【纺织工程专业】【毕业设计+开题报告+文献综述】 吸湿排汗型锦丙交织面料的组织结构设计及性能研究 36页

（20届）毕业论文（设计）吸湿排汗型锦/丙交织面料的组织结构设计及性能研究31 摘要：该课题以吸湿排汗型锦/丙交织面料为材料，系统研究了锦/丙交织面料的芯吸高度、透湿率、吸水率、滴水扩散时间、蒸发速率以及断裂伸长等数据，以及仔细的分析了该面料的织物组织结构。研究结果表明：由于丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。锦纶材料具有良好的吸湿性能。此种交织面料主要以具有良好的芯吸功能特性的丙纶纤维纤维或者具有良好的吸湿性能的锦纶纤维把皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后经由织品表面的扩散作用与空气对流，从而达到良好的吸湿排汗的效果。锦/丙交织面料通过不同性能的经纬纱交织组成不同的组织结构面料达到较好的吸湿排汗型性能。关键词：吸湿;排汗;锦/丙;交织面料31 DesignandPropertiesofNylon/PPInterwovenFabricwithMoistureAdsorptionandPerspirationFunctionAbstract：Weavestructure,coreheight,theabsorptionrate,bibulousrate,permeability,waterdiffusiontime,therateofevaporationandelongationpropertiesofNylon/PPinterwovenfabricwerestudiedinpresentpaper.Theresultsshowthatastheabsorptionofpolypropyleneisverysmall,almostnomoistureabsorption.Butithaswickingeffect,passthroughthefabricofthecapillarywatervapor,whichitselfhasnoabsorption.Nylonhasgoodmoistureadsorption.Thisfabricsmainlytohavegoodfunctionalpropertiesoftheadsorptionfibersorpolypropylenefibershavegoodmoistureabsorptionofnylonfiberstothesweatontheskinsurfacequicklypassedtothefabricsurfaceadsorption,andfinallydiffusionthroughthefabricsurfaceandairconvection,soastoachievegoodmoistureadsorptionandperspirationfunction.Nylon/ppwovenfabricbyweavingwarpandweftofdifferentcompositionoftheperformanceofdifferentorganizationalstructurestoachievegoodmoistureadsorptionandperspirationfabricoffunction.Keywords:Adsorption;Perspiration;Nylon/PP;Interwovenfabric31 目录1绪论11.1概述11.2锦/丙交织面料11.2.1锦纶相关介绍11.2.2丙纶相关介绍21.3发展背景、现状及趋势21.3.1历史背景21.3.2发展现状31.3.3发展趋势31.4研究目的及意义42实验52.1样品准备52.2工艺流程52.3蒸发速率52.3.1蒸发速率和蒸发时间52.3.2蒸发速率原理52.3.3蒸发速率的测试方法及步骤52.3.4实验结果表示52.4滴水扩散时间62.4.1滴水扩散时间定义62.4.2滴水扩散原理62.4.3滴水扩散时间的测试方法及步骤62.5透湿量62.5.1透湿量实验仪器及步骤62.6芯吸高度72.6.1芯吸高度实验步骤72.7刚柔性72.7.1织物刚柔性原理72.7.2织物刚柔性的测试原理及步骤82.7.3实验设备、仪器与试样82.7.4实验结果82.8拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度82.8.1织物的拉伸撕裂强力原理82.8.2实验设备、仪器与试样93实验结果与分析103.1织物结构103.1.1织物组织结构103.1.2织物纤维的纵、横截面图103.2蒸发速率123.2.1织物蒸发速率的分析结果123.2.3蒸发速率结果分析133.3滴水扩散时间133.3.1织物的滴水扩散实验的分析结果133.4透湿量133.4.1未经过整理的织物的透湿量实验的分析结果133.4.2透湿量实验结果分析143.5芯吸高度143.6刚柔性1531 3.6.1未经过整理的织物的刚柔性实验的分析结果15计算公式：153.6.2刚柔性实验结果分析163.7拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度163.7.1织物的机械性能实验的分析结果163.7.2机械性能实验结果分析184结论19参考文献20致谢2131 1绪论1.1概述吸湿排汗纤维是利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的。吸湿排汗型锦/丙交织面料是针对合成纤维织物不易吸湿排汗的缺点，国内外纤维及纺织厂商进行了大量的研究而，开发出吸湿排汗型织物[1]。吸湿排汗面料的发展日新月异，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物除了用于运动服、休闲服、内衣等衣着用途之外，将朝多用途发展，如鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域，市场不断扩张。未来衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功能性的特色，吸湿排汗织物即是其中最重要的项目之一，目前在国内尚在发展中，预期未来将会有很大的成长，并逐渐普及到日常衣物中。因为吸湿排汗面料能够广泛应用于衬衣、外衣、运动服、内衣、西裤、衬里、装饰制品等领域。使用吸湿排汗面料可以改善贴身衣物的舒适性，原因是可调节贴身衣物与皮肤表面间的水分及湿度之间的关系(衣服内气候)、衣物和皮肤接触时的压力或接触感等，可称为“可呼吸面料”，面料既具有棉制品的触感，又具清爽感。在吸湿排汗纤维的运用中，最突出之处是在与运动有关的领域，因此在运动服、竞赛服等已经被大量使用。运动服领域对该类面料的需求非常的大[2]。1.2锦/丙交织面料1.2.1锦纶相关介绍锦纶织物属轻型织物，故有手感滑爽、坚牢耐用、价格适中的特点，也存在织物易皱且不易恢复的锦纶的强力、耐磨性好，居所有纤维之首[3]。其耐用性极佳。锦纶织物的弹性及弹性恢复性极好，但小外力下易变形，故其织物在穿用过程中易变皱折。通风透气性差，易产生静电。锦纶织物的吸湿性在合成纤维织物中属较好品种，因此用锦纶制作的服装比涤纶服装穿着舒适些。有良好的耐蛀、耐腐蚀性能。耐热耐光性都不够好，熨烫温度应控制在140℃以下。在穿着使用过程中须注意洗涤、保养的条件，以免损伤织物。锦纶织物属轻型织物，故有手感滑爽、坚牢耐用、价格适中的特点，也存在织物易皱且不易恢复的缺点。锦纶混纺及交织物采用锦纶长丝或短纤维与其它纤维进行混纺或交织而获得的织物，兼具每种纤维的特点和长处。锦纶6：全名为聚己内酰胺纤维，由己内酰胺聚合而成[4]。锦纶66：全名为聚己二酰己二胺纤维31 ，由己二酸和己二胺聚合而成。锦纶6与锦纶66的共同特性：耐光性较差，在长时间的日光和紫外光照射下，强度下降，颜色发黄；其耐热性能也不够好，在150℃下，经历5小时即变黄，强度和延伸度显著下降，收缩率增加。锦纶6、66长丝具有良好的耐低温性能，在零下70℃以下时，其回弹性变化也不大。它的直流电导率很低，在加工过程中容易因摩擦而产生静电，其导电率随吸湿率增加而增加，并随湿度增加而按指数函数规律增加。锦纶6、66长丝具有较强的耐微生物作用的能力，其在淤泥水或碱中耐微生物作用的能力仅次于氯纶。在化学性能方面，锦纶6、66长丝具有耐碱性和耐还原剂作用，但在耐酸性和耐氧化剂作用上性能较差[5]。1.2.2丙纶相关介绍丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。丙纶最大的优点是质地轻，是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所以丙纶耐磨性好。此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。吸湿性和染色性质轻保暖性好；几乎不吸湿，但芯吸能力很强，吸湿排汗作用明显；丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足[6]。耐酸耐碱性丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。耐光性等丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老华剂，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。由于丙纶的导热系数较小，保暖性好。强度高丙纶弹力丝强度仅次于锦纶，但价格却只有锦纶的1/3；制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙纶中加入抗老化剂[7]。丙纶的品种有长丝（包括未变形长丝和膨体变形长丝）、短纤维、鬃丝、膜裂纤维、中空纤维、异形纤维、各种复合纤维和无纺织布等。主要用途是制作地毯（包括地毯底布和绒面）、装饰布、家具布、各种绳索、条带、渔网、吸油毡、建筑增强材料、包装材料和工业用布，如滤布、袋布等。丙纶在大分子结构上不含有能与染料结合的化学基团，所以染色比较困难。1.3发展背景、现状及趋势1.3.1历史背景进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国吸湿排汗面料行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO。近年来，吸湿排汗面料行业的出口也形势喜人。2008年，全球金融危机爆发，我国吸湿排汗面料行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，吸湿排汗面料行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面。2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国吸湿排汗面料行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道[8]。在人类追求高生活质量的时代，新合纤不仅提供了优良的手感与外观，而且创造出传统纤维没有的新颖风格，正好迎合了时代的需求，所以得到迅速发展。31 新合纤的技术手段可以概括为：利用细纤维创造柔软、滑糯手感，用粗纤维获得织物的硬挺度，利用异收缩纤维及变形加工方法获得织物的蓬松性或丰满度，利用异形截面纤维创造优美的光泽，利用纤维表面形态的微细变化消除织物的表面蜡感并改善染深色性，利用腐蚀性后整理加工进一步改善织物的手感和光泽性能。所以吸湿排汗型面料自然成为了人们的研究重点之一。1.3.2发展现状Aerocool中文名为“艾丽酷”，是韩国晓星公司开发的一种具有良好吸湿排汗功能的新型聚酯纤维。参照“苜蓿草”的四叶子形吸湿排汗程序，利用纤维表面的细微沟槽和孔洞，将肌肤表层排出的湿气和汗水经由芯吸、扩散、传输的作用，瞬间排出体外，使肌肤保持干爽和清凉。韩国东国贸易株式会社利用纤维表面异型截面的毛细管现象以及比表面积大的特点，研发出I-COOL系列吸湿排汗纤维。目前杜邦的Colmax、台湾远纺的Topcol、台湾豪杰的Technofine、中兴纺织的Colplus等吸湿排汗纤维，都已有较大的产能，开发了系列的长丝和短纤产品，特别是台湾几家公司的产品功能价格极具竞争力，产品投入市场多年。相比而言，中国大陆吸湿排汗聚酯纤维开发无论在时间还是技术上都存在一定的差距，近年由于市场兴起“吸湿排汗”纤维开发和应用的热潮，加上后道织物产品开发对吸湿排汗纤维需求的增加，引起内地一些研究机构和纤维生产商的极大关注。目前市场上的吸湿排汗纤维有仪征化纤的“H”形截面Colbst纤维，顺德金纺集团与东华大学合作开发的Colnice异形截面涤纶纤维，泉州海天轻纺有限公司开发的Coldry五叶形截面聚酯纤维，江苏仪化宇辉公司（原仪征化纤涤纶五厂）生产的具有表面沟槽的异形吸湿排汗聚酯长丝”FCLS-75”等。还有仪征化纤股份有限公司聚酯短纤中心研制的CoolBST填补了国内差别化短纤的一项空白。该厂生产的CoolBST纤维产品采用全新的十字形的纤维截面形状设计，将毛细管原理成功地运用到纺织品表面结构，使其能够快速吸水、输水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽。同时，由于聚酯纤维具有较高的湿屈服模量，在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，所以始终能够保持织物与皮肤间的微气候状态，达到提高舒适性的目的。因此，具有卓越的吸湿排汗性能[9]。纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收（即吸湿），然后经由材料表面放湿；而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞（毛细孔、微孔、沟槽）以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发（即放湿）。两种作用的结果导致水分发生了迁移，前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积，表面有众多的激孔或沟槽，其截面一般为特殊的异形状，利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外界[10]。1.3.3发展趋势31 吸湿排汗织物早期都以针织类贴身衣着为主，现在梭织布料也大量采用异形断面纤维，藉以提升布料吸汗能力，创造产品附加价值。因为在酷热的天气或运动的情形下，汗水淋漓，使用吸湿排汗布料的衣服将发挥更好的排汗功能。吸湿排汗功能指是藉由异形断面纤维、组织结构或添加吸湿化学剂于布料中，以提升织物的吸湿排汗速度。此种机能性织品主要以具有毛细功能特性的纤维或吸湿剂将皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后经由织品表面的扩散作用与空气对流，达到快速蒸发与干燥的功能[11]。由于吸湿排汗面料的发展速度迅猛，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物面料的发展趋势不仅仅局限于运动服、休闲服、内衣等衣着用途，就连鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域也是巨大的市场。而随着全球暖化的这一现状的产生，人们对服用纺织品的要求就更加强烈。在天热的时候，人们会大量地出汗，而穿着的衣服如果能及时吸汗并且快干，那么，穿着的衣服才会更加舒适[12]。未来世界纺织品需求发展方向明确，而吸湿排汗型面料发展与应用能够满足人们对纺织品舒适的这一要求。总的来说，吸湿排汗型面料的发展前景巨大，社会的需求量大。1.4研究目的及意义由于全球环境变化加快，人们的生活水平逐步提高。人们的对纺织品的需求日益向舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功能性的特色，吸湿排汗织物是其中最重要的项目之一，为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种吸湿速干功能面料的制备方法，该面料由Hydrofil®改性锦纶作经纱、细旦十字型截面丙纶作纬纱相互浮沉交织而成。织物表层主要由经组织点覆盖，里层主要由纬组织点覆盖并均匀间隔地凸出纬浮线小提花花型。当织物提花面与人体接触时，利用细旦十字型截面聚丙烯纤维的芯吸作用，迅速将体表水分传递扩散到外层然后蒸发，而不被里层纤维吸收。同时织物表层亲水性强的Hydrofil®改性锦纶可进一步增加水分的转移、扩散及蒸发速度，使皮肤保持干爽舒适。目前在国内尚在发展中，预期未来将会有很大的成长，并逐渐普及到日常衣物中。31 2实验2.1样品准备将锦/丙交织面料进行裁剪，使其尺寸分别为10cm×10cm。2.2工艺流程准备试样，将每块试样分别剪成10cm×10cm，称取重量并记录。2.3蒸发速率2.3.1蒸发速率和蒸发时间将一定量的水滴在试样上后，悬挂在标准大气中自然蒸发，其时间-蒸发量曲线上线性区间内单位时间的蒸发质量，称为蒸发速率[13]。将一定量的水滴在试样上后悬挂在标准大气中至两次称取质量的变化率不超过1%且称取质量与试样与加水前之差不高于2%所需时间，称为蒸发时间。2.3.2蒸发速率原理以织物在规定空气状态下的水分蒸发速率表征织物在液态汗状态下的速干性。2.3.3蒸发速率的测试方法及步骤1、取经过前处理的含有5%的聚乙烯吡咯烷酮的试样5块和含有10%的聚乙烯吡咯烷酮的试样5块，分别称量，记为m0。2、将试样放置在标准大气条件下调湿平衡。3、将试样平放在试验平台上（使用时贴近人体皮肤的一面朝上），用滴定管吸入适量的三级水，将约0.2ml的水轻轻地滴在试样上，滴管口距试样表面应不超过1cm。4、仔细观察水滴扩散情况，记录水滴接触试样表面至完全扩散（不再呈现镜面反射）所需时间，精确至0.1s。如果水滴扩算速度较慢，在一定时间（如300s）后仍未完全扩散，则可停止试验，并记录扩散时间大于设定时间（如＞300s）。5、将完成步骤4的试样立即称取质量后悬挂于标准大气中，试样应自然平展地垂直悬挂。每隔（5±0.5）min称取一次质量，精确至0.001g。直至连续两次称取质量的变化率不超过1%，则可结束试验。2.3.4实验结果表示△mi=m-miEi=（△mi/m。）×100式中：△mi——水分蒸发量，单位为克（g）m。——试样原始质量，单位为克（g）m——试样滴水润湿后的质量，单位为克（g）mi——试样在滴水润湿后某一时刻的重量，单位为克(g)31 Ei——水分蒸发率，%2.4滴水扩散时间2.4.1滴水扩散时间定义将水滴在试样上，从水滴接触试样至其完全扩散渗透至织物内所需要的时间，称为滴水扩散时间。2.4.2滴水扩散原理以织物对水的滴水扩散时间表征织物对液态汗的吸附能力。织物的滴水扩散性即汗液在织物中的吸收、传递、扩散的程度。通过毛细效应、孔隙自然扩散机理，水分子通过纤维内部扩散或者通过织物中纤维与纤维之间、纱线和纱线之间的通道或空隙浸润织物。织物对水的滴水扩散时间表征织物对液态汗的吸附能力。2.4.3滴水扩散时间的测试方法及步骤1、步骤见2.2.2.3蒸发速率的测试方法及步骤的1—4。2、计算平均滴水扩散时间，精确到0.1s。2.5透湿量透湿即汗液在织物中的吸收、传递、扩散的程度。人体穿着服装时的舒适感主要取决于服装织物内空气层形成的微气候区，微气候区的温度为(32±l）℃，相对湿度为(50±10)%，气流速度为（25±15）cm/s时，人体处于最佳的生理状态。人体出汗是热平衡调节中的有效散热手段，汗液蒸发提高了微气候区空气的水蒸气含量，使空气相对湿度增加，然后通过织物及服装的透气、通风换气、扩散作用传向衣外。织物的湿传递一部分由于织物中纤维对水分子的吸收，使水分子通过纤维内部扩散而达到织物的另一面，向大气散逸。另一部分则通过织物中纤维与纤维之间、纱线和纱线之间的通道或空隙，包括毛细管作用，向大气散逸[14]。织物透湿性的测试方法可分为蒸发法、脱水法和干燥剂法。本研究中所采用的是干燥剂法。所谓干燥剂法，是指在一定温度、湿度下通过测定一定时间内干燥剂所吸收的水蒸汽量从而获得此条件下单位时间内透过试样单位面积的水汽量以评价织物透湿性的方法。2.5.1透湿量实验仪器及步骤实验仪器为LCK—131透湿量测定仪。织物透湿性测定采用透湿杯法(按国家标准GB/T12704—91测定)(吸湿法)，在三块整理织物上分别剪下3个直径70mm的圆，将试样分别覆盖在9个内径60mm、杯深22mm的透湿杯上，透湿杯中预先放置一定量的吸湿剂（无水CaCl2），吸湿剂装填高度位距试样下表面位置3～4mm，再将透湿杯置入温度38℃，相对湿度90%，气流速度0.3～0.5m/s的LCK—131型温湿箱内，经过0.5h平衡后取出，迅速盖上对应杯盖，在硅胶干燥器中平衡0.5h，再逐一称重。除去杯盖，迅速将透湿杯放入温室箱内，经过1h后取出，再迅速盖上杯盖，在硅胶干燥器中平衡0.5h，再逐一称量，根据透湿杯的重量前后变化，计算透湿量：31 WVT=48×△m/(S×t)式中：WVT—每平方米每天的透湿量，g/(m2·d)；△m—同一实验组合体两次称量之差(m1-m2)，g；S—试样实验面积，m2；T—实验时间，h。2.6芯吸高度织物芯吸性能是表征织物吸湿导汗的一个重要指标，目前常用的测试方法有垂直静态吸水法和垂直动态吸水法。垂直静态吸水法是指用吸水高度法来测定织物的吸水特性，即将纱线或织物样条垂直悬挂于支架上，下端浸入水中，记录一定时间之后纱线或织物被浸湿的高度。垂直动态吸水法，又叫垂直毛细高度测试，是指将织物试样上端固定于测力传感器挂钩上，下端浸在水溶液中，传感器可以随时把吸人织物中的水分测量出来，并通过计算机将织物的吸湿速率计算出来。本研究中所采用的是垂直静态吸水法。2.6.1芯吸高度实验步骤沿织物经向在左、中、右部位各剪一条试样，每条长约30cm，宽不小于2.5cm。试样一端夹紧在毛细效应测试仪的夹样装置上，另一端系上3g张力夹。使试样下端入水，水温设定为(27±2)℃，记录30min后的渗液高度。2.7刚柔性2.7.1织物刚柔性原理织物的刚柔性是指织物的抗弯刚度和柔软度。织物抵抗其弯曲方向形状变化的能力成为抗弯刚度，抗弯刚度常用来评价它的相反特性——柔软度。织物的抗弯刚度决定于组成织物的纤维与纱线的抗弯刚度以及结构，并且随着织物厚度的增加而显著提高。针织物具有较大的柔软性；与针织物相比，同样厚度的机织物具有较大的抗弯刚度。在其他条件相同的情况下，平纹组织织物较刚硬，随着织物中纱线浮长的增加，经纬纱间的交织点减少，织物抗弯刚度降低，布身柔软；在经向（或纬向）紧度一定的情况下，与纬向（或经向）紧度成正比。经向紧度和纬向紧度引起的织物刚柔性的变化，结果是近似的；在紧度接近的情况下，纱线细的织物抗弯刚度值较小，抗弯刚度大的织物手感硬挺。织物刚柔性的测定方法很多，其中最简单的方法是采用斜面法。其实验原理是将一定尺寸的织物狭长试样作为悬臂梁，根据其可挠性，可测试计算其弯曲时的长度、弯曲刚度与抗弯模量，作为织物刚柔性的指标。弯曲长度在数值上等于织物单位密度、单位面积重量所具有的抗弯刚度的立方根，弯曲长度数值越大，表示织物越硬挺而不易弯曲。弯曲刚度是单位宽度的织物所具有的抗弯刚度，弯曲刚度越大，表示织物越刚硬。弯曲刚度随织物厚度而变化，与织物厚度的三次方成比例，以织物的三次方除弯曲刚度，可求得抗弯弹性模量，抗弯弹性模量数值越大，表示材料刚性越大，不易弯曲变形。31 2.7.2织物刚柔性步骤在YB(B)022D型自动硬挺度实验仪上，试样被作为均布载荷悬梁平直于工作台上通过驱动机构使其沿长度方向作匀速运动。当试样被从工作平台上推出，因自重作用弯曲下垂，试样的头端接触水平线呈41.5°倾角的斜面检测线时，测得伸出长度L，计算得出抗弯长度和抗弯刚度两个力学指标，根据抗弯刚度越大越难弯曲的原理，作为评价被测材料刚柔性能硬挺度的测试指标。2.7.3实验设备、仪器与试样实验仪器为YB(B)022D型自动硬挺度实验仪，试样为锦/丙交织面料，其尺寸为250±1mm×25±1mm，试样上不能有影响实验结果的疵点，数量为6块。其中3块试样的长边平行于织物的纵向，3块试样的长边平行于织物的横向，试样至少取至离布边100mm，并尽量少用手摸。聚乙烯吡咯烷酮改性锦/丙交织面料试样应放在标准大气压条件下调湿24h以上。2.7.4实验结果G=m×C3×10-1G——单位宽度的抗弯刚度mg·cmM——试样的单位面积质量g/m2C——试样的平均弯曲长度cm2.8拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度2.8.1织物的拉伸撕裂强力原理拉伸强度是评定服装材料内在质量的重要指标之一，所用的基本指标有：断裂强度、断裂伸长率、断裂长度、断裂功和断裂比功等。织物在强度试验机上进行拉伸断裂实验，当试验布条的重量等于它们的断裂负荷时的试条长度成为材料的断裂长度。单位面积重量不同的材料的断裂强度，应从断裂长度来进行比较。拉伸断裂强力实验一般适用于机械性质具有各项异性，拉伸变形能力较小的制品。做拉伸断裂强力实验时，试条的尺寸及其夹持方法对实验结果影响较大。常用的试验条及其夹持方法有：扯边条样法、剪切条样法、及抓样法。扯边条样法试验结果不匀率较小，用布节约。抓样法试样准备较易、快速，试样状态比较接近实际情况，但所得强力伸长值略高。剪切条样法一般用于不易抽边纱条样法，但是会造成多数失调在钳口附近断裂，影响了实验结果的准确性。为了改善这种情况，可采用梯形试条或环形试条，如图1所示。31 梯形试样环形试样图2-1拉伸断裂实验的试样形状和夹持方法2.8.2实验设备、仪器与试样实验仪器为YG(B)026H型电子织物强力机，试样为宽6cm，扯去纱边使之成为宽5cm，长33cm～35cm的经向和纬向强伸度的聚乙烯吡咯烷酮改性锦/丙交织面料试条。试样不能有表面疵点，且必须在进行实验时一次剪下，立即进行实验。在实验仪上设定好参数，试样装夹完毕后即可按启动键进行测试，电脑自动记录实验数据。31 3实验结果与分析3.1织物结构3.1.1织物组织结构图3-1组织结构图织物的组织结构图如图3-1，织物经密600根/米，纬密320根/米。3.1.2织物纤维的纵、横截面图织物纤维的纵、横截面见图3-2—图3-5。图3-2经纱纵截面图31 图3-3纬纱纵截面图图3-4经纱横截面图31 图3-5纬纱横截面图3.2蒸发速率3.2.1织物蒸发速率分析结果织物分析结果，见表3-1，图3-6。表3-1织物的蒸发速率试样试样原始质量m(g)试样滴水润湿后的质量m(g)蒸发时间min水重△mi(g)1#样0.6360.730300.0942#样0.6360.725300.0893#样0.6260.688200.0624#样0.6170.699280.0825#样0.6520.719250.067平均值0.6330.71226.6000.07931 表3-2平均蒸发量蒸发时间（h）蒸发量（g）0.0000.0000.0830.0370.1660.0720.2500.0870.3330.0890.4160.090图3-6织物的蒸发速率3.2.3蒸发速率结果分析由2.3.4得知，蒸发速率计算公式为：△mi=m-miEi=（△mi/m。）×100Ev=△mi/h或Ev=Ei/h式中：△mi——水分蒸发量，单位为克（g）m。——试样原始质量，单位为克（g）m——试样滴水润湿后的质量，单位为克（g）mi——试样在滴水润湿后某一时刻的重量，单位为克(g)Ei——水分蒸发率，单位为(%)Ev——水分蒸发速率，单位为(g/h)或(%/h)由表3-1，图3-6，可以看出，总体趋势为：随着蒸发时间的增加，水分的蒸发量增多。根据GB/T21655.1—2008标准显示，水分蒸发速率应大于等于0.18g/h，而实验结果显示该面料水分蒸发速率远大于0.18g/h，因此该实验表明，该面料的蒸发速率非常好。31 3.3滴水扩散时间3.3.1织物滴水扩散实验分析结果织物的滴水扩散时间结果见表3-3，由表3-7可知样品的滴水扩散时间为16-23s。表3-3织物的滴水扩散时间试样号1#2#3#4#5#平均值时间s22.7825.0420.6516.4718.6320.713.3.2织物滴水扩散实验分析结果由表3-3看出，织物平均滴水扩散时间为20.71s，而GB/T21655.1—2008标准为小于等于5s，该面料的滴水扩算时间远远大于标准，因此该面料的芯吸高度一般。通过毛细效应、孔隙自然扩散机理，水分子通过纤维内部扩散或者通过织物中纤维与纤维之间、纱线和纱线之间的通道或空隙浸润织物。织物对水的滴水扩散时间表征织物对液态汗的吸附能力。而此实验研究表明，该面料的水分扩散性能一般。3.4透湿量3.4.1织物透湿量实验分析结果织物的透湿量实验结果见表3-4。表3-4织物的透湿量试样干燥后的织物质量g30min后织物的质量g质量差△mg透湿量（g/m2·d）1#样214.904215.2120.30876802#样212.612212.9040.29272803#样217.287217.5770.2907230平均值214.934215.2310.2977400注：1、单位圆面积为38.5cm2。2、透湿时间为0.5h。3、总质量包括CaCl2、盒子、织物的质量。3.4.2透湿量实验结果分析由表3-4看出，单位面积为38.5cm2的织物的平均透湿量为7400g/m2·d，接近于GB/T21655.1—2008标准，因此该面料的透湿量较好。透湿量所显示的汗液在织物中的吸收、传递以及扩散程度，而该面料对汗液或水分的吸收、传递以及扩散程度一般。31 3.5芯吸高度织物的芯吸高度实验结果见表3-5，图3-7。表3-5织物芯吸高度经向cm纬向cm1#样0.40.12#样0.50.23#样0.30.15平均值0.40.15图3-7芯吸高度3.6.1织物芯吸高度实验结果分析由表3-4看出，织物的经纬向平均芯吸高度分别为0.4cm、0.15cm，而GB/T21655.1—2008标准为大于等于0.9cm，而织物芯吸性能是表征织物吸湿导汗的一个重要指标，而实验结果表明该面料的芯吸高度一般，即该织物的吸湿导汗功能一般。3.6刚柔性3.6.1织物刚柔性实验分析结果计算公式：G=m×C3×10-1G——单位宽度的抗弯刚度mg·cmM——试样的单位面积质量g/m2C——试样的平均弯曲长度cm织物的刚柔性实验结果见表3-6。31 表3-6织物的刚柔性经纬向伸出长度mm抗弯长度mm抗弯刚度mg·cm经30.82515.40024.000纬30.20815.09222.2503.6.2刚柔性实验结果分析由表3-5可以看出，该织物的经纱刚性强于纬纱的刚性。实验数据表明该织物的刚性一般。随着织物中纱线浮长的增加，经纬纱间的交织点减少，织物抗弯刚度降低，布身柔软。但是由组织图图3-1可以看出，该组织有较多的经纬纱浮长线，且从面料手感来说，手感较柔软。因此，总体表明该面料的刚性一般，较柔软。3.7拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度3.7.1织物机械性能实验分析结果织物的机械性能实验结果见表3-7，图3-11，图3-12，图3-13。表3-7织物的机械性能织物断裂强度N/mm断裂伸长mm断裂伸长率%断裂强力N经纱11.7177.4138.71702.93纬纱10.8975.6237.81622.69图3-8经纬纱拉伸测试31 图3-9织物的纬纱拉伸测试3.7.2机械性能实验结果分析由表3-6，图3-8，图3-9可以看出，经纱的断裂强度、断裂强力、断裂伸长和断裂伸长率大于纬纱的断裂强度、断裂强力、断裂伸长和断裂伸长率。断裂强度指标通常用来评定材料经过日晒、洗涤、磨损以及各种处理后对材料内在质量的影响。有时候也用材料的断裂伸长率作为控制材料内在质量的指标，这是因为在某些生产过程中，材料的断裂强度虽无明显变化，但材料的伸长率却有明显的下降，从而影响到材料的使用牢度。3.8结果分析表3-8项目GB/T21655.1-2008要求实验结果吸湿性吸水率%≥100110滴水扩散时间s≤520.71芯吸高度mm≥90经：40纬：15速干性蒸发速率%≥0.180.21透湿量（g/m2·d）≥80007400注：芯吸高度以经向或纬向中较大者考核31 4结论本项目研究的是吸湿排汗型锦/丙交织面料的组织结构设计及性能。研究表明该织物的蒸发速率远高于标准，透湿量接近于标准，滴水扩散时间以及芯吸高度都没有达到GB/T21655.1—2008标准，见表3-8。因此，由此可见锦/丙交织面料的吸湿导汗功能良好。研究显示，该织物的经纱刚性强于纬纱的刚性。总体趋势表明该织物的刚性一般，随着织物中纱线浮长的增加，经纬纱间的交织点减少，织物抗弯刚度降低，布身柔软。但是由组织图图3-1可以看出，该组织有较多的经纬纱浮长线，且从面料手感来说，手感较柔软。因此，总体表明该面料的刚性一般，较柔软。经纱的断裂强度、断裂强力、断裂伸长和断裂伸长率大于纬纱的断裂强度、断裂强力、断裂伸长和断裂伸长率。而经纱的断裂强度、断裂伸长和断裂伸长率大于纬纱的断裂强度、断裂伸长和断裂伸长率。断裂强度指标通常用来评定材料经过日晒、洗涤、磨损以及各种处理后对材料内在质量的影响。有时候也用材料的断裂伸长率作为控制材料内在质量的指标，这是因为在某些生产过程中，材料的断裂强度虽无明显变化，但材料的伸长率却有明显的下降，从而影响到材料的使用牢度。由表3-8可知：该锦/丙交织面料吸水性高于GB/T21655.1—2008标准，说明其具有良好的吸湿性能；该面料的蒸发速率远高于标准，说明其具有良好的排汗性能。该面料符合吸湿排汗标准。31 参考文献[1]张富丽，于伟东.针织物吸湿速干功能的评价.上海纺织科技.2010,38(4):49-51.[2]胡家军,赖红敏.吸湿排汗（快干）纤维的应用及开发.2010,2:11-15.[3]翟涵.吸湿排汗纤维及其作用原理研究.上海纺织科技.2004(4):6-7.[4]秋庭英治著，胡绍华译．Sophista纤维的凉爽功能，国外纺织技术，2001(6)，41-42[5]刘伟.Coolplus吸湿排汗弹力织物的染整加工.印染.2005,31(11):28-30.[6]王宏信，吸湿排汗聚酯纤维研究进展，国外丝绸，2005(3)，8—9[8]郭华,秦庆才,王国德.可吸湿排汗的新型聚酯纤维的研制.聚酯工业.2006,3(3):31-33.[9]安翔胜.涤棉混纺织物的吸湿舒适性功能整理.印染.2003,29(8):35-36.[11]严磊.吸湿快干纤维的研究与开发现状.消费导刊,2008(6):176-178.[12]AStudyofComfortPerformanceinCottonandPolyesterBlendedFabrics.I.VerticalWickingBehavior．CheolJaeHong*andJongBumKim．FibersandPolymers．2007，8(2)：218-224[13]Capillarypressureandliquidwickinginthree-dimensionalnonwovenmaterials．N.MaoandS.J.Russell．JournalofAppledPhysics．2008．104(034911)：1-8．31 文献综述吸湿排汗型锦/丙交织面料的组织结构设计及性能研究一、前言部分未来衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功能性的特色，吸湿排汗织物即是其中最重要的项目之一，目前在国内尚在发展中，预期未来将会有很大的成长，并逐渐普及到日常衣物中。使用吸湿排汗面料可以改善贴身衣物的舒适性，原因是可调节贴身衣物与皮肤表面间的水分及湿度之间的关系(衣服内气候)、衣物和皮肤接触时的压力或接触感等，可称为“可呼吸面料”，面料既具有棉制品的触感，又具清爽感。在吸湿排汗纤维的运用中，最突出之处是在与运动有关的领域，因此在运动服、竞赛服等已经被大量使用。运动服领域对该类面料的需求非常的大近年来，随着生活水平的不断提高，人们对服用纤维提出了更高的要求，不再仅限于遮体防寒、实用耐穿，还要求舒适、卫生、美观等各种功能。纤维材料的吸湿排汗性能就是影响服装穿着舒适性和卫生性的一个重要因素[1]。吸湿排汗纤维是利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的[2]。吸湿排汗型锦/丙交织面料是针对合成纤维织物不易吸湿排汗的缺点,国内外纤维及纺织厂商进行了大量的研究而,开发出吸湿排汗型织物。吸湿排汗面料的发展日新月异，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物除了用于运动服、休闲服、内衣等衣着用途之外，将朝多用途发展，如鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域，市场不断扩张。二、主题部分1.吸湿排汗型锦/丙交织面料的组织结构设计及性能研究的背景进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国吸湿排汗面料行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO。近年来，吸湿排汗面料行业的出口也形势喜人。2008年，全球金融危机爆发，我国吸湿排汗面料行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，吸湿排汗面料行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面。2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国吸湿排汗面料行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。纺织业在一般国人眼中一直被认为是夕阳工业，产生这种刻板印象的原因乃源于纺织企业本身无法革新转型，导致丧失竞争优势所致。然而，以科技重塑纺织产品，以功能为导向的崭新生产理念，将改写纺织业的传统市场定位，更引领纺织业进入高科技领域的新纪元[3]。1.1新型吸湿排汗型面料的出现31 近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐，这类服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在尽情活动时，一旦出现汗流浃背情况，服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是对面料的纤维提出了吸湿排汗功能新要求。1.2新型吸湿排汗型面料的发展众所周知：天然纤维以棉为例，其吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿膨胀，其运气性下降并粘贴在皮肤上，同时，水份发散速度也较慢，从而给人体造成一种冷湿感；合成纤维以涤纶为例，其吸水性小，透湿性能差，由于其静电积累而容易引起穿着时产生纠缠的麻烦，尤其在活动时容易产生闷热感。在满足社会日益增长衣着方面，合成纤维早就担负起了重要角色，其中以涤纶为主，涤纶自工业化以来，从未间断进行涤纶改性研究，当然，提高涤纶吸水和透湿是各国涤纶生产和科研部门最为关心的研发方向。近几年的国内纺织品市场上，对吸湿排汗纺织品需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注[4]。2.吸湿排汗型面料的研究现状2.1吸湿排汗纤维的吸水和放水性能　　纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收（即吸湿），然后经由材料表面放湿；而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞（毛细孔、微孔、沟槽）以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发（即放湿）。两种作用的结果导致水分发生了迁移，前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积，表面有众多的激孔或沟槽，其截面一般为特殊的异形状，利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外层带发。2.2纤维的吸水性吸湿排汗纤维具有吸水性的特征，是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽，使得水分容易进入纤维间，同时，沿着纤维轴方向不少管状的沟槽或毛细管，为水分的迁移提供通道，因此纤维有良好的吸水性．吸水之后也不出现像相那样因吸水而膨润的现象。导湿快干面料开发研究主要可从两个方面着手，一个是发展特种功能性纤维，使纤维和纤维集合体具有较强的导湿毛细效应第二个是通过开发特种组织结构的织物来达到导湿快干效果[5]。2.3纤维的干燥性涤纶间的水分主要靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持，或者机械地保持在纤维间的毛细管中。在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉。2.4组织结构影响面料的吸水性除了纤维性能可以影响面料的吸湿排汗性能外，面料的组织结构也能影响面料的吸湿排汗性能。在其他条件相同的情况下，经、纬密度对织物毛细效应、折皱回复性及刚柔性无显著影响，对织物透气率有显著影响，经密对织物吸水时间有显著影响，纬密对织物吸水时间无显著影响；织物组织对织物吸水性、透气性及刚柔性有显著影响，对折皱回复性无显著影响[6]。3.吸湿排汗型涤纶面料的生产31 3.1吸湿排汗涤纶的生产方法简介　　由于涤纶是一种结晶性很高的纤维。分子主链中没有亲水性基团，因此呈疏水性，吸湿排汗很差。因此服装穿着透湿性差，有闷热感。又有静电易于积累引起的种种麻烦。纵观吸湿排汗涤纶的开发。主要是通过物理和化学改性，或两者结合方法实施。3.2特殊异形纤维　　改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性简单、直观和行之有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多的沟槽。纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用。美国杜邦公司生产的“coolmax”涤纶。其截面为独特的扁十字形，纤维表面纵向成四个槽．其次面积比常规圆形截面大20%，故排汗性能高于常规涤纶。3.3聚合苯乙烯稀物共混或复合纺丝　　将含亲水基的聚合物与聚酯切片混纺丝，同时用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异形的吸湿排汗纤维。通常将亲水性聚合物为复合纤维的芯层，而涤纶为皮层。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和亲水性改性的聚酰胺。两种组分分别发挥吸湿和导湿作用，这样的复合纤维有吸湿、导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。3.4接枝共聚通过接枝共聚方法，在大分子结构内引人亲水基因，以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引人羧基、酰胺基、羟基和氨基等，增加对水的亲和性．在原料改性的同时，还要有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更大的比表面积等。日本东洋开发的会呼吸的涤纶织物“Ekslive”，它是通过将聚丙烯酸酯粉末（称谓神秘粉末），与涤纶混纺纺丝获得吸湿排汗功能，通过吸湿排除热量，改善涤纶织物的饱和吸水性，据称2002年销售额20亿日元约400万米，产品60%为机织布，35%为针织布。而KomatsuSerien公司将蚕丝化合物接枝在涤纶纤维上，产生吸水排汗涤纶。从目前吸湿排汗涤纶工业化何况看来，主要是利用物理方法，纺“＋”、“Y”和”T”三种异形纤维，在其表面还有数量不等的微细沟槽，以利加强导湿排汗功能[7]。三、总结部分由于全球环境变化加快，人们的生活水平逐步提高。人们的对纺织品的需求日益向舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功能性的特色，吸湿排汗织物是其中最重要的项目之一，目前在国内尚在发展中，预期未来将会有很大的成长，并逐渐普及到日常衣物中。随着生活水平的提高，人们对家用纺织品的舒适、卫生、保健及环保功能的要求愈来愈高，特别是对于床上用纺织品，如凉席、褥单等，纤维材料的吸湿、导湿和快干性是影响其舒适性和卫生性的重要因素[8]。由于吸湿排汗面料的发展速度迅猛，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物面料的发展趋势不仅仅局限于运动服、休闲服、内衣等衣着用途，就连鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域也是巨大的市场。而随着全球暖化的这一现状的产生，人们对服用纺织品的要求就更加强烈[9]31 。在天热的时候，人们会大量地出汗，而穿着的衣服如果能及时吸汗并且快干，那么，穿着的衣服才会更加舒适。未来世界纺织品需求发展方向明确，而吸湿排汗型面料发展与应用能够满足人们对纺织品舒适的这一要求。总的来说，吸湿排汗型面料的发展前景巨大，社会的需求量大[11]。三、参考文献[1]赵兴，张兴祥，张华.吸湿排汗纤维及面料的应用与发展.第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会.2006[2]翟涵,徐小丽,王其,薛斌.吸湿排汗纤维及其作用原理研究.上海纺织科技.2004.32(2)[3]刘茜.吸湿排汗纤维的开发及应用.广西纺织科技.2003年3期[5]陈丽华.组织结构对吸湿排汗织物性能的影响.棉纺织技术.2007，35(5)[6]李东平,宋丽君.兼有护肤保健功能的吸湿排汗型面料的开发研究.东华大学服装学院,上海,200051[7]周卫东.新型吸湿排汗纤维的开发及应用.合成纤维工业，2002,25(3)[8]刘阳，刘瑞香.天丝/丽赛/吸湿排汗纤维混纺面料的开发.毛纺科技.2005年4期[9]陈丽华，王锐，张大省.吸湿排汗纤维在床上用品中的应用.北京服装学院学报（自然科学版）.2007年4期[10]华兴宏，侯翠灵，王华平，张玉梅.吸湿排汗纤维的发展概述.合成纤维.2005年1期[11]Mao,N.Russell,S.J.Capillarypressureandliquidwickinginthree-dimensionalnonwovenmaterials.JournalofAppliedPhysics,2008,Vol.104Issue331 开题报告吸湿排汗型锦/丙交织面料的组织结构设计及性能研究一、选题的背景、意义1、吸湿排汗型面料背景介绍首先我们要知道吸湿排汗型锦纶/丙交织面料是针对合成纤维不易吸湿排汗的这一缺点开发的新型面料。近年来，随着生活水平的不断提高，人们对服用纤维提出了更高的要求，不再仅限于遮体防寒、实用耐穿，还要求舒适、卫生、美观等各种功能。纤维材料的吸湿排汗性能就是影响服装穿着舒适性和卫生性的一个重要因素[1]。纯棉制品以其优良的吸湿透气性带给人们良好的舒适感，但抗皱保形性和导水性差、干燥慢。传统化纤则相反，有良好的保形性但吸湿透气性普遍较差。两者的结合在一定程度上虽可以相互弥补，但效果有限，因此具有导湿快干功能的纤维及面料有着广阔的发展前景[2]。生活质量的提高和技术的发展，吸湿排汗功能性纤维的织物优异的性能越来越被人们所青睐。目前，国外大公司对吸湿排汗纤维制品全方位的研究开发，也形成了一定规模的市场，包括从纤维、染色、织布、整理和成衣(或应用)，将进一步推动生产技术的发展和完善，产品的性能和品质也将进一步得到提高，吸湿排汗纤维将成为一种新型的聚酯纤维升级换代产品[3]。吸湿排汗纤维最主要的开发工作是与运动相关的领域，因为在该领域中不仅要求材料具有优良的吸湿排汗性能，而且要具有良好的弹力，重量轻和高弹力等性能。过去，人们喜欢用具有亲水性基团的棉纤维作为运动服装的纺织原材料，因为其具有良好的吸水能力，穿着舒适。但是由于棉纤维具有很好的保水能力，在吸入汗水后其干燥速率非常慢，从润湿状态到水分平衡需要很长的时间。此外，浸润水分的棉织物重量加重失去弹性，使人体皮肤有粘粘糊糊等不适的感觉[4]。因此当衣服纤维贴在皮肤表面时，往往妨碍身体的活动。但是吸湿排汗纤维的使用很好的解决了这些问题，因此有被大量应用于运动服、竞赛服等方面[5]。在人类追求高生活质量的时代，新合纤不仅提供了优良的手感与外观，而且创造出传统纤维没有的新颖风格，正好迎合了时代的需求，所以得到迅速发展。新合纤的技术手段可以概括为：利用细纤维创造柔软、滑糯手感，用粗纤维获得织物的硬挺度，利用异收缩纤维及变形加工方法获得织物的蓬松性或丰满度，利用异形截面纤维创造优美的光泽，利用纤维表面形态的微细变化消除织物的表面蜡感并改善染深色性，利用腐蚀性后整理加工进一步改善织物的手感和光泽性能[6]。所以吸湿排汗型面料自然成为了人们的研究重点之一。31 2、各地区吸湿排汗型面料发展状况早在1982年初，日本帝人公司就开始了吸水性聚酯纤维的研究，研制的中空纤维在1986年申请了专利；1986年美国杜邦公司首次推出名为“Coolmax”的吸湿排汗聚酯纤维，纤维外表具有4条排汗沟槽，可将汗水快速带出，散发空气中，制成的衣料洗后30min几乎已完全干透，夏季穿着仍能保持皮肤干爽。1999年杜邦公司结合研发的低处理剂用量快干特性的专利技术，推出升级换代CoolmaxAim系列布料。台湾省远东、华垄中兴、豪杰等主要纺织原料供应厂商，先后投入巨资开发具有吸湿排汗功能的相关产品，远纺开发研制成功的Topcool十字型截面吸湿排汗纤维，中兴纺织出品的十字断面Coolplus新型高科技功能性改性聚酯纤维，台湾豪杰股份集团研制开发并生产的Technofine吸湿排汗聚酯纤维，该纤维拥有W型特别断面结构，能大幅提升吸湿速干的功能。德国BASF公司申请了吸湿排汗纤维专利，该专利是利用改进喷丝孔和选用PET，PA双组分复合共纺的方法，使纤维吸湿排汗性能具有持久性。Aerocool中文名为“艾丽酷”，是韩国晓星公司开发的一种具有良好吸湿排汗功能的新型聚酯纤维。参照“苜蓿草”的四叶子形吸湿排汗程序，利用纤维表面的细微沟槽和孔洞，将肌肤表层排出的湿气和汗水经由芯吸、扩散、传输的作用，瞬间排出体外，使肌肤保持干爽和清凉。韩国东国贸易株式会社利用纤维表面异型截面的毛细管现象以及比表面积大的特点，研发出I-COOL系列吸湿排汗纤维。目前杜邦的Colmax、台湾远纺的Topcol、台湾豪杰的Technofine、中兴纺织的Colplus等吸湿排汗纤维，都已有较大的产能，开发了系列的长丝和短纤产品，特别是台湾几家公司的产品功能价格极具竞争力，产品投入市场多年。相比而言，中国大陆吸湿排汗聚酯纤维开发无论在时间还是技术上都存在一定的差距，近年由于市场兴起“吸湿排汗”纤维开发和应用的热潮，加上后道织物产品开发对吸湿排汗纤维需求的增加，引起内地一些研究机构和纤维生产商的极大关注。目前市场上的吸湿排汗纤维有仪征化纤的“H”形截面Colbst纤维，顺德金纺集团与东华大学合作开发的Colnice异形截面涤纶纤维，泉州海天轻纺有限公司开发的Coldry五叶形截面聚酯纤维，江苏仪化宇辉公司（原仪征化纤涤纶五厂）生产的具有表面沟槽的异形吸湿排汗聚酯长丝”FCLS-75”等。还有仪征化纤股份有限公司聚酯短纤中心研制的CoolBST填补了国内差别化短纤的一项空白。该厂生产的CoolBST纤维产品采用全新的十字形的纤维截面形状设计，将毛细管原理成功地运用到纺织品表面结构，使其能够快速吸水、输水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽。同时，由于聚酯纤维具有较高的湿屈服模量，在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，所以始终能够保持织物与皮肤间的微气候状态，达到提高舒适性的目的。因此，具有卓越的吸湿排汗性能。3、吸湿排汗型等功能性面料的发展方向31 随着社会的需求国内外纺织企业对面料设计表现出前所未有的热情，各地企业纷纷来大学寻找面料开发设计的技术与资料，同时也投入越来越多的人力和财力进行面料开发。虽然我国在这一领域的理论与实验研究起步都比较晚，但是经过了多年的发展，我国的生产一线技术人员的知识结构与客观条件已经达到了允许他们开展深入探讨的要求，国内已经有很多公司企业科研部掌握了新型的面料开发设计的实用技术。国产面料、特别是含有化纤的面料设计与生产已经达到了一个较高的水平。中国的传统纺织加工工艺几乎是逐步淘汰，改进与变化很多。过去，国产纺织品档次低归罪于国产设备落后，生产水平落后，近几年大量引进国际先进设备与投入了大量的科研资源，纺纱、织造与研发能力显著提高，不少品牌已经做到受消费者欢迎的高附加值纺织品。过去培养的纺织品设计人员主要精通织物组织、密度等结构设计和强伸度、耐久性方面的性能设计知识，而对当前消费者关心的面料视觉风格、手感、成形性等服用性能不够熟悉。实际上，20年前无论国内还是国外，面料的服用性能设计主要凭借经验进行。但是，近一二十年国外因为重视服用性能设计而花力气总结出一些织物光泽、显色性、成形性、手感、舒适性等性能设计的科学规律，只不过由于产品开发直接关系到企业的经济效益。虽然这类规律很少公开发表，但是国内生产一线的技术人员经过多年的努力已经也能发现了某些科学规律。另外，新加工方法或新工艺往往可以创造出纺织品的新风格，纺织品的新风格常常与高利润或高附加值联系在一起，所以纺织加工中的每一道工序都存在着技术改进与创新的巨大空间，这一点千万不应忽视。二、相关研究的最新成果及动态1、引言纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收（即吸湿），然后经由材料表面放湿；而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞（毛细孔、微孔、沟槽）以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发（即放湿）。两种作用的结果导致水分发生了迁移，前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积，表面有众多的激孔或沟槽，其截面一般为特殊的异形状，利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外层蒸发[7]。传统的合成纤维中，特别是聚酯纤维，由于缺乏亲水性基团，吸湿性很差，在人们使用的过程中，人体散发的湿气很难通过聚酯织物传递出去，容易产生闷热不舒适感。纯棉制品以其优良的吸湿透气性带给人们良好的舒适感，但抗皱保形性和导水性差，干燥慢，吸湿(水)过量会发生膨胀，产生闷热问题。针对上述情况，吸湿快干技术选择以合成纤维为基材，提高纤维的表面积，增强纤维的吸湿和快干的潜在能力，在纺织物理性加工中，进一步改进集合体的传导效果；在染整化学加工时，再赋以纤维表面的亲水化，最终实现吸湿快干功能[8]。吸湿排汗型锦/丙交织面料是一种新型面料，通过利用锦纶与丙纶两种纤维的不各项性能组合织出新型面料。交织面料与普通面料性比具有更好的吸湿排汗性能。台湾省中兴纺织的Coolplus31 、远纺的Topcool、豪杰的Technofine等吸湿排汗纤维，都已有较大的产能，开发了系列的长丝和短纤产品。广东顺德金纺集团开发了导湿干爽型涤纶长丝Coolnice，江苏盐城化纤集团有限公司开发出的167DT、334DTINY三异型凉爽纤维系列现也已开发出系列长丝产品投放市场。2、正文2.1吸湿排汗型锦/丙交织面料相关资料2.1.1锦纶相关介绍强力、耐磨性好，居所有纤维之首。它的耐磨性是棉纤维的10倍，是干态粘胶纤维的10倍，是湿态纤维的140倍。因此，其耐用性极佳。锦纶织物的弹性及弹性恢复性极好，但小外力下易变形，故其织物在穿用过程中易变皱折。通风透气性差，易产生静电。锦纶织物的吸湿性在合成纤维织物中属较好品种，因此用锦纶制作的服装比涤纶服装穿着舒适些。有良好的耐蛀、耐腐蚀性能。耐热耐光性都不够好，熨烫温度应控制在140℃以下。在穿着使用过程中须注意洗涤、保养的条件，以免损伤织物。锦纶织物属轻型织物，在合成纤维织物中仅列于丙纶、腈纶织物之后，因此，适合制作登山服、冬季服装等。锦纶纯纺织物以锦纶丝为原料织成的各种织物，如锦纶塔夫绸、锦纶绉等。因用锦纶长丝织成，故有手感滑爽、坚牢耐用、价格适中的特点，也存在织物易皱且不易恢复的缺点。锦纶塔夫绸多用于做轻便服装、羽绒服或雨衣布，而锦纶绉则适合做夏季衣裙、春秋两用衫等。锦纶混纺及交织物采用锦纶长丝或短纤维与其它纤维进行混纺或交织而获得的织物，兼具每种纤维的特点和长处。如粘/锦华达呢，采用15%的锦纶与85%的粘胶混纺成纱制得，具有经密比纬密大一倍，呢身质地厚实，坚韧耐穿的特点，缺点是弹性差，易折皱，湿强下降，穿时易下垂。此外，还有粘/锦凡立丁、粘/锦/毛花呢等品种，都是一些常用面料。市场上最为常见的锦纶产品为锦纶6和锦纶66。锦纶6：全名为聚己内酰胺纤维，由己内酰胺聚合而成。锦纶66：全名为聚己二酰己二胺纤维，由己二酸和己二胺聚合而成。锦纶6与锦纶66的共同特性：耐光性较差，在长时间的日光和紫外光照射下，强度下降，颜色发黄；其耐热性能也不够好，在150℃下，经历5小时即变黄，强度和延伸度显著下降，收缩率增加。锦纶6、66长丝具有良好的耐低温性能，在零下70℃以下时，其回弹性变化也不大。它的直流电导率很低，在加工过程中容易因摩擦而产生静电，其导电率随吸湿率增加而增加，并随湿度增加而按指数函数规律增加。锦纶6、66长丝具有较强的耐微生物作用的能力，其在淤泥水或碱中耐微生物作用的能力仅次于氯纶。在化学性能方面，锦纶6、66长丝具有耐碱性和耐还原剂作用，但在耐酸性和耐氧化剂作用上性能较差。2.1.2丙纶相关介绍丙纶的品种有长丝（包括未变形长丝和膨体变形长丝）、短纤维、鬃丝、膜裂纤维、中空纤维、异形纤维、各种复合纤维和无纺织布等。主要用途是制作地毯（包括地毯底布和绒面）、装饰布、家具布、各种绳索、条带、渔网、吸油毡、建筑增强材料、包装材料和工业用布，如滤布、袋布等。此外在衣着方面应用也日趋广泛，可与多种纤维混纺制成不同类型的混纺织物，经过针织加工后可以制成衬衣、外衣、运动衣、袜子31 等。由丙纶中空纤维制成的絮被，质轻、保暖，弹性良好。丙纶在大分子结构上不含有能与染料结合的化学基团，所以染色比较困难。通常采用熔体着色法，将颜料制剂和聚丙烯聚合体在螺杆挤压机中均匀地混和，经过熔纺得到有色纤维色牢度很高。另一种方法是与丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚，使聚合物大分子上引入能与染料相结合的极性基团，再直接用常规方法染色。在丙纶生产的过程中常需要加入各种添加剂以改进染色性、耐光性和抗燃性。学名聚丙烯纤维，近火焰即熔缩，易燃，离火燃烧缓慢并冒黑烟，火焰上端黄色，下端蓝色，散发出石油味，烧后灰烬为硬圆浅黄褐色颗粒，手捻易碎。它是由丙烯作原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。丙纶于1957年正式开始工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶已是合成纤维的第四大品种，是常见化学纤维中最轻的纤维。丙纶的生产包括短纤维、长丝和裂膜纤维等。丙纶膜纤维是将聚丙烯先制成薄膜，然后对薄膜进行拉伸，使它分裂成原纤结成的网状而制得的。丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所以丙纶耐磨性好。此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。吸湿性和染色性质轻保暖性好；几乎不吸湿，但芯吸能力很强，吸湿排汗作用明显；丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足。耐酸耐碱性丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。耐光性等丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老华剂，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。由于丙纶的导热系数较小，保暖性好。强度高丙纶弹力丝强度仅次于锦纶，但价格却只有锦纶的1/3；制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙纶中加入抗老化剂。2.2吸湿排汗原理：吸湿排汗型面料其截面特有的沟槽设计能有效的增加纤维对水分的传导面积，使水分的传导面积成倍的增加，同时沟槽犹如一条条水沟，源源不断地将人体显汗的水分快速传导到面料的外层，然后通过辐射一对流一蒸发保持了皮肤的干爽。2.3影响纤维吸湿的因素：亲水基团的作用，纤维大分子中，亲水基团的多少和亲水性的强弱是影响其吸湿性的最本质因素；纤维的结晶度，水分子只能进入纤维的无序排列区域，而无法进入纤维的结晶区；纤维的比表面积和内部空隙，纤维的比表面积越大，表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，纤维的吸湿性也越好；纤维中的伴生物和杂质，纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响；温湿度和气压，集中体现在纤维表面的凝水和纤维间的毛细吸水；空气流速的影响，当纤维材料周围空气流速快时，有助于纤维表面吸附水分的蒸发，纤维的平衡回潮率会降低[9]。31 2.4吸湿排汗型面料的开发研究吸湿排汗织物早期都以针织类贴身衣着为主，现在梭织布料也大量采用异形断面纤维，藉以提升布料吸汗能力，创造产品附加价值。因为在酷热的天气或运动的情形下，汗水淋漓，使用吸湿排汗布料的衣服将发挥更好的排汗功能。吸湿排汗功能指是藉由异形断面纤维、组织结构或添加吸湿化学剂于布料中，以提升织物的吸湿排汗速度。此种机能性织品主要以具有毛细功能特性的纤维或吸湿剂将皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后经由织品表面的扩散作用与空气对流，达到快速蒸发与干燥的功能。使身体能保持干爽，兹将吸湿排汗织物的制法说明如下：美国杜邦公司最早推出吸湿排汗六角凹槽纤维Coolmax，台湾化纤厂推出的吸湿排汗纤维包括南亚—Delight、远东—Topcool、力丽—Coolbest、中兴—Coolplus、新光—Cooltech、华隆Coolon都是十字、Y字或工字形断面纤维，而豪杰公司代理日本旭化成公司所生产的W型聚酯纤维Technofine亦属利用纤维表面积的增加，使汗水更容易蒸发达成吸湿速干的功能[10]。直接将布或纤维施以吸水性柔软剂后加工处理常用于吸水性差的合成纤维上，而另一种纤维表面改质技术亦是达到纤维吸湿的方法之一，这种纤维表面改质是以增加纤维化学结构上的亲水基数目，达到快速吸湿目的。例如：AKWATEK亲水化加工所创造的吸湿功能具有与前处理异形断面纤维一样的持久效果，原理是利用电气化学方法传导湿气，在处理过程中使纤维经过化学改变，属于永久性加工。世界杯足球赛许多队员身上穿的是内层吸湿排汗异形断面PP纤维与外层羊毛复合而成的双层织物球衣，让球员踢起球来拼劲十足。这种构想乃从杜邦公司推出Tactel.Aquator采用内层尼龙6,6纤维、外层为棉的双面织物开始盛行。吸湿性表示织物吸水的能力，可用吸湿高度及水份扩散能力表示，排汗性表示织物干燥能力，可用水分干燥速率来表示。目前品牌商通常对吸湿排汗织物的要求标准为吸湿高度8cm以上/15min，水份扩散能力2秒以下。　3、结论随着时间的推移和技术的发展，吸湿排汗功能性纤维的织物优异的性能越来越被人们所青睐，应用领域越来越广泛，预期在未来的一两年中将得到蓬勃的发展。国外大公司对吸湿排汗纤维制品全方位的研究开发，包括从纤维、染色、织布、整理和成衣（或应用），将进一步推动生产技术的发展和完善，产品的性能和品质也将进一步得到提高，吸湿排汗型面料将成为一种新型的升级换代产品[11]。吸湿排汗型锦/丙交织面料目前在国内尚在发展中，预期将会有很大的成长。未来，吸湿排汗型锦/丙交织面料除了用在运动服、休闲服、内衣裤之外，将朝多用途发展，如衬衫、西装、军用品、医疗、家具、鞋类等。吸湿排汗型锦/丙交织面料还可以通过化学改性与物理改性使它具有多种功能，可获得更加广阔的应用空间。可以预见，吸湿排汗型锦/丙交织面料可以被拓展至中高端市场，提高纺织产品的市场定位，增强国内企业参与国际竞争的能力。吸湿排汗型锦/丙交织面料开发及其相关织造技术的发展为设计舒适服装提供了更多的选择。展望未来，吸湿排汗型锦/丙交织面料具有良好的市场发展前景。31 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标1、课题的研究内容主要围绕吸湿排汗（或吸湿速干）型锦/丙交织面料的组织结构设计展开实验研究与评价。通过对面料的分析、评价、比较，对影响锦/丙交织面料吸湿速干性的的各因素指标进行评价和分析，为今后开发吸湿排汗（或吸湿速干）面料提供理论参考价值。2、采取的研究方法、技术路线通过系统研究锦/丙交织面料的组织结构对织物芯吸高度、透湿率、吸水率、滴水扩散时间、蒸发速率等指标，以及悬垂性、织物风格、机械性能等指标的影响，优化织物组织结构，从而后达到较好的综合效果。3、研究难点在于分析锦丙纤维交织面临是出错，交织面料的组织结构较为复杂，容易把两种纤维的弄错，还有在测试面料的吸水速率时，要把握时间的准确性。在研究两种纤维的结构时会容易重复出错。4、预期达到的目标4.1查阅有关吸湿排汗型纺织品改性上的应用、以及吸湿排汗（或吸湿速干）型面料的组织结构设计原理及应用研究的国内外文献，通过分类整理并加工，撰写出1篇有关吸湿排汗型锦/丙交织面料组织结构设计以及吸湿排汗（或吸湿速干）型面料的应用、设计原理与测试方法的文献综述。4.2认真通读指导教师指定的与本研究课题密切相关的1～2篇外文文献（英文），并将其部分内容翻译成中文。4.3通过了解织物吸速干性，包括芯吸高度、透湿率、吸水率、滴水扩散时间、蒸发速率等指标，以及悬垂性、织物风格、机械性能等指标的测试方法，研究聚乙烯吡咯烷酮改性对锦/丙交织面料吸湿排汗（或吸湿速干）性能，以及物理机械性能的影响。4.4通过拟写提纲、写成初稿、自查修改、教师修改、定稿等五个步骤，写出1篇论据充分、文字通顺、格式规范的毕业论文。四、论文详细工作进度和安排1、2010年10月18日～2010年10月30日：教师确定毕业论文题目，学生完成选题；2、2010年10月30日～2010年12月30日：学生完成论文参考文献的查阅、外文翻译、文献综述、开题报告；3、2011年01月04日～2011年03月28日：完成论文的准备、初稿撰写；4、2010年03月31日～2011年05月14日：毕业论文修改和定稿上交；5、2011年05月15日～2010年05月25日：毕业论文评阅；6、2011年05月26日～2011年05月30日：毕业答辩及成绩评定。31 五、主要参考文献[1]张富丽，于伟东.针织物吸湿速干功能的评价.上海纺织科技.2010,38(4):49-51.[2]胡家军,赖红敏.吸湿排汗（快干）纤维的应用及开发.2010,2:11-15.[3]翟涵.吸湿排汗纤维及其作用原理研究.上海纺织科技.2004(4):6-7.[4]秋庭英治著，胡绍华译．Sophista纤维的凉爽功能，国外纺织技术，2001(6)，41-42[5]刘伟.Coolplus吸湿排汗弹力织物的染整加工.印染.2005,31(11):28-30.[6]王宏信，吸湿排汗聚酯纤维研究进展，国外丝绸，2005(3)，8—9[8]郭华,秦庆才,王国德.可吸湿排汗的新型聚酯纤维的研制.聚酯工业.2006,3(3):31-33.[9]安翔胜.涤棉混纺织物的吸湿舒适性功能整理.印染.2003,29(8):35-36.[11]严磊.吸湿快干纤维的研究与开发现状.消费导刊,2008(6):176-178.[12]AStudyofComfortPerformanceinCottonandPolyesterBlendedFabrics.I.VerticalWickingBehavior．CheolJaeHong*andJongBumKim．FibersandPolymers．2007，8(2)：218-224[13]Capillarypressureandliquidwickinginthree-dimensionalnonwovenmaterials．N.MaoandS.J.Russell．JournalofAppledPhysics．2008．104(034911)：1-8．31