【纺织工程专业】【毕业设计】 吸湿排汗型锦丙交织面料的组织结构设计及性能研究 24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19 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19 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;Interwovenfabric19 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1519 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2119 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19 ，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。19 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19 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。19 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)19 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：19 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。19 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。19 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。19 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19 图3-3纬纱纵截面图图3-4经纱横截面图19 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0.6330.71226.6000.07919 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。19 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。19 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。19 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19 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19 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。19 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