宏弯光纤应变传感经编织物的设计

为开发一种利用宏弯原理测量人体呼吸和心跳的光纤传感织物,设计了以棉纱编织的经绒斜为地组织,以直径为1 000μm的聚合物光纤为衬纬纱的经编衬纬复合织物。通过光纤弯曲实验研究了光纤弯曲曲率半径与光信号衰减之间的关系,确定了衬纬光纤的初始弯曲曲率半径为10 mm,选择传感循环单元数为2;通过比较分析双梳经编织物组织的特点,确定了传感织物的地组织。在此基础上设计了织物垫纱运动图和线圈密度,并在手动经编小样织机上编织出传感织物;最后对这些织物进行了测试。结果表明,传感织物可通过电压值变化的形式反映出拉伸过程中光信号相对于织物形状的变化。     

石英光纤针织物编织性能研究

基于石英光纤针织编织性能的探讨,对石英光纤的力学性能进行测试与分析,主要包括打结强度和钩接强度。结合石英光纤强度低、弯曲性能差、易脆断等性能特点,在手摇横机上将光纤作为衬纬纱编织衬纬针织物,并分析讨论不同弯曲半径、织物弯曲和拉伸对光纤损耗的影响。结果表明,光纤的损耗随弯曲半径的增加呈下降趋势,织物在拉伸和弯曲的过程中,纬向拉伸时光纤的损耗较大。石英光纤编织性能的研究为光纤传感产品的开发提供了依据。     

用于呼吸监测的光纤传感织物制备及其性能

为开发一种基于光纤侧发光感光机制监测人体呼吸的传感织物,将直径500μm的聚合物光纤为经纱织入织物,在光纤的侧面局部位置激光打标,形成发光和感光光纤。呼吸拉伸光纤的位移变化及感光光纤的光强改变,从而监测人体呼吸状态。研究了光纤打标距离、纬纱弹性、光纤间距和光纤根数对传感织物性能的影响,结果表明优化后传感织物的光强损耗度从13.14%提高到38.61%。在人体胸骨下方佩戴传感织物可以监测坐姿、站姿和行走下的平静呼吸信号,呼吸频率监测精度高(误差范围在1.2次/min内),与面罩式呼吸监测仪性能相当。该光纤传感织物的制备工艺简单,灵敏度较高,可穿戴呼吸设备的舒适性高,有望在智能纺织品领域实现产业化。     

经编导电针织物的应变-电阻传感性能

为探讨经编导电织物的应变-电阻传感性能,将镀银锦纶与氨纶或涤纶在特里科经编机上采用两梳交织,制备了具有不同组织结构的4种经编导电织物,测试了4种织物在拉伸条件下的电阻变化,得到经编导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构以及氨纶弹性对经编针织柔性导电织物的应变-电阻传感性能的影响。结果表明:所选镀银锦纶导电纤维具有良好的可编织性;非弹性经编导电织物的电阻随应变的增加呈现先减小,再趋于平稳,最后略有上升的趋势;非弹性经编导电织物随着镀银纱线延展线长度的增加,造成小应变下的灵敏度增加;弹性经编导电织物呈现出电阻随应变的增加先增加再减少最终趋于平稳的趋势。     

经编提花无缝成形织物的计算机设计与仿真

针对经编提花无缝成形织物特点,提出采用垫纱运动和贾卡意匠相结合的织物设计模型对该类织物进行CAD设计;在深入研究经编提花无缝成形织物结构特征的基础上,建立了该类织物的线圈结构理论仿真模型;在以线圈根部为变形集中点的线圈偏移假设前提下,重点对各类提花无缝成形织物因纱线张力导致的线圈形变进行了理论分析。运用上述织物设计模型、线圈结构仿真模型和线圈形变规律,采用VC++.net进行程序设计,实现了对经编提花无缝成形经编织物的直观快速设计与仿真。     

织物结构对毛衫保暖性能的影响

为研究织物结构对织物保暖性能的影响,选取了四平组织、罗纹空气层组织、1+1罗纹组织、畦编组织和半畦编组织5种常用的毛衫组织结构,采用相同的原料编织一系列弯纱深度的试样并进行线圈长度、织物厚度、透气性和保暖性能测试。结果表明： 四平组织织物最轻薄;畦编组织织物保暖性最好且透气性最佳;织物的保暖性受厚度和透气性的双重影响,对于单一线圈结构织物,在一定的弯纱深度范围内,厚度对保暖性的影响起主导作用,随着弯纱深度的增加透气性对保暖性的影响占主导作用;保暖轻薄系数与弯纱深度之间为二次多项式关系。     

经编网格织物的性能研究

经编网格织物在产业用领域的应用空间越来越大,随着产业用网需求的增加,经编网格织物的物理性能和机械性能受到越来越多的关注。本文介绍了10种常用经编网格织物的组织结构和性能特点,其中组织结构包括两梳和三梳组织,满穿和空穿组织,以及普通组织、缺垫组织和衬纬组织。分别对这10种织物进行克质量和厚度等物理性能的测量以及单向拉伸断裂、双向拉伸断裂和顶破性能等机械性能的测试,并做数据分析,得出不同组织结构形成的经编网格织物的性能特点。     

光纤布拉格光栅脉搏传感织物的设计

为在服装中实现人体脉搏监测的功能,提出了将光纤布拉格光栅作为脉搏传感器的方法,并以针织复合组织为基础,采用空气层与其他组织相结合的织物结构,制作脉搏传感织物。该织物采用棉纱在Stoll CMS-320型电脑横机上进行编织,并利用针织物延伸性好以及回弹性好的优点,将光纤布拉格光栅传感器植入到织物的空气层中。为验证脉搏传感织物的检测效果,使用红外脉搏传感器与该脉搏传感织物同时进行脉搏检测,实验结果表明,该脉搏传感织物可以低失真度的检测到脉搏波,可以实现光纤布拉格光栅传感器的封装,同时也可以更换传感器,满足服装洗涤要求,且不影响穿着舒适性。     

在Z303系列经编机上不停车快速测线圈长度

线圈长度是经编坯布最重要的参数,我们从经编理论已经知道线圈长度、送经比与坯布横密、纵密、总密度的关系。在实际生产中,我们也注意到线圈长度直接影响织物编结过程中纱线的状态和织物在使用中的性     

经编针织物线圈长度的简易测量方法

经编针织物的基本结构单元为线圈，在实际生产中作为线圈主要结构参数的线圈长度一直被用作经编针织物的品质量度指标，在织物的编织过程中加以测量、调整和控制。目前经编生产已有用计算机控制织物的线圈长度，如卡尔·迈耶公司生产的KS系列经编机，KOKETT系列经编机都随机配备了线圈长度测量仪。但在我国经编生产中大部分机台还本配备这种仪器，为此我们自制一简单的测量工具，可以很方便地测量上机品种的实际线圈长度，实施对经编坯布有效的质量控制。1线圈长度的简便测量方法及原理取KOKETT经编机所附测长仪的测速压辊或2303经编…     

聚全氟乙丙烯纤维织物的制备及其性能

为织造在特殊环境中具有耐久性的纺织品,以聚全氟乙丙烯(FEP)纤维为原料,经加捻、合股工艺制备FEP纱线,通过半自动织布机织造出幅宽为250 mm、厚度为0.51 mm的FEP平纹织物。借助电子拉力试验机、动态接触角测定仪、织物透气量仪、织物透湿量仪、织物耐磨仪、紫外冷凝老化试验箱、差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对FEP纱线及其织物性能进行分析表征。结果表明:FEP纱线力学性能优良且具有疏水性;FEP织物具有较好力学性能,耐高温且耐化学试剂、耐老化性能优异,经酸碱、有机溶剂处理后织物的热性能、结晶结构、化学结构及力学性能均未发生明显变化;经紫外光辐照处理,织物力学性能未发生明显变化,表明FEP织物可适用于特殊环境。     

喷气涡流纺中纤维运动的三维数值模拟

针对目前模拟纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中运动情况,常将纤维模型简化或者建立二维模型,无法描述纤维在三维空间内的变形这个问题,建立了纤维运动三维模型,并合理设置纤维属性,使纤维运动模型更加符合实际状态。结合任意拉格朗日-欧拉法,数值模拟求解了纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中的运动问题,并分析了纤维的运动与变形情况。结果表明:加捻室的负压导致喷嘴入口的气流流动,纤维尾端在气流中的运动十分复杂,先在乱流的影响下小幅波动,然后随时间推进振动频率和振动幅度都是先增大后减小;在流场的影响下,纤维尾端从纱线中被剥离出来,并呈螺旋形式向前行进形成包缠纤维。     

碳纤维织物在热流冲击下的热传递数值模拟

为研究纺织材料在热流冲击下的热传递性能,以碳纤维平纹织物为例,利用电子显微镜获得纱线的几何结构参数、经纬纱交织路径及横截面形状,建立碳纤维织物单元结构模型,基于传热学的基本方程,利用有限元法数值求解织物厚度方向上的温度随时间变化曲线。结果表明:利用创建的热流冲击下织物热传递数值模型可预测织物背面温度随时间变化的情况;试验验证发现,利用数值模型计算获得的织物背面温度随时间的变化趋势与试验结果一致,当织物表面分别施加热流密度为1 319 W/m²和1 103 W/m²时,织物背面温度的模拟值和试验值的平均相对误差分别为6.64%和3.28%。说明所建立的数值模型能较好地反映碳纤维平纹织物动态传热过程,可为高温热流冲击下隔热耐烧蚀织物的开发和性能优化提供理论参考。     

层层自组装多糖微胶囊的制备及其缓释型纯棉织物修饰应用

为制备生物相容性功能纺织材料,采用层层自组装技术将带有不同电荷的海藻酸钠(Alg)、壳聚糖(Chi)、透明质酸(HA)组装到碳酸钙模板上,利用乙二胺四乙酸(EDTA)去除模板,得到Alg/ Chi/ HA生物多糖微胶囊;利用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜、红外光谱、综合热分析仪研究了微胶囊的形貌结构及热稳定性。结果表明:Alg/Chi/HA多糖微胶囊具有很好的中空结构及较强的稳定性;考察了多糖微胶囊吸附释放行为及其随pH值的变化规律,发现Alg/Chi/HA多糖微胶囊具有良好的pH值响应性;进一步将Alg/Chi/HA多糖微胶囊整理至棉纤维上,以制备缓释型功能纺织材料,为功能纺织品开发提供有益的实践经验与技术储备。     

油剂去除对针刺非织造过滤材料驻极性能的影响

为研究纤维表面油剂对针刺非织造材料驻极性能的影响,提高针刺非织造过滤材料的电晕驻极效果,以涤纶为原料,制备了不同面密度的涤纶针刺非织造材料,采用洗涤剂、碳酸钠以及乙醇试剂依次对非织造材料进行洗涤以去除纤维表面的油剂,分析试样在洗涤前后的介电常数、体积比电阻的变化,以及电晕驻极效果和效率衰减性能。结果表明:油剂的去除对涤纶针刺非织造材料的驻极效果有积极影响,去除油剂后其驻极性能大大提高;随着面密度增加,涤纶针刺非织造材料的驻极过滤性能差异更加明显,当面密度为250 g/m²,经-15 kV电压驻极处理1 min后,其过滤效率由洗涤前的42.6% 增加至洗涤后的57.8%;油剂的去除使非织造材料的静电衰减周期延长。     

织物凉感等级的主客观评价及确定

采用自主研发的热流式织物凉感测试仪,测试57块面料的瞬态热流密度最大值和平衡态热流密度值,利用上述测试值,从主、客观2个方面评价织物的接触凉感。客观评价中,采用心理学5点标尺,将面料的凉感评价指标分为A、B、C、D和E共5档,从A到E,凉感依次减弱。利用模糊综合评价法,对测试得到的瞬态和稳态热流密度值进行隶属度等级分类,获得不同凉感等级对应的瞬态和稳态热流密度取值范围。主观评价中,利用参试人员直接触摸对面料凉感进行主观评价和分析,获得织物凉感等级。主客观评价分析织物的接触凉感结果具有较强的一致性,对纺织面料的凉感等级进行了比较准确地客观划分,可推进对于凉感纺织品市场的规范。     

加捻金属丝纱线的制备及其弯曲刚度

为降低高刚度、高模量、低延伸性金属丝纱线的弯曲刚度以便于针织物的编织,分别采用传统的转杯纺纱机和管绞机对不同线密度的镀金钼丝单丝进行加捻,借助三维视频显微镜和纯弯曲试验仪分析了2种加捻工艺及单丝线密度对加捻前后纱线外观形貌以及弯曲刚度的影响。结果表明:与转杯纺得到的金属丝纱线相比,采用管绞机加捻得到的纱线外观紧密均匀且平直光洁,存在较少的残余扭矩,管绞机更适合用于对刚性纱线进行加捻;在纱线线密度相同的条件下,单丝线密度与纱线的弯曲刚度成正比,可通过降低纱线中单丝的线密度来降低纱线的弯曲刚度,从而增加纱线的柔软性使其更易于编织。     

羊毛织物的蛋白酶改性对墨滴铺展及颜色性能的影响

为探讨羊毛织物经蛋白酶改性后表面性能变化对喷墨印花中常用活性染料墨滴铺展和颜色性能影响,使用蛋白酶Savinase 16L处理羊毛织物,观察了墨滴在织物表面变化。借助接触角测量仪、冷场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对未处理和蛋白酶处理后织物的润湿性能、物理形貌和化学组成进行分析。结果表明:蛋白酶改性后织物表面鳞片被刻蚀,纤维结构变得疏松,润湿性能提高;相对于未改性羊毛,改性后羊毛表面不同颜色活性染料墨滴铺展时间和铺展面积均明显减小,以浅红色墨滴为例,铺展时间和铺展面积分别减小了54.8%和19.1%;此外,蛋白酶处理导致纤维表面蛋白质显现程度增加,使得更多的活性染料分子同纤维表面氨基基团共价结合,织物表观得色深度和色彩鲜艳度提高。     

多层多向机织复合材料细观结构建模及其性能

为分析多层多向机织复合材料的细观结构,基于多层多向机织工艺及不同于传统机织结构的纱线空间运动规律,推导了工艺参数与结构参数之间的关系,建立了细观结构分析模型;为研究多层多向机织复合材料的拉伸性能和失效机制,采用多层多向机织工艺、树脂传递模塑复合工艺,以碳纤维和环氧树脂为原材料制备了2种不同结构的多层多向机织复合材料,采用万能试验机和非接触全场应变仪对材料进行了0°和90°方向的准静态拉伸性能测试,并与正交三向机织复合材料进行了对比分析。结果表明:斜向纱的存在对多层多向机织复合材料的拉伸破坏模式和断口形貌有较大影响,斜向纱一定程度上阻碍了裂纹和应变沿承载方向扩展,0°方向拉伸试样断口处经纱层内经纱全部断裂,90°方向拉伸试样断口处纬纱层内纬纱全部断裂,2个方向的拉伸试样斜向纱层中均存在部分斜向纱纤维未断裂,拉伸试样非完全断裂。     

喷墨印花预处理对织物组织结构的影响

为探究织物组织结构与喷墨印花效果的关系,选择平纹、斜纹和蜂巢织物为研究对象,对3种织物进行相同的冷轧堆前处理、预处理和喷墨印花,测试了织物的粗糙度、厚度、孔隙率、颜色深度和印花清晰度;分析了预处理对织物组织结构的影响,以及织物组织结构与颜色深度和印花清晰度的关系。结果表明:平纹织物的经向粗糙度、纬向粗糙度、厚度和孔隙率分别为6.4 μm、9.1 μm、0.65 mm和85.5%,斜纹织物比平纹织物分别增加了22%、30%、25%和2.5%,而蜂巢织物比平纹织物分别增加了50%、53%、150%和3.4%;冷轧堆处理和预处理后的平纹、斜纹和蜂巢织物的经纬向粗糙度、孔隙率减小,织物厚度增加;平纹织物的表观颜色最浅、印花清晰度最好,斜纹织物次之,蜂巢织物的表观颜色最深,印花清晰度最差。