涤纶/不锈钢纤维混纺电磁屏蔽织物的设计与性能分析

为了开发具有电磁屏蔽功能的民用纺织品,利用涤纶/不锈钢纤维混纺纱线织造不同规格的电磁屏蔽织物。测试分析了涤纶/不锈钢纤维混纺织物组织结构、混纺纱线嵌织网格大小、嵌织密度对电磁屏蔽效能的影响。结果表明:织物组织结构会影响涤纶/不锈钢纤维混纺织物电磁屏蔽性能;涤纶/不锈钢纤维混纺纱线嵌织形成的网格面积越小,织物电磁屏蔽效能越好;织物的电磁屏蔽效能随不锈钢纱线嵌织密度的增大而增大;涤纶/不锈钢纤维混纺织物电磁屏蔽效能具有方向性,当涤纶/不锈钢纤维混纺纱线排列方向与电磁波中磁场振动方向垂直时,屏蔽效能最大。     

不锈钢纤维混纺织物电磁屏蔽效能及其穿着安全性研究

研究织物类型、混纺比和组织结构对织物电磁屏蔽效能的影响,借助织物防电磁辐射性能测试仪对机织物和针织物试样分别进行防电磁辐射性能的测试。结果表明:不锈钢纤维含量越高,机织物的电磁屏蔽效能越好,且机织物的电磁屏蔽效能总是优于针织物;织物的电磁辐射屏蔽效能随着不锈钢纤维含量的增加而增大;相同上机经纬密度情况下,能获得最佳电磁辐射屏蔽效能的机织物组织为缎纹;机织物导电存在穿着不安全的问题;针织物在频率较小时,不锈钢纤维含量对电磁屏蔽效能影响较大,并确定了相同纵横密度下最佳组织为纬平针;针织物为防静电类织物,穿着安全性好。     

不锈钢纤维屏蔽织物的开发与性能研究

电磁波在对电子设备造成电磁干扰的同时也对人体产生一定程度的电磁辐射危害,采用不同混纺比的不锈钢纺纱,分别织造了纬平针组织、2+2罗纹组织、2+2双罗纹组织、单针双列集圈组织共12块针织物,并对织物的电磁屏蔽效能和服用舒适性能进行了测试分析。结果表明:单针双列集圈组织的透气性和透湿性能较好,2+2双罗纹组织的耐磨性能较好;在相同组织结构下,不锈钢纤维含量越高,织物电磁屏蔽效果越好;同种不锈钢纤维含量下,2+2双罗纹组织的电磁屏蔽性能优于2+2罗纹组织,单针双列集圈组织电磁屏蔽性能优于纬平针组织。     

镀银长丝针织物的结构及其导电发热性能

镀银纤维作为一种高性能纤维具有广阔的应用前景。编织了四种不同组织的镀银长丝针织物：添纱平针组织,添纱1+1罗纹组织,添纱四平组织,衬纬组织,对通电后织物的发热效果进行分析后,决定采用衬纬组织。测试镀银长丝衬纬针织物的电热性能,结果显示：镀银长丝衬纬针织物通电后,织物的温度上升最后达到稳定状态,输入功率与稳定温升线性相关,织物的热稳定性较好,织物表面温度分布均匀。     

未充满系数对电磁屏蔽毛针织物屏蔽效能的影响

未充满系数是影响电磁屏蔽毛针织物屏蔽效能的重要因素之一。文章通过对纬平针组织、1+1罗纹、2+2罗纹线圈长度和纱线直径的测试计算织物的未充满系数;通过对这3种组织织物进行防电磁辐射性能的测试分析,初步探讨同一组织、不同组织结构中未充满系数对电磁屏蔽毛针织物屏蔽效能的影响规律,以及未充满系数恒定时纬平针组织、1+1罗纹、2+2罗纹结构的织物屏蔽效能随电磁辐射频率的变化规律;最后总结了同一组织中屏蔽效能最佳时的未充满系数和不同组织结构中随未充满系数增加屏蔽效能最佳的织物组织顺序。该研究可为电磁屏蔽毛针织物的设计、生产及评价提供指导。     

含不锈钢纤维针织物屏蔽效能及机理研究

通过对几种不锈钢纤维针织物和机织物的电磁屏蔽效能和表面电阻等相关性能进行测试分析,建立了模拟试验来探究影响不锈钢纤维针织物屏蔽效能的关键因素,从而揭示其屏蔽机理.模拟试验结果表明:除了辐射源种类、金属纤维含量、金属纤维分布方式、织物组织结构等基本因素之外,针织物与机织物不同的织造方式,金属纤维在针织物的纵向不导通是限制不锈钢纤维针织物屏蔽效能的关键因素.     

含不锈钢纤维针织物影响屏蔽的机理研究

通过对几种不锈钢纤维针织物和机织物的电磁屏蔽效能和表面电阻等相关性能进行测试分析,建立了模拟试验来探究影响不锈钢纤维针织物屏蔽效能的关键因素,从而揭示其屏蔽机理。模拟试验结果表明:除了辐射源种类、金属纤维含量、金属纤维分布方式、织物组织结构等基本因素之外,针织物与机织物不同的织造方式,金属纤维在针织物的纵向不导通是限制不锈钢纤维针织物屏蔽效能的关键因素。     

防电磁辐射功能涤纶防护织物设计及性能研究

以不锈钢包芯纱与涤纶长丝为材料,利用控制变量法,改变不锈钢包芯纱与涤纶长丝混纺比、织物组织结构及织物密度,采用多功能细纱机、针织横机织造1+1罗纹组织及纬平针组织小样,然后利用DR-913型织物电磁防辐射仪对试样电磁屏蔽效能进行测试。试验结果表明,在两个变量相同的情况下,试样中不锈钢丝含量越多,其电磁屏蔽效果越好;纬平针组织试样较1+1罗纹组织电磁屏蔽效果佳;织物密度越大,其电磁屏蔽效果越明显。     

芳纶不锈钢复合纱多功能针织面料的设计与研究

传统的电磁屏蔽织物常用机织方法实现,其服用性较差且功能单一,因此,开发出舒适性好且具有阻燃性能的电磁屏蔽织物具有较大的实用价值。文章采用芳纶不锈钢复合纱进行针织面料设计,通过改变织物组织结构、层次配伍的方法,使用电脑横机编织了不同的针织组织,测试并分析织物电磁屏蔽效果及影响因素,同时测试织物的阻燃性和耐水洗性。实验结果表明:芳纶不锈钢复合纱针织物具有优良的阻燃性和耐水洗性,织物的结构是影响电磁屏蔽效果的主要因素,且通过结构优化的织物其电磁屏蔽效能得到了提升。     

双层管状织物电磁屏蔽与服用性能分析

为制备高效、穿着舒适的电磁屏蔽织物,选用不锈钢纱和涤纶作为经纬纱线织制双层管状织物。通过设计织物组织结构,织制了13种织物并测试电磁屏蔽效能值,研究不锈钢纱含量和配置、织物的基础组织和厚度对电磁屏蔽效能的影响,同时分析了织物的强力、柔性以及透气性。研究结果表明:以平纹为基础组织,经向为涤纶与不锈钢纱相间排列,纬向为涤纶与不锈钢纱以1∶1配置可获得电磁屏蔽效能最优的双层管状织物,织物具有良好的强力、柔性以及透气性。     

粗机号线圈模数值的研究

主要研究了采用75%腈纶/25%羊毛混纺纱线编织的纬平针组织针织物和1+1罗纹组织针织物的线圈模数值。首先根据纬平针织物和1+1罗纹针织物的编织工艺进行编织,然后对织物进行拆除,测已知线圈个数的纱线总长度。最后根据公式计算出2种不同组织织物的线圈模数。实验结果表明:腈纶/羊毛纬平组织的模数值可初步标注为19.5,腈纶/羊毛1+1罗纹组织的模数值可初步标注为20.5,这对于控制纱线和坯布的张力波动,提高线圈长度均匀性,改善织物性能具有一定参考价值。     

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

选用玻璃纤维作经纱、纬纱和高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合(CWK)织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试两种织物的横向、纵向的拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。研究表明：在拉伸过程中,CWK织物MBWK织物均先由其中的经纱或纬纱,在较低的伸长下,承担较高的负荷,直至经纱或纬纱断裂,然后由针织结构,在较高的伸长下,承担较低的负荷,直至针织结构破坏;经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物的轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的“预牵伸”作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。     

石墨烯黏胶纤维机织物的功能改性研究

制备同规格的普通黏胶纤维机织物、石墨烯黏胶纤维机织物及不同不锈钢丝质量分数的石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物,对比它们的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)及透气等性能。结果表明:普通黏胶纤维经石墨烯改进后,所制成的石墨烯黏胶纤维机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)等性能都有所改善,其中防紫外线与耐磨性能提高显著,透气性能下降明显;石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线和抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度、透气性能都优于石墨烯黏胶纤维机织物,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度及耐磨性能不及石墨烯黏胶纤维机织物;随着不锈钢丝质量分数在7.0%~20.0%范围内的增加,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防紫外线、抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度及透气性能增强,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度、耐磨性能减小,不锈钢丝质量分数变化对防电磁辐射性能影响较小。当不锈钢丝质量分数为7.0%时,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的综合性能最佳。     

双层及多层电磁屏蔽织物的屏蔽效能

为研究多层电磁屏蔽织物屏蔽效能情况,通过改变叠层角度、间距、叠层方式、层数,构建正交导电网格结构和单方向金属纱线平行结构的双层及多层电磁屏蔽织物,采用法兰同轴法测试其0.3~1.5 GHz内的屏蔽效能。结果表明,经纬向具有同样金属纱线间距时,织物屏蔽层厚度小于趋肤深度则双层织物的屏蔽效能明显高于单层织物,超过趋肤深度后增加不显著;3层及以上织物的屏蔽效能增加不明显;随层间距离增加,屏蔽效能呈增加趋势。仅纬向含金属纱线的双层织物,随双层织物中纬纱交叉角度的增加,逐渐形成金属纱线正交网格结构,屏蔽效能增大;双层织物中纬纱对齐叠放时,层间距离增加则屏蔽效能增大,纬纱垂直叠放时,层间距离增加则屏蔽效能降低。     

抗电磁辐射精纺毛织面料的开发及其影响因素

 本文旨在通过两种加工方式研制成抗电磁辐射精纺面料,一种是镀银长丝与羊毛单纱并捻合股织造成并捻织物,一种是镀银长丝直接用作经纬纱与羊毛交织成交织物。由织物的屏蔽效能测试结果可知,并捻织物电磁屏蔽效能在2250-2650MHz波段内优于交织物,最高可达85dB,具有较好的抗电磁辐射效果。另外,经纬密度的变化对织物电磁屏蔽能力也有一定影响,两种织物紧度在78%左右、交织物羊毛与长丝比例为1:2时电磁屏蔽效果较好。其结果对开发高性能抗电磁辐射精纺面料有一定的指导意义。     

Electrical,electromagnetic shielding,and some physical properties of hybrid yarn-based knitted fabrics

Recently, increasing number of studies are performed on protective fabrics containing metal wires for electromagnetic shielding purposes. In the present paper, the hybrid fabrics in plain and rib structures were knitted by using single and double ply hybrid yarns obtained by acrylic (PAC) yarns plied with stainless steel wires having two different diameters. The physical properties including conductivity, air permeability, pilling, and abrasion resistance as well as electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) were measured. The variations in EMSE as well as reflection, absorption, and transmission and in other physical properties of knitted hybrid fabrics were investigated considering wire content and weave structure. It was seen that an increase in the wire content significantly increased the conductivity. Rib fabrics exhibited better EMSE values as compared with plain fabrics. Fabrics using two-folded yarns exhibited better EMSE values. Fabrics using thinner wire exhibited higher EMSE values. The highest EMSE value was obtained for rib-knitted fabric with 35 micrometer (μm) stainless steel wire.     

不锈钢丝包芯纱针织物电磁屏蔽性能研究

采用涤纶长丝、棉粗纱和超细316L不锈钢丝在HN32-04型棉纺花式捻线机上纺制不锈钢丝包芯纱,并在龙星LXC-252SCV型电脑横机上编织纬平针织物及浮线添纱针织物。介绍纺纱原理及编织工艺,并测试不锈钢丝包芯纱的拉伸性能以及针织物的电磁屏蔽效能。结果表明,不锈钢丝包芯纱的平均拉伸断裂强力为38.96 N,位移为124.30 mm,其拉伸过程分为不锈钢丝断裂、纱线中纤维抽拔、纱线断裂过程。随着电磁波频率的不断增强,纬平针织物和浮线添纱针织物的电磁屏蔽效能下降。针织物结构不同,织物紧密程度和线圈大小不同,对不同频段电磁波的屏蔽能力也不同。     

不锈钢长丝嵌织密度对织物屏蔽效能的影响

探讨棉不锈钢长丝合股纱嵌织密度及电磁波辐射角度对棉不锈钢长丝嵌织织物屏蔽效果的影响。测试了不同棉不锈钢长丝合股纱纬密及不同电磁波入射角度条件下织物的屏蔽效果。测试结果表明:织物屏蔽效能随着棉不锈钢长丝合股纱嵌织密度的增大而增大,在达到临界值后基本稳定不变;织物电磁透过率随着电磁入射角度的变化呈余弦平方曲线变化。指出:实际生产中,在保证织物屏蔽效果的基础上,应合理选择金属纤维纱线嵌织密度以节省原料;尽量在织物经纬向都加入金属纤维纱线以达到理想的屏蔽效果。     

纬编绕经织物设计与三维仿真

为实现纬编绕经织物的设计与三维仿真,构建了花型意匠图模型、组织意匠图模型,并通过二者之间的变换关系得到织物的编织动作矩阵模型,将织物结构数字化存储。在深入研究这类织物结构特点的基础上,建立了织物理想状态下线圈结构的基本模型,确定了线圈中各型值点的位置,在Visual Studio平台上利用WebGL技术进行编程,实现对各类纬编绕经织物的仿真。此方法可有效解决此类织物因设计复杂暂未能系统实现设计仿真的问题。结果表明通过该方法可减少设计难度,得到较好的外观模拟效果,弥补了纬编绕经织物设计方法复杂、设计周期长、生产效率低的不足,拓宽了纬编绕经织物的市场应用。