竹浆纤维及其织物的湿传递性能及结构性能研究

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本文主要研究了竹浆纤维与粘胶纤维的鉴别方法、竹浆纤维基本物理力学性能、竹浆纤维织物的湿传递机理及性能、竹浆类纯纺与混纺织物的服用性能。 我国是世界上竹类品种最多的国家,竹子年产量列世界首位。竹类资源再生能力强,生长迅速,成材期短,产量高,具有一次造林可永续利用的特点。因而竹子具有广阔的开发和利用前景。在现阶段,竹浆纤维作为一种新型的再生纤维素纤维,拥有更多独特的利用价值。但竹浆在纺织上的应用开发仍较单一,因此我们对竹浆的各种性能(主要是湿传递性能)作了深入的研究,旨在提高竹浆纤维的应用开发水平和鉴别水平。 首先,在对竹浆纤维的微观结构和基本物理力学性能研究的基础上得到以下结论: (1)竹浆纤维和粘胶纤维的强度与断裂伸长度相差较小,属于低强度,中伸长型,竹浆纤维的强度,断裂伸长比粘胶纤维略低。 (2)在相同拉伸率或相同负荷条件下,竹浆纤维的松弛时间或延长时间普遍比粘胶纤维的长,即粘胶纤维的松弛或蠕变发生快,松弛蠕变明显些;在不同应力条件下,两种纤维随拉伸率或负荷的增加其松弛蠕变现象愈加明显。 (3)竹浆纤维的热空气收缩率低于粘胶纤维,但沸水收缩率高于粘胶纤维。 (4)竹浆纤维和粘胶纤维横纵截面形态差异较大,二者纵向均存在的沟槽及裂缝是影响拉伸强力的不利因素。竹浆纤维表面笔直,无扭转;粘胶纤维纵向截面有部分扭转,微弯;与粘胶纤维的皮芯层结构不同,竹浆纤维横向截面存在较多的孔隙和明显的裂缝。 (5)竹浆纤维中木质素的存在很不均匀,但是竹浆纤维中或多或少都存在一定比重的木质素,而粘胶纤维中木质素含量极少。 (6)竹浆纤维的—OH伸缩振动吸收带较粘胶纤维强,可见羟基的活泼性大,这是鉴别这两种纤维的有效手段之一。在实践中可更好的利用这一点对竹浆类产品进行后整理加工。 其次,在对竹浆纤维织物的湿传递机理及性能研究及实验的基础上得到以下结论: (1)建立了竹浆纤维及竹浆类织物的吸放湿回归方程,提出了可以衡量纤维瞬间吸、放湿速度的吸、放湿速率模型,结果表明竹浆纤维具有较好的吸湿性能,与竹浆混纺可改善织物的吸湿性能。 (2)分析了透湿率与温度的线性相关性,建立了竹浆类织物透湿率的灰色模型,并根据模型进行预测,验证了它的准确性;结果表明竹浆类织物透湿良好,与Tencel接近,仅次于棉。 (3)竹浆纱的芯吸高度随捻度的增加而下降,芯吸高度随纱线细度的增加而增加。芯吸效应:竹浆>天丝>精梳棉。 (4)竹浆类纯纺、混纺织物的固体表面能较小,其初始瞬间的接触角较大,一定时间后能够被完全浸润。与竹浆混纺可在初始瞬间降低其混纺织物的固体表面能。 最后,在对竹浆纤维织物的外观手感风格的研究及实验的基础上建立了竹浆类织物风格近优判定的近优灰元模型,结果表明,竹浆类织物较适宜作夏季的服装材料,具有良好的悬垂类轻薄型织物的风格。 目前国内外对于新型再生纤维素纤维如粘胶、Tencel等纤维及其制品的工艺及机械性能等己进行了一系列的研究工作,并有大量论文发表,对于竹素纤维即原生竹纤维的生产工艺及相关性能也有较多报道,但对于纺织用竹浆纤维的相关报道和系统的研究还未见到,从而这一研究具有较高的理论价值。同时,竹浆纤维在应用开发中遇到的最大问题即与粘胶纤维鉴别方法的研究也取得了一定的成果,从这一点看更加具有创新之处,有较高的实际应用意义。
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