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相变调温混纺纱的制备及其织物性能研究

作　者: 张声诚
导　师: 陈慰来
学　校: 浙江理工大学
专　业: 纺织工程
关键词: 相变调温 Outlast纤维混纺纱热焓值
分类号: TS104.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着科技的进步和人类生活水平的提高,服装用于遮体御寒的观念也随着改变,传统服装已不能满足单纯的穿着需求。相变调温织物具有成千上万个拥有能量转换功能的相变材料,通过其不间断地吸收和释放能量来调节温度,改变了传统的保温织物靠对热流的反射和隔绝来达到舒适的方式。目前,相变调温织物大多采用涂层和植入纤维体中的形式,然而涂层织物不耐水洗,易掉落,织物厚重闷热,手感粗硬,透气性差,不利于人体长时间穿着;又相变调温纤维是以腈纶为基体的Outlast纤维,其横截面较粗,比电阻较大,抱合力差,纺纱过程会出现静电现象,这些特性严重影响了纺纱加工的顺利进行。本课题采用纤维混纺的方式,主要对相变调温混纺纱的纤维混纺比、纺纱工艺、纤维径向分布、混纺纱的结构和性能,织物的调温性能及服用性能等方面进行了研究。主要做了以下的研究工作:1.在对Outlast纤维的基本性能测试分析基础上,选用半精纺工艺,并通过优化工艺参数,纺制了6种相变调温混纺纱。2.对混纺纱截面切片分析,计算了混纺纱中各纤维的汉密尔顿转移指数。研究了纤维含量、纤维性能对纤维汉密尔顿指数的影响。3.在相同的工艺条件下,研究了混纺纱的拉伸性能、混纺纱热焓值与Outlast纤维含量之间的关系,并对混纺纱相变热焓值与Outlast纤维含量、纤维转移指数之间的关系进行了回归分析。4.采用平板式保温仪对织物的调温效果进行了测试,研究了纤维混纺比、织物组织、水洗次数与织物调温效果间的关系,并对影响织物调温效果的因素进行了显著性分析。5.对织物的保暖性、透气性、色牢度和抗起毛起球性能进行了测试。研究了Outlast纤维与织物的保暖性、透气性、色牢度和抗起毛起球性能的关系。经过设计,测试,分析得出:Outlast纤维表面有沟壑,有利于水气的交换;相变调温混纺纱的强伸性能满足实际生产编织要求,在Outlast纤维40%时,拉伸性能和相对热焓值较好;混纺纱的相变热焓值与Outlast纤维汉密尔顿指数之间的呈线性关系;织成后的相变调温织物具有一定的温度调节功能,在Outlast纤维40%时,罗纹织物温度调节能力能达到2℃以上;随Outlast纤维含量增加织物的保暖性越好,但透气性越差;织物的色牢度和抗起毛起球等级均在4级以上,满足服用要求。对影响织物调温效果的两个重要因素采用二元方差法分析,得出Outlast纤维含量和织物组织结构对织物调温效果均有显著影响。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-17
  1.1 引言  12-13
  1.2 相变调温织物国内外研究现状  13-15
    1.2.1 国外研究现状  13-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 本课题研究的意义  15
  1.4 本课题主要研究内容  15-17
第二章相变调温混纺纱的制备  17-31
  2.1 相变调温纤维概述  17-18
    2.1.1 相变调温原理  17
    2.1.2 相变调温纤维须具备的性能  17-18
  2.2 相变调温纤维的结构形态分析  18-20
  2.3 相变调温纤维性能测试  20-25
    2.3.1 X 衍射分析  20-22
    2.3.2 远红外测试分析  22-23
    2.3.3 DSC 测试分析  23-24
    2.3.4 热重分析  24-25
  2.4 相变调温纤维成纱性能分析  25-26
  2.5 相变调温混纺纱的制备  26-30
    2.5.1 原料的选择  26-27
    2.5.2 纺纱工艺流程  27-28
    2.5.3 主要纺纱工序及技术参数  28-30
  2.6 本章小节  30-31
第三章相变调温混纺纱径向分布研究  31-45
  3.1 混纺纱中纤维转移机理  31-32
    3.1.1 纤维转移机理  31-32
    3.1.2 纤维在纱中的排列状态  32
  3.2 混纺纱径向分布分析方法  32-34
  3.3 实验部分  34-41
    3.3.1 试验准备  34-35
    3.3.2 数据计算  35-41
  3.4 结果分析  41-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 Outlast 纤维含量对相变调温混纺纱性能的影响  45-57
  4.1 混纺纱的拉伸性能测试与分析  45-49
    4.1.1 短纤纱拉伸断裂机理  45-46
    4.1.2 影响短纤纱拉伸性能的主要因素  46-47
    4.1.3 试样测试  47-48
    4.1.4 实验结果分析  48-49
  4.2 混纺纱调温性能测试与分析  49-55
    4.2.1 试样测试  50-51
    4.2.2 Outlast 纤维含量对混纺纱热焓值的影响  51-54
    4.2.3 Outlast 纤维转移分布对混纺纱热焓值的影响  54-55
  4.3 显著性检验  55-56
  4.4 本章小节  56-57
第五章相变调温织物性能研究  57-73
  5.1 相变调温纺织品测试方法  57-58
  5.2 试样制备  58-59
  5.3 织物调温性能研究  59-64
    5.3.1 混纺比对织物调温性能的影响  59-62
    5.3.2 Outlast 纤维转移分布对织物调温性能的影响  62
    5.3.3 组织结构对织物调温性能的影响  62-63
    5.3.4 洗涤次数对织物调温性能的影响  63-64
  5.4 保暖性研究  64-65
  5.5 透气性研究  65-67
  5.6 色牢度研究  67-68
  5.7 起毛起球性能研究  68-69
  5.8 二元方差分析  69-72
  5.9 本章小节  72-73
第六章结论与展望  73-75
  6.1 本课题的主要结论  73-74
  6.2 展望  74-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
附录  80-83
硕士期间发表的论文情况  83

相变调温混纺纱的制备及其织物性能研究

内容摘要

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