竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试毕业论文.doc
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1、 盐城纺织职业技术学院2015届毕业设计(论文)题 目竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试专 业丝绸811学 号 姓 名 指导老师 交稿日期 II竹炭纤维防辐射面料设计开发 摘要 摘要随着科技的不断发展,信息通讯技术越来越密切地成为人们工作生活中不可缺少的组成部分。与此同时,电磁波辐射所造成的一种新的环境污染电磁波污染,其对人体健康的危害也愈来愈引起人们的关注。竹炭纤维防辐射面料的开发正是应了这种对健康的需求。本文对竹炭纤维的起源、特点、性能等方面进行了介绍,并从纱线的纺制到面料的生产进行了论述,同时对竹炭纤维防紫外线的性能进行了测试与分析。关键字:电磁波辐射;竹炭纤维;防紫外线 作者:周宁指导老
2、师:周彬竹炭纤维防辐射面料设计与性能检测 Abstract AbstractWith the development of technological, the information technology more and more closely to the work, is part of life. Meanwhile, radiation is due to electromagnetic waves of a new form of electromagnetic waves pollution, environmental pollution and to human heal
3、th hazard or get a cause for concern.Bamboo charcoal radiation material fiber of the development is to be the health needs. this paper, introduces bamboo charcoal radiation material fibers origin, character, performance and carried out. And describe it production from yarns system to a fabric. Also
4、test and analysis the bamboo charcoal radiation material fibers against ultraviolet ray Performance.Key words: Electromagnetism wave radiation; Bamboo coal textile fiber; Against ultraviolet ray Written by:ZhouNing Supervised by:ZhouBinII 竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试 目录 目录摘要IABSTRACTII第一章 绪论1第二章 竹炭纤维及其相关性质22.1竹
5、炭纤维的背景22.2竹炭纤维的主要性能22.3竹炭纤维的应用42.4竹炭纤维产品研究开发的意义5第三章 面料规格及经纬纱生产工艺过程63.1面料规格及相关计算63.1.1面料规格63.1.2相关计算63.2纱线生产过程及工艺流程93.2.1纱线制备路线(1)93.2.2纱线制备路线(2)103.2.3细纱工艺(赛络纺)11第四章 织造工艺144.1 工艺流程144.2各工序要求144.2.1络筒144.2.2整经144.2.3浆纱154.2.4 G177型自动穿经机154.2.5纬纱准备154.3 织造部分164.4织物后整理16第五章 产品防紫外线性能检测及分析175.1产品性能检测175.
6、2测试结果统计195.3综合分析及小结19总结21参考文献22致谢24附录25 竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试 第一章 绪论 第一章 绪论现在社会随着物质生活水平的不断提高,人们越来越多地关心自己的健康,不仅仅单纯从医疗方面注重,更重要的是人们已经从衣、食、住、行各个方面都开始关注起来了,穿着服饰已从过去的保暖遮体,转向注重绿色、健康、保健、功能化方向发展。随着科技的不断发展,信息通讯技术越来越密切地成为人们工作生活中不可缺少的组成部分。与此同时,由于电磁波辐射所造成的一种新的环境污染电磁波污染,其对人体健康的危害也愈来愈引起人们的关注。另外,现在微电路电器盛行,但是没有较好的防静电服,一点
7、微小的静电对于微电路电器来说无疑是一个炸弹,这样微电路电器制造商就非常注重对静电的防护,现在有许多纺织企业在此类产品开发上也是投入了大量的人力和物力,但相对而言,我国在防护产品和国外还有一定的差距。现在常用的防辐射服一般使用三种材料,第一种是在不锈钢细丝外包裹棉纱孕妇防辐射服,虽透气性好,耐洗涤,但由于金属丝电阻小,抗电磁波辐射效果小,功效还不理想;第二种是采用含导电材料的涂层剂对织物进行涂层加工,虽然具有一定的抗电磁波辐射效果,但是耐久性差;第三种是通过对织物进行镀层加工,使织物表面形成一层导电膜,从而具有很好的抗电磁辐射功能,单其成本较高,耐久性差。竹炭纤维防辐射面料,是利用竹炭的防辐射性
8、能与其良好的导电性能,在一定的工艺加工条件下,与棉纤维、蚕丝制成的具有一定的服用性能的面料,其具有良好的透气、保暖、穿着舒适、保型性好等性能,同时又能有效的防辐射干扰,迅速安全的疏导静电。具有优良的抗起毛、起球效果,双抗效果达44.5级。织物常温常压可用阳离子染料染色,并可染深度颜色,颜色较为亮丽,色牢度达到4级以上,染色后仍可保持该产品原有的性能,具有极好的使用安全性。织物水洗后易干,无论采取什么洗涤方法、经历多少次洗涤,仍可保持上述功能,其更是为满足当代人对健康的重视,对生活的重视而设计的具有很好服用性能的防辐射面料。27 竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试 第二章 竹炭纤维及相关性质 第二
9、章 竹炭纤维及其相关性质2.1竹炭纤维的背景早在一百多年前,爱迪生就利用竹炭的高导电性和低含水率,将竹炭作为灯丝材料,改变了人类照明的历史。近年来,日本和我国一些地区将竹炭应用到纺织上,成功地开发出了多种竹炭纤维(Bamboo Charcoal Fiber)。竹炭是采用4-5年生以上的成熟竹材,在炭窑内高温(450-750)并于氧气不足状态下炭化,历时十多天,精心烧制而成。炭化的目的是将竹材中的碳元素固定下来,使它不会因材质的腐烂而转化为二氧化碳和甲烷。竹炭纤维则不同于我们以往所说的“竹原纤维”和“竹浆纤维”,它是选用亚纳米级的竹炭粉末,在传统的化纤制备工艺基础上,经过高科技的特殊工艺纺成。由
10、竹材制成竹炭,再纺成纺织用的竹炭纤维,大致要经过五个程序:(1)、竹材炭化:将老竹材加热到450-550加以炭化;然后进行高温炭化,即在上述低温炭化工程后,再度将该炭化物加热到800-900,持续处理; (2)、竹炭活性化:将经过上述两种加热处理之后的竹炭进行喷雾处理,竹炭急剧冷却消火,此时因水的物理与化学作用,竹炭产生复杂多孔质之结构,表面积增加数倍,大幅地提高吸着能力。经过活性化处理的竹炭,其组织结合密度提高,变的极为坚硬。炭素率可达85以上;(3)、竹炭的粉碎:将前述活性化的竹炭加以粉碎,制成亚纳米级的竹炭粉;(4)、均匀分散:将竹炭粉掺入涤纶或粘胶等原浆中并加以搅拌,使其均匀分散在原浆
11、中;(5)、纺丝:从原浆中,透过抽丝设备,抽出含竹炭粉的长丝,也可根据需要切成棉型或毛型的短纤、长纤维等,从而制得竹炭纤维。2.2竹炭纤维的主要性能(1)、超强的吸附力竹炭纤维吸附能力是木炭的5倍以上,对甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘能发挥吸收、分解异味和消臭的作用。例如:普通粘胶纤维的氨去除率只有17.4%,而竹炭粘胶纤维的氨去除率达到54%。竹炭纤维、粘胶、竹纤维物理性能比较见表1。(2)、发射远红外线竹炭纤维会释放出有“生命光线”美誉的远红外线,它的波长在8至14微米之间,远红外线具有渗透性、分子共振性,作用于人体能迅速被吸收,从而引起人体细胞细胞原子和分子的共振,形成热效应,促使皮
12、肤和皮下组织的温度一升,并使重金属粒子、食品中的有毒物质引起疲劳和老化的乳酸、游离脂肪酸、皮下脂肪、导致高血压的钠离子、导致疼痛的尿酸等妨碍新陈代谢的障碍清除干净,使细胞组织恢复活力。另外,皮肤腺活化后,积存在毛细血管中的外来残余物,可不必经过肾脏,而直接从皮肤中同汗水一起排出体外,不会造成肾脏负担。所以远红外线能促进新陈代谢,增加身体免疫力与治愈力,对关节炎、失眠等有一定的辅助疗效。(3)、产生负离子竹炭纤维的多孔性、表面具有许多的基团物质的结构特性及晶格的不对称性,使它具有自发极化产生负离子的特性,不需要外界的能量,安全、可靠、无副作用。当空气中的水分与竹炭接触时,可使水分发生电解生成负离
13、子,因为空气的湿度是肯定存在的,所以竹炭就会不断发生反应,从而持续释放负离子,永不间断,并通过这种不断的积累,使室内负离子浓度达到相对稳定的较高水平。空气在各种射线、强电场、及动能的作用下,其气体分子会发生电离,失去一些电子,这些电子与其他中性分子结合成阴离子或阳离子,阳离子亦称正离子,多产生于污浊的市区及密闭的室内,令人烦闷倦怠、焦躁不安,导致头痛、失眠、便秘、食欲不振等。阴离子亦称负离子,被誉为“空气中的维他命”。负离子具有极强的集尘作用,减少呼吸道受浮尘等物的刺激,同时能促进呼吸道上的绒毛组织运动,暗止人体受到异物的污染、刺激及伤害;可增加肺活量,平滑肌肉的紧张度,增进呼吸道粘液分泌的正
14、常化,降低刺激反应,改善肺的换气功能;负离子被人体吸收后,能调节神经中枢的兴奋状态,刺激末梢血管扩张,可解除动脉血管痉挛,降低血压,对高血压、心脑血管疾病的恢复有一定的作用;此外负离子还有镇静安神、消除疲劳、促进睡眠、增进食欲、促进血液循环、帮助肠胃收缩运动、有利消化、减少老化等。(4)、阻隔电磁波 现代人生活中处处有致癌危机,其中电磁波就是一大杀手。而竹炭的导电性能就是阻隔电磁波辐射的最佳材料。竹炭纤维可以作为屏蔽材料主要是竹炭在一定的温度下象金属一样会导电,利用金属反射电磁波原理进行相对保护。同时利用竹炭的多孔结构吸收转化原理,将有害电磁波进行吸收并转化为热能散发掉,避免了二次污染,是新型
15、的环保面料。表1竹炭纤维、粘胶、竹纤维物理性能比较纤维种类干强 /cN.dtex-1干伸长 /%湿强/cN.dtex-1湿身长 /%回潮率 /%竹炭纤维2.29.01.286.3711.7粘胶纤维2.2-2.610-301-1.522-3512-14竹纤维2.2414.11.5715.811122.3竹炭纤维的应用自竹炭纤维诞生依赖,逐渐走入了人们的生活,目前,竹炭纤维广泛地应用在服装、家纺、产业等领域。(1)服装领域竹炭纤维由于具有自然和环保特性和远红外线、负离子、蓄热保暖等多种功能,非常适宜织制贴身穿着服装。且竹炭纤维的功能具有永久性,不受洗涤次数的影响。因此,竹炭纤维在服装领域得到了广泛
16、的应用,国内外已成功开发出了竹炭内衣、外衣和防护服装。由于其良好的远红外发射和屏蔽电磁辐射功能,更适宜于老年、婴幼儿和孕妇的保健防护服装。(2)家纺领域由于竹炭纤维具有吸附有害气体、吸湿、防潮、防霉等功能,在家纺产品中得到了较好的应用,目前已成功开发出竹炭床垫、枕头、保暖被等床上用品。(3)产业领域利用竹炭纤维的防菌抑菌、遮挡电磁波辐射、释放负离子和发射远红外线功效,可以制作特殊的防护用品,如医疗防护服、天然气操作现场工作服、军事航天操作人员防护服、家用电器防电磁辐射面罩、空气过滤材料等。(4)垫类制品用竹炭制成的座垫、靠垫能吸潮除湿、除味保暖,还能对由风湿性关节炎而引起的坐骨神经病有防治作用
17、。用竹炭制成的鞋垫,能清除异味,使足底干燥,在吸收汗气的同时,竹炭产生热效应,使足底发热,加速足底微循环,还能对足底穴位进行自然按摩,起到保暖、防脚气、脚底物理按摩的作用,可治疗痤疮和脚气等皮肤病。(5)医用纺织品传统的医用纺织品如纱布、绷带、缝合线、手术衣等,一般使用棉为原料,以传统的方法纺成纱、织成布。随着竹炭等新型纤维及织物进入医疗领域,在传统应用基础上又增加了许多医疗功能,如消炎、抗菌等。对人类寿命的延长和减少疾病的传播起到了重要的作用。2.4竹炭纤维产品研究开发的意义随着社会的进步,环境的变化,息化技术的发展,电子、电器产品的使用越来越广泛。这些产品在给人们带来便利的同时,也带来了电
18、磁污染。电磁波污染已成为继空气污染、水污染、噪音污染之后的第四大污染源。电磁波辐射达到一定程度后对人体健康产生一定的危害。此外 日常生活中产生的静电可能对生产、生活产生危害,尤其是合成纤维使用相当普遍,而合成纤维易产生静电,石油、化工、纺织、橡胶、印刷、电子、制药、以及粉体加工等行业由于静电造成的事故也很多。因而,设计开发了竹炭纤维防辐射面料,这种面料具有较好的服用性能保型性好、透气性好、保暖、耐磨、防紫外线等,是绿色、健康、环保型的新型面料。竹炭纤维防辐射面料设计与性能测试 第三章 面料技术规格及经纬纱工艺 第三章 面料规格及经纬纱生产工艺过程3.1面料规格及相关计算 3.1.1面料规格经纱
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