含相变材料织物性能测试研究

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本论文对含相变材料的织物性能进行了研究,主要包括Outlast纤维调温针织物和用调温微胶囊整理得到的调温织物两个方面。首先,通过DSC热分析法测试了不同混纺比的Outlast腈纶混纺纱线和Outlast黏胶纱线的调温性能。结果表明,同为Outlast腈纶混纺纱或Outlast粘胶混纺纱,纱线中Outlast纤维的含量高,其焓值不一定就高,Outlast纤维的焓值可能不稳定;此外,Outlast腈纶纤维混纺纱的降温阶段的相变起始温度也存在差异。面料生产商在采购Outlast调温纱线时有必要对纱线的调温性能进行检测,纱线生产商在采购Outlast纤维时有必要对纤维的调温性能进行检测。其次,在标准大气条件下,采用Instron拉伸测试仪测试Outlast纤维混纺纱线的拉伸性能。结果表明,80%Outlast腈纶纤维/20%莫代尔混纺纱线和50%Outlast腈纶纤维/40%天丝/10%棉混纺纱线的强度高于普通腈纶纯纺纱线;Outlast黏胶纤维与棉的混纺纱的断裂强度和Outlast黏胶纤维的含量有关,当Outlast黏胶纤维含量在0-50%时,随着Outlast黏胶纤维含量的增多,混纺纱的断裂强度减小。第三,采用针织小圆机在相同加工条件下将纱线细度相同或相近的Outlast纤维混纺纱线和普通纱线加工成不同密度的两组纬平针织物。采用YG606E热阻测试仪和OPTCTL T20CB15红外温度仪,测试了织物升温过程中温度和时间的关系。发现,普通纱线加工的纬平针织物,随着温度的升高,不同密度织物间的升温曲线基本重合,而同一种Outlast纤维混纺纱线加工的不同密度的两种纬平针织物的升温速率存在差异,织物密度越大,升温速率越慢;通过Pearson相关性分析,发现升温阶段的织物焓值与织物的升温速率之间呈高度正相关关系。第四,针对调温服装的穿着条件进行了分析,分别讨论了在寒冷条件和炎热条件下,相变材料的调温区间与使用环境的匹配关系。以本文中选用的4种Outlast纤维混纺纱线为例,分析了其对应服装的适用环境。表明,在贴身穿着条件下,由这4种纱线加工的服装面料,均适用于寒冷环境下单层服装穿着情况;在贴身穿着两层服装(假设内层服装和外层服装的热阻分别是0.3clo和0.8clo)的情况下,只有1#纱线的面料能够在温度区间为[-10℃,5℃]的寒冷条件下发挥调温作用;4种Outlast纤维混纺纱线加工的面料均不适用于制作炎热条件下穿着的服装。第五,通过单因素分析和正交实验法确定了用于纯棉织物调温整理的整理液中粘合剂和水溶液的最优配比以及最优浸轧工艺。结果表明,粘合剂浓度越大,织物增重越明显;纯棉织物经过整理后透气、透湿性能降低,抗弯刚度变大。在调温整理液配方相同的条件下,轧余率越大,织物增重越明显;当轧余率为110%,烘焙温度为120℃,烘焙时间为5min时,经调温整理的织物具有较好的耐水洗性能。第六,研究了整理液中调温微胶囊的含量不同对整理后的织物在调温性能、织物增重、透气性能以及透湿性能等方面的影响。结果表明,经过调温整理后的织物焓值与整理液中调温微胶囊的含量有关,调温微胶囊含量越高,织物焓值越大;将升、降温阶段的实际焓值与理论焓值进行Pearson相关性分析,发现两者之间呈现较高程度的正相关关系。通过调温整理后织物的升温实验可知,整理液中调温微胶囊含量越高,织物升温速率越慢。在粘合剂浓度一定的条件下,调温微胶囊含量越高,织物增重越明显,织物透气性越差。与原织物比较,经过调温整理后的织物透湿性能下降,但是,比较经过不同调温微胶囊含量整理的织物,整理液中调温微胶囊含量越高,织物的透湿性能反而越好。织物经过20次洗涤后,织物升降温阶段的焓值分别为未洗涤织物焓值的66.9%和62.1%。
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