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《东华大学》 2010年
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基于仿生学的针织面料结构开发及其热湿舒适性能研究

周艳卫  
【摘要】: 近年来,导湿快干面料在运动休闲服装中得到了广泛应用,各种导湿纤维和导湿新面料都纷纷推上市场。研究自然界植物内部独特的水分传输网络结构,设计导湿快干面料对运动休闲面料开发有着重要的意义。 本课题首先从仿生学出发,分析植物内部独特的水分传输原理,并根据植物的“分支结构”设计出树形仿生针织物导湿结构。这种树形仿生面料结构的设计理念是改变纱线的编织路径使其模拟树形的分支结构效果,从而使织物中水分的传输路径与植物内部水分由茎到叶的传输路径一致。仿树形结构设计主要包括改变织物正反两面的线圈数量比例,使纬编针织物两面的线圈大小和数量不同,同时利用特定的集圈组织使纱线在面料结构中形成一点多个分支的效果,同树形结构输水一样,水分在织物中的传输在横截面方向上也形成由点分支到面的路径,在服装里面快速分散传导到表面积较大的服装正面蒸发。 为了研究针织面料的树形仿生结构及其热湿舒适性能,本文设计了六种正反面线圈数比例不同的树形结构,并设计了一种正反面线圈数相同的结构作为对比结构。实验分别测试了所有树形结构的芯吸、快干、透气、透湿和导热等与服装热湿舒适性相关的性能指标,分析了树形结构的正反面线圈数比例与面料热湿舒适性能的影响关系。同时,也分析了不同的针织物结构参数如网眼数量、网眼大小、网眼分布均匀度等对导湿快干性能的影响。 分析得出本文所设计的树形结构,它们的热湿舒适性能都比普通对比结构好,可见树形仿生结构改善了织物的热湿舒适性能。另外,不同正反面线圈数比例的结构,导湿快干能力不同,其中以正面与反面的线圈数量比为2:1的结构热湿舒适性能最好。正反面线圈数比大于2:1的结构,由于厚度或网眼不均等因素反而热湿舒适性能下降;正反面线圈数比例小于2:1的结构,热湿舒适性能也不如比例为2:1的结构,且比例越接近1:1的结构热湿舒适性能越差。因此,在设计导湿快干面料时,要考虑面料的不同正反面线圈数比例对其导湿快干性能的影响,选择较优的比例才可以真正起到改善面料导湿性能的作用,进而提高服装的穿着舒适性。 本课题所设计的几种树形结构面料具有较优的导湿快干性能,经对比实验证明树形结构改善了面料的热湿舒适性,是夏季休闲运动服装面料结构的首选。因此,将仿生学应用于针织导湿面料的开发中,是一个具有实际应用意义的概念。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS101.923

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