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随着人们对服装舒适性要求的提高,导湿快干面料的开发逐渐成为国内外研究人员关注和研究的重点。本课题从仿生学的角度出发,将大自然中植物的多层次分叉导水结构引入到织物设计中,织造出具有吸湿排汗,导湿快干功能的仿生丙纶织物。在这个织物中,经纱系统在织物的厚度方向上构建了许多树形网状通道,树形网状结构贯穿织物底层和顶层间形成连续的导水通道,提高仿生织物的导水能力。为了探索仿生树形织物结构的优化设计原则,织造了16块织物紧度、经纱细度、纬纱捻度配置不同的仿生织物。采用MMT对树形织物进行液态水分管理测试,结果表明:织物浮长线层作为给水面测试得到的织物单向导水性优异,仿生三层织物具有典型的树形分支结构,树形织物中经纱系统为水分在织物截面方向上的传导提供了连续的导湿通道,使水分快速从浮长线层向平纹层传递。此外纬纱捻度配置对仿生树形织物的单向导水能力有一定的影响,但筘号对织物单向导水性能的影响不显著,当织物浮长线向上进行测试时,经纱细度为600D的织物导水性能优于300D的织物导水性能。由此可见,树形织物具有明显的单向导水性能且织物结构参数对树形织物的导水性能有着积极的影响。根据织物的实际结构建立物理模型,采用Fluent软件对织物内部导水进行数值模拟。运用扫描电子显微镜对织物截面形貌进行表征,根据观察的结果利用Texgen软件建立织物和纱线的物理模型,通过将织物和纱线的物理模型导入Fluent软件得到表征树形织物内部水分流动情况的速度云图。研究结果表明:树形织物具有优异的单向导水性能,织物浮长线层作为给水面时,织物内部的水流速度比织物平纹层作为给水面时织物内部的水流速度大。树形织物内的孔隙构成连续导水通道,且从浮长线层到平纹层孔隙尺寸逐渐减小,产生了织物内部形成从浮长线层指向平纹层方向的毛细压力,水分快速传导到织物平纹层。水分到达交织点较多的平纹层时,在织物平纹面形成快速铺展,从而加快织物表面水分的蒸发。根据数值模拟所得的树形织物内部导水现象与根据MMT实验测试得到织物单向导水性能相吻合,这表明数值模拟能够较为客观的表达树形织物的导水过程,从而为多层复杂结构织物液态水传递性能的研究和舒适性织物的设计提供了理论依据。