不含砂轮重 量 g 粗厚织物A 100 粗号 750 或 1000 一般织物A 150 中号 500 或 750 250 薄型织物A 280 细号 125 或 250 测试条件 选择A 280型砂轮和125g加压重锤 磨损转数取200r 对每种织物进行 5取其每种织物质量损失率的平均值作为各种织物耐磨性的评定指标 本次试验需要将 织物裁剪成直径为125mm的圆形试样 在布样中央减一个小孔 共裁剪5个试验布样 布样上不能有破损 14 具体试验操作如下 图4 2 YG522圆盘式织物平磨仪 1 用电子称称重并记录织物试样磨损前的克重 2 把布样放在工作圆盘上拧紧 并用六角扳手旋紧夹布圆环 使试样受到一定 的张力 保持表面平整 3 选择A 280型砂轮 一般轻薄的织物用细号砂轮 中厚型织物用中号砂轮 厚重型的用粗号砂轮 本实验采用中号砂轮 记得然后放下左右支架 4 将计数器调至零位 旋转转数设置为200r 5 开启电源开关进行试验 当工作圆盘回转200圈时实验结束 称取试样的磨 后重量 并记录 6 重复以上步骤 每种织物测测试五片布样 测试数据处理方法采用试样重量减少率法来评定织物的耐磨性能 磨损前试样的 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 11 页 共 31 页 总重量G0 磨损后试样的总重量G1 按如下公式计算 试样重量减少率 100 0 10 G GG 得到数据如下表 表4 3 耐磨性测试数据 织物编号 1234567 磨损前g 2 8492 9602 2283 2202 6492 7403 145 磨损后g 2 8322 94662 2063 2082 6282 7233 135 质量差g 0 0170 0140 0220 0120 0210 0170 010 磨损率 0 5960 4720 9870 7960 3720 6250 317 4 4 2 2 织物的顶破性能测试织物的顶破性能测试 织物在垂直于织面平面的负荷作用下被破坏的现象称为织物顶破 它反映了织物 的多向强伸性能 如沙发或座椅的棱角处对座套或坐垫的力就是与顶破实验类似的 依据GB T7742 1 2005标准进行实验测试 本测试使用YG031型电子织物顶破仪 需将实验布样简称每块直径80mm的圆片 每种织物不同部位各取五片 具体操作实验 步骤如下 1 设置试验方法为顶破拉伸 2 调整织物强力仪上 下铁钳间的距离为450mm 下降速度为300mm min 3 将试样放入夹布圆环内夹紧 再将其平放在夹头架上推到底 4 启动机器进行顶破 待试样完全顶破后 仪器自动恢复原状 5 将六种织物每种织物五个布片测试完毕 做好数据记录 关闭仪器电源 由于实验室仪器陈旧 测得数据波动较大 根据测试记录 将得到的将数据平均 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 12 页 共 31 页 计算后整理如下表 表4 4 顶破性数据 织物编号 1234567 顶破力 N 603633555665575565623 4 34 3 织物的折痕回复性测试织物的折痕回复性测试 本课题使用的是 M510 织物折痕回复性测定仪 本仪器用于测定织物的折痕回复性 能 适用于棉 毛 丝 麻 化纤纯纺或混纺织物 符合相应的国家标准 GB T3819 1997 纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法 裁剪试样时 尺寸务必正确 纬向要剪的平直 在织物的正面打上经向的标记 且试验试样离布边的距离大于50mm 试样尺寸为 40mm 15mm 沿纬向裁取10个小样 本次试验采用的是M510织物折痕恢复性测定仪 9 试验的具体操作 图4 3 1 M510织物折痕恢复性测定仪 1 将仪器放置在水平工作台上 接通220V单相交流电源 打开电源开关 仪器 处于等待工作状态 2 将试样沿其长度方向两端对齐折叠 然后用宽口镊夹住 夹住位置从布端算 起不超过5mm 移至试样加压装置的试样托板上 使试样正确定位 然后轻轻放下重 锤 随即按下开始按钮 加压指示灯亮 测试开始 3 急弹指示灯亮后 加压已5 min 此时迅速平稳地卸下重锤 用镊子将试样 直接移至折痕回复角测量装置弹簧夹下 试样的一翼被夹持 另一翼自由悬垂 连续 调整刻度盘使悬垂下来的自由翼始终保持垂直状态 与红色标志线重合 待15秒钟后 缓弹指示灯亮 读出折痕回复角 即急弹回复角 并记录 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 13 页 共 31 页 4 读出急弹回复角后 继续调节刻度盘 使试样自由翼始终保持垂直 与红色 刻度线重合 待指示灯全部熄灭时 再次读出回复角即缓弹回回复角 计算各试样纬向的折痕回复角的平均值 再计算出总折痕回复角 各试验样品的 总折痕回复角结果如表7所示 表4 3 折痕恢复性测试数据 织物编号 1 234567 纬向折痕回复角 纬 12 514 510 514 613 614 511 5 4 44 4 织物的抗起毛起球性测试织物的抗起毛起球性测试 织物摩擦后起毛起球的程度称为起毛起球性 起毛起球不但影响织物的外观和手 感 还影响织物的表面摩擦 抱合性与耐磨性 本课题采用马尔代丁起毛起球测试仪器 设备为YG502圆轨迹起毛起球仪 该仪器 适用的范围比较广 适用于棉 毛 丝 麻 化纤纯纺或混纺织物 依据相应的国家 标准GB T4802 1 1997 织物起球试验方法 圆轨迹起球仪法 对布样进行起毛起球测 试 按规定方法和试验参数 利用尼龙刷和磨料或单用磨料 使织物摩擦起毛起球 然后在规定光照条件下 将起球后的试样对比标准样照 评定起球等级 从1级至5级 1级最差 5级最好 允许有半级 本课题采用的是圆轨迹法测量织物的起毛起球性能 从每个织物小样上用剪刀或 取样器裁取直径为125mm的试样五块 试样上不得有影响试验结果的疵点 表 4 4 试样起毛起球性能测试结果 试样编号 1234567 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 14 页 共 31 页 起球等级 3 502 503 752 504 253 752 25 4 54 5 织物的耐用性测试结果分析织物的耐用性测试结果分析 4 5 1 混纺比对织物耐磨的影响分析 在织物的织物组织 经纱密度相同的前提下 比较不同的混纺比对织物耐磨性的 影响 由折线图4 5 1中1 2 3三块布样可以看出当菠萝麻纤维含量较低时 试样受摩 擦减少的重量较大 当菠萝麻纤维的含量较大时 试样受磨损减少的重量较小 即随 着菠萝麻纤维含量的增加 混纺织物的耐磨性变好 在众多的麻类纤维中 菠萝麻纤维的结晶度与取向因子较高 所以菠萝麻纤维的 密度比一般麻类纤维要高 同时较高的结晶度与取向度使菠萝麻纤维强度和刚度大而 伸长小 所以当以菠萝麻 棉混纺为纱线的织物 随着纱线中菠萝麻纤维的含量的适 量增加 可以提高织物的耐磨性 图4 5 1 纤维混纺比对织物耐磨性能的影响 4 5 2 混纺比对织物顶破强度的影响分析 织物在垂直作用力下被顶破时 织物受力是多向的 因此织物会产生各向伸长 当沿织物经纬两方向的张力复合成的剪切应力大到一定程度时 既等于织物最弱的一 点上纱线的断裂强力时 此处纱线断裂 然后形成顶破 所以 影响织物顶裂强度的 因素与影响拉伸的因素相似 会受到纱线的断裂强力 织物的组织结构 纱线的经纬 密度多种因素的影响 保持织物的组织结构 织物的经纱密度不变 变更纱线的混纺 比 比较织物的顶破强力的变化 图4 5 2中 由1 2 3三块布样比较可得当菠萝麻纤 维的含量较大时 布样被顶破时需要的顶破力越大 即随着菠萝麻纤维含量的增加 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 15 页 共 31 页 纱线的断裂强度增大 而混纺织物的顶破强度也随之提高 图 4 5 2 纤维混纺比对织物顶破强度的影响 4 5 3 混纺比对织物抗皱性能的影响分析 织物在使用过程中如果产生折皱 就会影响其外观性能 抗折皱性是指织物在使 用过程中抵抗起皱以及折皱容易恢复的能力 折皱回复角是指在一定形状和尺寸的的 试样在规定的条件下被折叠 卸去负荷后经过一段时间 两翼之间所形成的角度 10 织物抗折皱性能的大小可以以弹性回复角平均值表示 恢复角越大 表示织物折 皱回复能力越好 反之越差 由折线图4 5 3中1 2 3三块布样的比较可以得到 随 着混纺纱中菠萝麻纤维含量的增加织物的抗折皱性增强 可见 由于菠萝麻纤维强度 与刚度较大 与棉混纺后的织物就会具有一定的坚挺耐磨的性能 而织物的抗折皱性 也会随着纱线中菠萝麻纤维含量的适宜增加而有所提高 图 4 5 3 混纺比对织物抗折皱性的影响 4 5 4 混纺比对织物起毛起球的影响分析 织物起毛起球的过程可以分为起毛 纠缠成球毛球脱落3个阶段 影响织物起毛起 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 16 页 共 31 页 球的因素有很多 如纤维的性质 纱线的结构 织物的组织 一般 纤维强力高 伸 长率大 耐磨性好 特别是耐摩擦性好的纤维起毛起球现象明显 纤维较长较粗时 织物不易起毛起球 长纤维纺成的纱纤维少纤维间的抱合力大 所以织物不易起毛起 球 粗纤维较硬 起毛后不易扭结成球 如图4 5 4中 1 2 3三种布样的起毛起球等 级对比 可以明显看出 混纺比为菠萝麻 棉60 40比菠萝麻 棉50 50的织物起毛起球 严重 100 棉的织物起毛起球最少 菠萝麻纤维提取自菠萝麻的叶片 纤维较短刚性较大不易伸长 在摩擦断裂后极 易形成毛绒并结球 且不易脱落 所以在装饰用纺织品的设计中 要注意纤维混纺比 菠萝麻的含量不适宜太高 图 4 5 4 纤维混纺比对织物抗起毛起球性的影响 4 5 5 织物组织对织物耐磨性的影响分析 本次试验中影响织物耐磨的主要因素是织物的几何结构 由图4 5 5中布样1 4 5 的对比可知 耐磨性 山形斜纹 平纹组织 方平组织 因为当织物经纬密较低时 浮 长线很短的平纹织物较为耐磨 这是由于织物结构较为疏松 摩擦时纤维易于移动 减少冲击和切割磨损 当经纬密较高时 浮长线较长的缎纹组织较为耐磨 斜纹次之 平纹最差这是因为纤维间较好的抱合 不易抽拔 而经纬密适中时 则以斜纹织物的 耐磨性最好 平纹次之 方平纹组织最差 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 17 页 共 31 页 图 4 5 5 织物组织对织物耐磨性的影响 4 5 6 织物组织对织物顶破强度的影响分析 从顶破断裂的过程中可分析出 织物顶裂强度影响因素与影响拉伸的因素接近 即织物承受力等于织物最弱的一点纱线上的断裂强力时 此处纱线断裂 接着会以此 处为缺口出现应力集中 织物会沿着经向或纬向撕裂 裂口一般呈直角形 织物组织 的变化会影响织物经纬密的变化 而经纬密的变化会影响织物顶裂强度的变化 保持织物的混纺比 经纱密度不变 更变布样的织物组织结构 取试样中的1 4 5 三种布样进行对比 由图4 5 6中 可以明显看出织物顶破强度 方平纹组织 平纹组 织 山形斜纹组织 因为当经纬密较高时 织物交织点较多 这时纤维间具有较好的抱 合 单位面积内能够承受的顶破力增强 顶破强度增大 图 4 5 6 织物组织对织物顶裂强度的影响 4 5 7 织物组织对织物抗皱性能的影响分析 本试验影响织物折皱回复性的主要因素是织物的几何形状 织物的厚度对织物的 抗皱性的影响显著 织物越厚织物的折痕回复性越好 对于机织物而言 织物的交织 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 18 页 共 31 页 点越多 外力释去后 织物中纱线不易做相对运动而回复到原来状态 由图4 5 7中布 样1 4 5的对比可知 织物折痕回复性 方平纹组织 山形斜纹组织 平纹组织 因为 织物的厚度对织物的折痕回复性影响明显 织物厚些 折痕回复性提高 本测试中 三种织物中 由于方平纹组织打纬较紧 纬密较大厚度也最大 折痕回复 性较好 经山形斜纹组织交织点比平纹组织少 抗折皱性比平纹组织要好 图 4 5 7 织物组织对织物折痕回复性的影响 4 5 8 织物组织对织物起毛起球性的影响分析 织物结构对织物的起毛起球性影响很大 各种织物组织中 平纹类组织起毛起球 最低 缎纹类组织最易起毛起球 针织物较机织物容易起毛起球 本课题中 以纱线 混纺比 经纱密度为不变的条件 观察平纹组织 方平组织 山形斜纹对织物起毛起 球性的影响 由图 4 5 8 中布样 1 4 5 的对比可知 织物起毛起球等级 山形斜纹组织 平纹组织 方平纹组织 由起毛起球性测试原理可知 随着织物起毛起球等级提高织物 的起毛起球程度变小 即三种织物组织 斜纹组织的抗起毛起球性最好 方平纹组织 抗起毛起球性最差 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 19 页 共 31 页 图 4 5 8 织物组织对织物起毛起球等级的影响 4 5 9 密度对织物耐磨性的影响分析 装饰用织物在正常使用中 主要的破坏和失效因素就是织物的磨损 磨损是指织 物间或与其他物质间反复摩擦 织物逐渐磨损破坏的现象 13 本课题在保持纤维混纺 比 织物组织不变的情况下 更换了 140 10cm 150 10cm 160 10cm 三种经纱密度 有图 4 5 9 中布样 1 6 7 比较可得 随着经纱密度的增大 织物的磨损率变小 耐磨 性能变好 对于织物来说密度较大 纱线间不易发生摩擦滑动 相对来说也就较为耐 磨 可见 随着织物密度的增加 织物的耐磨性越来越强 图 4 5 9 织物密度对织物耐磨性的影响 4 5 10 密度对织物顶破强度的影响分析 织物的顶破强度受织物密度的影响很明显 由图 4 5 10 中布样 1 6 7 的比较可得随 着经纱密度的增大 织物的顶破强度也越来越大 因为随着经纱密度的增大 织物单 位面积内能够承受最大的断裂强力不断增大 图 4 5 10 密度对织物顶破强度的影响 4 5 11 密度对织物折痕回复性的影响分析 由图 4 5 11 中 1 6 7 三种布样的比较可得 随着织物的经纱密度的增大 织物的折 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 20 页 共 31 页 痕回复性下降 可见 织物的折痕回复性会受到织物密度的影响 随着织物的经纱密 度的增大 织物中的纱线切向滑动阻力增大 织物的折痕回复性有下降的趋势 图 4 5 11 密度对织物折痕回复的影响 4 5 12 密度对织物起毛起球性的影响分析 在装饰用织物的使用过程当中 因为表面摩擦较多 较易形成毛绒与结球 经纱 密度是织物起毛起球性的影响因素之一 当织物密度较大时 织物在受到摩擦后 纱 线不易滑动容易形成毛绒与线球 由图 4 5 12 中布样 1 6 7 三种密度不同的织物作比较 可得 随着织物的经纱密度增大 织物的起毛起球等级增大 即织物密度越大 织物 抗起毛起球性越好 图 4 5 12 密度对织物抗起毛起球性的影响 4 64 6 本章小结本章小结 通过对织物进行耐磨性 顶破强度 折痕回复性和起毛起球性四项性能的测试 分别比较纤维混纺比 织物组织和织物密度对织物耐用性的影响 我们能够得到结论 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 21 页 共 31 页 1 混纺比为菠萝麻 棉 60 40 的织物 除了起毛起球性较差外 其余性能都要优越于 菠萝麻 棉 50 50 与 100 棉的织物 2 以平纹组织织就的织物 虽然织物各性能不是最优 但是其总体性能优良 是坐垫 类织物的理想织物组织 3 织物的密度增大 有利于织物的耐磨性 顶破强度和起毛起球性的改善 但是会使 织物的折痕回复性降低 所以在坐垫类织物的设计中 如果单纯追求织物的耐用性 就可以在生产条件和 生产成本允许的情况下 适宜的提高菠萝麻纤维的含量 采用平纹组织选取较大的织 物密度 5 5 织物的舒适性测试织物的舒适性测试 5 15 1 织物的透气性测试织物的透气性测试 织物通过空气的程度称为透气性 影响着织物的穿着舒适性 如织物的隔热 保 暖性等 织物的透气性 通常用透气率Bp表示 5 透气率是指两边织物维持一定压差 p条件下 在单位时间内通过织物单位面积的空气量 本实验采用的仪器为YG461E型数字式透气量仪 8 进行透气性测试不会破坏织物 不需对试样进行裁剪 可在同一样品的不同部位进行重复测试 本实验采用的仪器为 YG461E型数字式透气量仪 8 试样大小为20cm 20cm 试验具体操作如下 1 选择合适的喷嘴并安装在气流量筒内 2 接通仪器电源 并将试样压差设定为100Pa mm H2O 3 用崩直压环将试样平整地放在定值圈上 向左板动压紧手柄 将试样压紧 4 按下 工作 键 仪器启动 开始测试 至达到设定压差时 仪器自动停 止 5 记录数据 在同一样品的不同部位重复测定 各试样的透气性测试结果如表4 1所示 表5 1 透气性试验数据 装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发装饰用菠萝麻混纺织物的设计与开发 第 22 页 共 31 页 5 25 2 织物的透湿性测试织物的透湿性测试 织物的透汽性也称透湿性 是指织物透过水汽的性能 透湿性是织物的一项重要 的舒适 卫生性能 它直接关系到织物排放汗气的能力 所以对座椅类织物进行透湿 性测试是势在必行的 只有具有了良好的透湿性 才能具有良好的排放汗气的能力 织物的透湿性测试有吸湿法和蒸发法两种 本次测试依据 GB T12704 纺织品 织 物透湿性实验方法 采用透湿杯吸湿发进行测试 把盛有干燥剂并封以织物布样的透 湿杯放置与规定温度和湿度的密封环境中 根据一定时间透湿杯质量的变化计算布样 的透视率 透视度和透视系数 本课题使用的透湿仪器室 YG601 型电脑式织物透湿仪 YG601 型电脑 式织物透湿仪是采用透湿杯吸湿法测定水蒸气透过织物的能力 改仪器用于测定各类 织物 包括透湿型涂层织物 以及絮棉 太空棉等用于服装非织透湿 气 性 透湿 性可反映服装排汗 汽的性能 是鉴定服装的舒适性 卫生性的重要指标之一 图 5 2 1 YG601 型电脑式织物透湿仪 图 5 2 3 透湿实验步骤 3 透湿工作室内的空气经过制冷 加热 加湿各部分 以恒定的风速进行封闭循环 流动 MCU 通过位于封口的温 湿度传感器 检测工作室的空气温 湿度情况 决定对 加热 加湿 制冷各部分进行调温调湿控制 以达到设定要求的工作室温 湿度值 然后把盛有吸湿剂 并封一织物试样的透湿杯放置于规定温度和湿度的透湿工作室内 根据一定实验时间内透湿杯质量的变化计算出透湿量 织物编号 1234567 透气率 mL cm2 s 525 88577 84498 56565 72602 35582 30495 62 装饰用菠萝麻混纺织物的