经编双面绒织物的设计及保暖疏水性能研究

发布时间：2020-08-06 21:36

【摘要】：户外运动一直是运动爱好者的热门选择,现代快节奏和高强度的生活使得越来越多的人寻求户外生活,由此户外运动已经成为了较受欢迎的休闲方式之一。经编面料由于其良好的拉伸透气等性能,逐步成为设计制造户外面料的选择,但仍满足不了市场对功能性户外面料的需求。根本原因在于国内户外纺织品设计理念及理论的缺乏,使得国内多功能户外面料的开发长期处于起步阶段。针对这一问题,本课题拟开发保暖及疏水经编面料,以应对户外活动种所遇到的极端天气,拓展经编面料在产品上的应用。本课题从经编工艺入手,研究了原料、组织结构等参数织造经编双面绒织物,并对织物基本性能以及保暖性能展开研究,然后利用模糊决策优选性能最佳织物。后期在织物表面构筑疏水结构来赋予织物疏水性能并对其进行研究。最后对织物进行洗涤及摩擦实验,分析不同整理工艺对织物疏水耐久性的影响并通过正交实验优化了耐久性疏水双面绒织物的制备工艺。具体研究内容如下1、通过原料的对比以及四梳栉经编组织结构的设计,研究编制工艺路线以及起绒工艺,确定了经编双面绒织物的织造工艺,并对其厚度、克重等基本性能进行测试,以便后续实验的对比与分析。2、对织物保暖性能进行测试,重点考察了蓬松度与透气性对织物保暖性能的影响。并选取市面上四种双面绒织物,结合织物基本性能以及保暖性能,利用两种模糊决策对制备的经编双面绒进行综合性能评价,选取性能最佳织物以备后续实验研究。3、以一步法及两步法对织物进行疏水后整理,结合扫描电镜及红外光谱,探究硅烷偶联剂种类、用量以及整理工序对织物疏水性能的影响。同时对织物基本性能以及保暖性能进行测试,研究疏水后整理对织物性能的影响。4、疏水耐久性能测试:洗涤实验中以2次为单位,对织物进行10次洗涤测试,研究洗涤后织物水接触角的变化,并对比一步法及两步法构建的疏水结构稳定性。摩擦实验中以200次为单位,对织物进行1000次摩擦实验,研究不同整理工艺构建的疏水表面性能差异。5、建立正交实验设计,对影响织物疏水耐久性的各因素进行研究。对比10次洗涤及1000摩擦后织物水接触角的变化,通过极差分析,确定制备最佳耐久性疏水双面绒织物的工艺参数。通过一系列的实验得到:随着前梳延展线的增加,织物保暖性能增强。实验制备的保暖性最佳织物垫纱数码为GB1,GB4:1-0/7-8//;GB2,GB3:1-0/2-3//的5号织物。通过模糊决策方法比较实验所选取工艺织造的经编双面绒织物与市面上四种双面绒织物的综合性能。综合两种模糊处理结果,垫纱数码为GB1,GB4:1-0/5-6//;GB2,GB3:1-0/2-3//的3号织物具有好于市售样的综合性能,作为后续实验试样。实验以两步法疏水整理对织物进行处理。实验结果表面,HDTMS为2wt%时织物最高可以获得153°的水接触角,而使用KH570对织物整理后最大水接触角仅为141°。实验又以一步法疏水整理对织物进行整理。实验结果表面,3wt%HDTMS整理后织物水接触角最高可达到158°,3wt%KH570水解液整理织物水接触角最高,但仅为147°,与两步法疏水整理相比,一步法疏水整理可获得更好的疏水织物,但同时也需要消耗更多的硅烷偶联剂。重复基本性能测试及保暖性能测试。对比先前数据可以得到,疏水整理后织物克重,厚度,热阻基本不变,透气性、拉伸强力略有减小。因此,本实验制定的疏水整理工艺并未造成织物保暖性的下降。在洗涤实验中,织物水接触角随洗涤次数的增加而减小。经十次洗涤后,两步法整理织物水接触角为119°,一步法整理织物为116°。表明了两步法织物具备更好的疏水耐久性。在摩擦实验中,织物水接触角随摩擦次数的增加而减小。经1000次摩擦后,两步法整理织物水接触角为141°,一步法整理织物为131°。表明两步法织物同样在摩擦后展现出较一步法织物更好的耐久性。在正交实验的极差分析法中可以得到,以2wt%的HDTMS两步法工艺对织物进行疏水后整理,可以获得耐洗涤及耐摩擦性能最佳的疏水双面绒织物本课题进行的探索及分析对后续研究开发能提供一定的理论依据,对双面绒类面料的开发具有一定的现实意义。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS105.1
【图文】：

疏水,自然界,现象,面料

（a）荷叶（b）水黾图 1.1 自然界疏水现象多年的疏水技术的研究也让织物疏水具有了一定的可行性。目前对于疏水面料的运要在于冲锋衣等户外运动面料领域。例如耐克，始祖鸟，哥伦比亚，土拨鼠等名牌相出在徒步或者登山时遇到恶劣天气时仍保证面料其基本穿着性能的防水夹克，在大雨时或者雨雪交加时雨水的冲击不会或者最低限度影响其保暖性能，从而降低环境对穿的影响[21]。保暖织物概述.1 保暖机理目前主流的热量传递分析方式是通过传导、对流、辐射三种途径建立传热模型，这论也适用于对织物传热的研究[22]。（1）热传导

接触角

射率最高为0.9379。ZrC沉积样品显示热导率增加幅度为0.0611w/m·K为 1920nm 时光热谱分析转换效率提高了 0.275℃/s。物概述性指的是物体表面具备对液态水的阻隔能力，但又允许气态水通过的水，表面防水仅仅在物体表面涂敷一层致密的薄膜来阻隔水汽的透过表面的透气性[36，37]。因此疏水处理对原本透气透湿性良好的表面影响予其阻隔液态水通过的能力[38]。原理我们使用静态水接触角来表征织物表面的疏水性能[39]，如图 1.2 所示。在织物表面时不能铺展，则液体以某一形状于织物表面处于平衡状态准线，以一定形状停留的液体与固体表面接触所形成的切线与其形成，可以用来表示液体对固体的浸润性能，进而分析固体表面的疏水性

方程,固体表面,固体接触,粗糙表面

图 1.3 Young’s 方程出了固体表面粗糙度对固体表面的浸体表面的面积与液体实际与固体接触， ě = ě 示。式 1-（2）中，作为实际粗糙表面角，同时对式（1-2）进行带入后计算ě ，，反之则。对比可表面接触角会更小，反之则更大。

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