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防紫外线低碳时尚休闲面料的开发

防紫外线低碳时尚休闲面料的开发

第一章绪论
休闲面料的流行趋势
随着人类文明的高度发展,人们不再单单讲究服装的基本保护作用,服装渐渐成为了一种文化,一种艺术。人们都在不断的追求新的个性时尚,个人的服饰打扮成了人们充分向外界展示自我、体现自我的表现手段。于是,设计师们慢慢的把目光投向了服装最基础的材质--面料上来。许多大师直接从面料上寻求灵感,通过巧妙运用面料的各种肌理质感、色彩以及服用性创造出一轮新的时尚。[1]艺术与技术前所未有地如此紧密地结合在一起,面料在功能化、个性化、趣味化和易制作整理等方面带来了众多的变化。[3]此时,面料已不再只是服装的一种简单材质,而渐渐演化成为服装的一个主体灵魂支柱。[1]从产品风格、产品设计、工艺技术、艺术美感诸方面综合来看,新世纪纺织面料的流行趋势可概括为轻质、舒适、闪光、透明、花色、质感、复合、功能、绿色、保健这二十个字。[2]休闲服装是最受人们欢迎的服饰之一,它穿起来舒适、随意、自由、简洁,大方。[1]那么对休闲面料的设计开发就显得尤为重要,具有一定功能的休闲面料更是惹人喜爱。
紫外线的概述
紫外线的分类及作用
太阳光中的紫外线对人们既有有利的方面,又有有害的方面。[5]紫外线(UV)是波长为200~400 nm 的电磁波。按波长范围区分,紫外线又可分为紫外线A(UVA),波长为400~320 nm;紫外线B(UVB),波长为320~290 nm;紫外线C(UVC),其中波长为290-200 nm。紫外线C被臭氧层(距地面1O~5Okm)吸收,无法到达地面。紫外线B虽然也会被臭氧层吸收,但有一部分会到达地面。到达地面的主要为紫外线A。[4]紫外线A具有较高的能量,紫外线能诱发皮肤病,促进白内障,降低免疫功能等[5]。
防紫外线辐射机理及生产方法
紫外线照射到织物上,一部分被吸收,一部分被反射,一部分透过织物。
图1-1 紫外线照射到织物上的作用
透过的紫外线对皮肤产生影响。在一般情况下,紫外线的透过率+反射率+吸收率=100%。因此为减少紫外线对皮肤的伤害,从纺织品方面来说,必须减少紫外线透过织物的量;也就是说照射在织物上紫外线的反射和吸收越多,透过织物的紫外线就越少,对紫外线的防护性能就越好,对皮肤的伤害就越小。
紫外线的防护原理就是采用紫外线屏蔽剂对纤维、纱线或织物进行处理,从而达到防紫外线的目的。织物防紫外线的能力,主要取决与植物本身屏蔽紫外线的能力。[11]影响因素有:植物组织结构;纤维原料,纱线配置及织物色泽等。但是,有研究认为,户外活动人体衣着的紫外线透过率须在10%以下,其中皮肤易被晒红的人其衣着紫外线透过率须在5%以下,而对紫外线过敏的人,其衣着的紫外线透过率须在1%以下[4]。因此单凭织物本身屏蔽紫外线能力是不够的,涤纶、羊毛、蚕丝对波长300mm以下的光有很强的吸收性,棉织物却是紫外线容易通过的原料[5]。
改善纺织品防紫外线效果的途径有两种,一是使用防紫外线纤维,一是采用功能性整理。前者仅限于化学纤维;后者适用范围广、工艺简单[11]。防紫外线面料可以采取后整理与紫外线遮断纤维两种途径。后整理得到的防紫外线面料一般是在织物表面涂敷一层防紫外线物质。紫外线遮断纤维是在成纤聚合物中添加反射与吸收紫外线的陶瓷粉。如TiO2(粒经0.02~0.10 m)和超细ZnO(粒经0.01~0.04/zm)具有吸收紫外线的能力;滑石、高岭土、碳酸钙具有反射紫外线的能力,通常是将这几种材料组合使用[4]。对织物施加紫外线屏蔽剂时,可将屏蔽剂与染色同浴进行,紫外线吸收剂分子像染料分子一样溶于纤维内部;也可将紫外线屏蔽剂通过浸轧或涂层的方法固着在织物的表面;或者采用微胶囊技术,制成大分子紫外线吸收剂与其他功能合并,开发多功能的新产品[5]。
防紫外线的测试方法
目前国内外采用较多的纺织品防 紫外线性能测试方法主要有两种: 直接法和仪器法。
直接法包括人体照射法和变色退色法。
(1)人体照射法:在同一皮肤相近部位, 以一块或几块织物覆盖皮肤,用紫外线直接照射,记录和比较出现红斑的时间以进行评定,时间越长说明其防护效果越好。
(2)变色退色法:将试样覆盖于耐晒牢度标准卡上,距试样50cm处,用紫外线灯照射,测定耐晒色牢度标准卡到一级变色时的时间。所用时间越长,说明遮蔽效果越好。
纺织品通过防紫外线整理加工后获得的防护效果,可用整理品的遮蔽率和未整理品的遮蔽率之差表示。整理效果也可以用通过量的减少率来表示,即:
通过量的减少率   ……(式1.1)
式中:B为未整理品的紫外线透过率(%);
为整理品的紫外线透过率(%) 。
直接法的特点是操作简单,但不够客观,准确率低可重复性差。
仪器法包括紫外分光光度计法和紫外线强度累计法。
(1)紫外分光光度计法即采用紫外线分光光度计,测定紫外线某波长区域内或若干个有代表性的特定波长内试样紫外线透过率。这种方法是目前国际上流行和通用的方法。澳大利亚/新西兰标准、英国标准、美国AATCC标准、欧盟标准以及国际标准化组织的最新标准提案均采用分光光度计法。我国于2003年2月1日起实施的GB/T18830-2002《纺织品防紫外线性能的评定》也采用了这种方法。这种方法评定紫外线性能的指标主要有:紫外线透射比、紫外线遮挡率、紫外线防护系数和穿透率。
①UVR透射比:有试样时的紫外线透射辐射通过量与无试样时的紫外线透射辐射通过量之比,常分为UVA(315~400nm)透射比和UVB(280~315nm)透射比。
②UVR遮挡率(或阻断率):遮挡率=1-透射比。
③紫外线防护系数(UPF):UPF是紫外线对未防护皮肤的平均辐射量与经测试的织物遮挡后紫外线辐射量的比值。即某防护品如服装等被穿用后,紫外辐射使皮肤达到某一损伤的临界剂量所需要的时间值与不用其时达到同样伤害程度的时间之比。
表1-1 UPF的数值及防护等级:
值效果紫外线透过率(%)UPF等级
~24较好6.7~4.215,
~39非常好2.6~4.125,30,
~50优异≤2.540,45,50,
由上表可知,UPF值越大其防紫外线效果越好,其计算公式为:
……(式1.2)
其中: --由紫外线反射而引起的损伤程度;
紫外线区域的光谱辐射能();
在某一波长的物体的紫外透射率(%);
波长。
④穿透率:UPF值的倒数。
目前,国内外的标准对纺织品的防紫外线性能一般都使用UPF值,即紫外线防护系数值进行评定。UPF值是紫外线对未防护的皮肤的平均辐射量的比值,UPF值越大,表明防紫外线性能越好。即将出台的国家标准规定:只有当UPF>30时,并且UVA的透过率小于5%时,才能称为防紫外线产品,防护等级标识为UPF30+;而当UPF>50时,则表明该产品的紫外线防护性能极佳,防护等级标识为UPF50+。
(2)紫外线强度累计法:将被测试样放在紫外线灯和紫外线累计仪器的传感器之间,对被测试样按给定时间进行照射,测定紫外线通过试样的紫外线累计量Qs(J/cm2),同时在未放试样的情况下,测定相同给定时间内紫外线灯的照射累计量QK(J/cm2),并通过计算得出紫外线透过率和紫外线遮蔽率:
……(式1.3)
……(式1.4)
除以上方法外,以色列Ramat-Gan的Shenkar学院发明了一种可以简单、快速测试纺织品防紫外线性能的方法。这种方法是使用辐射测试仪来测量试样在紫外波谱内的平均光传播量,从而确定织物的防紫外线性能。这一方法可以用于工业和实验试制阶段,预先评估在任何研究或生产阶段的纺织品防紫外线性能。
防紫外线纺织品的现状与前景
目前防紫外线的纺织品包括衬衫、运动服、工作服、制服、窗帘以及遮阳伞等,其紫外线遮挡率可达95%以上[4]。这种纺织品还具有一定的局限性,即防紫外线添加剂引入纤维后易挥发,难长久保持防晒降温的功能。随着现代人类越来越重视对紫外线的防护以及新助剂的研发,使得具有这一功能的纺织品有着非常广阔的前景[5]。
低碳理念
低碳经济形成的背景及定义
近年来,随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2)浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。在此背景下,低碳经济应运而生。所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源 <http://baike.baidu.com/view/53645.htm>开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体 <http://baike.baidu.com/view/3185.htm>排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态(即低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式)。[10]作为具有广泛社会性的前沿经济理念 <http://baike.baidu.com/view/65647.htm>,低碳经济也已涉及到纺织服装领域。
低碳纺织品实现途径
伴随着低碳浪潮到来,各发达国家低碳环保服装的开发速度、新产品开发比重、新产品生产速度日益加大,其实现途径已发展到:
(1)采用生产过程无污染或少污染的纤维。有机天然纤维(即指在生长过程中不接触任何化学品的作物,而且种植这种作物的田地在种植前至少已有3年未使用化品)。以其良好的吸湿、透气、生物捃容性深受精费者青睐。麻织物作为薄型夏季衣物,利汗、轻薄、透风而舒适;丝织物柔软、保暖、透湿舒适而多用作春夏季面料,贴身穿着具有保健功能;羊毛富于弹性,吸湿性好,织物丰满而保暖;棉纤维细而柔软,价格低廉,适用于各季内外衣。而据一项调查显示全国80%的消费者喜欢购买天然纤维面料服装,其中纯棉占47.87%,所占比例最大。因此。开发天然纤维面料是生产低碳环保服装的重要一步[6]。除了较为常见的棉、麻、丝、毛品种外,一些较为稀少但各具特色的品种也被开发利用起采。如彩色棉纤维、彩色毛纤维、甲壳素纤维、罗布麻纤维、木浆纤维等。
(2)在染整加工中利用生物酶实现少污染、无污染的工艺。无水染色技术,如涤纶超临界二氧化碳无水染色技术。采用天然矿物色素、天然植物染料染色[6]。如用纤维素酶水解,除去棉及其混纺织物上毛羽和微纤以替代烧毛工序,节约了能源,且无粉尘及废气污染等。采用淀粉酶退浆,免除了酸、碱和氧化剂退浆所产生的化学品污染。用果胶酶、脂肪酶、蛋白酶等酶处理替代传统的棉及其混纺织物的精炼,以减少污染源。用色素酶替代传统的次氯酸钠或双氧水化学漂白剂的漂白。尽量废弃能致癌和过敏的染料,选择能被酶解的染料染色和印花,以便使污水中的残余染料易被酶解而脱色。
(3)生产可生物降解的纤维,如Tencel纤维、大豆蛋白纤维及各种可降解合成纤维。废弃物的处理要符合环保标准。
(4)利用光线折射形成多种彩色纤维,如日本东京工业大学开发的多层复合纤维。复合层间距为0.8纳米左右,白光经该纤维折射后,会发出清新的亚马逊蝴蝶的彩色,不用染色,十分高雅。
时尚的定义
“时尚”这个词现在已是很流行的了,英文为fashion <http://baike.baidu.com/view/1351099.htm>,几乎是经常挂在某些人的嘴边,频繁出现在报刊媒体上。追求时尚似已蔚然成风。可时尚是什么呢?
时尚就是在特定时段内率先由少数人尝试、预认为后来将为社会 <http://baike.baidu.com/view/11175.htm>大众所崇尚和仿效 <http://baike.baidu.com/view/1393836.htm>的生活样式。简单地说,顾名思义,时尚就是“时间”与“崇尚”的相加。在这个极简化的意义上,时尚就是短时间里一些人所崇尚的生活 <http://baike.baidu.com/view/5747.htm>。这种时尚涉及生活的各个方面,如衣着打扮、饮食、行为、居住、消费、甚至情感表达与思考方式等。
具有一定功能和符合低碳理念的休闲面料已完全体现了时尚的要求。但是休闲面料本身的开发与设计目的在于开拓思路,发散思维,迎合消费者的穿着舒适、个性化理念设计出创新型面料,给产品带来更高的附加值,同时也给公司再次创利的机会,并带来一定的社会经济效益。
面料性能及影响因素
休闲面料服装的舒适性能包括热舒适性能和湿舒适性能[3]。它是通过人体与周围环境的热交换过程来实现的,主要是人体与环境热传导、热辐射、热对流和人体的蒸发散热。人体最舒适的感觉环境是:温度T=32℃±1;相对湿度¢=50%±10%;气流速度V=25±15cm/s[9]。一般的棉麻织物基本都有良好的舒适性能。
在面料开发过程中,影响面料的外观、手感、使用性能的因素很多,包括:纤维原料;纱线结构、组织与其色彩等配合;织造加工技术;面料的机械后整理方式;面料的织物组织;经纬组合、交织等。
综上所述。面料开发中设计织物的方法是多种多样的。上述几种方法每一种都可以形成大量的品种,如果几种方法之间相互混用组合成品种。那么理论上的品种是接近无限的。而本次设计就是以多种方法混合开发的一款防紫外线低碳时尚休闲面料。
课题的目标与意义
目前在防紫外线辐射面料开发的技术方面已比较成熟,一些化学纤维和服装生产企业相继研究开发出高性能的防紫外线面料和服饰。随着经济的发展,人们对于健康日用品的关注也在提升。再加上全球气候变暖对人类生存和发展的严峻,使得“低碳”热潮迅速蔓延。但对于具有防紫外线照射的低碳纺织品的开发还很少。因此,开发一款具有防紫外线功能的低碳时尚休闲面料将具有明显的经济效益。
第二章 设计方案
总体构思
该款面料是作服装用,适用季节为春秋季。由于其具有防紫外线的功能,因此它的使用对象须为长期在户外工作的人,如:导游、沙滩管理员、登山爱好者和高原工作人员等。所设计出的面料风格应为坚固挺括,手感平滑爽适,条干均匀,布面匀整。
要设计出这种面料,我打算从纤维原料的选择、纱线设计、织物组织的选用、经纬纱线组合与密度配合及染整工艺加工几个方面着手。
原料选择
要想使休闲服装具有很好的舒适性,就要合理选择原料。原料的特性直接影响穿着的舒适性。休闲面料都具备手感柔软,具有良好的透气性,舒适性强,而且具有良好的悬垂性、易洗干等。[1]棉纤维细长柔软,吸湿性好,耐强碱,耐有机溶剂,耐漂白剂以及隔热耐热。可进行各种染色和纺织加工,但其弹性和弹性恢复性较差,不耐强无机酸,易发霉,易燃。棉纤维制品吸湿和透气性好,柔软而舒适,染色性好,色泽鲜艳。同时棉织物的防紫外线能力相对其他纤维较差,是紫外线最易透过的织物。因此从防紫外线功能方面看,单选棉纤维是不能满足要求的。
麻纤维中间多有沟状空腔,管壁多孔隙的结构使得它有其他纤维难以比拟的优势:具有良好的吸湿散湿与透气的功能,传热导热快、凉爽挺括、出汗不贴身、质地轻、强力大、手感挺爽、防虫防霉、静电少、织物不易污染、色调柔和大方、粗犷、适宜人体皮肤的排泄和分泌。它的屏蔽紫外线 <http://baike.baidu.com/view/598.htm>功能和抑菌功能均为我国权威机构所测试鉴定。但由于其弹性差,抗皱性及耐磨性差,有刺痒感等,使麻类纤维的品种开发一直受到局限。但随着各种前处理和后加工技术的发展,它的一些天然缺陷得到了极大的完善[12]。而棉/麻混纺可更好的改善休闲面料服用性能。
为了达到低碳的要求,对于所选棉、麻纤维的生产过程也须严格控制,即在生长过程中不接触或尽量少接触化学品。为了减少污水的产生和化学药剂的污染,所选麻纤维的脱胶应为微生物脱胶。
纱线设计
纱线是面料的直接材料,纱线材质风格直接影响着面料的材质风格与肌理。因此,面料效果的实现是纱线运用手法在面料上的体现,其形式为,面料效果=(纱线+组织+工艺)* 纱线运用手法,即以纱线为基础,通过思维将纱线、组织、工艺有机结合并有侧重的将其表达形成效果 [8]。棉麻交织布多为棉作经、麻作 <http://baike.baidu.com/view/338179.htm>纬的交织物,质地坚牢爽滑,手感软于纯麻布。麻棉混纺交织织物多为轻薄型,适合夏季休闲服装[12]。
纱线细度的大小与纱线的物理机械性能有关,直接影响织物的风格、质地、用途等。为达到面料所须的风格,对于纱线初步设计时有两个方案:
方案一,经纱:纯苎麻纱  Z捻  27tex;
纬纱:纯棉纱  Z捻  27tex,
方案二,经纱:纯苎麻纱  Z捻  27tex;
纬纱:纯苎麻纱  Z捻  27tex。
经纬纱均为Z捻纱时,经纬纱间缠合性好,不易滑移。由于实验室没有Z捻27tex的纯棉纱,因此将方案一中该纱线换为Z捻的55/45麻棉混纺纱。
织物组织设计
影响经纬密度配置的因素很多,主要是原料细度、织物组织、产品风格特征等[4]。
为使面料有较好的麻型风格,选用织物组织为方平组织。织物越紧密,越厚实,防紫外线辐射性能越好,因此经纬纱密度不宜太小。
注意织物组织与所用综框的结合,尽可能使用最少综框来达到布料所需要的外观效果,以便工人穿综和上机织造,适合工业大生产[1]。因而用四页综。
经纱密度:440 根/10cm;
纬纱密度:280 根/10cm。
织造工艺流程
方案一:
经向:纱线→浆纱→穿经→织造。
纬向:纱线→浆纱→穿经→织造。
方案二:
经向:纱线→浆纱→穿经→织造。
纬向:纱线→浆纱→穿经→织造。
织物颜色的选择
色彩是面料风格的重要组成部分,直接影响面料的外观特征。要想设计出受大众欢迎的面料,就一定要有新颖的配色来吸引人们的眼球。注意颜色的搭配,注意主色、衬色、点缀色的配合。还有颜色层次的变化,层次使织物具有立体感,使人们感受到和谐、有条理。还可以运用不同原料颜色差异的原理,使用不同的经纬纱线或不同织物组织中用不同经纱等,在染色位将会使提花花纹更加明显[1]。
该款面料主要是做休闲服用,颜色可以是丰富多彩的,但色泽不宜太过暗淡、深沉。通常,纺织品色泽越深,紫外线透过率越小,紫外线辐射防护性能越好。
因此,综合考虑具体颜色选为红色。
织物染整加工
染整加工的目的在于根据纤维材料的特性,提高坯布的服用性能和使用价值,满足人民生活的衣着装饰以及工、农业和国防建设的需要,为国家积累资金和创收外汇。
染整加工主要是用过化学方法用各种机械设备,对纺织物进行处理的过程。其基本内容包括预处理(练漂)、染色和功能整理。为实现低碳经济,本次设计采用新方法,将织物的染色和功能整理同时进行,达到节能减排的目的。
预处理
预处理亦称练漂,它的目的是去除纤维上所含的天然杂质,以及在纺织加工中施加的浆料和沾上的油污等,使纤维充分发挥其优良品质,并使织物具有洁白的色泽、柔软的性能和良好的渗透性,为染色、印花、整理提供合格的半成品。
练漂工序为:烧毛→退浆→煮练→漂白。由于实验室没有小样烧毛机,因此试织小样的烧毛为人工烧毛。退浆根据上浆的种类和性质,选择淀粉酶退浆工艺;漂白采用双氧水漂白工艺。
染色、功能整理
(1)染色
染色是把纤维制品染上颜色的加工过程,是借染料与纤维发生物理或化学的结合,或者用化学的方法在纤维上生成颜色,使整个纺织物成为有色物体。染色是在一定温度、时间、pH值和所需染色助剂等条件下进行的。各类纤维制品的染色都有各自适用的染料和适应的工艺条件。
染色的方法主要分浸染和轧染两种。浸染是将染品反复浸渍在染液中,使织物和染液不断相互接触,经过一定时间把织物染上颜色的方法。它适合散纤维、纱线和小批量织物的染色。轧染是先把织物浸渍染液,然后使织物通过压辊的压力,把染液均匀压入织物内部,再经过汽蒸或热处理的染色方法。适用于大批量织物的染色。
根据原料为纤维素纤维,选用活性红染料浸染。活性红染料不含甲醛,无毒、安全。
(2)功能整理
织物整理就广义而言,是指织物下机后所经过的一切为改善其品质而进行的加工过程,包括纺织厂的织物修补和印染厂的染整加工全过程。从狭义来说,仅指织物在练漂、染色或印花以后的加工过程。
本次设计的整理是狭义上的整理。主要做柔软整理和防紫外线功能整理。防紫外线整理剂为特殊纳米材料分散液。该分散液具有优异的提高日光牢度和良好的光吸收、紫外线吸收能力。可用于任何纤维,不会损伤纤维。适用于任何染料,可有效提高染料日晒牢度。安全、无毒、无味,对皮肤没有刺激性,稳定性好,高温下不变色,不分解,不变质。使用简单,成本低廉。任何工艺均可采用。
(3)工艺
采用的方法是染色、柔软、防紫外线整理同裕法,即以一定浴比,将染料、柔软剂和防紫外线整理剂同时加入染缸制成配液,按染色浸染工艺加工处理。
第三章  实验
原纱参数测试
纱线的质量直接影响织物的外观与手感。因此需对原纱各项指标进行测试,待织物完成后各性能指标有所对比、依据。
原纱捻度测试
短纤维通过加捻才能制成无限长的、具有一定物理机械性能的纱线。长丝为了提高单丝间的紧密度,便于加工和改善织物性能,往往也须加捻。所谓加捻,就是将平行伸直的纤维与须条轴向呈一定夹角的一种加工。根据纱线表面纤维倾斜的方向(即捻向)分Z捻和S捻。加捻程度对纱线的结构、物理机械性能和织物风格,如拉伸性能、直径、刚柔性、毛羽、织物外观和手感等有很大影响。
捻度:纱线单位长度内的捻回数,即纱线绕其自身轴向的旋转度。
下面在学校实验室测试的结果:
实验仪器:Y331A纱线捻度仪
实验室温度:27.5℃  相对湿度:95% ;
遵照GB2543.2-89,选用退捻加捻法,z捻,试样长度:250mm,允许伸长:2.5mm;预加张力:5.5cN;试验次数:5次。
实验数据:
表3-1 纱线的捻回数                   单位:捻回数
实验次数12345平均
麻棉混纺纱
纯苎麻纱
由捻度计算公式:捻度=捻回数/2*0.4(单位:捻
故:麻棉混纺纱:捻度=174.7/2*0.4=55 (捻
纯苎麻纱:捻度=77 (捻
原纱条干均匀度测试
纱线的条干不匀,是指纱线沿长度方向的粗细不匀性。纱线的细度不匀不仅会产生纱疵,影响纱线的外观和强度,而且会造成织造时的断头和停机。因此,纱线细度均匀度成为纱线质量评价的最重要的指标之一。
细度不匀率的测试方法有:目测检验法(又称黑板条干检测法);测长称重法;电子条干均匀度测试法;光电子条干均匀度测量法。
本次实验采用的是电子条干均匀度测试法。其原理为:当纱线以一定速度连续通过平板式空气电容的极板时,纱线线密度的变化引起电容量的变化,经过一系列的电路转换和运算处理,将最终信息分别输入积分仪、波普仪、记录仪和疵点仪,就可得到纱线的不匀率数值、不匀率曲线、波普图及粗结、细节、棉结等测试结果。
下面在学校实验室测试的结果:
实验仪器:YG136型条干均匀度测试分析仪。
试验参数:测试速度:100 m/min;  测试时间:1分00秒;  槽号:4槽;  刻度:0.25m/div;   测试环境: 温度27?C,相对湿度80%;  测试次数:每种纱线测试5次。
试验结果:
表3-2 27tex纯苎麻纱线条干性能指标
细节(-50%)粗节(+50%)棉结(+200%)
表3-3  55/45麻棉混纺纱线条干性能指标
细节(-50%)粗节(+50%)棉结(+200%)
通过表3-2和表3-3可以看出所采用的原料(苎麻纱和棉麻纱)的条干不匀率都比较大。细节,粗节,棉结的粒数均比较多。其中苎麻纱尤甚。
原纱强力测试
纱线的拉伸断裂性能是纱线品质评定的重要检测项目之一。其主要指标包括:断裂强力、断裂强度、断裂伸长、断裂伸长率、断裂时间、断裂功等。
本次实验采用的是定速拉伸法。其原理:在一定试验条件下,将单根纱线拉伸至断裂,仪器自动显示并输出有关拉伸断裂指标。单纱断裂强力:拉断单根纱线所需要的力,叫单纱强度或单纱强力,单位是牛(N),厘牛(CN)。单纱断裂强度:单纱断裂强力P与纱线特数Ntex之比单位是Km或cN/tex。断裂伸长:纱线拉伸至断裂时的伸长率,单位为mm。单纱断裂时间:指从纱线开始拉伸至断裂时所需的时间。
下面在学校实验室测试的结果:
实验仪器:YG061FQ\PC型电子单纱强力仪
实验参数:温度:27°C;   相对湿度:80%;   夹持长度(隔距):500mm;
拉伸速度:500mm\min;   修正系数:1;   实验次数:5次。
实验数据:
表3-4 27tex纯苎麻纱线强力指标
次  数断裂强力cN断裂强度cN/tex断裂伸长mm断裂伸长率%断裂时间
平均值
最大值
最小值
详表见附录一
表3-5 55/45麻棉混纺纱线强力指标
次  数断裂强力cN断裂强度cN/tex断裂伸长mm断裂伸长率%断裂时间
平均值
最大值
最小值
详表见附录二
通过表3-4和表3-5可知,纯苎麻纱的强力要大于棉麻纱。
原纱毛羽测试
纱线毛羽是指伸出纱线主体的纤维端或圈。毛羽在纱线上呈空间分布,毛羽的性状(长短、形态)比较复杂,随纤维特性、纺纱方法、纺纱工艺参数、捻度、纱线线密度等而异。纱线的作用根据纱线用途而论。毛羽是影响纱线及其最终产品外观、手感和使用性能的重要因素。毛羽指数即单位长度纱线内,单侧面上伸出长度超过某设定长度的毛羽累计数来表示。
本次实验采用的是光电检测法,原理:利用光电原理,检测并统计纱线一侧超过规定设定长度的毛羽指数。电机驱动胶辊牵引纱线通过检测槽,毛羽遮挡光线产生投影并转换成信号,经计算机处理后最后显示和打印出统计报表。
实验仪器:YG173型毛羽测试仪
实验参数:温度:26°C  相对湿度:75%; 走纱速度:30m\min   测试次数:5次
片段长度:
实验数据:
表3-6 27tex纯苎麻纱线毛羽性能指标
毛羽值(H)
平均值
毛羽指数
极差
标准差(s)
表3-7 55/45麻棉混纺纱线毛羽性能指标
毛羽值(H)
平均值
毛羽指数
极差
标准差(s)
通过表3-6和表3-7可知,苎麻纱和麻棉纱的毛羽均比较多。其中1mm内的麻棉纱的毛羽要多于苎麻纱,其他长度内的苎麻纱毛羽多于棉麻纱。
浆纱工艺
苎麻纤维分子结构排列整齐,结晶度和取向度较高,纤维长度整齐度较差。在成纱过程中,苎麻纤维转移频率较低,不易抱合,使得纯苎麻纱的毛羽多,且硬而长。在织造过程中,苎麻纤维易从纱体中离析出来,与相邻毛羽互相缠绕 ,造成开口不清,增加织造中的断头,易形成织疵,影响织造效率,也影响织物的手感风格、布面光洁及织物的服用性能。麻棉纤维的毛羽虽较之纯苎麻纱少,但也很多,易影响织造。
为了充分软化、贴伏长而多、长而硬的毛羽,提高纱线的平滑性、柔韧性, 增强纱线的耐磨性能,对所选的苎麻纱和麻棉纱进行上浆处理。
实验仪器与设备
型单纱上浆机;调浆设备(电磁炉、调浆锅、搅拌器、回流装置、磁力搅拌器等);温度计(200℃以上量程); WY080T掌上型折光仪、天平、电子秤;PH试纸、烧杯及量筒;DNJ-79型旋转式粘度计;化学助剂(如退浆用烧碱等)、浆料(复合变性淀粉XR-SB)
浆液配方
苎麻纱的强度高、条干好、刚性大、弹性差、毛羽长、湿强高于干强,浆纱配方如下:
纺织浆料XR-SB(复合变性淀粉):
纺织浆料XR-PL(固体丙烯料):
柔软剂0.5%          甘油:
实验过程
(1)上浆前2个小时,打开浆纱机,将浆纱机的浆槽温度控制在60度以上,防止浆液倒入浆槽中时起皮。烘箱温度控制在80度以上,浆泵里加入100℃的热水对浆纱机进行预热。将粘度仪中灌满水加热,以便浆液煮好后测量粘度。
(2)同时确定浆液为6﹪的含固率,配制浆液。先打开电磁炉,将电磁炉预热,称取420g的变性淀粉浆料。先量取2500ml的冷水倒入调浆锅,再把浆料放入,边加浆料边加水(4080ml),充分搅拌使水与淀粉充分搅拌均匀。将调好的浆液放入蒸锅上水浴加热1小时30分钟,并用搅拌器高速搅拌均匀。最后浆液再闷煮30分钟,即可上浆。在浆液煮至达90度时,测其PH值为7。
(3)浆液煮好后,测量浆液的粘度和含固率。粘度的测量:先用清水调零,保证测量精度。倒掉清水再放入浆液进行测量,其中温度为85度时,浆液的粘度为7。含固率:先用清水调零,擦干后再滴上浆液,测量含固率为6%,与设定时一样。符合上浆要求。
(4)上浆。浆液温度为50℃。浆槽温度为55℃。烘房温度为60℃。上浆压力为25mm。
(5)退浆。落轴时取全副纱样100米,放入密封的铁桶中。
①浆纱回潮率测试:在电光天平上称湿重(W2)将纱样放入电烘箱中烘燥(105℃,1.5小时)。将纱样迅速放入玻璃干燥器中冷却15分钟。称退浆前干重
浆纱回潮率(%)=  ……(式3.1)
式中:W1--浆纱烘干前重量(g)
浆纱烘干后重量(g)
②退浆测试:
实验处方与工艺条件
浴比:1:50      试剂:烧碱
温度:100℃      时间:
实验步骤:根据纱线干重配NAOH和水的含量。将烧杯放在电炉上加热至水沸腾,再将纱样放入烧杯进行退浆,退浆过程中要用玻璃棒不断搅拌纱样,目的是:保证退浆均匀;将气泡释放以避免烧杯爆裂。在退浆过程中用稀碘液指示剂滴在纱样上,如颜色呈蓝黑色或蓝色,说明浆料未退净,如颜色变为橙色(稀碘液本身的颜色)说明浆液已经退净。由于蒸发作用,退浆过程应补充水和纯碱液。将退净浆的纱样用水不断冲洗以去除残留的碱液,用pH试纸检测纱样的酸碱性,如不变色即为清洗干净。将湿纱样放入电烘箱烘至恒重(105℃,2.5小时),将纱样取出,迅速放入玻璃干燥器中冷却15分钟。退浆后干重
③毛羽损失率测试:试验毛羽损失率的原纱在原机上剪取,长约100米,经与退浆试验相同方法烧煮后,按下式计算:
毛羽损失率C= ……(式3.2)
式中:X0--原纱煮洗前干重(g)
原纱经煮洗后干重(g)
④计算退浆率:
上浆率=   ……(式3.3)
式中:F--毛羽损失率系数=1-毛羽损失率
测试上浆后各品种纱线性能
上浆后纱线的毛羽性能测试
实验仪器:YG173型纱线毛羽仪
实验参数:温度:26°C  相对湿度:75%; 走纱速度:30m\min   测试次数:5次
片段长度:
实验数据:
表3-8 27tex纯苎麻纱线上浆后毛羽性能指标
毛羽值(H)
平均值
毛羽指数
极差
标准差(s)
表3-9 55/45麻棉混纺纱线上浆后毛羽性能指标
毛羽值(H)
平均值
毛羽指数
极差57.0016.0011.005.005.002.001.
标准差(s)
由表3-8和表3-9可知,上浆后,纱线毛羽明显减少。由于此次上浆配方主要是针对苎麻纱而言,因此上浆后麻棉纱的毛羽多于苎麻纱。
上浆后纱线的毛羽性能测试
实验仪器:YG061FQ\PC型电子单纱强力仪
实验参数:温度:27°C;   相对湿度:80%;   夹持长度(隔距):500mm;
拉伸速度:500mm\min;   修正系数:1;   实验次数:5次。
实验数据:
表3-10 27tex纯苎麻纱线上浆后强力指标
次  数断裂强力cN断裂强度cN/tex断裂伸长mm断裂伸长率%断裂时间
平均值
最大值
最小值
详表见附录三
表3-11 55/45麻棉混纺纱线上浆后强力指标
次  数断裂强力cN断裂强度cN/tex断裂伸长mm断裂伸长率%断裂时间
平均值
最大值
最小值
详表见附录四
通过表3-10和表3-11对比上浆前强力可知,上浆后,纯苎麻纱和棉麻纱强力有所提高。棉麻纱强力的提高不大,但做纬纱亦已足够。
回潮率及上浆率计算
表3-12 纱线回潮率及上浆率测试
浆纱回潮率测试结果上浆率测试结果
试样湿重(g)干重(g)浆纱回潮率(﹪)退浆后干重(g)上浆率(﹪)
原苎麻纱2.7212.4889.362.361毛羽损失率:
原麻棉纱2.7952.5738.632.455毛羽损失率:
浆后苎麻纱
浆后麻棉纱
织造工艺
将经纬纱按织物的组织规律在织机上相互交织构成织物的加工称为织造。织机主要由开口、引纬、打纬、送经、卷曲等“五大运动”的机构组成。各机构遵循织机工作圆图所规定的时间序列,相互协调,完成织物的加工成形。
机织工艺参数是影响布面实物质量、外观疵点和织造效率的重要工艺因素。由于方案中采用苎麻纱做经纱,在工艺参数设计时,主要采用“中张力、大开口、迟引纬”的工艺原则,以减少由纱线间的摩擦及粘连所造成的开口不清、断经、断纬等现象。织机速度也不宜过高,车间温湿度以偏大掌握为宜。
两个方案除纬纱不同外,其他织造工艺一样。实验仪器均采用ALS-2000型自动织样机。
方案一织造工艺
经纱:27tex纯苎麻纱;   纬纱:的55/45麻棉混纺纱
织造规格:组织:方平组织;    边组织:经重平
穿综方法:织物组织采用顺穿法(文字表述:1、2、3、4);
布边采用飞穿法(文字表述:1、3、2、4)
用综数:4页    穿筘:4入
设计经密:440根/10cm;
织造纬密:280根/10cm。
经纱缩率:
上机图如下:
×
×
×
×
××××
××××
××××
××××
图3-1 样品上机图
织造存在问题及分析:
开口不清。虽然经纬纱都上过了浆,但由于经密较大而组织循环较小,织造时经纱与综丝、钢筘摩擦产生毛羽纠结,引起开口不清。经纱接头纱尾过长,在开口时纠缠邻纱,影响梭口清晰程度。实验室湿度偏小,静电较严重。若对织造环境加以控制,把握好湿度,接头准确,可以解决开口不清的问题。
经纱断头严重。原因有:经纱反复拉伸引起断裂;由于强烈的摩擦使得经纱浆膜破坏一起经纱断裂;纱疵和接头不良引起断裂;上机张力调节不匀引起经纱断裂。由于调节经纱张力时,部分经纱张力不一致,导致织造过程中断经时常发生,造成布面疵点。
织疵严重。断经断纬产生疵点。绞边纱夹持不紧,纬纱回弹引起纬缩。织机送经与卷取机构工作不协调,造成织口位置和布面张力的变化,原纱条干不匀形成样品横档疵点。布面脏。钢筘上有锈斑,不干净。布面毛羽多。
下机后,用手感目测法粗略判断样品手感粗糙,布面疵点严重,织纹不清晰,达不到所需风格。
方案二织造工艺
经纱:27tex纯苎麻纱;   纬纱:27tex纯苎麻纱
织造规格与上机图同方案一。方案二环境温湿度严格控制在30℃,80%左右。上机张力控制在经纱断裂强力的20%以内。梳理纱线时尽量梳直每根纱线,避免经纱张力不匀。调试织机,使其达到最佳织造状态等。
整个织造过程顺利完成,只有少量的断经出现,布面疵点不多,但布面仍然较脏,因为钢筘上有锈斑、油污,造成布面不干净。布面毛羽多。下机后,用手感目测法粗略判断样品手感较为粗硬,织纹清晰,织物厚实。
样品对比
方案二的样品与方案一的样品比较:
从坯布外观来看,两块样品布面均比较脏,这主要是由于钢筘上有锈斑,无法避免,酸洗一遍即可去掉。布面毛羽多,织造时经纱与综丝、钢筘摩擦而产生毛羽。由于织造环境控制得当,以及机器熟练程度,方案二的坯布较之方案一的样品布面匀整很多,织疵较少,织纹清晰。
从手感上来讲,两个方案手感差不多,都比较粗硬。与设计方案一时,希望通过在样品中加有棉的成分使得织物获得较好的柔软手感与改善织物舒适性的要求没有达到。原因是样品中棉纤维的含量太少,不足以改善麻织物的粗硬性能。
由此可判断方案一中样品不具备实用价值。因而选用方案二中样品进行织物染整加工。
染整加工工艺
染整加工工艺过程:烧毛→退浆→煮练→漂白→染色、功能整理
烧毛
烧毛的目的是烧去布面上的绒毛,使布面光洁,并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色和印花疵病。织物烧毛是将平幅织物迅速地通过火焰,或擦过赤热的金属表面,使布面上的绒毛很快升温而燃烧,而布身比较紧密,升温较慢,在未升到着火点时即已离开了火焰或赤热的金属表面,从而达到既烧去绒毛,又不使织物损伤的目的。
苎麻纤维织物一般用接触式圆筒烧毛机烧毛。由于苎麻纤维刚性大,纤毛粗,毛羽较多,若烧毛不净,在服用中苎麻纤维织物有刺痒感。必要时可进行二次烧毛。
由于实验室没有小样烧毛机,样品的烧毛为人工烧毛,即拿打火机在小样布面快速来回通过,烧掉肉眼能清晰辨认的毛羽。因此,烧毛效果不很好。在实际生产中,为达到很好的烧毛效果,可在上浆之前对纱线进行烧毛。这种方法烧毛均匀,这样既可改善织造效果,提高织造效率,也可省掉织物的烧毛工序,同时避免因织物烧毛不彻底而影响染色和印花的效果。
织物退浆
织物织造前,为了降低经纱断头率,经纱要经过上浆处理,使纱中的纤维黏着抱合起来,并在纱线表面形成一层薄膜,便于织造。由于浆料薄膜包住了经纱表面,影响了织物渗透性,阻碍染料等化学品与纤维接触,因此需对织物进行退浆加工。退浆的目的是把原布上大部分的浆料去除,以利于煮练和漂白工序,另外也退去部分天然杂质。
纱线上浆采用的主要是复合变性淀粉,因此本次样品退浆采用淀粉酶退浆法。
(1)退浆工艺流程:预水洗→浸渍酶液→保温堆置→水洗后处理
(2)试验主要工序:
①预水洗:将样品放入大于 95℃蒸馏水中,浸 1min,取出,挤掉多余水分。
②浸轧酶液:将配好的酶液(淀粉酶浓度为4g/L, PH=7)放在温度为60℃水浴锅中恒温30min,将预水洗后的样品浸入酶液 1min,取出后轧液,二浸二轧,控制轧液率在65%左右。
③保温堆置:将轧过酶液的样品在保持60℃下堆置3h。
④水洗:用大于 95℃的热水洗2遍,再用冷水洗2遍后晾干。
酶退浆方法简单,退浆率较高,可达90%,速度快,适合于连续生产,对棉纤维无损伤,所以是一种很好的退浆方法。与碱退浆相比,节省成本,且无污染。
煮练
煮练的目的是为进一步去除杂质。
选用煮练工艺:NaOH:20g/L, 精练渗透剂:3g/L,  浴比:1∶30,  煮练温度:95℃,  煮练时间:60min。
由样品布重(在105℃烘箱中烘60 min后称重)根据浴比确定溶液体积,再按煮练工艺称取各试剂加入烧杯,待烧杯内溶液温度接近95℃时,将样品放入烧杯,在100℃恒温水浴箱中处理60分钟,处理过程中注意添加沸水以保证浴比。处理后先用高温(90℃)水洗两次,再用温水(50℃)洗两次,再用冷水充分洗至无碱。
煮练处理后样品表面光洁,白度增加。
漂白
织物煮练后,杂质明显减少,但由于纤维上还有天然色素存在,其外观不够洁白,因此还需对织物进行漂白,否则会影响染色织物色泽的鲜艳度。漂白的目的在于破坏色素,赋予织物必要的和稳定的白度,同时要求纤维不受到明显损伤。
对于麻织物的漂白采用氧漂工艺。过氧化氢是一种比较缓和、性能优良的漂白剂,过氧化氢漂白产品的白度高,而且比较稳定,不易泛黄,漂白织物手感较好,纤维损伤较小。在氧漂过程中无有害物质产生,属环境友好的漂白剂。符合低碳经济低污染的要求。氯漂在碱性条件下进行,温度又高,能去除部分天然杂质,对退浆和煮练的要求相对较低,有利于练漂过程的连续化。
本次漂白方法为浸漂。工艺流程为:室温浸轧漂液→汽蒸→水洗
选用浸漂工艺:
过氧化氢:
硅酸钠(稳定剂):
精炼渗透剂:
浴比:                    1:
汽蒸温度:                95℃
时间:
漂白后的样品白度明显增加,手感较之前要好。
染色、功能整理
采用的方法是染色、柔软、防紫外线整理同裕法,也叫一浴法染色柔软整理加工。此种方法可符合低碳经济节能减排的要求。
工艺如下:
活性玫红染料               3%(对织物重)
防紫外线整理剂             1%(对织物重)
盐()
碱剂()
柔软剂
浴比                       1:
配液(染料、整理剂、柔软剂、盐)→升温至40℃入布染色(保温30min)→升温至60℃加入1/2碱剂固色(保温20min)→加入1/2碱剂(保温10min)→水洗→皂洗→水洗→烘干
整理后,样品被赋予了玫红色,且具有了防紫外线辐射的功能。手感比整理之前要柔软,但还是比较硬挺。原因是柔软剂浓度偏小,效果不明显。对于休闲装而言,应具备一定的保型性,鉴于条件有限,这里不做定型整理。但在实际生产过程中,一定要对织物做热定型整理。由于样品有些褶皱,因此要用熨斗将其熨平整。便于后面做实验,不至于影响实验效果。
第四章  产品的性能测试
作为防紫外线休闲面料,其主要性能测试应包括:舒适性测试和防紫外线功能测试。
织物舒适性机理
对于休闲装而言,最主要的性能莫过于舒适性。舒适性是人体对织物的生理感觉,往往以人体对织物的不适感作为评价。涉及织物的透通性、热湿舒适性、刺痒作用、静电及湿冷刺激等具体内容。前两项一般属热湿舒适性范畴;后两项属接触舒适性范畴。
休闲面料服装的舒适性能包括热舒适性能和湿舒适性能。它是通过人体与周围环境的热交换过程来实现的,主要是人体与环境热传导、热辐射、热对流和人体的蒸发散热。人体最舒适的感觉环境是:温度T=32℃±1;相对湿度¢=50%±10%;气流速度V=25±15cm/s[9]。
(1)热舒适性机理:在不断变化的环境中,人体不断与外界进行能量交换,但人体需要恒温的生活环境的特点与之形成了矛盾,因此需要服装的辅助来维护人体的健康。
服装面料的热舒适性即指服装面料对人体与外界热能交换的调节能力。当外界气候寒冷时,需要服装面料具有较好的保温性能以御寒;当外界气候炎热时,则需要服装面料具有较好的散热性能。从某种角度讲,保温性与散热性是一对相反的概念。服装面料的保温性受组织中的含气性影响较大。含气性是指服装面料中所含静止空气的数量,空气是所有材料中热传导率最低的,所以含气量越大,面料的保温性越好。含气率的大小与纤维及纱线的细度、面料组织厚度等密切相关,膨松的毛织物、低捻纱织物、起毛织物、较厚织物等含气率均相对较大,保温性较好(在没有直通气孔的条件下)。此外纤维特性也有一定的影响,如热阻较大且拒水的纤维构成的服装面料保温性较好。
(2)湿舒适性机理:人体在不停地向外排出水汽和分泌物,因此,服装面料的吸湿和散湿性是人体保持舒适的一个重要因素。在炎热的夏季或做剧烈运动时,人体大量出汗,此时服装面料的吸湿散湿性不仅能使服装保持干燥,而且能防止人体产生湿感。服装面料的湿舒适性也可以维持人体热舒适性,如果人体排出的水汽不能很快通过面料散发出去,就会有闷热感。服装面料吸湿散湿的途径是从面料的空隙散发汽态或液体水分。面料的空隙指纤维和纱线之间的空隙,可依靠面料纤维的吸湿散湿性吸湿并向外界散发汽态或液体水分,也可依靠面料纤维与纱线之间形成的毛细管传递液体水分。一般厚度薄、透气性大、纤维纱线细度小、孔隙度大的面料吸湿散湿性能好。人们喜欢天然纤维服装,原因主要是其吸湿散湿性较好,穿着舒适。
由于小样织机的幅宽有限,织出小样成品幅宽有限,样品不多,因此仅能做部分舒适性实验。
织物透气性能
所谓织物透气性是指织物两面存在压差的情况下,织物透过空气的性能。织物透过空气的能力对服装面料有重要的意义。冬季外衣织物需要防风保温,应具有较小的透气性。夏季服装面料应具有良好的透气性,以获得凉爽感。而对于特殊的织物,如降落伞、船帆、服用涂层面料及宇航服等,有特定的透气性要求。
在规定的压差下,测定单位时间内垂直通过试样的空气流量,推算织物的透气性。一般用透气率表示。
实验步骤:设定好实验参数后,分别对每一块试样不同的部位进行10次测量,具体
实验仪器:YG461E\Ⅱ 数字式透气量
实验参数:
温度:                    22°
相对湿度:
压力差:
喷嘴型号:
测试次数:                5次
试样面积:
实验结果:
表4-1 样品透气性能测试
次数12345平均
透气率(mm/s)
由上表可知,样品的透气性能良好。
织物的透湿与吸水性
人体的湿气主要来自汗液的蒸发。人体的汗液有液态与汽态汗之分。汽态汗通过织物中的纤维吸湿-放湿以及织物中的空隙向外扩散;液态汗通过织物中纤维吸水-扩散以及纤维之间形成的芯吸效应来传递。为了使人体表面与内衣之间形成舒适的微气候,不仅织物需要隔热保暖或导热、散热性能,而且要有良好的吸湿、吸水与导湿性能。
织物的吸湿性通常可用吸湿速率、回潮率表示,用烘箱法测量;织物的吸水性一般用保水率表示,用浸渍脱水烘干法测定;织物的导湿性可用湿阻、透湿率表示,用透湿杯法测试;织物的导水性可用芯吸高度表示,用芯吸效应测试仪测试。
由于样品有限,因此只做织物的导水性与导湿性。
(1)织物导湿性
用透湿杯法测试织物的透湿率来表达织物的导湿性。透湿量是指在织物两面分别存在恒定蒸汽压的条件下,在规定时间内通过单位面积织物的水蒸气质量。
①测试原理
把盛有吸湿剂并封以织物试样的透湿杯放置于规定温度和湿度的密封环境内,跟据一定时间内透湿杯(包括试样和吸湿剂)质量的变化,计算出透湿量。
②设备
实验仪器:YG601电脑式织物透湿仪
实验环境:
温度:                   38℃±0.5℃,
相对湿度:               90%±2%,
气流速度:               0.3~
吸湿剂:                 无水氯化钙,使用前需在160℃烘箱中干燥
试样:                   直径为70mm,取两个试样
③实验步骤
在透湿杯中装入吸湿剂后,吸湿剂高度距试样下表面位置3~4m;将样品面朝上放置在透湿杯上,装上垫圈和压环,旋上螺帽,用胶带从侧面密封,组成试验组合体。迅速将组合体放在一定温湿度的实验箱内0.5h后取出,迅速盖上杯盖,放在20℃左右的硅胶干燥器内平衡30min,然后称重,称重后拿去杯盖,再次放入试验箱,60min后取出,平衡后再称重。测定吸湿剂的增重。
④试验结果
表4-2 样品透湿性测试
次数第一次称重(g)第二次称重(g)增重
平均
透湿量:
()
式中:WVT为每平方米每天(24h)的透湿量();T为实验时间(h);△m为同一试验组合体两次称重之差(g);S为试样实验面积。
(2)织物的导水性
原理:将织物材料垂直放置,下端浸在液体中,在规定时间内测量液体沿纺织材料上升的高度,以此表示芯吸效应的程度。
实验仪器:M215型织物毛细效应仪
实验环境:温度28℃  张力夹:3克
测试时间:
实验结果:
表4-3  样品芯吸效应
织物编号经向芯吸效应(cm/10min)纬向芯吸效应(cm/10min)
小结
虽然关于织物舒适性的各个指标并没有一一测定,但选择了三个最基本也最重要的指标--透气性、导湿性和导水性。通过这几个指标的测试结果分析,该款设计面料达到了休闲装面料舒适性的要求。
防紫外线性能测试
测试仪器与原理
(1)实验仪器:HD902C防紫外线辐射试验仪,遵照标准为GB/T18830-2002。
表4-4 仪器主要规格参数及特征:
序号指标测试量程分辨率精度
波长280~
透过率0~
>1000.1∕
(2)原理:
采用分光光度计法,用单色或多色的UV射线辐射试样,用积分球手机透过试样各方向的辐射透量,测出总的光谱投射辐射量与入射辐通量之比,计算试样的UPF值。此仪器由全电脑控制,可进行人机对话、自动测试、自动数据处理,具有数据储存和报表打印功能。
此试验仪能够检测纺织品紫外线透过率T(),紫外线防护系数(UPF)和穿透率T(UVA),T(UVB),T(UVR)。
测试步骤
(1)试样准备:
样品尺寸应保证充分覆盖仪器孔眼。样品的调湿与测试应在标准大气条件下进行。放置试样时应正面朝上(即朝UV光源)。
(2)检查系统连线是否正确,打开主机面板电源开关,预热稳定5-10min。
(3)启动测试程序,点击操作区中“点亮光源”按钮后,让光源稳定15-30min。在点击“开始测试”按钮。
(4)按系统提示操作,测试完成后,保存数据。
(5)点击“数据库”按钮,将打开数据库浏览窗口,可以浏览以前测试结果及测试曲线,并可打印测试报告。测试完毕,点击菜单“退出”。
测试结果
表4-5 整理前样品的防紫外线效果
次数1234平均值
表4-6 整理后的样品防紫外线效果:
次数1234平均值
对比表4-5和表4-6,可知样品在功能整理之后,防紫外线效果明显增强。
按国家检测标准的测试方法,当样品的UPF﹥30和UVA﹤5%时,可称为“防紫外线产品”。只有当UPF和UVA两项指标都符合要求时,才算是合格的防紫外线产品。由表4-6可知,此款设计产品有很好的防紫外线性能,可称为防紫外线产品。
第五章  结论
本课题防紫外线低碳时尚休闲面料的开发,从原料的选择,纱线设计,织物组织结构的设计,织物织造工艺,织物的后整理以及对织物性能的测试一系列的过程,可以得出以下结论:
(1)由所设计出的产品可知,本课题设计思路正确,设计方案可行。
(2)为了达到低碳的要求,对于原料一定要严格选择。选择在生长过程中不接触或尽量少接触化学品的棉麻纤维,且所选麻纤维的脱胶应为微生物脱胶。
(3)在织造过程中,一定要把握好环境温湿度。(30℃,75%以上)
(4)样品在后整理的过程中,要注意其配方工艺。碱的浓度,处理温度及处理时间均对织物有很大的影响。碱的浓度越大,处理温度越高。处理时间越长,织物的强力损失越大。
(5)样品在使用柔软剂进行柔软整理时,要注意柔软剂的用量。用量太小,效果不明显。
(6)本次开发的防紫外线低碳时尚休闲面休闲面料具有良好的吸湿透气性,舒适性强,防紫外线效果明显,基本达到了设计的要求。
在整个设计和实验过程中,遇到了不少的难题,因考虑不周全也走了不少弯路,如方案一的织造。本课题还有很多值得深入和探讨的地方,如多次水洗后织物的防紫外线效果。由于试样样本数有限,导致关于织物性能方面的实验不是很全面,且对比性不是很强。希望以后有机会能更进一步的完善此款面料的开发,使它实实在在的流行起来。
【中国防紫外线面料网www.texuv.com】

 

 


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标签:防紫外线面料时尚休闲面料
分类:防紫外线技术| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-11-02
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