硅橡胶填充复合经编间隔织物的抗压缩疲劳性能

以表面层采用网眼结构的经编间隔织物为增强体,将两种组分的硅橡胶混合后填充到经编间隔织物的间隔层中,经固化后制成硅橡胶填充率不同的复合材料。利用万能材料试验机在不同压缩条件下分别连续反复压缩试样3 000次,并根据实验数据得到载荷和位移曲线图,对比分析不同填充率的复合材料在不同压缩条件下的抗压缩疲劳性能。实验结果表明,硅橡胶的填充率和压缩实验的压缩率对经编间隔织物的抗压疲劳性能有一定的影响。经编间隔织物本身具有较好的抗压缩疲劳性能,但载荷能力较差。经硅橡胶复合后,材料的载荷能力明显提高,变形量减少,缓弹性性能有所改善。     

硅橡胶填充经编间隔织物的抗冲击性能

针对普通经编间隔织物在冲击中易于屈曲、缓冲性能受限的问题,以六角型网眼经编间隔织物为增强体,将2种组分的硅橡胶填充到经编间隔织物的间隔层中,经固化后制成不同填充率的复合材料。使用Instron落锤冲击仪对样品在不同冲击速度下的动态性能进行测试,得到其载荷与位移曲线。结果表明,经编间隔织物加入硅橡胶后,刚度变大,载荷承载力明显提高,织物的变形量减少,且峰值的载荷也相应减小。此外,50%填充的复合材料缓冲性能及透气性较完全填充的织物要好。     

经编间隔织物基柔性材料压缩性能研究

采用5种不同组织结构经编间隔织物作为增强基体,填充Natural Latex（天然乳胶）制备填充率为30%、50%、70%的柔性复合材料。对天然乳胶红外光谱图进行分析,并对纯织物及采用25%和50%压缩率的复合材料的静态压缩性进行测试。根据试验数据绘制复合材料载荷-压缩应变曲线图和应力-间隔丝排列密度关系图,对比分析不同填充率及不同压缩应变下复合材料的压缩性能。结果表明,经编间隔织物填充天然乳胶后复合材料承受载荷能力明显增加且天然乳胶填充率越高,复合材料越硬挺,抗压能力越强但缓弹性减弱;填充率越大,经编间隔织物间隔丝排列密度对复合材料压缩性能影响越小。经编间隔织物基天然乳胶柔性复合材料优良的压缩性能可应用于鞋垫或护具领域中。     

网孔型经编间隔织物压缩性能研究

选取厚度为15 mm的菱形网孔型涤纶经编间隔织物为研究对象,测试并分析其长期疲劳性、加载不同质量臀部模块时的压力分布特性以及落球回弹性。结果表明,经编间隔织物具有良好的抗疲劳性能,经2万次定载荷动态压缩后,织物厚度损失率基本趋于稳定;织物的柔软性增强了缓压能力,间隔纱能够起到支撑作用;在较小的动态冲击压力下,双层叠加经编间隔织物的平均回弹率为52.5%,织物的缓压性能较好。     

经编间隔织物的缓压性能

为探究经编间隔织物的缓压性能与结构参数之间的量化关系,从理论上分析了经编间隔织物压缩过程中人体受力与间隔织物之间的相互作用机制,以及人体所受压强与其结构参数之间的关系,获得间隔丝直径、间隔丝排列密度以及间隔织物的厚度等结构参数与间隔织物缓压性能的规律方程。采用自行设计球形压头对不同结构参数的间隔织物样品进行压缩实验,验证分析间隔织物的缓压性能与这3个主要影响因素之间的关系,并得出了各自的回归方程。研究结果表明,间隔织物压缩过程中人体所受压强与间隔丝直径呈幂函数变化,与织物的厚度和间隔丝的排列密度分别呈反比和正比函数关系。     

纬编空气层点阵结构缓冲织物的制备及其性能研究

选用锦纶纱线与氨纶纱线为原料编织纬编空气层织物,并利用其中空的特点,填充可发性聚苯乙烯(EPS)颗粒,设计并制备纬编空气层点阵结构缓冲织物。对有无填充材料及不同组织类型的纬编空气层点阵结构缓冲织物的舒适性能及力学性能进行分析。结果表明:相较于无填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物,填充有可发性聚苯乙烯的纬编空气层点阵结构缓冲织物的透气率和透湿率得到较大提升,其冲击最大接触力可减少450 N,缓冲吸收能量提升至6.01 J以上。有填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物具有良好的服用舒适性能和力学防护性能,可用于开发柔性可穿戴类防护材料,具有潜在的应用前景。     

基于3D打印的竹节结构中空单丝制备及其压缩性能

为研究竹节结构中空单丝内部结构对其压缩性能的影响,以聚酯为耗材,利用3D打印技术制备了长度为100 mm、外径为2 mm的竹节结构中空单丝和实心单丝,测试了单丝的抗压性能,利用有限元分析探讨了竹节结构中空单丝作为间隔丝对经编间隔织物抗压性能的影响。结果表明:单丝的压缩性能受其内部结构影响,竹节结构中空单丝单位质量承受载荷的能力优于实心单丝;竹节结构中空单丝中空部分所占比例越大,单丝单位质量承受的载荷越大;织物的压缩性能与间隔丝内部结构有关,作为间隔丝的竹节结构中空单丝中空部分所占比例越大,织物单位质量承受的载荷越大。     

膝部防护用材料的静态缓压性能

为减少摔倒给老年人膝盖部位造成的伤害,编织了经编间隔织物试样,采用万能材料仪对聚氨酯泡沫材料和经编间隔织物的静态缓压性能进行测试,通过对比实际摔倒能量和缓压材料吸收能量的大小评估材料缓压性能的优劣。结果表明:聚氨酯泡沫材料和经编间隔织物的面密度是影响其缓压效果优劣的决定性参数,而间隔纱、面纱的直径及试样的线圈密度是决定间隔织物面密度的主要因素。当外界压强大于30 kPa时,厚度为20 mm、面密度为1 353 g/m~2的间隔织物试样线圈密度最大,缓压系数最小,缓压效果最好,压缩吸收能为259 kJ/m~2,该间隔织物试样从厚度、编织工艺、成本上来说是最佳的膝部防护用缓压材料。     

衬垫用经编间隔织物的压陷性能

为获得具有良好支撑性和压力分布的衬垫用经编间隔织物,对不同规格的经编间隔织物的压陷性能进行研究。在双针床拉舍尔经编机上,通过改变织物纵密、间隔丝垫纱角度、间隔丝直径以及脱圈板距离,试织了13种经编间隔织物试样。测试了试样的压缩应力与应变曲线,并以25%和65%压陷硬度和支撑因子作为评价织物压陷性能的指标。探讨间隔丝密度、垫纱角度和直径以及织物厚度对经编间隔织物压陷性能的影响。研究结果指出：织物屈服阶段是研究织物压缩性能的重要阶段;通过各种结构参数的合理配置,可以获取具有理想压缩特性的经编间隔织物衬垫材料。     

三维经编间隔结构汽车坐垫织物的抗压缩疲劳性能

为研究三维经编汽车坐垫的抗压缩疲劳性能,选择芳砜纶作为织物表面层的原料,聚偏氟乙烯作为织物间隔层的原料,通过平纹、六角和菱形网孔3 种表面层组织的不同组合,设计了4 种组织结构方案,并通过对织物厚度的调节,对6 块织物试样进行抗压缩疲劳性能测试,比较分析各织物的抗压缩疲劳曲线及压缩疲劳后的破坏形态,探讨织物抗压缩疲劳性能影响因素。结果表明：表面层组织结构越密实,间隔丝的固着程度越高,织物所能承受的载荷越大,其抗压缩疲劳性能越好;在一定范围内,随着织物厚度的增加,织物的抗压缩疲劳性能增强。     

膝盖防护用材料动态缓冲性能研究

为研究老年人摔倒时膝盖部位的防护装置,探讨经编间隔织物和聚氨酯海绵的动态缓冲性能。采用改进后的动态冲击方法模拟老年人摔倒时的受力情况,通过分析接触刚度系数,冲击力与位移曲线,冲击力与时间曲线,以及冲击能量与时间曲线反映材料的动态缓冲性能。此外,通过定义缓冲系数进一步表征试样缓冲性能,并分析试样的结构参数和缓冲系数之间的关系。结果表明,一定硬度的聚氨酯海绵具有较好的能量吸收性能,通过聚氨酯海绵和经编间隔织物的复合可得到缓冲性能较好的材料。     

曲面三维横编间隔织物复合材料的压缩性能

为研究曲面三维横编间隔织物增强复合材料的压缩性能,为后续低速冲击及剩余强度的研究提供实验数据,制作了满足要求的试样。将三维横编间隔织物织成平面与曲面2种,再分别制成2组不同曲率的复合材料。将不同曲率增强复合材料置于电子万能材料试验机上测试其压缩性能,分组比较其载荷与位移的曲线关系。结果表明：在其他条件相同时,不论是平面间隔织物复合材料还是曲面间隔织物复合材料,横向压缩载荷峰值都明显高于纵向;同组复合材料随着织物样片曲率的增大,压缩载荷峰值也呈逐渐增大趋势。     

医用护理垫用经编间隔织物力学性能研究

选取7种结构参数不同的经编间隔织物,分别测试其耐磨性能、起毛起球性能、压缩性能,并分析经编间隔织物的厚度、克质量、密度、间隔丝性能等基本参数与其上述力学性能的关系。结果表明,厚度为7～10 mm、克质量为700 g/m2左右的间隔织物的耐磨性较好,而且随着间隔织物厚度和克质量的增大,其压缩率增大。该研究可为经编间隔织物用于医用护理垫时的参数设定和应用等提供一定的理论参考。     

新型纬编间隔织物及其复合材料的冲击性能

开发了一种双层V形(三角形)间隔层纬编间隔织物(WKSF)编织工艺，并在STOLL电脑横机上编织双层V形与双层U形WKSF,分别研究了两种织物的横向和纵向断裂拉伸性能。通过试验得到拉伸载荷-位移曲线。结果表明，双层V形间隔结构织物的横向拉伸性能优于双层U形间隔结构。同时研究了浸渍剪切增稠液(STF)的WKSF(STF-WKSF)冲击行为。通过冲击载荷-位移与能量吸收-位移曲线可知，在相同的冲击速度下，STF-WKSF比纯WKSF具有更低的峰值力和更高的能量吸收，STF可以有效提高织物的抗冲击性能；在不同的冲击速度下，双层V形结构的STF-WKSF比双层U形结构具有更好的缓冲性能。双层V形STF-WKSF可以用作人体局部缓冲保护材料。     

经编间隔织物压缩性能的研究

采用相同厚度的经编间隔织物和聚氨酯泡沫材料海绵进行性能对比试验,分别测试了两种织物在未经重压和经过1000次、5000次、50000次重压后的弹性性能和压缩性能。结果表明,经编间隔织物的抗压性和回复能力均好于海绵,因此使经编间隔织物替代聚氨酯成为了可能。     

经编间隔织物的应用

经编间隔织物是在双针床拉舍尔经编机上生产的一类产品,具有三维立体结构,两个面层之间存在着一个由单丝支撑的大容积空间,厚度最大可达65 mm,可以容纳大量空气.正是由于这种独特的三维立体结构,经编间隔织物具有特殊的压缩性能和微气候调节能力,间隔织物也成为目前研究和开发的一种热门纺织材料.     

经编间隔织物的性能和应用

介绍了经编间隔织物的结构特点，分析了经编间隔织物的各种特殊性能；总结了经编间隔织物在各个领域中的具体应用；指出经编间隔织物由于其具有特殊的结构和性能已被广泛应用于各个领域，并有着非常广泛的发展前景。     

经编间隔织物压缩性能研究

介绍经编间隔织物压缩性能的影响因素,分析织物厚度、间隔纱排列方式、倾斜角度、细度与密度和间隔纱原料对间隔织物压缩性能的影响,并论述经编间隔织物压缩性能的测试方法和压缩过程。研究发现,采用较粗的间隔丝、较小的间隔纱倾角和较小的织物厚度有助于增强经编间隔织物的抗压性能,而间隔丝排列密度的增大会直接导致织物克质量的增加,并且间隔织物的纱线原料也需要根据实际的应用要求去选择。     

床垫用经编间隔织物的开发

基于经编间隔织物良好的抗压弹性和热、湿调节功能等,从间隔纱种类、密度、垫纱角度、间隔距离、表层织物结构等方面着手,开发了一种厚度为40mm的床垫用经编间隔织物。并与同等厚度的海绵（聚氨酯泡沫）进行压缩性能和回弹性能测试对比,结果表明,经编间隔织物的抗压回弹性优于海绵,是制作床垫的理想材料。     

三维间隔织物轻质复合材料的力学性能

将3D间隔织物与轻质聚氨酯相结合,制备出3D经编间隔织物复合材料。对不同基体密度与增强体规格的3D间隔织物复合材料进行三点弯曲测试,研究其结构参数对力与位移曲线的影响;并对其抗冲击性能进行评价,获取影响复合材料冲击防护性能的因素。结果表明：基体密度对三维间隔织物复合材料力学性能的影响十分显著,基体密度越大,3D经编间隔织物复合材料的弯曲应力和弯曲强度越大,抗弯曲能力也越强,而可塑性越差,柔韧性越差;冲击吸收的冲击力逐渐减少,导致复合材料的抗冲击恢复性越差。