多组分功能纤维混纺的服用面料研究与产品开发

摘要

随着当今世界纺织品的日新月异，舒适、健康、安全、环保已成为人们的生活主题。人们对服装面料的需求也日益科学化、人性化和多样化，不仅要求能“穿出美丽”更加注重“穿出健康”，因此开发健康、舒适的多功能性纺织品逐渐成为纺织行业的主流发展趋势。由于受到全球气候变暖、臭氧层严重破坏的影响，尤其是在夏季，人体容易受到紫外线侵袭；同时，炎热的环境温度会造成人体大量出汗而产生不适感，因此开发一种集抗紫外、凉爽、吸湿排汗功能及服用舒适性于一体的夏季服用面料具有重要意义，它能保障人们在夏季户外休闲或工作时的健康需求。　　为获得多种功能于一体的面料，首先在充分考虑各种功能性纤维特性的基础上，选择蜂窝抗紫外纤维、蜂窝玉石纤维以及竹纤维、天丝作为实现织物多种功能的基材。其次，运用扫描电镜观察功能纤维的形态特征，并进行相关的物理机械性能测试。实验结果表明：蜂窝抗紫外纤维、蜂窝玉石纤维的纵向表面呈现内外贯穿的蜂窝状微孔结构，这使得纤维具有极大的比表面积和较好的毛细管效应，吸湿导湿功能良好。蜂窝玉石纤维含有亚纳米级粒径的玉石粉末，具有天然抗菌、保健功能以及较好的热传导性能。蜂窝抗紫外纤维中含有纳米TiO2，具有较强的紫外线吸收作用。　　在充分考虑所选用的基材纤维性能的基础上，设计了蜂窝抗紫外纤维/竹纤维/蜂窝玉石纤维(30/40/30)的多组分混纺纱线及其试样织物(G系列)，通过相关性能测试发现其UPF值未达到40，抗紫外线性能有待提高。因此设计了其他3种多组分纤维混纺纱线，包括蜂窝抗紫外纤维/天丝/蜂窝玉石纤维(50/30/20)、蜂窝抗紫外纤维/竹纤维/蜂窝玉石纤维(50/30/20)、蜂窝抗紫外纤维/竹纤维/蜂窝玉石纤维(50/40/10)。设计的4种混纺纱线的强伸性能测试结果表明：所有的混纺纱线其力学性能均能满足后续织造的要求。综合考虑服用面料所要达到的功能性及服用性要求，设计了6个系列的试样织物。　　通过对A，B，C，D，E系列织物的功能性，包括抗紫外线性能、接触冷感、热传导、毛细效应、速干性能，以及织物的相关服用性能，包括透气性、抗折皱回复性、悬垂性、抗起毛起球性等进行测试和分析，结果表明：当织物紧度大于84.43％时，影响织物抗紫外线性能的主要是所用的纤维原料；小于84.43％时，织物孔隙率是主要影响因素。相同组织结构、紧度条件下，纱线原料不同，织物的接触冷感随着玉石纤维含量的增大而增加。相同含量的天丝与竹纤维的混纺织物相比，天丝织物最大瞬态流量大，接触冷感较好。运用模糊数学综合评判分析可知，选择组织时，综合考虑抗紫外线性能、凉爽性和吸湿排汗功能，织物交织频率不宜过大或过小，在0.2-0.4范围内较好；采用3＃纱线即蜂窝状抗紫外纤维/竹纤维/蜂窝状玉石纤维(50/40/10)混纺成147.6dtex的混纺纱线作为经纬纱线原料，其织物综合性能相对较优。　　在保证优良的凉爽性及吸湿排汗性能的基础上，为进一步增强产品的抗紫外线性能，采用抗紫外效果较好的3＃混纺纱线设计了F系列织物。通过对该系列织物相关性能的测试分析和模糊数学综合评判方法得出：采用蜂窝状抗紫外纤维/竹纤维/蜂窝状玉石纤维(50/40/10)的混纺纱线，5枚2飞缎纹，上机经密为48根/cm，织物纬密为55根/cm时织物综合性能较好，可以考虑开发相应产品。　　最后论文结合试样的测试分析结果，采用50％蜂窝状抗紫外纤维40％竹纤维10％蜂窝状玉石纤维混纺纱线作为经纬纱原料，结合流行时尚趋势进行了一系列服装面料的设计和开发，设计出具有多种功能的高档衬衫、休闲面料。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 紫外辐射防护

1.3 凉爽型纺织品

1.4 吸湿快干纺织品

1.5 功能纤维的选择

1.6 研究目的、意义和主要内容

第二章 纤维原料的性能测试及试样研制

2.1 纤维的形态表征

2.2 纤维回潮率测试

2.3 单纤强力测试

2.4 混纺纱线的研制

2.5 多功能纤维混纺织物的试样研制

2.6 本章小结

第三章 试样织物的性能测试与分析

3.1 织物抗紫外线测试

3.2 织物接触冷感测试

3.3 织物导热性能测试

3.4 织物毛细效应测试与分析

3.5 织物水分蒸发速率测试

3.6 织物透湿性测试

3.7 织物透气性测试

3.8 织物抗皱性测试

3.9 织物悬垂性测试

3.10 织物起毛起球性测试

3.11 织物综合性能的评判

3.12 本章小结

第四章 F系列织物的性能测试与分析

4.1 F系列织物的规格设计

4.2 F系列织物的功能性测试

4.3 F系列织物的服用性能测试测试

4.5 F系列织物模糊综合评判

4.6 本章小结

第五章 休闲衬衫面料的设计与产品开发

5.1 服装面料的图案设计

5.2 服装面料的色彩选择

5.3 主题设计一

5.4 主题设计二

5.5 主题设计三

5.6 主题设计四

5.7 主题设计五

5.8 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢

附录