小变形条件下复合纱织物的变形行为与力学性能研究文献综述

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1、文献综述小变形条件下复合纱织物的变形行为与力学性能研究一、前言部分所谓织物，就是由纤维与纱线或纤维与纤维组合形成的一种平面状的纤维集合体，并具有一定的模量、强度、断裂伸长、顶破强力、耐磨性等力学性能。服装用织物在日常被穿用的过程中，运动着的人体往往要对面料施加很多种力的作用。如胸背部、肘膝部位的面料要承受拉伸负荷、剪切负荷、弯曲和压缩等类负荷的作用，这些负荷的量值很小，通常称之为低负荷，即小变形条件下。在小变形条件下，服装面料会发生弯曲变形、剪切变形、拉伸变形、压缩变形以及它们的复合变性。面料在小变形条件下的变形行为将确定服装的穿着舒适性、成形性、手感等服用

2、性能[1-2]。实验以棉/涤纶复合纱织物、棉/氨纶复合纱织物为研究对象，以纯棉卡其织物为比较对象，以日本的KES风格仪为测试手段，研究其在小变形条件下的拉伸、剪切、弯曲等力学行为及其弹性恢复率。了解复合纱线及其织物的构造方法及其结构特点；掌握拉伸、弯曲、剪切等力学过程以及小变形条件下织物力学性能的测试、变形行为的描述及其表征理论。二、主题部分1复合纱织物力学性能研究的历史背景纺织工业是我国国民经济的重要部门，纺织品是重要的生活必需品，是体现国家经济发展和人民生活水平的重要指标之一。随着科技与社会的进步，纺织生产技术和纺织品品质不断得到提高和发展，人们对织物的

3、服用性能也提出了更高的要求。而织物的拉伸、耐磨、剪切、弯曲等各项性能直接影响到织物的服用性能。作为最终用途的织物(包括机织物、针织物以及各种非织造布等)的损坏因素很多，其中最基本的就是拉伸、弯曲、剪切等损伤。因此研究纺织材料，包括纤维、纱线、织物的拉伸、弯曲、剪切等性能对纺织产品的优化设计和提高纺织品品质有着重要意义。织物服用舒适性与其基本力学性能及热湿传递性密切相关，研究者曾投入大量的精力探求它们之间的定量关系。早在1930年，F．T．Peircet采用悬臂法测试织物弯曲长度及弯曲刚度，并用来表示样品手感性质。他提出可以通过物理指标来表征织物手感刚柔、软硬

4、、滑爽等而不是象以前一样在主观的基础上对织物进行判断。从20世纪60年代开始，对织物服用性能的研究更加重视，Linbergt测试了667种具有代表性试样的弯曲和剪切变形曲线，并对这些曲线进行分析，结果表明不同试样剪切和弯曲性能差别很大，而且织物剪切、弯曲变形与服装复杂的造型有很大的相关度。他从理论上分析了成形性与弯曲刚度及剪切角之间的关系，并且给出了如下定量公式：F=C·B式中：F一成形性(formability)的等级指标，无单位；C一面料在自身平面内压缩变形曲线的线性度’；B一面料的抗弯刚度。通过对弯曲及剪切性能的讨论并介定这两个基本力学量的上下限，从而

5、可以确定织物获得最佳性能的条件。另外他还讨论用超喂的方式使长度不等的织物缝制成无折皱的自然曲面，研究表明可变形性，成形性与超喂之间存在一定的关系，Linberg的研究把织物基本力学性能(弯曲、剪切)与面料的成形性及服装加工及整理结合在一起。日本学者结合研究面料手感和形态风格的设计生产技术，开发出由面料的多项力学性能组合评判其服用性能的定量方法，建立了织物风格的客观评价系统，这样通过测试基本的力学性能指标就可以定量表达织物服用性能。值得提出的是，KES·F系列测试仪器的研制成功为织物服用性能的客观评价提供了测试方法的保障，加速了织物服用性能研究。在美欧研究重点

6、集中于纺织品穿着舒适性与热湿传递性能间的定量关系，从而对影响织物舒适性的热湿传递机理有较清楚的认识。总之在20世纪90年代前，国外的研究主要集中在探究人的感官判断织物手感、舒适性等服用性能与其物理性能间的定量关系，日本的研究最为活跃，派生出所谓的“感性工学科”，每年都召开学术讨论会。其中织物弯曲性能的研究最早可追溯到20世纪30年代，物理学家Peirce首次对织物的力学性能做了初步研究，以一种弹性纱线理论模型模拟了织物变形。此后几十年间，研究者大多从织物内部纱线的物理力学特征，通过大量的模型建立、检验、修正以及微观因素分析，研究织物弯曲性能，对织物的力学弯曲

7、性能的产生及影响因素的认识已比较充分，进入90年代以来，随着科学技术的不断发展以及检测手段和分析方法的不断更新，织物弯曲性能研究重点具有向弯曲的动态过程、三维立体性等现实特征的仿真研究方向发展的趋势，这也就使与织物弯曲特性相关的特征(如悬垂性、抗皱性及抗拱性等)的研究得到更深入发展，分析检测结果也更具客观性和可靠性[3]。2研究现状2.1拉伸性能研究现状以PTT／PET双组分长丝织物作为研究对象，了解其不同织物参数对织物拉伸性能的影响，通过改变PTT／PET复合丝比例、捻度、织物组织和纬密4个参数织造了337种织物，测试并分析这些织物的拉伸性能指标。研究结果

8、发现：（1）PTT／PET复合丝织物具有相似的拉伸特