咖啡纱多功能纺织品的研究与开发

摘要

随着经济的快速发展，人们的生活水平与质量不断提高。在安全与保健越来越受关注的今天，人们对纺织品提出了更高的要求，不仅要满足纺织品保健化、舒适化、时尚化、高档化的新需求，而且符合“绿色、环保、低碳”的时代主题。咖啡碳纤维是一种新型纳米改性涤纶纤维，具有吸臭除味、蓄热升温、释放负离子等多功能效果。研究和开发这种具有高附加值的咖啡纱纺织品具有广阔的应用前景和重要的现实意义。
　　 论文对咖啡碳纤维进行了纵横向电镜观察，并测试分析了纤维的长度、细度、断裂强度、伸长性、回潮率等基本物理性能。结果表明:咖啡碳纤维的纵向表面附着有许多纳米级咖啡碳粉体颗粒，纤维的横截面具有明显的中腔结构，存在一定的空隙。这些结构赋予咖啡碳纤维较好的吸附效果。与普通涤纶相比，咖啡碳纤维的回潮率有所增大。咖啡碳纤维断裂强度、断裂伸长率、初始模量均低于普通涤纶纤维。咖啡碳纤维具有较好的功能性、抗皱性等优点，但在透气性、抗起毛起球性等方面存在不足。考虑到后续产品的功能性和舒适性的综合要求，论文采用咖啡碳纤维与其他纤维混纺或交织试制5大系列19只试样织物进行功能性和服用性能研究。
　　 论文首先对试制的A、B系列咖啡纱/棉纱交织物进行吸臭除味、蓄热升温、释放负离子等功能的测试与分析，同时也测试分析了A系列织物的热阻、湿阻、透气性、折皱回复性、抗起毛起球性和悬垂性。研究表明:随着咖啡纱含量的增加，织物对氨气的吸附作用增强，织物的升温幅度增大，织物释放的负离子浓度也增大;五枚缎纹组织的咖啡纱织物对氨气的吸附效果、升温效果均较好，织物释放的负离子浓度也较大;随着咖啡纱含量的增加，棉纱含量的减少，织物的热阻增大、保暖性增强，而湿阻增大、湿舒适性变差;随着咖啡纱含量的增加，织物折皱回复性、悬垂性有所提高，但其抗起毛起球性变差。运用模糊综合评判的方法对A系列织物的综合性能进行排列，可以得出咖啡纱含量为34％、棉纱含量为66％的咖啡纱交织物，其综合性能较好。
　　 为进一步研究咖啡纱纺织品的性能，将咖啡碳纤维与粘胶纤维按不同比例混纺试制了C系列织物，并对其服用性能进行测试分析。结果表明:随着咖啡碳纤维含量的增加，粘胶纤维含量的减少，织物的保暖性、折皱回复性增强，而其湿舒适性、抗起毛起球性、悬垂性变差。运用模糊综合评判的方法对C系列织物的服用性能进行排列，可以得出咖啡碳纤维含量为35％、粘胶纤维含量为65％的咖啡纱混纺织物，其服用性能较好。根据上述测试结果，选用35％咖啡碳纤维与粘胶纤维、棉纤维、莫代尔纤维混纺试制了D、E系列织物，并对其服用性能进行测试分析。结果表明:35％咖啡碳纤维与棉纤维的混纺织物其保暖性优于与莫代尔纤维、粘胶纤维的混纺织物;35％咖啡碳纤维与粘胶纤维、莫代尔纤维的混纺织物其湿舒适性、抗起毛起球性和悬垂性均优于与棉纤维的混纺织物;35％咖啡碳纤维与莫代尔纤维、棉纤维的混纺织物其折皱回复性优于与粘胶纤维的混纺织物;35％咖啡碳纤维与粘胶纤维的混纺织物其透气性优于与莫代尔纤维、棉纤维的混纺织物。运用模糊综合评判的方法对D、E系列织物的服用性能进行排列，可以得出经线原料采用35％咖啡碳纤维/65％粘胶纤维混纺纱线，纬线原料采用35％咖啡碳纤维/65％莫代尔纤维混纺纱线，并采用五枚缎纹组织试制的咖啡纱混纺织物，其服用性能较好。
　　 最后论文结合测试分析结果，以涤纶丝为经纱原料，以1∶1投纬比例的咖啡纱与棉纱为纬纱原料，将其运用于咖啡纱床上用品套件的设计开发中，设计出一套具有多功能效果及良好服用性能的床上用品，使咖啡纱产品受到更多消费者的青睐。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 咖啡纱概况

1．2 目前国内外的研究现状

1．2．1 咖啡渣的研究现状

1．2．2 咖啡纱的研究现状

1．3 咖啡纱纺织品的功能

1．4 本文研究的目的意义和主要内容

1．4．1 研究的目的意义

1．4．2 研究的主要内容

第二章 咖啡碳纤维的性能测试及交织物的试制

2．1 纤维的形态特征

2．1．1 试验部分

2．1．2 测试结果分析

2．2 纤维的物理性能

2．2．1 纤维长度与细度

2．2．2 单纤强伸性测试

2．2．3 纤维回潮率测试

2．3 咖啡纱交织物的试制

2．4 织物的结构参数

2．4．1 织物厚度

2．4．2 经纬纱密度

2．4．3 织物紧度

2．4．4 测试结果分析

2．5 本章小结

第三章 咖啡纱交织物的功能性及服用性能研究

3．1 吸臭除味功能测试

3．1．1 氨气的危害

3．1．2 试验部分

3．1．3 性能测试及表征

3．1．4 测试结果分析

3．2 蓄热升温功能测试

3．2．1 试验部分

3．2．2 测试结果分析

3．3 负氧离子浓度测试

3．3．1 试验部分

3．3．2 测试结果分析

3．4 热阻湿阻测试

3．4．1 试验部分

3．4．2 性能测试及表征

3．4．3 测试结果分析

3．5 透气性测试

3．5．1 试验方法

3．5．2 测试结果分析

3．6 折皱回复性测试

3．6．1 试验方法

3．6．2 结果与分析

3．7 抗起毛起球性测试

3．7．1 试验方法

3．7．2 测试结果分析

3．8 悬垂性测试

3．8．1 试验方法

3．8．2 测试结果分析

3．9 A系列织物性能模糊综合评判

3．9．1 模糊数学在纺织中的应用

3．9．2 模糊综合评判步骤

3．9．3 织物性能的模糊综合评判

3．10 本章小结

第四章 咖啡纱混纺织物的设计试制与性能研究

4．1 C系列咖啡纱混纺织物的性能研究

4．1．1 混纺纱线的设计

4．1．2 纱线的强伸性能

4．1．3 织物规格设计

4．1．4 组织结构参数测试

4．1．5 服用性能研究

4．1．6 C系列织物性能综合评判

4．2 D、E系列咖啡纱混纺织物的性能研究

4．2．1 混纺纱线的设计

4．2．2 纱线的强伸性能

4．2．3 织物规格设计

4．2．4 织物结构参数测试

4．2．5 服用性能研究

4．2．6 D、E系列织物性能综合评判

4．3 本章小结

第五章 咖啡纱多功能家用纺织品的设计与开发

5．1 面料设计

5．2 色彩选择

5．3 主题设计

5．4 春夏季咖啡纱多功能床上用品设计

5．4．1 被套设计

5．4．2 靠垫设计

5．4．3 抱枕设计

5．4．4 产品效果图

5．4．5 产品实物图

5．5 被套提花面料功能性测试

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢