Outlast空调纤维混纺纱结构对其性能影响的研究

Outlast空调纤维混纺纱结构对其性能影响的研究

论文摘要

粘胶基Outlast空调纤维是近些年研发并投入商业化生产的新型功能纤维材料。由于纤维中含有相变微胶囊,可以赋予纺织品“双向”温度调节的功能,因此具有很广的应用前景。本课题以粘胶基Outlast空调纤维为主要原料,采用三种不同规格的普通粘胶纤维与其混纺,分别对Outlast空调纤维单纤维性能、不同纱线结构对Outlast空调/粘胶混纺纱性能的影响、混纺纱的混纺比例和纺纱工艺优化进行了研究。(1)采用KYKY-2800B扫描电子显微镜、YG004E型单纤维电子强力仪、Y151型摩擦系数测定仪分别观察、测定并对比分析了Outlast空调纤维与普通粘胶纤维的性能差异。经研究表明:Outlast空调纤维表面相对粗糙,其静摩擦系数大于普通粘胶纤维,但两者的动摩擦系数差异较小。其断裂比强度相对于普通粘胶纤维降低了约34%,断裂伸长率相对降低了14.5%。(2)选用1.2D×38mm、1.7D×38mm、2.2D×38mm三种不同规格的普通粘胶纤维与1.7D×38mm的Outlast空调纤维混纺,采用不同的纺纱工艺,实现了混纺纱中Outlast空调纤维向外层分布、均匀分布以及向内层分布的三种不同的分布形式。通过对混纺纱线的DSC性能、条干、强伸性能以及毛羽分布情况进行测试,得出:混纺纱的结构对其调温性能有影响,Outlast空调纤维向纱线外层分布更利于其发挥调温功能,同时能够使得纱线获得良好的综合性能。(3)本研究共设计了混纺比分别为0/100、15/85、25/75、30/70、35/65、40/60、45/55、50/50、60/40、100/0的十种Outlast空调/粘胶纤维混纺纱。通过测试混纺纱线的DSC性能、条干、强伸性能以及毛羽分布情况,采用多目标优化的方法完成了对Outlast空调/粘胶纤维混纺纱混纺比例的优化,得出混纺比为45/55的Outlast空调/粘胶纤维混纺纱在调温性能、强伸性能、纱线条干、纱线毛羽等方面具有良好的性能,为最优产品。(4)实验采用单因素实验方案、L16(45)正交实验方案和L9(34)正交试验方案,并结合直观分析法,完成了Outlast空调/粘胶混纺纱并条工艺、粗纱工艺、细纱工艺以及捻系数的优化,获得了混纺比为45/55、线密度为18.4Tex的Outlast空调/粘胶混纺纱线的最佳纺纱工艺,使在纱线条干、强伸性能、纱线毛羽等方面得到了明显改善,并指出了清梳工序中应注意的问题及解决措施。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 相变蓄热调温纤维的发展概况
  • 1.1.1 传统纺织材料的保温性能
  • 1.1.2 相变蓄热调温纤维的调温机理与制备方法
  • 1.1.3 国内外相变蓄热调温纤维研究现状
  • 1.2 Outlast 空调纤维简介
  • 1.2.1 Outlast 空调纤维的调温原理
  • 1.2.2 Outlast 空调纤维的分类与性能
  • 1.3 Outlast 空调纤维混纺纱的研究与应用
  • 1.3.1 国内外对混纺纱的研究及其相关理论
  • 1.3.2 国内对 Outlast 空调纤维混纺纱的研究
  • 1.3.3 Outlast 空调纤维的应用现状
  • 1.3.4 目前存在的问题
  • 1.4 本课题研究的意义与内容
  • 1.4.1 课题的目的及意义
  • 1.4.2 课题的研究内容和拟解决的问题
  • 1.4.3 课题的创新性
  • 2 Outlast 空调纤维的外观形态、强伸性能与表面摩擦性能研究
  • 2.1 粘胶型 Outlast 空调纤维的外观形态
  • 2.1.1 实验材料及仪器
  • 2.1.2 外观结构分析
  • 2.2 粘胶型 Outlast 空调纤维的强伸性能
  • 2.2.1 实验材料及方法
  • 2.2.2 单纤维拉伸性能结果及讨论
  • 2.3 粘胶型 Outlast 空调纤维的表面摩擦性能
  • 2.3.1 实验材料及方法
  • 2.3.2 实验结果及讨论
  • 2.4 本章小结
  • 3 纱线结构对 Outlast 空调/粘胶混纺纱性能的影响
  • 3.1 概述
  • 3.1.1 粘胶型 Outlast 空调纤维可纺性分析
  • 3.1.2 混纺用纤维原料性能及规格
  • 3.1.3 混纺纱规格设计
  • 3.2 纺纱工艺设计与实施
  • 3.2.1 生产工艺流程
  • 3.2.2 各工序工艺参数确定
  • 3.2.3 纺纱过程中存在的主要问题及解决措施
  • 3.3 空调纤维在纱线中的分布状况研究
  • 3.3.1 混纺纱的纤维分布理论
  • 3.3.2 纱线中纤维转移及分布的实用测量方法
  • 3.3.3 不同规格混纺纱中纤维分布的探讨
  • 3.4 混纺纱线性能测试结果及分析
  • 3.4.1 DSC 性能测试
  • 3.4.2 纱线条干测试
  • 3.4.3 纱线强伸性能测试
  • 3.4.4 纱线毛羽测试
  • 3.5 摩擦对混纺纱调温性能的影响
  • 3.6 本章小结
  • 4 混纺比对 Outlast 空调/粘胶混纺纱性能影响的研究
  • 4.1 概述
  • 4.2 混纺纱纺纱工艺研究
  • 4.2.1 纺纱工艺
  • 4.2.2 存在的问题及解决措施
  • 4.3 混纺比对纱线调温性能的影响
  • 4.3.1 实验材料及方法
  • 4.3.2 测试结果及分析
  • 4.4 混纺比对纱线条干的影响
  • 4.4.1 实验材料
  • 4.4.2 测试仪器及条件
  • 4.4.3 测试结果及分析
  • 4.5 混纺比对纱线断裂强度的影响
  • 4.5.1 实验材料
  • 4.5.2 测试仪器及条件
  • 4.5.3 测试结果及分析
  • 4.6 混纺比对混纺纱断裂伸长率的影响
  • 4.7 混纺比对纱线毛羽的影响
  • 4.7.1 实验材料
  • 4.7.2 测试仪器及条件
  • 4.7.3 测试结果及分析
  • 4.8 Outlast 空调/粘胶混纺纱混纺比的优化
  • 4.9 本章小结
  • 5 Outlast 空调/粘胶混纺纱工艺优化
  • 5.1 清梳工艺
  • 5.1.1 清梳工艺及生条测试结果
  • 5.1.2 试纺所用主要技术措施
  • 5.2 并条工艺
  • 5.2.1 试验材料及试验方法
  • 5.2.2 熟条条干测试结果及分析
  • 5.3 粗纱工艺
  • 5.3.1 试验材料及试验方法
  • 5.3.2 试验结果及讨论
  • 5.4 细纱工艺
  • 5.4.1 试验材料及试验方法
  • 5.4.2 试验结果及讨论
  • 5.5 细纱捻系数
  • 5.5.1 试验材料及试验方法
  • 5.5.2 试验结果及讨论
  • 5.6 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表文章
  • 致谢
  • 相关论文文献

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