半立体构成折皱效果提花织物设计与研发

折皱织物具有独特的视觉美感和物理机械性能,针对市场上织物折皱效果单一的问题,文章提出了采用几何纹样设计配合纬二重组织,直接织造成型实现半立体构成折皱效果提花织物的方法,以及通过计算织物理论与实际起皱高度的差值ΔH、观察非折皱区平整度进行织物成型性评价的方法。研究结果表明,随着织物纬密的增大,差值ΔH先减小后增大;折皱区宽度的变化会引起非折皱区布面不平整;氨纶芯丝规格过大会产生相应的非弹性纱浮线,影响织物平整度。氨纶芯丝规格为22.2 dtex、纬密为900根/10cm且折皱区宽度为2 mm时,ΔH值最小仅为3.8 mm,非折皱区无浮线且十分平整,织物成型效果较好。     

立体几何褶皱织物的成型与织造

为拓宽立体几何褶皱织物的设计思路,设计具有立体几何效果的褶皱织物,对立体几何褶皱织物的成型原理进行了研究和探讨。提出了在二维织物面料铺设折叠线,形成一定规律的几何图案,并将几何图案按折叠线划分成上凸折叠区、下凹折叠区及非折叠区,在不同折叠区填充不同组织并以弹性纱和非弹性纱交替引纬,以此作为设计立体几何褶皱织物的基础。结果显示:设计好几何图案,选择不同的纬二重组织填充不同折叠区域,选用蚕丝为经纱、涤纶低弹丝与氨纶丝包覆的弹力丝与涤纶全拉丝为纬纱进行织造,所得的织物能形成具有明显立体几何形状的褶皱。     

3D打印成型的玻璃纤维增强聚乳酸基复合材料

为解决3D 打印树脂基材料强力低的问题,提出利用纤维增强树脂基材料的方法,采用3D 打印技术将玻璃纤维和聚乳酸复合并且快速成型,并研究了填充密度和切片层厚对于复合材料力学性能的影响。试验结果表明,当试样打印的填充密度达到90%时,试样的弯曲强度和拉伸强度分别可达到49.26和21.28MPa。试样切片层厚为0.1 mm时,所得到的拉伸强度和弯曲强度分别为20.4 和52.87 MPa。试样的拉伸强度随着切片层厚的增加而减少,随着填充密度的增加而增加。试样的弯曲强度与切片层厚是负相关,与填充密度是正相关。通过分析不同种类试样截面的扫描电镜图发现,纤维束浸润树脂基体的程度与试样的层厚和填充密度密切相关,填充密度的增加和层厚的减少有利于纤维束与树脂基体的结合。     

木薯蚕丝结构与性能表征

为研究木薯蚕丝的结构和性能,采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、力学性能等仪器与测试方法对桑蚕丝、柞蚕丝及木薯蚕丝的结构和性能进行对比研究。结果表明：木薯蚕丝的形貌结构与柞蚕丝相似,木薯蚕丝表面有纵向的条纹及块状或颗粒状的结晶物,横截面面积较大且扁平,而桑蚕丝表面光滑,横截面较圆整;木薯蚕丝与柞蚕丝中存在 Ala-Ala-Ala 结构,而桑蚕丝不存在,可利用特征吸收峰区分不同品种蚕丝;木薯蚕丝既有α?螺旋结构,又有β?折叠结构,并以β?折叠结构为主,显示出了高度的结晶β?折叠结构;桑蚕丝、柞蚕丝、木薯蚕丝的线密度分别为3.13、6.13、4.18dtex;木薯蚕丝的断裂强度、断裂伸长率均高于桑蚕丝,与柞蚕丝接近,具有优异的力学性能。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。