具有不同表面结构织物的散湿性研究

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舒适性已经成为消费者对服装的第一要求,而现在的面料的热湿舒适性还不能够达到理想的舒适要求。这是因为人体不停地产生热量,会通过出汗的水分蒸发而调节体表温度。织物往往是通过“吸湿-导湿-放湿”共同作用影响人体舒适性,而当下所研究的热湿舒适性织物是着重于通过纤维、纱线、织物、后整理各个阶段上增强织物的吸湿导湿来改善织物的热湿舒适性,并没有解决织物速干的问题,这也是当下舒适性织物达不到理想的舒适效果的原因之一,即对于水分从织物上脱离的散湿过程研究一直处于比较贫乏的阶段。本课题以织物结构作为一个切入点,对织物的散湿性进行了相应的研究。
  首先,由于现有的测试标准中并没有对织物散湿性的单独测试,本文梳理了织物速干性测试的方法,通过对现有标准的评价与分析,提供了一种新型织物散湿性的测试方法。该种测试方式为将试样悬挂于自制装置内,并且试样下端始终浸于水中。待到一段时间后,试样中的水分通过吸湿导湿达到饱和处于稳定状态,此后水槽中水分质量均匀减少的情况可以用来表征散湿速率。并且对具有不同组织结构的织物进行传统蒸发速率测试和创新织物散湿性测试对比,实验结果显示,传统蒸发速率测试由于对水分扩散面积的不可控,导致其测试内容实质是织物上水分“吸湿-导湿-散湿”共同作用的速干效果,并不能用来表征织物散湿能力。而所提出的散湿性表征方法在原理上降低了“吸湿-导湿”过程的影响,可以用来初步表征织物的散湿性。
  其次,通过实验结果显示,在原料、纱线细度及经纬密一致的情况下,具有不同组织结构的织物反映出不同的散湿能力。而由于织物的组织结构数量庞大,千差万别,系统分析存在难度。最终借助分形的自相似概念探究了组织结构对织物散湿性的影响。自相似结构表示局部与整体相似的性质,并且通过分形维数能够量化自相似程度。利用自相似结构设计了系列织物组织结构,实验结果表明,在其他条件一致的情况下,随着分形维数的增加,织物疏松程度增加,织物的散湿性有增加趋势。但不意味着织物松散程度越高,织物的散湿性越好。数据显示,当分形维数趋中时,织物表现出较好的散湿性。对影响织物散湿性的组织结构指标进行相应探讨。根据数据分析,组织的紧密程度对织物散湿性的影响情况比较显著,对紧密程度(用交织频率量化)这一因素的实验结果进行了数据拟合,认为在本试验所设置的条件下开发高散湿织物时,其设计的组织结构所具有的平均浮长不宜过长或过短。
  本文提出并采用了表征织物的散湿性能的测试方式,并借助分形的自相似概念相对系统的分析了具有不同表面结构织物对散湿性产生的影响,为之后的织物散湿性研究及高散湿织物的开发提供了一定实验基础。
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