仿荷叶织物的织造工艺

仿荷叶织物的织造工艺

对功能织物的研究和开发具有现实意义。当今世界人口膨胀,织物应用量日益增多,而水源逐渐短缺;再者,随着人类认识与征服自然能力的不断增强,在特殊环境下的作业也不断拓展,对极端环境下作业的防护服需求量逐渐增加在降雨之后的荷塘里,常常可以看到许多水珠漂浮在荷叶上,且随着水珠的滚动,荷叶表面的污垢被带走,这表明荷叶上的水珠不但不能渗入其表面,还能带动荷叶表面污垢一起滚落,荷叶不但有拒水性,并具有防污、自洁的功能,该现象被称为荷叶效应。本文研制的是拒水、防污、自洁、透湿、透气仿荷叶功能性织物,经整理后该织物污垢易滚落,易被水冲洗掉而不会沾污表面,故不需经常洗涤,洗涤时也不要较高的温度和较多的洗涤剂,所以能达到节水、节能、环保的要求,使人们穿着“无需洗涤”的服装梦想有了实现的可能。期望该织物的研制成果为工业化生产拒水、防污、自洁、透湿、透气织物提供理论依据和实际指导,有利于推动我国纺织面料的升级换代。1饮料支撑水一般在叶表面设计的设计中出现了失衡水的概念,在叶专家通过高倍显微镜观察发现,荷叶的表面是粗糙的、疏水性的,而不是光滑的、亲水性的水珠在荷叶表面的形态如图2所示。由图2发现水在荷叶上形成水珠,水珠在荷叶表面保持球状且能滚动,并将空气封闭在荷叶表面的凹坑里,蜡状物的凹凸部和空气之间的复合界面起到了支撑水的作用,水不能进入叶面内部,使荷叶具有了拒水、自洁功能。由上可知荷叶效应产生的原因有两点:①荷叶表面的疏水性;②荷叶表面的粗糙性。也就是说荷叶表面的两种结构非常关键。由此提出这样的设想:选择合适的材料,设计织制表面特征与荷叶的表面结构相似的织物,使织物具有类似荷叶的功能。2织物规格选取前文已叙及荷叶效应的产生原因之一就是其表面的疏水性。因此本文研制仿荷叶织物经纬纱选定的材料是江苏仪征化纤厂的涤纶超细海岛纤维网络丝的筒子纱,该网络丝的纤维直径为3.02μm,比荷叶表面的乳突平均直径5～9μm小,具有刚性小、纤维柔软易弯、比表面积大、毛细管效应强的特点;再者,网络丝本身具有抱合力好、免浆、无捻、便于后整理,利于降低成本及环保的特点。考虑到涤纶超细海岛纤维网络丝的优点,并结合本文研究开发的功能性织物要求及现有的条件,最终选定了规格为16.7tex/48f37i的涤纶超细海岛纤维网络丝作为经纬纱材料。由涤纶超细海岛纤维网络丝织制成的织物单位面积粗糙程度大,拒水性能好3织物外观的影响由《织物结构与设计》为了获得良好的颗粒外观,在设计中注意到以下几点:织物表面的经纬组织不能有明显的斜纹、条子或其他规律纹路出现;在一个组织循环内,每根经纱与纬纱的交织次数尽量一致,以使每根经纱缩率趋于一致,否则将影响梭口的清晰度及织物外观;在组织图上,经(纬)浮线不宜过长,不应有大群相同的组织点(经或纬组织点)集中在一起,以免影响织物外观。同时,一般方法绘制的绉组织由于受综页数的限制,组织图都不可能太大,因此织物表面经纬纱的交织必然会呈现出一定的规律性,以致影响织物的颗粒效应,为此采用了一种扩大组织循环的省综设计方法。此法的采用,使织造中使用较少的综片,保证了省综法构成的绉组织的实用性,且沉浮规律不同的经纱重复出现两次,从而在布面上形成较为突出的颗粒,以模拟荷叶表面的乳突,其组织图如图3所示。穿综时,同一页综必须最少间隔3根经纱,每页综穿入经纱数尽量相等,并且经纱尽量分散开以免过于集中。4仿荷叶织物性能测试织物的透气量、防水性能与织物紧度有关,取决于织物的经、纬向紧度比(本文采用16.7tex/48f37i涤纶超细海岛纤维网络丝,采用省综法构成的绉组织,结合现有的仪器设备织造条件,选择不同经纬密织制了四种仿荷叶织物,分别编为1本文对仿荷叶织物的拒水性测试,其实就是表面抗湿性测试,参照AATCC22—2001(GB/T4745—1997)拒水性喷淋法测试并评级,用的是沾水测试法。由表1测试结果看出,仿荷叶织物1由表1测试结果还看出,仿荷叶织物各试样的透湿量、透气量依次递增,这是因为它们经纬密逐渐减小,紧度渐小,织物纤维间空隙增加所致。虽然3上述分析表明,织物经纬密大小和紧密程度对处理后织物性能有影响。经密大,则织物粗糙度大,织物拒水性增强;经纬密增加,紧密程度增加,织造难度大,织物透湿量和透气性下降,因此要考虑织物的综合性能,在条件允许的情况下,选择合适的织物技术指标。本文选作最终研制织物的35控制经纱的理论3首先:供气压力为0.6MPa;织造速度为40纬/min;经纱缩率为6.5%;纬纱缩率为5.5%;上机筘幅为21cm。其次:由于涤纶超细海岛纤维的体积比电阻高,易于积聚电荷,形成纤维的高静电效应,使纤维毛羽大量增加,故织造时严格控制织造室的温湿度和加装静电消除器,并且织造前对筒子纱进行蒸纱定型。再者:为了使经纱突出织物表面,颗粒清晰,织造过程中经纱采用小张力,经纱伸长率尽量控制在1%以内,而纬纱采用较高张力,使经纱屈曲波高增加,织物后整理时纬向产生较大收缩力,从而也使经纱屈曲波高增加,使颗粒突出。最后:本文中的绉组织织物是比较复杂的织物,故采用迟开口。6超细海岛纤维调湿织物的制备本文采用16.7tex/48f×37i规格的涤纶超细海岛纤维网络丝和省综法构成的绉组织织制成具有拒水、防污、自洁、透湿、透气功能的仿荷叶织物。通过试验和分析得出以下结论:(1)选用纤维直径为3.02μm,16.7tex/48f×37i规格的涤纶超细海岛纤维网络丝,所织成的绉组织织物单位面积粗糙程度大,拒水性好,仿乳突效果良好。(2)织造时采用纬纱高张力的方法使经纱突出织物表面,仿乳突的高度,使屈曲波高增大,增强了凹凸效应,织物的粗糙度增大,拒水性增强。(3)仿荷叶织物经密为280根/10cm,纬密为170根/10cm,经缩是6.5%,纬缩是5.5%。本文