鞋材用经编间隔织物的厚度稳定性和压缩性研究

摘要

经编间隔织物不同于机织物或是纬编针织物，它是由上下两个表面单独编织，再由间隔丝将其连接起来的结构。由于经编间隔织物结构的特殊性，使得用其加工的鞋材具有导湿透气性，能确保空气流通，有助于汗气迅速转移，给鞋内部创造出了空气清新的微环境。但是在实际的生产时，由于织造、定型等等加工过程，并不能保证连接两表层的间隔丝始终处于挺直的状态。一些织物在加工成成品后，会出现间隔丝倒塌的现象，还有的是在幅宽方向上出现中间与两边厚度不一致的现象，这在直观上主要反映在织物的厚度上，但同时织物对外力的缓冲作用以及尺寸稳定性均会下降，这些都会很大程度上影响产品性能。另外，很多企业对这类织物测试时都忽略了压缩性能，仅从厚度方面进行近似要求，但并未给出两者之间的对应关系，这对于间隔织物的性能评价也是不可靠的。所以有必要对织物的厚度和压缩性能的影响因素进行分析，并探究两者之间的关系，指导生产实践。
　　本课题主要结合工厂的鞋材用经编间隔织物的实际生产流程，对各鞋材用经编间隔织物的各工艺流程中的厚度进行初步测试，找到主要影响的工艺流程；接着利用控制变量法设计织造和定型实验，改变织物的工艺参数，得到测试分析所需的实验样品；最后通过对各个工艺参数改变后的织物进行厚度与压缩性能测试，作出相关曲线并分析，得到厚度与和压缩性能与各参数之间的关系，结论如下：
　　①分析六块不同表面组织织物，其横密变化为每英寸4纵行内，纵密变化在每英寸12横列内，当定横密纵密增大时，织物的厚度不断在增大；但定纵密横密增大时，厚度却是先增大后减小的趋势。同时，各织物在此密度范围内存在厚度变化比较稳定的密度值，并且横密变化时厚度的变化大于纵密变化时厚度的变化。
　　②分析七块间隔丝组织改变的织物，包括I字形、V形、X形和其他形状，通过厚度变化趋势曲线发现，间隔丝组织的横移针距数越大，织物厚度越小，闭口线圈较开口线圈时的织物厚度大，但是横移针距数对厚度影响更大。
　　③分析表面小网孔织物经定型得到的定横密为26.5纵行/英寸不变，纵密分别为34-40横列/英寸及定织物纵密36横列/英寸不变，横密分别为23.4-27.4纵行/英寸时的十种变密度织物的不同压力下的厚度变化曲线发现，不同压力下织物密度与厚度变化率之间均存在二次多项式关系，即满足：Y=AX2+BX+C，其中X表示织物的密度（横密或纵密），Y表示织物厚度变化率。当改变织物纵密时，拟合公式的可靠系数均大于0.8。而当改变织物横密时，织物仅在压强较小即2、3、5KP时，以上曲线关系比较符合，可靠系数的值也均大于0.8；当压强大于5KP且小于50KP时，横密与织物厚度变化率间的二次相关性并不是很充分。
　　④分析分别改变横密纵密的十块表面小网孔织物的压缩曲线图发现，测试结果与厚度测试相似，织物在横密由23.4-27.4纵行/英寸，纵密由34-40横列/英寸时，其横密改变时的压缩曲线间差异大于纵密改变时的差异，织物的压缩功和起始部分的割线模量在横密变化时先增大后减小，在纵密变化时一直增大，说明在此密度变化范围内，织物的抗压性能随织物横密的变大而先增大后减小，随纵密的变大而增大。
　　⑤分析不同网孔大小的五种织物的压强厚度曲线，将得到的数据进行曲线拟合，发现，织物压缩时的压强与厚度平方的倒数间存在二次多项式关系，即Y=AX2+BX+C（A>0，Y表示压强即织物单位面积上受的力，X表示织物厚度平方的倒数），拟合曲线的可靠系数很高。但是压强在5KP范围内，由曲线中可以看到，两者之间近似线性关系。
　　⑥分析两种不分析两种织物在织物定型厚度为1.8mm-4mm的范围时，织物在压强为50KP的压缩过程中，由定型得到的不同密度织物的厚度与压缩功和滞后功之间都存在相似的曲线关系：Y=AX2+BX+C（其中，A>0，Y表示织物压缩过程的压缩功或滞后功，X表示织物的厚度值），可靠系数的值均大于0.8。说明在织物定型阶段通过调节织物的张力增大织物的厚度，有利于织物抗压性能变好，但同时增大的滞后功则会使织物的压缩功回复率变小，对织物的弹性回复不利。
　　综上所述，主要可从织造和定型两个方面着手解决织物间隔丝倒伏的问题。织造时选择跨越针距数少的单丝组织或面纱组织，在受力时有利于厚度处于稳定值，也能增加织物的抗压性能，提高尺寸稳定性。在定型方面，由于横密对织物厚度和压缩性能的影响较纵密大，尽可能调整纵密，减少倒伏几率。同时，随着纵密的增大，织物的厚度与抗压性能也均增大。另外，由结论⑥可知，在定型时改变织物密度后得到的厚度变化范围内，织物的抗压性能随厚度的增大而变大，但回弹性则减小。说明定型中厚度的变化与织物的压缩性能间的关系不能只通过厚度值来表征，需要进一步研究。

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第一章 绪论

1.1经编间隔织物的结构介绍及成型原理

1.2 鞋材用经编间隔织物的分类

1.3 经编间隔织物的研究现状

1.4 目前鞋材用间隔织物厚度稳定性研究现状与存在问题

1.5 本课题研究意义、内容及方法

第二章 经编间隔织物的生产工艺流程

2.1 整经

2.2 织造

2.3 后整理

2.4 本章小结

第三章 经编间隔织物厚度变化及影响因素分析

3.1各类鞋材用经编间隔织物的厚度测试

3.2 对间隔织物厚度变化的初步分析

3.3 本章小结

第四章 经编间隔织物的织造与定型实验

4.1 织造实验

4.2 织物定型实验

4.3 本章小结

第五章 织物性能测试

5.1 厚度测试

5.2 压缩性能测试

5.3 织物的压缩与厚度间的关系

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1本课题研究结论

6.2本课题研究的不足

6.3 展望

参考文献

附录

致谢