【摘要】：傳統(tǒng)的以增加填充物為主要保暖方式的冬季服裝比較厚實(shí)、臃腫,雖然可以起到保暖的效果,但美觀性大大降低。而且在冬季,人體產(chǎn)生的汽態(tài)和液態(tài)汗水極不容易穿過(guò)厚重的服裝散入空氣,往往集聚在服裝內(nèi)側(cè),漸漸的會(huì)使人感到濕冷。研究人員通常從采用功能型纖維原料和服裝結(jié)構(gòu)兩個(gè)方向入手來(lái)開發(fā)輕薄、保暖型冬季服裝。其中吸熱發(fā)熱纖維原料是制造冬季保暖衣的理想原料,該纖維通過(guò)吸收人體產(chǎn)生的潛汗或顯汗同時(shí)相應(yīng)的產(chǎn)生熱量來(lái)達(dá)到發(fā)熱保暖的效果。本論文采用具有吸濕發(fā)熱功能的兩種纖維為基礎(chǔ)原料,一種是聚丙烯酸酯類纖維(EKS纖維),另一種是聚丙烯酸類纖維(舒熱絲纖維),設(shè)計(jì)開發(fā)具有吸濕發(fā)熱保暖功能的毛型織物,并對(duì)其吸濕發(fā)熱保暖功能和熱濕舒適性等進(jìn)行測(cè)試和討論。為此,本論文開展了如下研究工作。對(duì)兩類吸濕發(fā)熱纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試,分析其具有吸濕發(fā)熱性能的內(nèi)在機(jī)制。通過(guò)對(duì)兩類吸濕發(fā)熱纖維和普通腈綸的表面結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、大分子結(jié)構(gòu)、吸放濕性能以及吸濕發(fā)熱性能進(jìn)行測(cè)試,對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),EKS纖維的最大升溫值比普通腈綸高約8℃,而舒熱絲纖維的最大升溫值比普通腈綸高約10℃。這主要是因?yàn)閮深愇鼭癜l(fā)熱纖維的縱向結(jié)構(gòu)粗糙,有較多的縱向溝槽,結(jié)晶度大約是普通腈綸的一半,且含有大量的羥基、酰胺鍵等親水基團(tuán),使其吸濕性比普通腈綸好,從而吸濕產(chǎn)生的熱量比普通腈綸高。以EKS纖維為基礎(chǔ)原料,探索研發(fā)吸濕發(fā)熱保暖毛型面料。EKS纖維由于染色難、斷裂強(qiáng)度低,與其它纖維混紡進(jìn)行面料開發(fā)是最為實(shí)際可行的方式。論文首先探索EKS纖維與其他纖維混和紡紗的可行性,確定紗線的混紡比,最終紡出三種不同類型的紗線,分別為50%羊毛/30%Thermolite纖維/20%EKS纖維、50%羊毛/30%天絲/20%EKS纖維和100%羊毛的紗線,其中純羊毛紗線作為對(duì)照樣。然后在紡紗基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并織造了單層織物和雙層織物,共五種類型織物。最后對(duì)上述織物分別測(cè)試其透氣性、熱阻、透濕性、導(dǎo)水性、吸濕發(fā)熱性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),相對(duì)于純羊毛織物,含天絲的單層織物吸濕發(fā)熱升溫效果好,說(shuō)明EKS纖維和天絲的加入能顯著提高織物的吸濕發(fā)熱效果;含Thermolite纖維的單層織物吸濕發(fā)熱升溫最大值不及純羊毛織物,但平均升溫值比含天絲的織物高,說(shuō)明EKS纖維和Thermolite纖維的加入雖然不能顯著提升織物的吸濕發(fā)熱效果,但有利于織物的保暖效果。這也說(shuō)明了天絲有利于織物的吸濕發(fā)熱效果,Thermolite纖維有利于織物的保暖效果。雙層織物的克羅值和吸濕發(fā)熱平均升溫值均比單層織物高,說(shuō)明雙層織物的吸濕發(fā)熱保暖效果比單層織物好。以舒熱絲纖維為基礎(chǔ)原料,探索研發(fā)吸濕發(fā)熱保暖毛型面料。由于舒熱絲纖維斷裂強(qiáng)度低,彈性差,無(wú)法成條,所以不能純紡,只能少量的混紡。首先通過(guò)前期的試紡,最終確定紗線的混紡比為50%羊毛30%天絲20%舒熱絲纖維。然后用此紗線設(shè)計(jì)織造了平紋織物、斜紋織物、緞紋織物等8種類型織物。最后對(duì)上述織物分別測(cè)試其透氣性、熱阻、透濕性、導(dǎo)水性、吸濕發(fā)熱性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,開發(fā)的8種不同類型的織物均具有顯著的吸濕發(fā)熱升溫效果。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)不同的織物結(jié)構(gòu)對(duì)織物吸濕發(fā)熱性能的影響不同,織物單位面積所含紗線量多,且織物單位時(shí)間吸濕量大,則織物的吸濕發(fā)熱效果好;不同的織物結(jié)構(gòu)對(duì)織物保暖性有影響,尤其織物的厚度和緊密度對(duì)織物保暖性能影響較明顯。針對(duì)溫度傳感器測(cè)試的局限性,論文提出了一種新的測(cè)試方法,對(duì)織物吸濕發(fā)熱進(jìn)行定性分析。利用FLUCK高分辨率紅外熱像儀和溫度傳感器對(duì)織物的吸濕發(fā)熱過(guò)程和不同濕度下織物的吸濕發(fā)熱性能進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)織物試樣吸濕發(fā)熱過(guò)程的觀察,發(fā)現(xiàn)織物試樣吸濕發(fā)熱的過(guò)程很迅速,各部位發(fā)熱效果不一樣,織物試樣外圍的發(fā)熱效果好于內(nèi)部區(qū)域。而且溫度傳感器所測(cè)溫度有明顯的滯后性,所測(cè)溫度明顯比FLUCK紅外熱像儀測(cè)得的溫度小。通過(guò)對(duì)不同濕度下織物試樣吸濕發(fā)熱的測(cè)試,可以發(fā)現(xiàn)在高濕環(huán)境中,織物試樣相對(duì)于在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境下,溫度上升快,下降也快,且升溫最大值相差約7℃。通過(guò)對(duì)織物試樣吸濕發(fā)熱過(guò)程的觀察和測(cè)試,可以更加直觀的了解影響織物吸濕發(fā)熱的外在因素。本課題是以開發(fā)具有吸濕發(fā)熱保暖性能的毛型織物為目的,并且測(cè)試分析了兩類吸濕發(fā)熱纖維的結(jié)構(gòu)與特性及其吸濕發(fā)熱的內(nèi)在原因;探究了纖維原料和織物結(jié)構(gòu)對(duì)織物吸濕發(fā)熱保暖性能的影響;利用了新的方法對(duì)織物吸濕發(fā)熱過(guò)程進(jìn)行觀察和分析。通過(guò)本課題的研究,可為以后吸濕發(fā)熱材料和吸濕發(fā)熱保暖織物的開發(fā)提供參考。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS941.4
【圖文】：

潛汗傳遞過(guò)程

顯汗傳遞過(guò)程

普通腈綸橫向掃描電鏡圖和縱向掃描電鏡圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2758181