三向织物及其力学性能研究进展

现在对织物的结构和性能要求越来越高,一方面从原材料如纤维纱线的角度进行研究,另一方面对织物结构的研究也备受关注.三向织物(triaxial woven fabric,TWF)是一种各向异性差异得到改善的织物结构,其各向同性较强,力学性能较高.文章首先介绍了三向织物的结构,其次总结了三向结构织物在力学性能方面的应用进展,...     

织物组织结构对机织物力学性能的影响

纺织品组织结构对织物的外观和应用性能具有普遍的适用性,织物的最终用途在很大程度上取决于所用的材料及其物理特性。因此,织物的结构参数直接决定了织物的性能。研究了不同组织结构对织物力学性能(包括拉伸性能、撕裂性能和耐磨性能)的影响,主要探讨了平纹、斜纹和方平组织对织物力学性能的影响。     

涤纶织物性能指标与悬垂形态关系

为利用织物力学性能指标对织物悬垂性能进行预测,通过实验得到织物力学性能指标和基本结构参数,借助多元线性回归分析,得到悬垂性能的系列预测方程,并通过计算机模拟对结果进行验证.结果表明,织物悬垂形态与织物力学性能指标和结构参数密切相关,尤其是织物45.方向的剪切刚度、交织阻力、厚度、纬向密度等指标对织物悬垂形态的影响较大,...     

关于绕结织物的设想

本人设计了一种织物--绕结织物.目前,利用该结构只是手工编织了一些毛衣等粗纱线的产品,还没有研发出能够编织这种组织结构的织机,且由于纱线的复杂关系会产生很难克服的技术难题.但此种结构有一些特殊的力学性能,可能会有益于现代生活和生产.文中对这种织物的结构、性能和应用前景作一简单介绍,旨在提出一个设想,供有关专家和业内人士探讨和研究.     

增强水泥基用经编轴向织物研究进展

介绍经编轴向织物增强水泥基复合材料的国内外研究状况,针对织物的结构、力学性能特点,阐述其在增强水泥基复合材料上具有多方向增强性、结构多样性、孔隙大小可控性、纱线强力的高利用性、力学性能可设计性等优势.最后提出目前研究过程中所存在的问题.     

纬编双轴向多层衬纱织物增强高性能头盔

介绍了MBWK织物(纬编双轴向多层衬纱织物)的结构以及拉伸、弯曲等力学性能.比较了该织物与经编双斜向(±45°)、双轴向(0°/90°)、多轴向(0°/90°/±45°)织物,UD材料及机织物的成型性.分析了MBWK织物在开发高性能头盔方面的优势.MBWK织物继承了经编轴向织物的力学优点且成型性颇佳,其纱线潜能利用率高,幅宽可以加大,上机操作灵活.     

纬编双轴向衬纱织物的发展及应用综述

纬编双轴向多层衬纱织物具有良好的力学性能和可成型性能，本文简要介绍了其结构及性能特点，并将其与经编多轴向织物进行了比较，同时介绍了该类织物的发展情况。最后介绍了几种纬编双轴向织物的具体应用实例。     

机织三维角联锁结构织物复合板材的制备与力学性能研究

利用真空辅助成型工艺,将机织三维角联锁结构织物与树脂结合制备机织三维角联锁结构织物复合板材.测试不同单位体积纤维含量和不同织物层数的机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能,并与纤维随机分布的复合板材进行比较.研究表明:机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能高于相同单位体积纤维含量的纤维随机分布的复合板材,且当单位体...     

针织内衣织物接触冷暖感的形成机制与影响因素

为探究针织内衣织物接触冷暖感与织物结构及力学性能的关系,采用KES-F7精密瞬间热物性测试仪测试14种针织内衣织物的最大瞬态热流量。从织物密度、织物厚度等结构参数以及织物相关力学性能等方面分析其影响因素。结果表明:织物结构越紧密,织物中静止空气含量越低,皮肤与织物接触冷感强烈;织物表面越光滑,皮肤与织物接触面积越大,接触冷感强烈;织物厚度越大,皮肤与织物接触暖感强烈。织物的结构参数影响织物中静止空气含量,从而对织物接触冷暖感产生影响。由织物最大瞬态热流量与织物力学性能参数相关性分析可知,减小织物与皮肤的接触面积,提高织物的蓬松性,有利于增强织物的接触暖感。     

涤纶织物结构与其血液相容性及生物力学性能

对涤纶机织物三原组织平纹、斜纹、缎纹及针织物基本组织纬平针、双罗纹进行了动态凝血实验、凝血因子检验实验和血小板黏附实验,并对血液相容性进行模糊综合评判。结果表明,机织缎纹织物不易引起血液凝固,血液相容性较好。同时表征了不同织物的渗透性、孔隙率,拉伸强度、顶破强度等相关的生物力学性能;初步探讨了织物结构对其血液相容性和生物力学性能的影响。     

Thermal and mechanical characterization of novel basalt woven hybrid structures

This paper presents a study conducted on the thermal and mechanical properties of basalt hybrid and nonhybrid woven structures. While designing fabrics for various industrial textile applications, the knowledge about the mechanical properties is very important. Strength, modulus, and elongation are the most important performance properties of fabrics governing their performance in high-end applications. The thermal properties of the fabrics, i.e. thermal resistance, thermal conductivity were also studied vis-a-vis physiological behavior. In this work, state-of-the-art evaluation techniques are used, which provide reliable nondestructive measurement of thermal conductivity, thermal resistance, water vapor permeability, and air permeability of fabrics. The effect of structure and composition on the above-mentioned properties of such nonstandard fabrics has been investigated in detail. The results of the study show that effect of fiber composition, weave, and geometrical parameters on thermal and mechanical properties is significant in basalt hybrid fabrics.     

Modelling and simulation of 3D orthogonal fabrics for composite applications

The present paper focuses on geometric and micromechanical modelling of 3D orthogonal fabrics for composite applications and employs meso-finite element (FE) modelling for it. FE modelling of textile composites is a powerful tool for the homogenisation of mechanical properties, study of stress–strain fields inside the unit cell, determination of damage initiation conditions and sites and simulation of damage development and associated deterioration of the homogenised mechanical properties of the composite. Meso-FE can be considered as a part of the micro-meso–macro-multi-level modelling process, with micromodels (fibres in the matrix) providing material properties for homogenised impregnated yarns and fibrous plies, and macromodel (structural analysis) using results of meso-homogenisation.     

电磁纺织品研究进展

从具有电磁学性能的纤维及平面织物、多层复合平面织物、立体结构织物等的制备方法、基本性能、应用等方面,综述了电磁纺织品的相关研究进展。分析了含本征导电高分子的纺织材料、表面镀覆金属的纤维或织物、含金属或金属化纤维的织物、磁性纤维在电磁纺织品领域内的应用及特点;指出平面状电磁屏蔽织物开发中存在的问题,提出电磁纺织品应该向多层复合平面状织物及三维立体结构方向发展,应该注重包含特殊电磁性能的周期金属结构单元或周期性结构的应用。此外,阐述了基于纺织的导电复合材料、电磁屏蔽织物测试方法或理论模型以及该类织物在天线等上的应用。     

Enhancing accuracy of drape simulation. Part I: Investigation of drape variability via 3D scanning

The objective of this two part paper is to present a method of enhancing accuracy of fabric drape simulation using commercially available software. In Part I, we report results of an investigation of drape variability for a set of fabrics having varied mechanical properties, an essential step in defining accuracy for drape simulation. Results illustrate that fabric drape behaviour is highly variable and thus provide no single drape configuration to target with simulation. Development of a revolutionary method for capturing drape of actual fabrics and measuring that drape in a virtual three-dimensional (3D) environment is also presented. The method allows identical drape measurement processes to be implemented for actual and simulated fabrics and provides opportunity for use of additional measures to assess fabric drape in three dimensions. The accomplishments presented in this paper are utilized to demonstrate, in Part II, development of a relationship that enhances realism of particle model simulations generated using the commercial drape simulation software.     

An experimental investigation into structure and properties of 3D-woven aramid and PBO fabrics

Three-dimensional (3D) fabrics are the focus of recent developments due to their versatile physical, structural attributes, and application scopes. These fabrics can be manufactured in various architectures which offer a great deal of opportunity to modify the weight, physical and mechanical properties, and cost of the various products. The potential usage of 3D woven fabrics in the ballistic protection applications was the main motivating factor of this research work. Thus, interest has been focused to investigate the structure and properties of 3D woven orthogonal fabrics with aramid fiber and PBO fiber in comparison with 2D fabrics. The investigation of ballistic properties of these fabrics showed that 3D woven fabrics are superior in terms of breaking load and energy absorption as compared to those of 2D woven fabrics. The specific ultimate tensile strength of 3D woven fabric was observed to be lower than 2D fabrics, which may be due to less number of load bearing yarns in the loading direction. The crimp percentages of the load bearing tows in 3D fabric are very less than that of 2D fabrics. Owing to the higher values of work at peak and load at peak, in knife penetration test, it is revealed that 3D fabrics offer better protection than 2D fabrics.     

硫化染色织物的抗氧化性能

硫化染料因价格低廉、色牢度好,一直是纤维素纤维的主要染料之一,对染深色尤其重要。然而硫化染料存在诸多缺点,抗氧化能力差是最突出的问题之一。硫化染料染色的织物,经含氧漂剂洗衣粉洗涤后,颜色变化很大,限制了其在工业界的广泛应用。综述了传统的改善硫化染色织物抗氧化性能的方法以及本课题组在提高硫化染料耐氧漂性能方面的工作。在传统的硫化染料染色织物后整理技术中,经耐久压烫整理的染色织物,抗氧漂性能得到了有限的提高,而织物的机械性能受到一定破坏且手感变差;经去垢剂整理的染色织物,其氧漂时抗着色性提高了0.5~1级,但该整理方法的成本较高,且对织物的其它性能有一定的负面影响;改善染料上染工艺法虽能够改善硫化染色织物的耐氧漂性能,但适用范围和效果有限;本课题组提出的醋酸镧法,可使硫化染色织物的耐氧漂性能提高50%。     

仿生鸟羽结构针织面料开发与性能评价

为缩短国内滑雪服研发技术与国外品牌的差距,探讨仿生鸟羽结构对针织织物热湿性能的影响,以便更好地提升国内滑雪保暖裤的穿着舒适性.首先,通过融合仿生学和提花设计手法改变织针成圈方式,根据羽毛微观结构特征开发了8种不同组织结构的仿生针织运动面料;然后,在热阻、保温率、透湿率、透气率和经纬向芯吸高度等单一指标对比的基础上,建立...     

静电纺取向纳米纤维制备技术的研究进展

传统的非取向静电纺纳米纤维微观结构杂乱,力学性能较差,其应用范围相对较小;而取向纳米纤维具有各向异性的结构和润湿性能,其力学性能、尺寸稳定性和导电率更高,因此,其应用前景更加广泛。系统介绍了近年来国内外制备取向纳米纤维的方法与技术,包括旋转辊轴收集装置、平行排列的电极装置、辅助电极装置和其他一些方法,并深入分析了各种方法的优缺点。分析结果表明,引入辅助电极控制射流的运动,再利用其他装置收集纳米纤维,是目前静电纺取向纳米纤维制备技术发展的方向。     

静电纺纳米纤维纱线研究进展

为拓展静电纺纳米纤维的应用领域,提高静电纺纳米纤维的力学性能,对国内外近期静电纺纳米纤维纱线的研究进展进行了综述。按照加捻方式的不同,将纤维加捻方法分为流场加捻、电场加捻和机械加捻,详细介绍了几种加捻方法,并对这些方法制备的纱线的性能参数以及方法的优劣进行了对比;讨论了静电纺丝工艺参数对纱线力学性能的影响,并介绍了几种提高纳米纤维纱线力学性能的方法;对静电纺纳米纤维纱线在智能化织物、生物工程以及电子器件领域的应用进行了总结;最后针对静电纺纳米纤维纱线中存在的问题以及未来的发展趋势进行了分析。     

高原纤化Lyocell纤维的制备及其性能

为探究Lyocell纤维原纤化的生成条件,拓展高原纤化Lyocell纤维在过滤织物、覆盖面料及吸收衬垫等领域的应用,以次氯酸钠(NaClO)溶液为氧化剂,采用汽蒸处理方法制备了不同原纤化程度的Lyocell纤维,研究了NaClO 溶液质量分数和热处理时间对Lyocell纤维结构及性能的影响。结果表明:在本文实验范围内,当NaClO 溶液质量分数(有效Cl^-质量分数)为1.50%、热处理时间为180 s时,Lyocell纤维表面微原纤分布均匀、原纤化程度最为明显,纤维保持了较强的吸湿能力,较未处理前升高了135.8%,其干态断裂强度为3.69 cN/dtex,断裂伸长率为11.3%,基本保持了后续应用领域要求的较高力学性能。该方案实施难度小,效率高,有利于高原纤化Lyocell纤维在水刺织物、混纺制造纺织用品等领域的应用和工业化推广。