1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 可乐瓶环保面料性能研究 所在学院 专业班级 服装设计与工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 ： 由于环境的不断破坏，人口激增等因素使得面料的提供面临重大挑战 。而新型环保面料的出现不但降低了面料生产对环境的污染，而且缓解了人 类对纤维的大量需求。新型环保面料必将成为未来面料发展的趋向。 本文选取了新型环保面料 可乐瓶面料和传统面料 涤纶面料，并将这两种面料 进行了强力、透气性、悬垂性、耐磨性四种性能的测试，通过对实验数据的分析和比较找出可乐瓶面料的性能优势和两种面料之间的性能差异，为以后新型环保面料在服装中的应用提供参考
2、。 关键词： 环保，强力，透气性，悬垂性 II Performance Study for Coke Bottle Fabric Abstract： The continuous destruction of the environment, population growth and other factors make the provision of fabric facing major challenges. The appearance of new environment-friendly fabric not only reduces the pollution of the
3、environment, but also alleviates the human needs of a large number of fibers. New environment-friendly fabric must become the future development trend. This paper selects a new type of environmentally friendly fabrics Coke bottle fabric and traditional fabrics - polyester fabric which tested for str
4、ength, air permeability, draping and wearing resistance. The advantages of Coke bottle fabric and the difference of two fabrics are found through the analysis of experimental data, which can provide a reference for Coke bottle fabric applying for garment. Keywords: environment protection; strength;
5、air permeability; draping III 目录 1 绪 论 . 1 1.1 选题的背景和意义 . 1 1.2相关研究的最新成果及其动态 . 1 1.3本文主要研究内容及研究方法 . 3 2 实验材料的准备 . 4 2.1 实验材料种类 . 4 2.2 实验材料的介绍 . 4 2.2.1可乐瓶面料介绍 . 4 2.2.2涤纶介绍 . 4 3 面料的性能测试分析 . 5 3.1悬垂性测试 . 5 3.1.1 测试原理 . 5 3.1.2 实验仪器 . 5 3.1.3实验内 容 . 5 3.1.4 实验数据及分析 . 5 3.2透气性测试 . 8 3.2.1测试原理 . 8 3.2
6、.2 实验仪器 . 8 3.2.3 实验内容 . 8 3.2.4 实验数据及分析 . 9 3.3耐磨性测试 . 9 3.3.1测试的原理 . 9 3.3.2实验仪器 . 9 3.3.3实验内容 . 9 3.3.4实验数据及分析 . 10 3.4强力测试 . 10 3.4.1测试的原理 . 11 3.4.2实验仪器 . 11 3.4.3实验内容 . 11 3.4.4实验数据及分析 . 12 4 结论与展望 . 13 4.1结论 . 13 4.2展望 . 13 参考文献 . 14 致 谢 . 15 1 1 绪 论 1.1 选题的背景和意义 正如工具是人类手的延长一样，衣服是针对生活环境保护并美化自
7、己的身体，使生活更加舒适。人类之所以要穿衣，是因为在人类的进化过程中，那些 用来抵御寒冷，人类开始把狩猎获得的动物的毛皮裹在身上。当时的人类，可能是在吃完动物的肉之后，把剥下来的兽皮刮去脂肪，弄薄，晾晒，通过咀嚼或者揉制使之变软后裹在身上的，这就是衣服的起源。随着时代的进步，科学技术、产业等方面的飞速发展，面料开始随之进化一一越来越重视流行时尚元素，在这个充满崇尚个性审美的市场中寻找定位的契合点，做到时尚潮流与经典传统的融合。今天，人们对衣着的时尚美感、舒适、功能特性以及生态环保性更加关注，这决定着纺织面料必然呈现多元的价值取向。纺织材料多元组合一给面料带来根本性改变的纤维在今天得 到了前所未
8、有的发展，不仅新纤维不断涌现，传统纤维也在不断提高性能和挖掘新特性。一方面，风格多样的面料需要有多种原料的共同表现，带来更多的纹样花型变化与服用性能的改善，另一方面，服装市场已经趋向品牌化运作，纤维界正积极引进这种理念，品牌纤维代表着时尚流行性与质量可靠性，为面料生产企业所认同。 科学技术的不断发展，人类驱使自然的能力也越来越高，人征服自然的野心也不断膨胀，人类为了自身的利益毫无节制地向自然索取各种资源，最终尝到了苦果。环境污染、人口膨胀、物种灭绝等全球性问题促使人们认识到，人和自然不是征服与被征 服的关系，而是要和谐共生，实现可持续发展。而新型环保面料的出现不但降低了面料生产对环境的污染（服
9、装印染加工过程中产生的污 染料和酶毒素，污染废水 1 ） ，而且缓解了人类对纤维的大量需求。新型环保面料必将成为未来面料发展的趋向 2。 世界发达国家的环保面料相当发达，已经从初期发展到中期，我国环保面料的发展和世界发达国家相比存在着很大差距，造成这个差距的主要原因是环保面料人员对面料的环保设计认识不足，环境意识差，缺乏环保设计的理论和知识，缺少支持环保产品的设计工具 3。 新型面料在环保上的贡献无人质疑，对面 料的性能（织物的服用性能是指服装在使用过程中表现出来的与人体穿着有关的性能） 4，我们还要进一步的测试。 1.2 相关研究的最新成果及其动态 环保生态话题近年来已逐渐受到人们的重视，人
10、们开始关注环保生态产品的生产和应用。台湾关于环保生态纺织品方面的研发与市场拓展，近几年取得了长足的进步 ， 如 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维。 在台湾 法规强制回收 “可乐瓶 ” 。“ 可乐瓶 ” 是于 1988 年被用作饮料的一种容器， 它 取代铁罐、铝罐、玻璃罐等耗能源的容器，而 “ 可乐瓶 ” 则具有质轻、安全、节省能源，且适于家庭使用之特性，所以于 1989 年在 美国市场销售后短期间内风行全世界，广泛用于饮料、酒类及卫生用品等的包装材料，尤其 1991 年台湾引进 PET 瓶以后，即迅速2 取代玻璃容器成为饮料及酱油之主要包装材料，且最大宗的使用范围是矿泉水容器类。 “ 可乐瓶 ”
11、是以聚乙烯对苯二甲酸酯为材料所制成的，俗称 PET5，一般捡拾资源回收品时，总是以 “ 可乐瓶 ” 为主，其他回收品为辅。 PET瓶的轻便耐用，固然令人称道，但不易自然分解的特性，会造成下水道排水口堵塞，也了形成庞大垃圾环境存在的负担，通过学校、餐厅、游乐场所、零售商、垃圾场等地方收购废 “ 可乐瓶 ” ，再压缩成每块 约 350公斤的瓶砖，运交再生公司。而再生公司对于废 “ 可乐瓶 ” 的处理流程，是经过底座分离 ，再由金属探测检测后，即可予以粉碎作业，作分级包装即可出货。 PET 瓶由于不具毒性，且气密性佳，不会产生絮状物，经再生处理即为具经济效益二次料，因其用途日趋广泛，目前二次料供应世
12、界各地， 其 可作为不织布纤维、拉链、填充材料等用途。 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维是将回收的 “ 可乐瓶 ” 砖辗成碎片后，经过抽丝加工而成。 “ 可乐瓶 ” 再生纤维织成布，即称 “ 可乐瓶环保布 ” 。因其具有耐磨、吸湿、透性佳等特性，可用在鞋内里、鞋面、登山鞋、旅行箱等等。 另外，一般在家庭里或学校中，也可使用回收 “ 可乐瓶 ” ，发挥创意，设计各式各样的作品，如：存钱筒、花盆、笔筒、烛台、水壶、水火箭、相框、童玩、杯架、观察盒、信架、浇花器、环保树、地震仪、水族箱、灯笼、乐器、饼干模型、风铃、过滤器等等 6。 ECO GREEN面料采用台湾中兴纺织公司研发的可乐瓶回收再生聚酯纤维为
13、原料（已注册产品名为 GREEN PLUS） 7，其回收再生的原理是将回收的废 “ 可乐瓶 ” 经洗净、碎化、再熔解后制成。其中百分之九十以上可回收再生成聚酯纤维，而一公斤的 “ 可乐瓶 ” 相当于0.8公升的原 油，也就是说当采用 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维聚酯纤维为原料时，不仅減少了“ 可乐瓶 ” 废弃物对于环境的影响，还相对減少了对石油的消耗量。在制造 “ 可乐瓶 ” 回收聚酯纤维时，制 作过程 中所需消耗的能源（含原料、燃料、水、电等等），比以原油所生产之聚酯纤维的制程，可节省将近 80%的能源。 在台湾，每年有生产大约 9万吨的 “ 可乐瓶 ” ，相当于 600cc矿泉水瓶大约 6
14、百万个。目前采用回收 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维制成的纺织品，其回收料 100%地可以再生成 PET 纤维，减少了废物。现有 5 家大型的 “ 可乐瓶 ” 生产企业， 10 多家采用回收废 “ 可乐瓶 ” 原料纺丝的工厂 ， 100多家面料与服装的制造厂商。 “ 可乐瓶 ” 回收再生长丝可以用来制成服装、毯子、帽子、鞋材、包、假发等等。 “ 可乐瓶 ” 回收再生短纤可以加捻纺成纱，梭织或针织成面料，制造成各种其它产品。另外，它也可以用作充垫填充料、无纺布原料等。 台湾最杰出的代表豪杰 TEXCAREFiber，该环保生态纤维是通过二次聚合过程制成，即，采用化学回收加工。采用废 “ 可乐瓶 ”
15、 碎料以及碎的聚酯布料、长丝和薄膜，将它们先进行化学降解，降解后单体进行纯化加工，然后 EG 与 DMT再发生反应，即制成聚酯的初始原料。因此豪杰生产的回收聚酯材料的纯净度比通常的回收聚酯材料要高，从以前的 90%已经提高3 到了接近 100%。该方法加工的纤维突出的优点，不仅应用不会受到任何限制，而且对于回收利用的次数也不受限制。 台湾有关 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维面料品种的开发已走了 10 年的路程，迄今为止许多方面都有了突破性的进展。如： a.不断地加强环保概念意识，让消费者可以从观念上想接受价格较高的环保生态型产品； b. “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维面料品质稳定等同原造纤维； c
16、. “ 可乐瓶 ” 长丝正在逐步地商业化； d. “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维 面料的耐日晒色牢度远超过 4级； e. “ 可乐瓶 ” 纤维面料可进行各种后整理加工处理以达到不同功能性要求； f. 保护自然资源可以减轻环境的负担； g. 拓宽了 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维面料的应用范围，如：可制成户外服装、运动衣、内衣、包袋、家居物品等等。 h.最新研制出来的几种可乐瓶回收再生纤维： REPETTM是一种 “ 可乐瓶 ” 回收再生纤维，而 REPETTM solution是一种通过溶解回收染色 的 纱再制成的回收 PET 纤维，故本身不需要染色，所以比 REPETTM 甚至更加有易于环境友好
17、。其深远意义在于，不 仅减少了绿房子气体的排放与高化学耗氧的废弃物，而且可以减少水的用量和化学品的消耗。 REPETTM， REPETTM solution都已经获得了台湾环保 署 绿色标章的认证。 ECOYATM 具有许多优良特性：如，耐日晒色牢度、对水色牢度、耐水洗色牢度、抗 UV和颜色重现性等。 1.3 本文主要研究内容及研究方法 本文实验采用新型可乐瓶面料及普通涤纶面料，然后分别采用 YG811型 织物 悬垂性测定仪 ， YG461E-II型织物透气性试验仪 8， YG020型单纱强力机，耐磨测试仪 对织物进行测试。根据实验所得数据进行分析 和比较，进而概括出新型环保面料的性能。 本文
18、研究方法如下： （ 1）查阅学校图书馆、数据库等现有资源，进行整理和加工； （ 2）通过实验性研究方法设计实验过程、实验方法和实验步骤； （ 3）准备新型可乐瓶面料和涤纶面料； （ 4）对这两种面料进行强力、透气性、耐磨性和悬垂性能测试； （ 5）整理实验数据；并进行分析比较，得出结论。 4 2 实验材料的准备 2.1 实验材料种类 本文选用了两种面料 可乐瓶新型环保面料及普通涤纶面料，这两种面料均属于 PET面料。 2.2 实验材料的介绍 2.2.1 可乐瓶面料介绍 “可乐瓶”回收再生纤维是将回收的“可乐瓶”辗成碎片后，经过抽丝加工而成。“可乐瓶”再生纤维织成布，即称“可乐瓶环保布”。因其具
19、有耐磨、吸湿、透性佳等特性，可用在鞋内里、鞋面、登山鞋、旅行箱等 9。 2.2.2 涤纶介绍 涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸（ PTA）或对苯二甲酸二甲酯（ DMT） 10和乙二醇（ EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物 聚对苯二甲酸乙二醇酯（ PET），经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶的用途很广，大量用于制造衣着和工业中制品 。涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变。涤纶面料具有以下性能： 强度高。短纤维强度为 2.6 5.7cN/dtex，高强力纤维为 5
20、.6 8.0cN/dtex。由于吸湿性较低，它的湿态强度与干态强度基本相同。耐冲击强度比锦纶高 4 倍，比粘胶纤维高 20倍。 弹性好。弹性接近羊毛，当伸长 5% 6%时，几乎可以完全恢复。耐皱性超过其他纤维，即织物不折皱，尺寸稳定性好。弹性模数为 22 141cN/dtex，比锦纶高 2 3倍 10。 耐热性好 。 涤纶表面光滑，内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差。 耐磨性好。耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶，比其他天然纤维和合成纤维都好。 耐光性好。耐光性仅次于腈纶。 耐腐蚀。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕霉，但热碱可使其分解 11
21、。 染色性较差。 涤纶纤维面料的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种 纺织纤维混纺 或交织的产品，弥补了纯涤纶织物的不足，发挥出更好的服用性能。目前，涤纶织物正向着仿毛、5 仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。 涤纶 面料品种繁多，使其拥有广泛的应用。 3 面料的性能测试分析 3.1 悬垂性 测试 3.1.1 测试原理 织物在自然状态下能够形成平滑和曲率均匀的曲面特性，称为良好的悬垂性。织物的悬垂性可用悬垂系数来表示。织物的悬垂性与刚柔性有关，弯曲刚度越大，悬垂性越差。一般讲织物的悬垂系数越小，表示织物的悬垂性能越好，织物比较柔软 12。 织物悬垂性是指织物因自重而下垂的性能
22、。 YG811 型织物悬垂性测定仪的测试原理是将圆形试样放置与圆形支持盘间，由测试主机中的数码相机采集被测试样的静态和动态悬垂图，然后直接输入计算机，计 算机对采集到的图像信息进行数据处理后，将试样的动、静态悬垂投影图像、波纹坐标曲线的数据报表显示在 CRT 上。 3.1.2 实验仪器 YG811 型 织物 悬垂性测定仪。 3.1.3 实验 内容 准备 试样 将试样放在夹持盘上 打开电源，计算机 进行悬垂性测试 进行数据处理 关机。 3.1.4 实验数据 及 分析 织物悬垂性取决于组成织物的纱线的抗弯性能、织物的组织结构和密度，并且随着织物的厚度增加而增加。纱线支数相同时，密度越大，交织点越多
23、，织物的悬垂性就越差。 三种试样的悬垂性测试 结果 参见表 3-1。 表 3-1 两 种织物 的悬垂性能 悬垂性 悬垂系数 波纹数 阴影面积平方毫米 平 均 半径毫米 活泼率 美感系数 硬挺度系数 普通涤纶 静态 40.97% 6 41227 89.58 43.98% 26.88% 49.31% 动态 66.94% 6 57286 104.06 静态 38.58% 7 39833 88.14 35.73% 25.86% 46.89% 动态 60.53% 6 53142 100.68 可乐品新型面静态 52.57% 6 48184 96.33 18.04% 29.11% 60.54% 动态 61.13% 6 53526 101.01 静态 49.24% 6 46152 94.44 18.99% 30.03% 57.39% 6 料 动态 58.88% 7 52100 99.80 图 3-1 新型面料静态 图 3-2 新型面料动态 图 3-3 普通涤纶静态 图 3-4普通涤纶动态 （ 1）悬垂系数分析 图 3-5 静态悬垂系数
