论文部分内容阅读
聚氨酯泡沫因其良好的韧性和弹性而被广泛地用作运动鞋鞋底材料,但是其结构单一,在材料的不同位置其硬度、承压等物理力学性能没有变化,因此不能满足鞋底材料在不同部位的受力要求。而纬编间隔织物具有一次成型和良好的结构可设计性,是较为理想的聚氨酯增强体。故本课题将纬编间隔织物作为增强体,通过对织物进行原料选择和结构设计制备变参数纬编间隔织物,研究纬编间隔织物的结构参数对纬编间隔织物/聚氨酯复合材料性能的影响规律,为制备区域功能不同的聚氨酯复合鞋底材料提供了一定的理论指导和应用价值。主要研究内容如下:(1)通过对纬编间隔织物的原材料选择和结构设计,分别设计编织了变厚度纬编间隔织物和变间隔丝排列密度的纬编间隔织物。结果表明:改变间隔织物的集圈隔针距离可以有效改变织物的厚度,本课题设计的变厚度纬编间隔织物的厚度变化范围是4.99-9.23 mm。改变间隔织物的一个完全组织内的间隔丝组数与表层涤纶路数之比可以有效改变织物的间隔丝排列密度,本课题设计的变间隔丝排列密度纬编间隔织物的间隔丝含量在18.2-80.8根/cm~2。此外,还探讨了纬编间隔织物在电脑横机上的编织工艺,变参数纬编间隔织物上机编织时,涤纶线圈度目值在135左右,锦氨包覆纱线圈度目值为108左右,间隔层度目值为40。(2)采用3种织物厚度、3种间隔丝直径和3种间隔丝排列密度共制备了7种不同结构参数的纬编间隔织物,探究了织物结构参数对织物表面孔隙率、织物透气性能和织物压缩性能的影响。结果表明:所制备的7种变参数纬编间隔织物的表面孔隙率均超过40%,且织物的表面孔隙率与织物的纵密有关,织物纵密越大,表面孔隙率越低。此外,7种织物均能与聚氨酯良好复合,且当纬编间隔织物的表面孔隙率大于48%时,其能与聚氨酯较好地复合。织物表面层对织物透气性的影响较小,而织物间隔层是织物透气性的主要影响因素。间隔丝直径大、间隔丝排列密度大的织物的透气性更差。厚度小、间隔丝直径更大和间隔丝排列密度大的纬编间隔织物具有更高的抗压强度和抗压性能。(3)探讨了聚氨酯自身厚度对其压缩性能的影响。制备了7种织物结构参数不同的纬编间隔织物/聚氨酯复合材料,探讨了织物结构参数对复合材料物理和力学性能的影响规律。结果表明:聚氨酯的厚度会显著影响聚氨酯的压缩性能,厚度大的聚氨酯材料有更好的抗压性能。聚氨酯与纬编间隔织物复合后,所得复合材料相比于纯聚氨酯材料,其硬度增加、回弹变差。复合材料的硬度主要受织物的间隔丝排列密度影响,间隔丝排列密度大的复合材料的硬度更大,而间隔丝直径和织物厚度对其影响很小。织物厚度大、间隔丝直径大和间隔丝排列密度的复合材料有更大的抗压强度和抗压性能。其中,间隔丝排列密度对复合材料的压缩性能有显著影响,间隔丝直径次之,而织物厚度对复合材料的影响较小。