光催化竹炭纤维针织面料的开发及性能研究

一针织技术

２０ｌ

１年第４期针织工五。

光催化竹炭纤维针织面料的开发

及性能研究

周荣稳，王秋美，徐雪梅，邹志伟

（青岛大学纺织服装学院，山东青岛２６６０７１）

摘要：采用双罗纹组织将精梳棉纱、精梳棉与光催化竹炭纤维（５０／５０）混纺纱和光催化竹炭纤维纯纺纱进行编织。成功开发出了一系列纬编针织物。介绍了编织工艺．分析了织物的基本参数。并测试其力学性能和舒适性指标．分析了光催化竹炭纤维的含量对织物性能的影响。结果表明：随着光催化竹炭纤维含量的增加。织物的拉伸断裂强力、顶破强力和平磨后的质量损失率均呈减小的趋势，动、静态悬垂系数均呈增穴的趋势，纵、横向抗弯长度均减小，透气率逐渐增大。克罗值、保温率先减小后增大，纵、横向芯吸高度逐渐增大．并且织物纵向的毛细管效应优于横向。

关键词：光催化竹炭纤维；针织物：纤维含量；力学性能；舒适性

中图分类号：髑１０１．９２０

蜂窝状微孔结构聚酯改性光

催化竹炭纤维．又称海绵光催化竹炭纤维（以下简称光催化竹炭纤

文献标志码：Ａ文章编号：１０００—４０３３（２０１１）０４一０００５一０３

光催化效果．是一种具有良好发展前景的新型原料。本文主要是研制

一系列光催化竹炭纤维针织物．并

特的蜂窝状微孔结构使其比表面积增大．具有良好的吸附能力、吸湿放

湿性能、透气性能、除异味性能，还能充分发挥其光催化功效。

维）是由浙江省上虞弘强彩色涤纶有限公司开发的一种新型功能型

纤维。取朝南向山坡６年生的毛竹

研究其基本力学性能和舒适性。

ｌ纤维特性

光催化竹炭纤维为灰色．规格

为１．６７ｄｔｅｘ×３８ｍｍ．它和长绒棉的主要物理性能指标如表ｌ所示。表ｌ光催化竹炭纤维和长绒棉主要

物理性能指标

项目

为原料．采用纯氧超高温及氮气阻隔延时的煅烧工艺技术生产竹炭．使得竹炭具有的微孔更优质且蜂窝化。然后将纳米级二氧化钛与具

有蜂窝状微孔结构的聚酯改性切片以共混熔融方式纺丝．使纳米级二氧化钛均匀地分布于纤维之中．

光催化竹炭纤维

２．７８２８．８５２２．６Ｏ．９９

长绒棉

３．２０１２．ｏｏ８２．Ｏ９．００

断裂强度／

（ｃＮ?ｄｔｅｘ一１）

制成了具有光催化效果的竹炭纤

维…．实现了光触媒技术在纺织品的应用。

光催化竹炭纤维纺织品在日光或紫外灯照射下能够分解汽车废

断裂伸长率肋

初始模鼍，（ｃＮ?ｄｔｅｘ－‘）回潮率，％

光催化竹炭纤维的横截面及纵向形态ＳＥＭ照片如图１所示。从图

图１光催化竹炭纤维形态２编织工艺２．１设备参数

机型

ＩＨｌｌ６双罗纹机

气、甲醛、苯、氨气等有毒有害气体。还具有良好的杀菌、抑菌、防霉、消

臭等功能．具有环保性和永久性的

中可看出．光催化竹炭纤维纵向存

在无规律的斑点及不连续性条纹．

有沟槽，横截面呈蜂窝状。该纤维独

作者简介：周荣稳（１９８仁）．男，硕士研究生。主要从事纺织新材料、新工艺与新设备方面的研究工作。

?

５

?

万方数据

铆织工丛。２０１１年第４期

筒径３５５．６ｍｍ（１４”）

３性能测试及表征指标

机号

２２针／２５．４

ｍｍ

３．１力学性能

路数

２２Ｆ

３．１．１

拉伸断裂

２．２原料

使用ＬＦＹ一２０ｌＢ多功能织物

选用线密度均为１８．５ｔｅｘ的

强力机。预加张力５Ｎ．夹持长度

精梳棉纱、光催化竹炭纤维与精梳１００

ｍｍ，拉伸速度２００ｍＩＴｌ／ｍｉｎ．表

棉（５０／５０）混纺纱和光催化竹炭纤

征指标为拉伸断裂强力，Ｎ：断裂伸维纯纺纱进行编织。长率，％。

２．３织物组织

３．１．２顶破强力

一是采用双罗纹组织分别将

使用ＬＦＹ一２０ｌＢ多功能织物３种纱线进行编织：二是采用交织

强力机。速度６０删ｍ／ｍｉｎ，表征指标

双罗纹组织进行编织．即光催化竹

为顶破强力．Ｎ。

炭纤维与精梳棉（５０，５０）混纺纱分３．１．３耐磨性

别与精梳棉纱和光催化竹炭纤维

使用Ｙ５２２型圆盘式织物平磨

纯纺纱按１：ｌ穿入导纱器。各种针试验仪，加压２５０ｇ，摩擦转数６００织物种类编号如表２所示。

ｒ，表征指标为质量损失率，％。表２针织物种类编号

３．１．４悬垂性

织物编号

纱线种类使用ＹＧ（Ｌ）８１ｌ－ＤＮ型织物动

ＳｌＪＣ纯纺纱

态悬垂风格仪．光源１，转速３０咖ｉｎ．

ｓ２ＪＣ＋光催化竹炭纤维，ＪＣ（５０，５０）表征指标为动、静态悬垂系数。Ｓ３

光催化竹炭纤维／ＪＣ（５０／５０）光催化竹炭，ＪＣ（５０／５０）＋光催化竹

３．１．５刚柔性

ｓ４炭纯纺纱

使用ＬＬＹ—ＯｌＢ型电子硬挺度Ｓ５

光催化竹炭纤维纯纺纱

仪。试样尺寸１５ｃｍ×２ｃｍ．表征指

注：ＪＣ代表精梳棉。

标为抗弯长度。ｃｍ。

２．４织物参数

３．２舒适性能

各种织物的参数如表３所示。

３．２．１

透气性

２．５坯布处理工艺

使用ＹＧ韬１Ｅ／Ⅱ型数字式透

根据ＧＢ８６２９—１９８８《纺织品气测量仪．压差１００

Ｐａ，．ｓ＝２０ｃｍ２。

试验采用的家庭洗涤及干燥程序》．

参考标准ＧＢ厂ｒ５４５３一１９９７《纺织采用ＹＧ７０１Ｎ型全自动缩水率试验

品织物透气性的测定》。表征指标

机，选用程序１ｌＡ进行处理。其工

为透气率，ｍｌ砒。

艺流程为：洗涤１２ｍｉｎ一漂洗６

３．２．２保暖性

ｍｉｎ＿脱水１ｍｉｎ叶漂洗２ｍｉｎ＿脱使用ＹＧ（Ｂ）６０６Ｄ型平板式保水ｌｍｉｎ一漂洗２ｍｉｎ一脱水６温仪．试样尺寸３０

ｃｍ×３０ｃｍ．表

ｍｉｎ。处理后的试样平铺晾干［２１。

征指标为克罗值。ｃｌｏ；传热系数。

表３各种织物的参数

光催化竹炭

横密，纵密，

克质量／

项目

回潮率，％

纤维含量，％厚度，咖

［纵行?（５ｃｍ）‘１］

［横列?（５ｃｍ）一１】

（ｇ?ｍ－２）Ｓ１Ｏ７ｌ５３２１９．８８．８０１．２０７Ｓ２２５７ｌ

５３２３４．９６．８７１．２ｌＯＳ３５０７ｌ

５３２３８．２５．１６１．２０３Ｓ４７５７ｌ５３２４６．２４．９４１．１８３Ｓ５

１００

７ｌ

５３

２５９．１

１．９３

１．１１０

?

６

?

万方数据

针织技术——

Ｗ／（ｍ２?℃）；保温率，％。

３．２．３毛细管效应

使用ＹＧ（Ｂ）８７１型毛细管效应测定仪．试样尺寸２０

ｃｍ×２ｃｍ．

表征指标为１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎ、３０ｍｉｎ的纵、横向芯吸高度，ｃｍ。４试验结果及分析４．１力学性能

织物的各力学性能指标与光

催化竹炭纤维含量的关系如图２所示。

蔷

水

盏

瞧

—◆．托抻断裂强力；◆．顶破强力；

１｝．质量损失率。

图２织物的各力学性能指标与光催

化竹炭纤维含量的关系

由网２可以看出．随着光催化竹炭纤维含量的增加．织物的拉伸断裂强力、顶破强力和平磨后的质

量损失率均呈减小的趋势。因为光催化竹炭纤维的断裂强度比长绒棉低．所以织物中光催化竹炭纤维

含量越多就越容易被拉断和顶破。光催化竹炭纤维含量高的织物耐磨性较好．

织物各性能指标如表４所示。由表４可以看出．随着光催化竹炭纤维含量的增加．织物的静态悬垂系数和动态悬垂系数均呈增大

的趋势，纵向、横向抗弯长度均呈减

小的趋势。悬垂系数越大．表明该织物的悬垂性越好．即光催化竹炭纤

维含量多的织物悬垂性较好。长绒棉纤维的初始模量比光催化竹炭纤维的大，所以长绒棉纤维含量越高．织物的抗弯长度就越大；反之．光催化竹炭纤维的含量越多．织物的抗

——针织技术

表４织物性能指标

悬垂系数／％

项目

２０１１年第４期针织工丛‘

５结论

５．１

传热系数／

抗弯长度，ｍｍ纵向

３．４３２．９４２．４３２．７７２．２９

保暖性

克罗值，ｃＩｏ保温率，％

（ｗ?ｍ‘２?℃一１）

０．２５２ｏ．１８５Ｏ．２９８Ｏ．２６８Ｏ．４３５

１９．７１５．４２２．５２０．７２９．８

２５．６５３４，７０２１．６０２４．ｏｏ１４．８０

随着光催化竹炭纤维含量的

静态

ＳｌＳ２Ｓ３ｓ４Ｓ５

７９．８４８１．５０８６．２９８６．１４８９．４７

透气率，（Ⅻ?ｓ一－）

３８４．７４４９３．６３６２５．６９５７４．９４７４１．９９

动态

横向

２．２４２．０８１．９９１．９２１．８４

增加．织物的拉伸断裂强力、顶破

强力和平磨后的质量损失率均呈

减小的趋势，动、静态悬垂系数均

７６．７５７９．４９８４．８３８４．５０８８．６０

呈增大的趋势。纵、横向抗弯长度

均减小．

５．２随着光催化竹炭纤维含量的

增加．织物的透气率逐渐增大。克罗值、保温率先减小后增大，纵、横

弯长度就越小。织物的抗弯长度越小．说明该织物较为柔软，其悬垂性也越好。这与悬垂系数的变化规律所反映的结果一致。４．２舒适性能

透气性是气体通过织物的性

光催化竹炭纤维含量肋

Ｅ｛

向芯吸高度逐渐增大．并且织物纵向的毛细管效应优于横向。与长绒棉织物相比．光催化竹炭纤维针织面料的强力虽然较低．但能满足针

型

恒

螫韬

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