1、 - 1 - 毕业设计 开题报告 纺织工程 聚乙烯吡咯烷酮改性锦 /丙交织面料的吸湿速干性研究 一、选题的背景、意义 1、历史背景 化学纤维品种的异军突起，出现了许许多多新品种，特别是 20 世纪 90 年代，每年登录的化学纤维新产品在 800 个以上，最近几年每年都有 1100 个品种以上，所以化学纤维品种成万成几十万个无法说清楚。化学纤维的排号代表着化学纤维的特性，其排号稍有变化，性能、风格、面貌和用途都有很大不同。 纺织品需具备某些新功能赋于纺织品新的功能在 20 世纪 80 年代开始还要求是单项性能的，如远红外辐射吸收性、抗紫外线辐射、抗静 电、阻燃、防水、防油污性能等，也就是说只具备
2、其中一项即可。但 20 世纪 90 年代中期以后，尤其是进入新世纪已经呈现出一个非常明确的概念，包括一些性能和功能也并非要求是单项性，而是要求纺织品具有多项功能性要求，如油田工作服，除要求具备抗静电性能之外，还要求具有抗油污性能。而对一些特殊作用的纺织品也提出了许许多多性能和功能的要求 1 。 2、国内外发展现状 日本、美国先后投入巨资开发具有吸湿排汗功能的相关产品，其开发研究水平处于领先地位。如日本旭化公司首创的高吸放湿聚氨酯纤维 ，帝人公司开发的聚酯中空 Wellkey 纤维，尤尼契卡公司的 Hygra 纤维，可乐丽公司开发的 Sophista 纤维，大阪工业技术研究所等单位开发的所谓 “
3、 挥汗纤维 ” ，吸水、吸汗性聚丙烯腈纤维 Colax 和 Swift 以及美国杜邦的 Coolmax 2 。 近年来，我国也有一些厂家进行了开发研究。如我国台湾省中兴纺织的 Coolplus 、远纺的Topcool、豪杰的 Technofine 等吸湿排汗纤维，都已有较大的产能，开发了系列的长丝和短纤产品。广东顺德金纺集团开发了导湿干爽型涤纶 长丝 Coolnice，江苏盐城化纤集团有限公司开发出的 167DT、 334DTINY 三异型凉爽纤维系列现也已开发出系列长丝产品投放市场。 3、发展趋势 吸湿排汗纤维还可以被应用于紧身衣裤领域。紧身衣裤的穿着舒适性主要由紧身衣裤和皮肤表面间水分及湿
4、度之间的关系 (衣服内气候 )、紧身衣裤在和皮肤接触时的压力或肌肤接触感风格等因素来决定。吸湿排汗纤维优异的吸湿性和快干性对改善衣服内气候有着良好的效果，从而可以改进紧身衣裤的穿着舒适感 3 。 - 2 - 二、相关研究的最新成果及动态 1、 引言 吸湿排汗纤维是指利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面，并发散达到导湿快干的目的，人们也将该种纤维称为可呼吸纤维。 聚乙烯吡咯烷酮 (Polyvinylpyrrolidone)简称 PVP，分子式如图 1所示，是一种非离子型高分子化合物，是 N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，且被研究得最深、广泛的精
5、细化学品品种。聚乙烯吡咯烷酮是具有吸湿性易流动的粉末，无臭或微臭，溶于水、碱、酸及极性有机溶剂，具有很强的膨胀性能和与多类物质的络合能力。由于聚乙烯吡咯烷酮既溶于水 ，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好，通常用于医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中。目前已发展成为非离子、阳离子、阴离子 3大类，相对分子质量从数千至一百万以上的均聚物、共聚物和交联聚合物系列产品，并以其优异独特的性能获得广泛应用。 图 1 聚乙烯吡咯烷酮分子式 2、正文 （一）、吸湿 排汗织物的发展前景 吸湿快干面料其截面特有的沟槽设计能有效的增加纤维对水分的传导面积，使水分的传导面积成倍的增加，同时沟槽犹
6、如一条条水沟，源源不断地将人体显汗的水分快速传导到面料的外层，然后通过辐射一对流一蒸发保持了皮肤的干爽 1 。 吸湿快干面料不但具有优良的手感、透气性、柔软等特性。而且具有快速导湿快速散湿的特点。对显汗较多的人体，这种面料能快速将人体的显汗从皮肤经由织物里层导向外层，然后汗液在植物外层迅速扩散并与空气对流而带走水分，水分是在吸收人体与面料滞留水分 的热量后以蒸发的形成被散发到空气中的，因而面料的温度就会降低，使人体与服装之间的微气候始终保持干爽，人体就会感到舒适 4 。 （二）、吸湿排汗织物目前遇到的问题 吸湿快干面料首先反应在原料多沟槽异纤的研制方面，是一个技术性含量较高的项目；染色也是一个
7、较为棘手的坏节，其主要生产难点： （ 1）、异形涤纶丝的制取方面 异形的喷丝板的喷丝孔要求严密的设计，孔径的均匀等问题，还要严格控制好纺丝温度，掌握好压力及均匀平衡压力，后道加工也要非常的严谨。 - 3 - （ 2）、染色方面 染色提升面 料价值的中间重要手段，如何把握住色差，防止沾色等问题值得关注，因此，我们应做好以下几点： 、选料要准确，将两种不同的纤维染上同一个颜色，应准确把握各组合染料能否达到最终颜色，拼色组合要选择配伍性好的染料，色牢度要求也不容忽视。 、染前织物的润湿，在染色前，要将织物在一定温度下渗透，达到一定的吸水性，有利于染色的进行。 、染涤后的还原清洗：通过还原清洗去除染涤
8、过程中沾在织物上的分散染料 5 。 （ 3）、后整理方面 后整理是加强面料性能的重要因素，其关键在于：严格按 比例要求正确配制好亲水助剂，坚持走正确的工艺流程路线，杜绝非正常的操作，控制好定型的温度、时间，把握好各参数的稳定性。 （三）、吸湿排汗织物的发展趋势 吸湿快干面料具有其独特的功能，本产品实用性是很广的，但目前的市场上主要是流行户外运动有较多的应用，当然其设计产品多样，可以满足各种用途的需要，如：各种运动型的衣服、婴儿用品、毛巾、擦洗布，既可擦户外餐具等物件，适当的时候还可以做澡巾、可以用来端发烫的餐具、作为坐垫或物品垫，放贵重的东西，如相机、过滤水或咖啡，排除杂质、吃饭的时候做餐巾、
9、做领围或头带都是不错的 选择、户外引火可以作为引火材料、可以作为户外受伤的医用材料，止血或绑扎、户外鞋不合脚时可以做鞋垫、户外游戏时的道具、擦脚布、透气性佳，可蒙脸挡灰沙。因此， 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。 3、结论 吸湿快干功能性面料功能独特，它的开发必将把运动、休闲服装产业推向一个更高的层次。因此，产业化的意义远大，市场前景也非常的看好，未来肯定会产生良好的社会效应及社会经济利益。当然，展望前景的同时，也必须要清楚的认识到目前的各种生产难点，并且要大胆的去实践来修补不足，围绕着特殊纤维、特殊的纺织助剂、 染色及有关的后处理提出了新的课题与挑战。 因此，聚乙烯吡咯烷
10、酮改性锦 /丙交织面料的吸湿排汗性能的研究是很有发展潜力的 6 。 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标 1、课题的研究内容 本文主要研究锦 /丙交织面料经聚乙烯吡咯烷酮涂层整理后的吸湿排汗性能。本人认为，在织物上涂层后具有的吸湿排汗性能这一研究方案是可行的。 现在市场上各种各样的功能性纤维很多，但不是所有的化学纤维都具有吸湿排汗的性能，如果将研究生产吸湿排汗性能的纤维的一些 努力与资金去研究经聚乙烯吡咯烷酮涂层后的织物，那- 4 - 么研究人员的幸苦努力与资金会大大减少，而研究人员节省下来的幸苦努力与资金可以用于另一些新产品的研究和开发。 2、采取的研究方
11、法、技术路线 对于聚乙烯吡咯烷酮改性锦 /丙交织面料的吸湿速干性研究，本人采取的研究方法是实验法。通过实验方法对锦 /丙交织面料做改性处理。 实验步骤如下： （ 1）、配取溶液。配取溶液 a.聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）占 5%，水性 PU 占 4%的溶液，再配取溶液 b.聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）占 10%，水性 PU 占 4%的溶液。取样： 40 cm40cm 的锦 /丙交织面料 2 份。在溶液 ab 里各浸入 5 份样品。样品浸润后取出，放到压液辊上辊压，使其带液率为 50% 70%。接着把样品放入 90 的烘箱内烘干，烘干后，在将样品放入 160 的烘箱内烘30s。 （ 2）、将步骤（
12、1）里做过处理的样品做以下实验：芯吸高度、透湿率、吸水率、滴水扩散时间、蒸发速率、刚柔性、抗静电性、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度。 （ 3）、纤维形态结构分析：用显微镜观察原纤维（包括经纬纱）以及涂层整理后纤维的纵、横截面变化情况。 3、研究难点 研究的一大难点是实验过程。对于聚乙烯吡咯烷酮改性锦 /丙交织面 料的吸湿速干性研究，需要 有必要的仪器、设备、材料、场所等，可是在这些方面存在一定的困难。因此，本人会寻求老师的帮助，在老师的帮助下，对于研究的一些实验器材、样品材料、实验场所等的一些难点有有了很好的解决。在实验过程中，遇到一些本专业范围外的知识难点，本人会独立思考，查阅书籍以及网络资
13、料，刻苦钻研，如自己不能解决，就会问懂这方面知识的同学，再者就是问老师。 研究过程中，由于做实验会、写论文占用大量时间，但是本人正确处理了课堂学习、实习、就业等与实验研究、论文写作的关系，不怕困难，抓紧时间，有序守时，保质保量地 完成写作任务。 4、预期达到的目标 （ 1）、查阅有关聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）的性能及其在纺织品改性上的应用、以及吸湿排汗（或吸湿速干）型面料的组织结构设计原理及应用研究的国内外文献，通过分类整理并加工，撰写出 1 篇有关聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）的性能及其在纺织品改性上的应用，以及吸湿排汗（或吸湿速干）型面料的应用、设计原理与测试方法的文献综述。 （ 2）、认真通
14、读指导教师指定的与本研究课题密切相关的 1 2 篇外文文献（英文），并将其部分内容翻译成中文。 （ 3）、通过了解织物吸速干性，包括 芯吸高度、透湿率、吸水率、 滴 水 扩散时间、蒸发速率等指标， 以及悬垂性、织物风格、机械性能等指标的 测试方法 ，研究聚乙烯吡咯烷酮改性对锦 /丙交织面料吸湿排汗（或吸湿速干）性能，以及 物理机械性能 的影响。 - 5 - （ 4）、通过拟写提纲、写成初稿、自查修改、教师修改、定稿等五个步骤，写出 1 篇论据充分、文字通顺、格式规范的毕业论文。 四、论文详细工作进度和安排 1、 2010 年 10 月 18 日 2010 年 10 月 30 日： 教师确定毕业
15、论文题目，学生完成选题 ； 2、 2010 年 10 月 30 日 2010 年 12 月 30 日：学生 完成论文参考文献的查阅、外文翻译、文献综述、 开题报告 ； 3、 2011 年 01 月 04 日 2011 年 03 月 28 日： 完成论文的准备、初稿撰写 ； 4、 2010 年 03 月 31 日 2011 年 05 月 14 日： 毕业论文修改和定稿上交 ； 5、 2011 年 05 月 15 日 2010 年 05 月 25 日： 毕业论文评阅 ； 6、 2011 年 05 月 26 日 2011 年 05 月 30 日：毕业答辩及成绩评定。 五、主要参考文献 1.姚穆，纺织
16、面料的发展趋势与新材料技术的应用 J 2002 年 3 月 30(3)： 133-138 2.王耀武，杨建忠 . 吸汗快干凉爽型纤维及织物的开发 现状 J四川纺织工业 2003(3)：24-26. 3.赵兴张兴祥张华吸湿排汗纤维及面料的应用与发展 J 第六届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文 2006(5):304-307 4. 周卫东 新型吸湿排汗纤维的开发及应用 J合成纤维工业 2002 年 6 月 25(3)： 37-39. 5 孙俊科，染整生产对吸湿排汗类针织物的影响 J，济南纺织化纤科技 ,2007(1):41-43 6 郭华，秦庆才，王国德，可吸湿排汗的新型聚酯纤维的研制 J，聚酯工
17、业， 2006,3(3):31-33 7. 罗巨涛 ,徐璀 ,张训天 ,涤纶织物吸湿排汗整理 J 印染 2006 3:34-36 8.陈丽华组织结构对吸湿排汗织物性能的影响 J棉纺织技术 2007 年 5 月 35(5)： 261-264. 9.T V Ralnam. Coolmax altatm high tech-performance with comfortable nature feel. Textile Asia, 1996, (9): 76-85 10. F. Kar, J. Fan, W. Yu, and X. Wan Effects of Thermal and Moisture Transport Properties of T-shirts on Wearers Comfort Sensations Fibers and Polymers 2007, 8(5)： 537-542 11 胡家军 , 赖红敏，吸湿排汗（快干）纤维的应用及开发 J.2010,2:11-15 12 张红霞，织物结构对吸湿快干面料导湿性能的影响 J，纺织学报， 2008,29(5):30-33 13 王锐，吸湿速 干舒适纤维及织物 J.合成纤维 .2002(11):44-48 14 唐昕 吸湿排汗纤维和织物性能及染整中若干问题研究 J 国际纺织导报 2007(1): 77-79
