1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 聚乙二醇改性锦 /丙交织面料的吸湿速干性研究 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 I 摘要： 该课题以 锦 /丙交织面料 为基布，以 聚乙二醇 为改性材料， 研究织物经过改性之后的各个方面的性能，以此来了解 聚乙二醇（ PEG）改性对锦 /丙交织面料吸湿排汗性能，以及物理机械性能的影响。分析不同浓度聚乙二醇（ PEG）对织物性能的影响程度。 研究结果表明 ： 经 聚乙二醇（ PEG） 改性后的 锦 /丙交织面料具有更好的吸湿排汗性能 ，与原基布相比， 改性面料吸湿性、透湿性 显著提高，断裂强度、 断裂伸长
2、率 有所提高，但 刚柔性 下降， 手感硬挺。不同浓度聚乙二醇（ PEG） 改性的 锦 /丙交织面料性能不同，浓度越高，面料的吸湿性、透湿性更为显著，面料手感更硬挺。 关键词 ： 聚乙二醇（ PEG），锦 /丙交织面料，吸湿性，透湿性 II Research on Moisture Absorption and Quick Drying Properties of Nylon/PP Interwoven Fabrics Modified with PEG Abstract： This topic to Nylon/PP Interwoven Fabrics for the base fabric
3、, With polyethylene glycol as modifying material, study after by modification of the fabric of all aspects of performance, in order to understand the polyethylene glycol(PEG)modification on the f Nylon/PP Interwoven Fabrics wicking performance, and the physical and mechanical properties. Analysis of
4、 different concentration of polyethylene glycol (PEG) the degree of influence on the fabric properties. The results show that: The polyethylene glycol (PEG) modified Nylon/PP Interwoven Fabrics has better moisture wicking performance, compared with the original fabric, Moisture permeability of Modif
5、ied fabric Moisture Absorption and Quick Drying of Modified fabric significantly increased, Breaking strength, elongation at break increase, but decreased Rigid, stiff feel. Different concentrations of polyethylene glycol (PEG) modified Nylon/PP Interwoven Fabrics different performance, The higher t
6、he concentration, fabric moisture absorption, water vapor permeability even more significant, more fabrics feel stiff. Keywords: polyethylene glycol (peg); Nylon/PP Interwoven Fabrics; Moisture Absorption and Quick Drying; Moisture permeability III 目 录 1 绪 论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 历史背景、发展现状、发展趋势 . 1 1.2
7、.1 历史背景 . 1 1.2.2 发展现状 . 1 1.2.3 发展展望 . 2 1.3 锦 /丙交织面料 . 3 1.3.1 锦纶 聚酰胺纤维 . 3 1.3.2 丙纶 聚 丙烯纤维 . 3 1.4 聚乙二醇 . 4 1.5 锦 /丙交织面料的吸湿排汗原理 . 4 2 实 验 . 6 2.1 样品准备 . 6 2.2 工艺流程 . 6 2.2.1 工艺配方 . 6 2.2.2 工艺流程 . 6 2.3 滴水扩散时间测试 . 6 2.3.1 滴水扩散时间定义 . 6 2.3.2 测试方法 及步骤 . 6 2.4 蒸发速率测试 . 6 2.4.1 蒸发速率定义 . 6 2.4.2 测试方法及步
8、骤 . 6 2.5 透湿量测试 . 7 2.5.1 透湿量定义 . 7 2.5.2 实验仪器 . 7 2.5.3 测试方法及步骤 . 7 2.6 芯吸高度测试 . 7 2.6.1 芯吸高度定义 . 7 2.6.2 实验仪器 . 8 2.6.3 测试方法及步骤 . 8 2.7 刚柔性测试 . 8 2.7.1 刚柔性定义 . 8 2.7.2 实验仪器 . 8 2.7.3 测试方法及步骤 . 8 2.8 机械性能测试 . 8 2.8.1 实验仪器 . 8 2.8.2 测试方法及步骤 . 8 3 实验数据分析 . 9 3.1 织物 结构 . 9 3.1.1 织物组织结构 . 9 3.2 滴水扩散时间
9、. 9 3.2.1 实验数据 . 9 3.2.2 实验数据与结果分析 . 10 3.3 蒸发速率 . 10 3.3.1 实验数据 . 10 IV 3.3.2 实验数据与结果分析 . 10 3.4 透湿量 . 10 3.4.1 实验数据 . 10 3.4.2 实验数据与结果分析 . 11 3.5 芯吸高度 . 11 3.5.1 实验数据 . 11 3.5.2 实验数据与结果分析 . 12 3.6 刚柔性 . 12 3.6.1 实验数据 . 12 3.6.2 实验数据与结果分析 . 13 3.7 力学性能 . 13 3.7.1 实验数据 . 13 3.7.2 实验数据与结果分析 . 13 4 结
10、论 . 15 参考文献 . 16 致 谢 . 错误 !未定义书签。 1 1 绪 论 1.1 概述 近年来 ， 人们对 服用纤维材料的要求不仅 仅是为了遮体、实用、耐穿，对 服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求 也 越来越高 。随着生活水平的不断提高，人们对身体健康更加重视， 增加在户外 运动、锻炼 的时间 。大量的运动时会出现 汗流浃背情况 ，就需要服装能够吸湿并快速干燥，以免 服装粘贴皮肤而产生冷湿感 1。 吸湿排汗面料就是同时兼具吸湿性和排汗性的面料。 吸湿排汗功能即是通过织物结构设计或纤维改性等方式，改变织物对水分之吸湿、移动、排汗等性质，同时能够具有吸水性和快干性。吸湿排汗纤
11、维是利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经过芯吸、扩散、传输等作用，迅 速迁移至织物的表面并发散，使其能够快速挥发，从而保持人体皮肤的干爽感。同时 ,在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，始终能够保持织物与皮肤间舒适的微气候状态，达到提高舒适性的目的。 1.2 历史背景、发展现状、发展趋势 1.2.1 历史背景 众所周知：天然纤维以棉为例，其吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿膨胀，其运气性下降并粘贴在皮肤上，同时， 水分 发散速度也较慢，从而给人体造成一种冷湿感； 合成纤维 以涤纶为例，其吸水性小，透湿性能差，由于其静电积累而容易引起穿着时产生纠缠的麻烦，尤其在活动
12、时容易产生闷热感 2。 在满足社会日益增长衣着方面，合成纤维早就担负起了重要角色， 人们从未间断进行纤维改性研究。当然，提高纤维吸湿性和透湿性是各国纺织生产和科研部门最关心的研究方向。 吸湿排汗纤维织成的面料因具备质轻、导湿，快干、凉爽，舒适，易清洗，免熨烫等优良特性，而广泛应用于运动服，户外、旅游休闲服，内衣等领域，深受消费者青睐。市场上 ， 从机织到针织，从纤维到纱线，从面料 到服装，家纺，随处可见吸湿排汗纤维产品的身影，已经形成了一条完整的吸湿排汗纤维产业链 3。 近几年的国内纺织品市场上 ， 对吸湿排汗纺织品需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。 1.2.2 发展现状 为提高服用的舒
13、适性，美国、日本、韩国、中国台湾等著名纤维公司相继研究并推出具有吸湿排汗性能的新型纤维。此类产品都是通过纤维截面异形化来增加毛细管效应，使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生芯吸作用而具有吸湿导湿性能 4。 Coolmax纤维 5： 杜邦公司独家研究开发的功能性纤维，不仅截面形状独特 四管状，又是中空纤维，而且纤维的管壁还透气。正是由于这种纤维的独特物理结构，导致了它的吸湿、排汗、透气特性，也就是面料有很好的毛细效应。可随时将皮肤上的汗湿抽离皮肤，传输到面料表面从2 而迅速蒸发，使皮肤保持干爽和舒适。通过 CoolMax 功能性纤维面料与其它面料干燥率的比较，发现无论在短时间或较长时间内，
14、CoolMax 功能性纤维面料的干燥速率都明显好于其它面料，CoolMax 功能性纤维面料的干燥率差不多是棉的 2 倍 。 将 CoolMax 功能性纤维面料应用于牛仔织物上，其强大的透气性和良好的吸湿控制，将使穿着者的皮肤保 持干燥，减少体能消耗，使出汗不再成为一个扰人的 问 题。 吸湿排汗纤维 CoolTech： 台湾新光合成纤维股份有限公司 研制生产的。它采用了特殊的十字断面沟槽设计，提供了快速传导水 分 的管道，使纤维同时具有良好吸湿、导湿及快干功能，再加上纤维与皮肤接触点因断面设计而减少，保证流汗后的肌肤依然保持优越的干爽感 。 主要应用 ： 1、工作服 ： 衬衫 、 外套 、 夹克
15、背心 。 2、 休闲类 ： 时装 、 套装 、 内衣 、 胸罩 、 帽子 。 3、 运动类 ： 手套 、 袜子 、 护膝 、 毛巾 、 运动衣裤 。 Coolnice吸湿导汗凉爽纤维 ： 顺德金纺集团与东华大学合作开发的异形截面涤纶 。 Coolnice每根 单纤 周围存在四条微管道，使纤维间产生较大的空隙而具有良好的毛细效应，水分的扩散明显加快，润湿蒸发面积显著增大，水分的扩散和干燥速度大大增强，从而具有良好的吸湿、排湿和 透 湿功 能 ，同时由于汗水的大量蒸发带走人体部分热量，使得体表温度有所下降，从而使人有凉爽的感觉，故被称为吸湿导汗凉爽纤维。它特别适合生产运动及休闲场合穿着的服装面料，
16、如户外休闲装、衬衫及凉爽牛仔布等。 Coolbs纤维 ： 中国石化仪征化纤股份有限公司 的采用了全新的纤维截面形状设计，将毛细管原理成功地运用到纺织品表面结构，使其能够快速吸水、输水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽。同时，由于聚酯纤维具有较高的湿屈服模量，在湿润状态时也不会像海 绵 纤维那样倒伏，所以始终能够保持织物与皮肤间的微气候状态，达到提高舒适性的目的 。 产品用途 ： 运动服、运动裤、衬衫、夹克、高尔夫装、内衣、袜子等。 Coolplus 纤维 6是新一代模仿 自然生态、并赋予纤维表面对称沟槽的新型高科技功能舒适性改性聚酯纤维，使得纤维的吸湿排汗速度比棉快，使皮肤表面保持干燥，使人
17、有凉爽、清新又无寒冷的感觉，微孔效应使其更具温暖、柔软、活泼的手感。与 Tencel纤维、棉纤维以适当配比，批量纺制成混纺纱，设计和开发出针织内衣、恤衫、衬衫面料产品，制成品既体现 Coolplus纤维的吸湿快干、挺括，又融入了 Tencel纤维的光泽优雅、软滑悬垂及棉纤维的自然风格，并注重了生产全过程的生态性加工。产品具有高吸湿排汗的舒适性，防起球，抗皱的功能，并符合生态纺织品的质量标准要 求，是产品开发的目标和着眼点，产品投放市场后深受消费者的欢迎。 1.2.3 发展展望 吸湿排汗纤维是一种功能性纤维，由此制作的功能性面料市场份额巨大。未来衣用织物将朝舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒
18、适性和功能性的特色，吸湿排汗及相关功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势。 吸湿排汗纤维的发展日新月异 , 特殊功能性纺织品不断被开发出来 , 由于其功能优异且价格具竞争力 , 未来吸湿排汗织物除了用在运动服、休闲服、内衣等衣着用途之外 , 将朝多用途发展 , 3 如鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域 , 市场将不断扩 张。随着衣着用织物朝着舒适、健康的方向发展，吸湿排汗织物将在更大的范围中得以应用，发展，并逐渐普及到日常衣物中 7。 1.3 锦 /丙交织面料 1.3.1 锦纶 聚酰胺纤维 锦纶纤维是用聚酰胺聚合物纺制的合成纤维。锦纶纤维是用熔融纺丝法制成的，它有近似圆形的截面，纵向表面均匀
19、、光滑无特殊结构。如果是异形丝，截面形状由喷丝孔决定。锦纶的结晶度较高，达 50 60，甚至到 70。锦纶的比重较小，为 1.14，除丙纶、乙纶外，在纺织纤维中，锦纶是最轻的。它的长丝适宜于做轻薄的丝织物原料。锦纶纤维的强度在合成 纤维中是最高。 锦纶的弹性模量较低，在小负荷下容易变形，所以锦纶所制服装容易变形，这是锦纶纤维的一大缺点。锦纶纤维的弹性恢复能力很强，伸长 4时，能 100的恢复，除氨纶外，所有纤维中居首位，锦纶的耐磨性在所有纤维中也占首位，比棉高 10 倍。耐疲劳的能力也很好。锦纶还具有较好的吸湿性，但差于天然纤维。锦纶的耐光性和耐热性较差，这是锦纶的第二大缺点，现常用聚合物内添
20、加耐光剂和热稳定剂来改善其耐光性和耐热性。锦纶 6的熔点为 215 220，软化点为 180；锦纶 66的熔点为 250 260，软化点是 220。锦纶 纤维遇火收缩、熔融。然后燃烧灰烬呈硬的焦茶色珠状。锦纶耐碱不耐酸 8，在 95下，用 10的氢氧化钠处理 16h，强度损失可忽略不计。但对各种浓酸 (HCL， H2SO4， HNO3)及热的甲酸的抵抗力极差，在酸中，酰胺键水解而使大分子链被破坏而溶解。 锦纶纤维的用途很广，长丝可以做袜子、内衣、运动衫、滑雪衫、雨衣等，短纤维与棉、毛及粘胶混纺后，使混纺织物具有良好的耐磨性和强度。锦纶纤维还可用作尼龙搭扣、地毯、装饰布等；工业上主要用来制造帘子
21、布、传送带、鱼网、蓬帆等 9。 1.3.2 丙纶 聚丙烯纤维 用 聚丙烯作原料经熔融纺丝法制得的纤维，称为聚丙烯纤维，在中国称为丙纶纤维。丙纶纤维的原料来源丰富，价格低廉，生产工艺简单，所以产品成本较低，加上丙纶纤维性能优良，生产发展很快 10。 丙纶纤维比重很小，仅 0.91左右，比水还轻。断裂强度和断裂伸长率通过改变抽伸倍数来达到。一般情况下，丙纶纤维的强度较高，短纤维可达 2.6 5.7cN/dtex，长丝达 2.6 7.0cN/dtex。断裂伸长率达 20 80， 所以丙纶织物也较为耐磨。丙纶的弹性很好，弹性回复能力与锦纶 66和涤纶相仿，比腈纶好，弹性回复能力中，尤其 是急弹性回复能
22、力较大，在室温下，丙纶已处于高弹态。丙纶的玻璃化温度为 -3.5 18 ，软化点为 140 160 ，熔点为 165 173 。丙纶的软化点、熔点比其他纤维都低，所以在加工和使用时要特别小心，温度不宜过高。丙纶纤维不耐干热，耐湿热的性能较好。在沸水中煮沸几小时不变形，在干燥情况下受热 (如温度超过 130 )时，会因氧化而产生裂解作用。为此，在丙纶纤维生产中常常加上抗老化剂 (热稳定剂 )，以提高丙纶4 耐热性。丙纶的吸湿性很差，在标准大气条件下，回潮率几乎为“零”。染色性能也很差，从而限制了使用。丙纶的耐光性 能特别差，容易老化，生产中还常加防老化剂，使它的耐日光性与棉相近。丙纶的化学性能比
23、其他合成纤维较好，如以 20 的烧碱液在 70 温度下处理一周 (涤纶已损坏 )或以 20 的浓盐酸处理一周 (锦纶已损坏 )，丙纶纤维强度不受影响，但长时问在 50 硝酸或 50 硫酸中处理，强度也会降低 11。 丙纶纤维的品种有长丝 (包括未变形长丝和膨体变形长丝 )、短纤维、鬃丝、膜裂纤维、中空纤维、异形纤维、各种复合纤维和无纺织布等。主要用作地毯 (地毯底布和绒面 )、装饰布、家具布、各种绳索、条带、鱼网、吸油毡、建筑增强材料、包装材料和工业 用布，如滤布、袋布等。在衣着方面应用也日趋广泛，可与多种纤维纺制成衬衣、外衣、运动衣、裤子等。由丙纶中空纤维制成的絮被，质轻、保暖、弹性良好 1
24、2。 1.4 聚乙二醇 目前比较常见的 PEG13，由于聚合条件不同，低级的为液体，有 4种： PEG200， PEG300， PEG400，PEG600；高级的为固体，也有 4种： PEGl000， PEGl540， PEG4000和 PEG6000（数字为它的平均分子量）。 聚乙二醇是水溶性的不挥发的油状物，可溶于大多数极性溶剂，在脂肪烃、苯等非极性溶剂中不溶。聚乙二醇在极 性溶剂中的溶解度随分子量的增加而下降。 聚乙二醇有很强的吸湿性，但随着分子量的增加，吸湿性迅速降低，聚乙二醇 6000几乎不吸湿。将高分子量的固态聚乙二醇与低分子量的液态聚乙二醇混合，则吸湿性介于两者之间。 聚乙二醇分子中可参与化学作用的是分子链两端的两个羟基。聚乙二醇分子含有化学性质不活泼的醚的结构，故其性质稳定，耐热，不会酸败，不易发霉，没有腐蚀性，无毒性，对皮肤无刺激性和敏感性，但能与许多物质形成不溶性配合物。
