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纤维间的毛细孔隙是决定纤维材料导湿性能的主体,对纺织面料的湿舒适性具有重要的影响,本课题通过理论模型和数值模拟的方法研究纱线和织物中微观毛细微孔结构与其导水性能的关系,揭示纱线捻度、单丝细度和织物中经纬纱交织产生的交互作用对纱线和织物水分传递行为特征的影响。基于纱线中毛细芯吸孔隙的结构特征及达西定律和毛细管压力方程,建立了N节二维藕节管数学模型,推导出N节二维藕节管标准芯吸时间方程,得到对应于不同加捻程度和不同单丝细度纱线结构参数(加捻程度、不同单丝细度)下多节二维藕节管的芯吸时间曲线,研究结果表明相同单丝细度条件下,低捻长丝纱线比高捻长丝纱线芯吸速率快,且芯吸高度高;相同加捻程度条件下,单丝细度大的长丝纱比单丝细度小的长丝纱芯吸速率快且芯吸高度高。基于纱线和织物内部纤维间孔隙结构特征,借助FLLUENT软件对纱线和织物内部液态水的传递过程进行模拟,研究纱线加捻程度、单丝细度对纱线和织物芯吸性能的影响。分别得到毛细管中水流的速度矢量云图、经纱轴线上的各节管中心线速度和中心点速度,研究结果表明低捻丙纶纱线比高捻丙纶纱线芯吸速度快且芯吸高度高;单丝细度大的纱线比单丝细度小的纱线芯吸速度快且芯吸高度高;低捻织物在刚开始阶段比高捻织物芯吸速度快,随后高捻织物芯吸速度变得比低捻织物快,且高捻织物的芯吸平衡高度高;单丝细度大的织物比单丝细度小的织物芯吸速度快且芯吸高度高。选用300D/64F和600D/58F丙纶长丝纱纺制不同捻度和单丝细度的丙纶长丝纱,并织造出不同结构参数的织物。对纱线和织物进行垂直芯吸实验,研究结果表明:(1)相同单丝细度条件下,低捻长丝纱线比高捻长丝纱线芯吸速率快,且芯吸高度高;相同加捻程度条件下,600D/58F长丝纱比300D/64F长丝纱芯吸速率快且芯吸高度高。实验结果与纱线的理论模型和数值模拟研究结果一致。(2)相同单丝细度条件下,初始段低捻织物比高捻织物芯吸速率快,随后高捻织物芯吸速率比低捻织物快,高捻织物的芯吸平衡高度高;相同加捻程度条件下,600D/58F织物比相对应规格的300D/64F织物芯吸速率快,且芯吸平衡高度高,实验结果与织物的数值模拟研究结果一致。本课题借助数学模型和数值模拟的方法从纱线和织物微观结构入手建立纱线和织物结构与其导水性能的关系,得到的理论研究与实验研究结论一致,为研究纱线和织物芯吸性能的关系提供了一种有效方法,为改善合成纤维及面料的功能性和服用性提供理论依据。