雙面效應(yīng)功能性針織物編織工藝與液態(tài)水傳導(dǎo)性能研究.pdf

1、本文主要對(duì)雙面效應(yīng)功能性針織物的編織工藝及其液態(tài)水傳導(dǎo)性能進(jìn)行了研究。論文在分析單面圓緯機(jī)墊紗特性的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了由實(shí)際墊紗橫角與墊紗縱角決定的紗線斷面軌跡方程，論述了編織雙面效應(yīng)功能性添紗針織物的單面圓緯機(jī)筒徑變化對(duì)墊紗橫角的影響，用回歸分析的方法確定了單面圓緯機(jī)大小筒徑區(qū)別的臨界值。由臨界值區(qū)分的圓緯機(jī)大小筒徑分別對(duì)應(yīng)不同的墊紗角度配置，根據(jù)編織添紗組織時(shí)針舌不打擊紗線成圈與針舌打擊紗線成圈兩種情況，在小筒徑圓緯機(jī)和大筒徑圓緯機(jī)上分

2、別進(jìn)行了墊紗角度配置實(shí)驗(yàn)，得出了實(shí)現(xiàn)良好添紗效應(yīng)的墊紗縱橫角度配置規(guī)律。
　　 采用上述墊紗角度配置規(guī)律在小筒徑機(jī)器上編織了雙面效應(yīng)添紗平針織物，在大筒徑機(jī)器上編織了添紗雙面效應(yīng)集圈織物。利用新型的液態(tài)水管理測(cè)試儀器MMT進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，證明良好的添紗效應(yīng)織物達(dá)到了液態(tài)水傳導(dǎo)的性能要求，合理的織物結(jié)構(gòu)與密度是織物具有優(yōu)良液態(tài)水傳導(dǎo)性能的保證。進(jìn)一步對(duì)雙面圓緯機(jī)上編織的雙面效應(yīng)織物的液態(tài)水傳導(dǎo)性能進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)影響織物性能的原料與結(jié)構(gòu)

3、因素進(jìn)行了分析。對(duì)采用新型的高科技纖維編織的功能性織物的水分管理性能從幾何形態(tài)方面進(jìn)行了初步分析，該織物在濕態(tài)下仍具有較好的接觸與熱濕舒適性，這也是今后功能性織物發(fā)展的一個(gè)重要方向。論文還應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)對(duì)液態(tài)水在水平織物上的傳導(dǎo)擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行了可視化仿真模擬，為功能性針織物液態(tài)水管理性能的研究提供了一個(gè)新型的直觀的形象化工具。
　　 在圓緯機(jī)的實(shí)際編織過(guò)程中，舊線圈握持線為圓弧線，與傳統(tǒng)理論中所描述的直線不同。因此，根據(jù)織針成圈過(guò)

4、程中沿彎紗三角下降的同時(shí)沿針筒圓弧進(jìn)行回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)定了大小筒徑圓緯機(jī)實(shí)際墊紗角度的表述，并推導(dǎo)出了計(jì)算方法。以設(shè)定的實(shí)際墊紗橫角與墊紗縱角為參數(shù)推導(dǎo)出了編織雙面效應(yīng)添紗織物的單面圓緯機(jī)紗線斷面軌跡參數(shù)方程：(公式略)
　　 在紗線斷面軌跡方程的基礎(chǔ)上分析了單面圓緯機(jī)筒徑變化對(duì)墊紗橫角的影響。經(jīng)過(guò)對(duì)織針沿壓針三角下降成圈時(shí)針舌閉口的瞬間相應(yīng)針筒轉(zhuǎn)角φc的分析，得出φc值隨筒徑變化曲線，并計(jì)算出不同筒徑機(jī)器的墊紗橫角極值范圍。

5、結(jié)果說(shuō)明該角度范圍與織針針鉤的尺寸大小有密切關(guān)系。進(jìn)一步對(duì)三種筒徑的圓緯機(jī)紗線斷面軌跡進(jìn)行回歸分析，確定了7英寸為單面圓緯機(jī)大小筒徑區(qū)別的臨界值。筒徑大于該值的圓緯機(jī)屬于大筒徑范疇。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，7英寸筒徑作為臨界值是合理的，且墊紗角度配置理論值與實(shí)驗(yàn)值相關(guān)程度高，說(shuō)明用實(shí)際墊紗角度來(lái)分析紗線在喂入針鉤時(shí)的運(yùn)動(dòng)確實(shí)可行，得出的紗線斷面軌跡可作為添紗編織中分析墊紗角度配置與添紗效應(yīng)的理論根據(jù)。
　　 雙面效應(yīng)添紗織物編織的另一種情況

6、是紗線在針舌打擊作用下進(jìn)入針鉤成圈。與紗線不受針舌打擊而成圈的情況相比，其形成良好添紗效應(yīng)的墊紗角度配置將有所不同。文中確定了針舌打擊紗線的三種極限位置，并推導(dǎo)出了計(jì)算相應(yīng)墊紗角度極值的理論公式。結(jié)合7英寸小筒徑Z131型與30英寸大筒徑UNITEX型圓緯機(jī)的具體機(jī)器與織針參數(shù)，由理論公式計(jì)算得出墊紗角度極值。設(shè)計(jì)并加工了新型的適用于墊紗角度變化實(shí)驗(yàn)的三維調(diào)節(jié)導(dǎo)紗器，分別在上述兩種機(jī)器上進(jìn)行了不同墊紗角度配置情況下針舌打擊紗線成圈的添紗

7、編織實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在添紗編織中，由針舌打擊紗線實(shí)現(xiàn)成圈編織有三種情況：a.針舌打擊地紗和面紗進(jìn)入針鉤內(nèi)成圈，取得良好添紗效果的紗線配置小筒徑范圍內(nèi)為α面＜α地，β面＞β地，大筒徑范圍內(nèi)為α面＞α地，β面＞β地；b.針舌只打擊面紗進(jìn)入針鉤內(nèi)成圈，地紗直接進(jìn)入針鉤成圈，這種情況地紗會(huì)翻出織物表面，無(wú)法形成正常的添紗組織；c.針舌只打擊地紗進(jìn)入針鉤內(nèi)成圈，面紗直接進(jìn)入針鉤成圈，這時(shí)地紗則在墊紗橫角較大和墊紗縱角較小的條件下可形成添紗效果良好的

8、織物。
　　 選用合理的墊紗角度配置編織了雙面效應(yīng)添紗平針織物9種與集圈織物4種，并采用上述分析所得的出現(xiàn)“跳紗”的墊紗角度配置編織了參照織物CF。利用能較全面地反映織物水分管理能力的新型MMT儀器測(cè)試了這些織物的液態(tài)水傳導(dǎo)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明織物CF不能達(dá)到織物的水分傳導(dǎo)要求，而其它織物都表現(xiàn)出了較好的水分管理能力。其中添紗雙面效應(yīng)平針織物的面紗選擇棉，地紗選用截面形狀為五葉形的異型滌綸，采用中等密度編織可形成水分管理性能良好的

9、功能性織物。在添紗雙面效應(yīng)集圈織物中，面紗選用棉，地紗選用COOLMAX，編織工藝采用雙針單列集圈及適中密度利于形成水分管理性能良好的功能性織物。
　　 除了在單面圓緯機(jī)上進(jìn)行添紗編織外，在雙面圓緯機(jī)上編織也是常用的實(shí)現(xiàn)織物雙面效應(yīng)的方法。選用七種以導(dǎo)濕快干為最終服用性能的雙面織物與設(shè)計(jì)編織的5種編織工藝手段近似而組織結(jié)構(gòu)有差異的雙面織物進(jìn)行了MMT液態(tài)水管理性能測(cè)試，結(jié)果顯示應(yīng)用棉與異型滌綸，采取適宜密度及表面網(wǎng)眼分布是提高織

10、物液態(tài)水傳導(dǎo)性能的有效途徑，即原料種類(lèi)和配比、織物密度、組織結(jié)構(gòu)是影響織物液態(tài)水傳導(dǎo)性能的重要因素。在原料配用基本相同的情況下，織物的組織結(jié)構(gòu)對(duì)液態(tài)水傳導(dǎo)性能有重大影響。針織物中線圈狀態(tài)(集圈、成圈)及其分布(形成網(wǎng)眼的大小及密度)決定了芯吸通道的順暢程度，因而也影響液態(tài)水的吸收和傳導(dǎo)性能?？椢锉砻婢W(wǎng)眼的均勻分布有利于織物液態(tài)水傳導(dǎo)綜合能力的提高，織物中層和外層適當(dāng)?shù)谋Ｋ恳彩怯绊懫湟簯B(tài)水傳導(dǎo)綜合能力的重要因素。此外，在液態(tài)水傳導(dǎo)過(guò)程中

11、織物中的纖維會(huì)因吸收了水分而產(chǎn)生不同程度的膨脹，使紗線之間的空隙減少，影響到織物的散濕能力，利用具有特殊功能的新型纖維可使織物的性能從接觸舒適性和導(dǎo)濕性方面都有大幅度提高。
　　 利用數(shù)字化技術(shù)對(duì)水分在織物厚度方向的傳導(dǎo)及水平表面的擴(kuò)散進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬。在對(duì)添紗雙面效應(yīng)平針織物的實(shí)際結(jié)構(gòu)(水平擴(kuò)散縱橫向路徑不同)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，引入水分傳導(dǎo)面積修正系數(shù)AF：
　　 AF=ξ2·x·1/k
　　 其中參數(shù)分別為：

12、結(jié)構(gòu)曲折系數(shù)ξ、方向系數(shù)x與保水系數(shù)K。程序通過(guò)面向用戶(hù)的界面實(shí)時(shí)演示水分開(kāi)始與織物接觸到浸潤(rùn)進(jìn)而向三個(gè)不同方向傳導(dǎo)擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)過(guò)程，同時(shí)可反映具體織物的三種修正系數(shù)及MMT測(cè)試指標(biāo)。對(duì)添紗雙面效應(yīng)平針織物的液滴法實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行拍攝，并將其與仿真模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。兩者吻合程度較高，說(shuō)明該仿真模擬程序設(shè)計(jì)定位準(zhǔn)確，所引入的修正系數(shù)較全面地反映了相應(yīng)織物的各項(xiàng)特性。證明通過(guò)數(shù)字化技術(shù)仿真模擬織物中的液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳導(dǎo)與擴(kuò)散過(guò)程合理可行，為研究織物