PTT“形状记忆”织物研究

论文摘要

PTT“形状记忆”织物是近三年发展起来的一种新型纺织面料,它是用PTT长丝织造的轻薄高紧密织物,除具有常规PTT织物的柔软手感以外,还具有常规织物不具备的“易塑形”性和折痕易复平性,前者使织物可以用手工折叠或者抓捏成所需的服装造型,后者使织物在穿着和储存过程中产生的折皱可以通过手摸扰平。从广义上讲,该类面料特性符合形状记忆材料的一般定义,即“具有某一原始形状,经过形变并固定后,在外界条件的刺激下能自动回复到初始形状的材料”。PTT“形状记忆”织物的感观特性又酷似形状记忆金属纤维的混纤面料,所以通常也被称作“形状记忆”织物。与传统形状记忆材料的主要差别在于回复原始形状的诱因是力,而不是热、光、磁、电、化学等刺激。目前,还没有关于该类织物性能研究的系统报道。本论文以织造PTT“形状记忆”织物的PTT长丝以及PTT“形状记忆”织物为对象,从以下五个方面进行研究:（1）用YG061电子强力仪、差示扫描量热分析仪（DSC）和X射线衍射仪分别对PTT长丝的拉伸性能、玻璃化转变温度和结晶度进行了测试,发现各企业生产的不同规格长丝的性能有所差别,即便是总纤度相同,不同单丝规格或不同性能的长丝不宜用于同一织物品种,特别是不宜用于同一织物品种的同一方向（经向或纬向）,否则在织造和染整工艺过程中可能出现织物起泡现象。DSC和X射线衍射试验的测试结果表明PTT长丝表现出了较低的玻璃化转变温度（41.7℃）和结晶度（17～21%）。41.7℃的玻璃化转变温度与人体掌心温度和周围环境温度相近,这可能是该类织物经过手摸即可回复平展状态的重要根源,而较低的结晶度也是PTT长丝具有较低的玻璃化转变温度的重要原因之一。（2）根据目前市场上用PTT“形状记忆”织物设计的服装造型以及该类织物在实际生活中所表现出来的实际应用价值,肯定了该类织物的两项重要特性:“易塑形”性和折痕易复平性。本文设计系统试验探讨了使PTT“形状记忆”织物回复原始形状的主要诱因,发现力是使其回复原始平展状态的主要诱因,温度对复平效果略有影响,并且结合该类织物的实际使用情况,巧妙设计了模拟“手摸”熨烫式作用力100g(压强5N/cm-2),结合35℃的施力方法,建立出评价织物折痕易复平性的客观试验方法。（3）针对PTT“形状记忆”织物的两项特性,“易塑形”性和折痕易复平性,探讨了PTT“形状记忆”织物特性的测试方法,并且针对该类织物所具有的“易塑形”性提出了表达织物该性能的物理指标-弯矩为零时织物的残留曲率,实验证明该指标与评价织物“易塑形”性的主客观评价结果之间有较好的一致性,说明提出的客观检测方法能够较好的反应织物的“易塑形”性,有实用价值。（4）研究了原料、织物结构参数对织物的“易塑形”性和折痕易复平性的影响,本文在轻薄高紧密织物范畴,选择了如下六大类织物进行对比:经纬纱均为PTT长丝的PTT“形状记忆”织物、经向为PTT长丝,纬向为PET长丝的PTT/PET交织物、经纬向均为PET长丝的纯PET织物、经向为棉纱线,纬向为PTT长丝的棉/PTT交织物,经纬向均为涤棉混纺纱线的涤棉织物以及经纬向均为棉纱线的纯棉织物,用自行建立的测试评价方法,对其“易塑形”性和折痕复平性进行测试评价,从而系统分析研究了原料和织物结构参数对织物特性的影响。研究发现:经纬纱线原料对织物的这两项性能影响很大。在轻薄高紧密织物范畴,PTT“形状记忆”织物和PTT/PET交织物的“易塑形”性和折痕易复平性均好于其他种类的织物。（5）根据目前生产企业织造记忆织物的规格,选取了织物组织浮长、经纬纱线密度、织物经纬密度和织物经纬向紧度7个结构参数,探讨其对PTT“形状记忆”织物“易塑形”性和折痕易复平性产生的影响,先通过单因素分析找出影响织物这两项特性的主要因素,进一步采用多因素综合分析法一逐步线性回归方法分别提取了影响PTT“形状记忆”织物“易塑形”性和折痕易复平性的主要因素,并分析了各因素对这两项特性的影响规律,探明了PTT“形状记忆”织物这两项特性与结构的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景和意义
• 1.2 形状记忆聚合物的记忆效应和测试方法
• 1.3 形状记忆聚合物在纺织上的应用
• 1.4 形状记忆织物的已有测试评价方法
• 1.5 本课题的研究内容和方法
• 第二章 PTT长丝基本性能测试
• 2.1 PTT长丝基本力学性能测试
• 2.2 PTT长丝的热性能测试
• 2.3 PTT长丝的结晶性能测试
• 2.4 结论
• 第三章 PTT"形状记忆"织物特性简述
• 3.1 PTT"形状记忆"织物的特性
• 3.2 PTT"形状记忆"织物与传统弧度造型服装的区别
• 3.3 PTT"形状记忆"织物与传统免烫织物的区别
• 3.4 结论
• 第四章 PTT"形状记忆"织物回复原始形状诱因的研究
• 4.1 试验材料
• 4.2 PTT"形状记忆"织物的DSC测试
• 4.3 PTT"形状记忆"织物的X射线衍射试验
• 4.4 回复原始形状诱因的试验方法探讨
• 4.5 结论
• 第五章 PTT"形状记忆"织物特性的测试方法探讨
• 5.1 试验材料
• 5.2 试验方法
• 5.3 结果和讨论
• 5.4 结论
• 第六章 原料、结构参数对PTT"形状记忆"织物特性的影响
• 6.1 原料选择
• 6.2 试验方法
• 6.3 试验结果与分析讨论
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢
• 附录