天然彩色棉吸湿性能及针织物湿舒适性能的研究

论文摘要

生态危机是二十一世纪人类共同面临的最大危机,纺织品的健康、舒适、环保特性越来越受到人们的关注。天然彩色棉集健康、环保于一体,被誉为“人类第二健康肌肤”,具有广阔的市场应用前景。 由于目前天然彩色棉的开发尚处于初级阶段,纤维还存在性能较差、色泽单调等问题,使得纤维的发展受到了制约。因而,加强彩色棉基础理论和纺纱、织造、后处理加工理论和工艺的研究,开发高档次的彩棉制品,提高纤维的经济效益和社会效益,是纺织工作者面临的一项重要课题。 本文在测试彩色棉纤维性能和结构的基础上,研究了彩色棉的吸湿性能,碱处理与果胶酶处理对彩色棉纤维性能的影响,处理后纤维内部结构的变化,彩棉针织物湿舒适性的影响因素,针织物湿舒适性的模糊综合评价,以及彩棉针织物湿舒适性的典型相关分析。 在对彩色棉纤维的性能和结构进行研究的基础上,主要对彩色棉纤维的吸湿性能进行研究。用果胶酶与碱对彩色棉纤维进行除杂处理以改善彩色棉的吸湿性,根据处理后纤维性能的变化,指出果胶酶处理效果比碱处理的好,又根据极差分析结果选择影响吸湿性和色差的单因素,并对其进行分析,作为制定果胶酶处理工艺的参考。对处理后纤维内部结构的变化进行比较,主要包括纤维的表面结构、果胶含量和脂蜡质含量、空隙率及色素分布,揭示了纤维处理后性能发生变化的内在原因,作为制定果胶酶处理工艺的依据。 本文研究了织物的结构参数和组织结构对针织物湿舒适性的影响,因而如何评价织物湿舒适性成为设计舒适织物的关键。通过研究织物的湿传递机理,选择了吸湿速度常数、透湿率、透气率、润湿时间、导湿综合指标、干燥率六项指标,全面反映织物的湿舒适性能。测试结果通过建立模糊综合评价模型,引用Matlab编程语言自动实现。 为了研究织物气态湿传递性和液态湿传递性之间的相关性,本文首次将典型相关分析引入纺织领域,解决两组变量的相关性问题。建立典型相关分析模块,采用Matlab语言实现自动分析,为解决纺织领域科研和生产中的多元问题提供了一种新的思路和方法。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 天然彩色棉的纤维特性及应用前景
• 1.2 国内外天然彩色棉的研究概况
• 1.3 天然彩色棉发展中存在的问题
• 1.4 课题研究的目的、意义和内容
• 第二章 彩色棉纤维的结构和性能
• 2.1 引言
• 2.1.1 纤维性能与成纱质量及纺纱工艺的关系
• 2.1.2 纤维性能与纺织品的关系
• 2.2 彩色棉纤维的红外光谱分析
• 2.3 彩色棉纤维的生长发育特点
• 2.4 彩色棉纤维的物理性能
• 2.4.1 测试内容和方法
• 2.4.2 物理性能测试结果
• 2.5 彩色棉纤维的形态结构和化学成分含量
• 2.5.1 测试内容和方法
• 2.5.2 结果与讨论
• 2.6 色素分布
• 2.7 小结
• 第三章 彩色棉纤维的吸湿性能和表面浸润性
• 3.1 引言
• 3.2 彩色棉纤维的吸湿性能研究
• 3.2.1 理论部分
• 3.2.2 实验部分
• 3.2.3 实验结果及分析
• 3.3 彩色棉纤维的表面浸润性
• 3.3.1 测试方法探讨和理论基础
• 3.3.2 测试方法
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 第四章 碱处理与果胶酶处理对彩色棉纤维性能的影响
• 4.1 理论部分
• 4.1.1 彩色棉色素的反应特性
• 4.1.2 常规方法处理彩色棉的作用机理
• 4.1.3 酶处理的一般概念及果胶酶的作用特性
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料和仪器
• 4.2.2 工艺条件及流程
• 4.2.3 测试内容和方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 碱处理对彩色棉纤维性能的影响
• 4.3.2 果胶酶处理对棕棉纤维性能的影响
• 4.3.3 果胶酶处理对绿棉纤维性能的影响
• 4.4 小结
• 第五章 碱处理与果胶酶处理后彩色棉纤维内部结构的变化
• 5.1 引言
• 5.2 彩色棉纤维的处理工艺及性能
• 5.3 处理后彩色棉纤维表面结构的变化
• 5.4 处理后彩色棉纤维脂蜡质含量的变化
• 5.5 处理后彩色棉纤维果胶质含量的变化
• 5.6 处理后彩色棉纤维空隙率的变化
• 5.7 色素分布的变化
• 5.8 小结
• 第六章 彩色棉针织物湿舒适性的影响因素分析
• 6.1 引言
• 6.2 彩棉针织物前处理工艺研究
• 6.2.1 实验部分
• 6.2.2 结果与讨论
• 6.3 织物湿传递机理与测试方法
• 6.3.1 湿传递机理
• 6.3.2 织物湿舒适性能的测试方法
• 6.4 针织物结构参数对湿舒适性的影响
• 6.4.1 针织物结构参数的测试指标及测试方法
• 6.4.2 测试结果与讨论
• 6.5 织物组织结构对湿舒适性的影响
• 6.5.1 织物组织编织图
• 6.5.2 不同组织织物的湿舒适性比较
• 6.6 小结
• 第七章 彩色棉针织物湿舒适性的模糊综合评价
• 7.1 引言
• 7.2 模型的建立
• 7.2.1 原始数据
• 7.2.2 数据规格化
• 7.2.3 权重系数的确定
• 7.2.4 综合评判函数
• 7.3 基于Matlab的模糊综合自动评价系统
• 7.3.1 模糊综合评价模块
• 7.3.2 Matlab自动评价系统
• 7.4 彩棉针织物湿舒适性的模糊综合评价
• 7.4.1 不同密度彩棉针织物湿舒适性的模糊综合评价
• 7.4.2 不同组织结构彩棉针织物湿舒适性的模糊综合评价
• 7.5 小结
• 第八章 彩棉针织物湿舒适性能的典型相关分析
• 8.1 典型相关分析的基本思想
• 8.2 典型相关分析的数学描述
• 8.2.1 典型相关模型的建立
• 8.2.2 系数a、b及典型相关系数的确定
• 8.2.3 典型相关系数的显著性检验
• 8.3 基于Matlab的典型相关自动分析
• 8.3.1 典型相关分析模块
• 8.3.2 Matlab在典型相关变量计算中的应用
• 8.4 彩棉针织物湿舒适性能的典型相关分析
• 8.5 小结
• 总结
• 参考文献
• 发表论文及参加科研情况
• 实验试剂、仪器、设备及产地
• 附录
• 致谢