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【研究】织物组织结构对织物阻燃、抗皱和拒水应用性能的影响研究

作者:鑫盛洋功能性助剂

纺织品在应用过程中,织物的组织结构对应用性能有很大的影响,进而行业中对此有大量的研究。本文简介部分讲究内容和结论如下:

一、织物组织结构与阻燃性能的关系

有人研究了织物的组织结构与阻燃性能的关系,研究表明:织物极限氧指数和重量呈一元线性关系。在此基础上又进行了一系列的研究表明:织物组织和织物重量对其燃烧性能的影响存在一种二元线性关系,即在织物材料一致的前提下,织物组织平均浮长愈短,织物重量越重,织物的极限氧指数值越高。

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二、织物结构与织物的抗皱性能的关系

织物的组织结构对织物的抗皱性能同样有很大的影响。例如针织物比机织物更加的蓬松、柔软,其透气性、抗皱性、手感等有很大的差异。对棉机织物的结构、紧度等指标与抗皱性能的关系研究表明:相同紧度、不同组织情况下,组织系数越大,质地厚实,结构松弛,膨胀性大的织物,由于纱线之间的活动余地大,在织物的起皱过程中,纱线容易活动,所以折皱回复角大,抗皱性好。相同组织、不同紧度情况下,织物抗皱性随着经、纬紧度的增大而减小。紧度增大纱线之间的摩擦增大,折皱回复角减少。研究了组织系数与织物的折皱恢复性和拉伸断裂强力具有相关性。对于组织系数最小的平纹织物而言:织物相对结构紧密,折皱恢复性相对较差,左斜纹组织具有较好的初始折皱回复性。

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三、织物组织结构与保暖和透气性能的关系

研究织物的结构与保暖性能之间的关系表明:织物纱线孔径与保暖性能有密切关系。即动态情况下的热传递测试指标升温速率差、导热系数及隔热率分别与纱线间孔径平均值呈线性关系,纱线间孔径平均值与温度动态响应时间、孔隙率与隔热率以及分形维数与隔热率呈抛物线关系。

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织物的组织结构与透气性能的关系也有着必要的联系。研究了平纹织物的透气性能与织物覆盖系数的关系表明:平纹织物两侧的气压差跟流速和织物覆盖系数之间的关系,符合不等轴双曲线关系。

四、织物组织结构与织物拒水性能的关系

织物结构同样对拒水效果有很大的影响,对水溶胶对棉织物的拒水研究中发现:棉斜纹织物的拒水测试结果均优于平纹织物。拒水效果测试结果也可以发现,接触角和沾水等级测试结果中,棉斜纹织物的均高于棉平纹织物。相应的在滚动角测试结果也表明,棉斜纹织物角度均低于棉平纹织物。得出结论:织物结构对棉织物的拒水性能有明显影响,棉斜纹织物更有利于拒水效果的提高,从而得出两种织物的拒水性能的差异。

【研究】织物组织结构对织物阻燃、抗皱和拒水应用性能的影响研究

从织物的结构角度系统的分析组织结构与拒水性能的关系。喷淋过程中,水在一定的压力下,以一定的速度流向织物,液滴在运动过程中与壁面发生碰撞后会发生破碎、反弹、附着等现象,这取决于液滴的尺寸、入射速度和角度,以及壁面的粗糙度、温度等因素。然而按照喷淋试验测试过程中,水流的时间,入射的速度、角度、布面的温度等因素都是恒定不变的,唯独变化的是织物表面的粗糙度。研究这个粗糙度问题,建立了液滴与壁面碰撞模型,并结合欧拉拉格朗日两相流模型,分别对单液滴、水滴与壁面碰撞的情况进行了数值模拟。

破碎后的小液滴的总体积Vs与入射液滴的体积Vd之间的关系用下面的公式:

【研究】织物组织结构对织物阻燃、抗皱和拒水应用性能的影响研究

上式中:Ud为液滴的动力粘性系数,Dd为液滴的直径,Vd为液滴与在垂直于壁面方向上的速度分量,为液滴的表面张力系数,为粗糙表面的平均高度。对于不同的棉织物来讲,织物表面的粗糙程度不同,必然导致Ch不同,对于表面粗糙度越大(R1越大),使得Ch越小,导致液滴碰撞织物时破碎后的液体总体积越小,即粘在织物表面的液体就越多,拒水等级将越小。

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