1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 羊毛针织物的起毛起球性能研究 所在学院 专业班级 纺织工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 II 摘要： 近年来，随着人们生活水平的不断提高，消费档次业在不断提高，人们对服装的要求已不仅仅局限于保暖、结实耐用，对织物的美 观程度要求业越来越高。毛织物由于其结构上特殊性能，如丰满、挺括、富有弹性、纹路清晰、保暖功能好等特点受到人们青睐，然而由于羊毛的鳞片层结构，以及羊毛纤维细而柔软、卷曲等原因，使得纱线中羊毛纤维表面的摩擦系数较大，在外力的作用下更容易相互滑移伸出纱表面，并相互纠缠在一起形成毛球。这些突出在织物表面的毛球，极易被污物
2、，灰尘粘附、使织物的穿着性能和外观受到严重影响，所以对织物起毛起球的研究就显得更为重要了。本课题主要对羊毛针织物的起球测试方法及起球影响因素进行了分析与研究。利用起球箱法（ Pilling Box）， 对羊毛针织物的起球性能进行测试分析。使用最优尺度回归方法 1对实际生产中羊毛针织物生产中混纺比，捻度，缩绒整理，组织结构，机号，纱线支数，纺纱方法等对起球等级的影响进行统计分析。 关键词： 羊毛针织物 起球测试方法 影响因素 最优尺度回归分析 III Knitted wool pilling properties Abstract: In recent years, with the conti
3、nuous improvement of living standards, consumer-grade industry has been improving, people are not confined to clothing is warm, durable, beautiful and extent of the fabric of the increasing requirements of industry. Wool fabric because of its special structural properties, such as fullness, stiff, f
4、lexible, clear lines, good warm function so favored by the people, but because of the scale layer of wool and fine wool and soft, curly and other reasons, so Yarn of wool fiber surface friction coefficient, under the action of external forces with each other more easily slip out of yarn surface and
5、intertwined to form the hair bulb. The highlight of the hair bulb in the fabric surface can easily be dirt, dust adhesion, the fabric of the wear performance and appearance of severely affected, so the pilling of the fabric becomes more important. The main subject of the play on the ball of wool kni
6、tted fabric pilling test method and influencing factors were analyzed and studied. Pilling box method used (Pilling Box), on the pilling of wool knitted fabric to test the performance analysis. Using the optimal scaling regression 1 of the actual production of the production of knitted wool blend ra
7、tio, twist, finishing milling, organizational structure, machine number, yarn count, the ball spinning method on the level of impact from the statistics analysis. keyword: wool fabrics pilling test method influencing factors optimal scaling regression analysis IV 目 录 摘 要 .错误 !未定义书签。 第一章 前言 .1 1.1 背景
8、 . 1 1.2羊毛的结构和形态特征 . 1 1.2.1羊毛的分子结构 . 1 1.2.2羊毛的形态特征 . 1 1.2.3羊毛鳞片结构 . 2 1.3羊毛织物的起球过程 . 2 1.3.1毛茸的形成 . 3 1.3.2毛茸纠缠成球及球体增长 . 3 1.3.3球体脱落 . 3 1.4 本课题的选题和研究内容 . 3 1.4.1选题的目的和意义 . 3 1.4.2本课题研究的主要内容 . 4 第二章 实验 5 2.1仪器和材料 . 5 2.2实验原理 . 5 2.3 实验方法 . 5 2.4织物起毛起球等级评定 . 6 第三章 讨论与结果分析 .7 3.1毛针织物抗起毛起球的主要因素及分析 .
9、 7 3.1.1羊毛与腈纶的混纺 . 7 3.1.2纱线捻度 . 8 3.1.3纺纱方法 . 9 3.1.4纱线支数 . 11 3.1.5编织的机号 . 12 3.1.6织物组织 . 13 3.1.7缩绒整理 . 错误 !未定义书签。 第四章 结V 论 16 参考文献 17 致谢 18 1 第一章 前言 1.1 背景 起毛起球是指织物在实际穿着与洗涤过程中，不断经受摩擦，使织物表面的纤维端露出织物，在织物表面呈现很多令人讨厌的毛茸，若这些毛茸在继续穿着过程中不能及时脱落，就纠缠在一起，揉成球形小粒固着在织物表面。 起毛起球是影响织物外观及服用性能的重要因素之一 。长期以来一直困扰着人们。随着改
10、革开放以来，生活水平的不断提高，人们对于服装的要求不仅仅是保暖、结实耐用，对于服装的款式、面料、色彩以及流程更为注重。而起球对织物外观和手感产生很大的影响，现在越来越引起生产者的注意。因此，对于改善织物起球性能的研究也体现出其特殊的现实意义。 1.2 羊毛的结构和形态特征 1.2.1 羊毛的分子结构 羊毛是天然蛋白质纤维，由多种 a 一氨基酸以肽键的形式结合而成 2。在组成羊毛的二_十多种氨基酸中，以二氨基酸一精氨酸、松氨酸，二羧基酸 谷氨酸、天冬门氨酸和含硫氨基酸 胱氨酸等 含量为最高，因此，在羊毛角蛋白大分子主链之间可以形成离子键、共价键、二硫键、氢键、疏水键及多肤键等空间横向交联 3。同
11、一蛋白质分子链的不同部位之间也通过胱氨酸二硫键形成交联 4，由于上述交联的存在，羊毛纤维线性大分子形成了稳定的 螺旋二级空间结构。 1.2.2 羊毛的形态特征 羊毛纤维是由许多细胞聚集而成，按其性质可分为三个组织层次，即包覆在纤维外部的鳞片层、羊毛主干 皮质层和处于纤维中心的髓质层（细羊毛没有髓质层） 5， 6。作为羊毛主体的皮质层的主要成分是被称为 角蛋白的蛋白质， 角蛋白的基 本结构是由 3个右手 螺旋彼此缠绕形成一个左手超螺旋的原纤维， 9 个原纤维围绕其他 2 个原纤维排列形成微纤维，微纤维又组装成巨原纤维，若干个巨原纤维堆积排列形成皮质细胞，如图 1所示 7、 8。原纤维和巨原纤维都
12、是通过二硫键交联，极大地增强了整体结构的稳定性。 2 图 1 羊毛的形态结构 1.2.3 羊毛鳞片结构 鳞片层是毛纤维特有的结构之一，它的存在使羊毛具有特殊的光泽和缩绒性，同时也导致了羊毛染色困难，易缩水和穿着的刺痒感，易起毛起球。鳞片层是由角质化的扁平壮细胞交通岗细胞膜复合物粘接而 成。羊毛的鳞片细胞由三部分组成：鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层。 a.鳞片表层，又称表皮细胞薄膜层，大约由四分之三的蛋白质和四分之一的类脂物组成9， 10，其中蛋白质部分胱氨酸含量约为 12%，甘氨酸，谷氨酸的含量也较高。类脂物部分为脂肪酸混合物。鳞片表层具有极强的疏水性和良好的化学惰性，能够抵抗酸、碱、氧化剂以及
13、酶的侵蚀，阻碍染料上染和聚合物的附着。 b.鳞片外层，位于表层内侧，是一层较厚的蛋白质，主要由角质化蛋白质构成，结构坚硬难以被膨化，是羊毛鳞片的主要部分。它又可细分为 A、 B 两层。其中， A 层位于外侧，胱氨酸含量很高，是羊毛结构中含硫量最高的部位。 B 层位于内侧，其含硫量稍低，但仍比其它部位的含硫量高。 c.鳞片内层，位于鳞片层的最内层，又含硫量很低的非角质蛋白质构成。由于该层胱氨酸含量低，且极性氨基酸含量很高，所以其化学性质活泼，易于被化学药剂、水等膨润 11-13，可以被蛋白酶降解。 1.3 羊毛织物的起球过程 起球的过程是毛球形成和脱落的一个动态平衡过程，主要分为四个阶段：毛茸形
14、成；毛茸间相互纠缠形成球粒；球体不断增长；球粒脱落。 3 1.3.1 毛茸的形成 当羊毛织物受到外界的摩擦作用时，纱线内层的绒纤 维因纤维表面的鳞片结构相互嵌合，使内层毛纤维不易滑出。而纱线外层的毛纤维与外界物体直接接触，相互摩擦，由于羊毛纤维顺向摩擦系数比逆向摩擦系数小，这样加速了纤维的松动并滑出纱线表面，形成毛茸。对于羊毛针织物而言，由于织物的结构比较松散，纱线中的纤维受到的约束小，在受到外力作用时，容易滑出纱线，在织物表面形成毛羽。 1.3.2 毛茸纠缠成球及球体增长 当织物表面形成毛茸且尚未纠缠时，那些一端被握持的松散的纤维端在摩擦力作用下，会迅速调整自己的方向与外力方向一致，因而使其
15、所受的摩擦负荷最小，而当毛茸的密度达到一定程 度时，露出织物表面的纤维端就会同临近纤维端搭接，或与断裂纤维及外来物搭接形成一个结点，这些纤维将成为固定的纠缠纤维，同时所形成的结点也将诱发起球过程的形成。此时，在磨擦过程中产生的卷绕加捻，使纠缠变得更紧，固着纤维牢牢地卷入毛球结构中，纤维不再能调整自己的方向与外力一致，所以固着纤维所受的摩擦负荷增加。如果加在固着纤维上的摩擦负荷超过固着纤维中某根纤维的强力，则这根纤维断裂。如果加在固着纤维上的摩擦负荷低于固着纤维中某根纤维的强力，但高于它与纱线的摩擦力，则这根纤维被抽拔出来。一旦固着纤维被拉出，它多出的长 度就卷入球体内，因而球体不断“长大”。当
16、一根固着纤维完全抽拔出或断裂，将有新的固着纤维代替它，这根新的固着纤维的产生不依赖于原来产生的绒毛数量，是直接从纱线结构中产生的，这个过程类似于新毛茸的产生。 1.3.3 球体脱落 织物表面球粒是由于固着纤维受到疲劳损伤或其它破坏而引起的断裂，此时作用在球体上的摩擦负荷大于固着纤维的综合抵抗力，或者在两个因素同时作用下从纱线结构中被拔出，此时作用在球体上的摩擦负荷小于固着纤维的抵抗张力，但大于固着纤维同纱线间摩擦力。织物表面的球粒在反复摩擦过程，其固着纤维一端纠缠于球粒 中，一端固着于纱线结构中。当外力所施加的摩擦负荷较大时，对固着纤维会产生一定拉伸。在拉伸循环中，纤维内部结构的破坏积累到受不
17、住这种拉伸力时纤维被拉断，从而引起固着纤维断裂，球粒脱落。 1.4 本课题的选题和研究内容 1.4.1 选题的目的和意义 羊毛是天然蛋白质纤维，它具有细、轻、柔软、保暖性能好等优良的特性。由于羊毛加工而成的针织物具有手感柔滑，轻暖，毛面丰满，穿着舒适等特点。近年来，随着人们生活4 水平的提高，消费档次也在不断提高，以其特有的优点，越来越受到消费者的喜爱。羊毛纤维具有特殊的性能，然而，羊毛针 织品起球的检测国际上还没有统一的标准，各个企业所用的测试方法不尽相同，在国际国内贸易中常出现纠纷，企业正需要统一的羊毛针织物起球测试标准。同时，企业为了控制羊毛的起球，主要采用高品质的羊毛原料，加大纱线的捻
18、度。织物密度，这些会影响产量并提高生产成本，羊毛原料价格昂贵，如何在保证羊毛针织物起球等级符合要求的情况下，降低生产成本，是有待研究的问题。因此本课题对羊毛针织物的起球性能进行研究。 1.4.2 本课题研究的主要内容 针对目前企业对羊毛针织物起球测试所使用的方法以及企业的生产加工实际，本课题研究的主 要内容包括： 1 羊毛针织物起球测试方法的确立 采用起球箱（ ICI Pilling Box）对羊毛针织物起球测试。 2 羊毛针织物起球影响因素分析 利用最佳尺度回归分析方法，研究羊毛纤维的性能、纱线捻度及力学性能、织物密度对羊毛针织物起球的影响程度，得到影响羊毛针织物起球的主要因素。包括： （
19、1） 羊毛与腈纶混纺比对起球的影响 （ 2） 纱线捻度对毛针织物抗起球性能的影响 （ 3） 纺纱方法对毛针织物抗起球性能的影响 （ 4） 纱线支数对毛针织物抗起球性能的影响 （ 5） 编织的机号对毛针织物抗起球性能的影响 （ 6） 织物组织对毛针织物抗起球性能的影响 （ 7） 缩绒整 理对毛针织物抗起球性能的影响 5 第二章 实验 2.1 仪器和材料 （ 1） YG511 型滚箱式起球箱：立方体箱，未衬软木前内壁每边长为 235mm。箱体的所有内表面应衬有厚度 3.2mm 的软木。箱子应绕穿过箱子两对面中心的水平轴转动，转速为（ 60士 2） r/min。箱的一面应是可打开的，用于试样取放 （
20、 2）聚氨酯载样管每个起球试验箱需要 4个，每个管长 140mm，外径 31.5mm，管壁厚度 3.2mm，质量为 52.25g。 （ 3）羊毛针织物 （ 4） PVC 胶带， 19mm 宽。 （ 5）缝纫机 （ 6）评级箱：用白 色荧光管或灯泡照明，保证载试样的整个宽度尚均匀照明，并且应满足观察者不直视光线。 2.2 实验原理 原理： 安装在聚氨酯管上的试样，在具有恒定转速、衬有软木的木箱内任意翻转。经过规定的翻转次数后，对起毛和起球性能进行视觉描述评定。 2.3 实验方法 第一步 取样 从样品上剪取 4 个试样，每个试样的尺寸为 125mm*125mm。在每个试样上标记织物反面和织物纵向。 第二步 缝合 取 2 个试样，如可以辨别，每个试样正面向内折叠，距边 12mm 缝合，其针迹密度应使接缝均衡，形成试样管，折的方向与织物的 纵向一致。取另 2 个试样，分别向内折叠，缝合成试样管，折的方向应与织物的横向方向一致。 第三步 试样安装 将缝合试样管的里面翻出，使织物的正面成为试样管的外面。在试样管的两端各剪 6mm端口，以去掉缝纫变形。将准备号的试样管装在聚氨酯试样管上，使试样管的两端距聚氨酯
