太空棉面料性能的研究.pdf

研究探讨辽字建須第2期（总184期）太空棉面料性能的研究韩沁利1周欣楠1孙纟艮垠I，?吴建兵1张立彬2黄永利1（1.常熟理工学院纺织服装与设计学院，江苏常熟215500;2.江苏凯宫机械股份有限公司，江苏昆山215300）【摘要】通过实验对太空棉面料进行了力学性能、保形性、撕裂强度,折痕回复性能，悬垂性能的测试，对实验结果 进行分析，结果显示太空棉面料具有良好的力学性能与保性形，且不同款式性能有所不同。【关键词】太空棉；力学性能;保形性文献标识码:A 文章编号:1 671-3389（2023）0 2-0 5-0 3太空棉是一种新型材料,具有五层结构,涤纶弹性 绒絮片作为基层，另外一层的金属膜表层则由非织造 布、聚乙烯塑料薄膜、铝钛合金反射层组成，最后一层 为表面保护层。宇航员在航天飞机离开地面时会承受 十分巨大的压力，为保护宇航员脊椎，美国太空总署 NAS A研发了这种材料，后来经过不断的改进,又研发 出了民用太空棉，在推广后，应用于纺织行业。太空棉 面料自问世以来便引起了关注，凭借其轻盈、富有弹 性、高效保暖的特性获得了许多消费者和厂商的喜爱,引发了一股“太空棉热”。后经历了一段时间的降温期,目前处于稳定阶段。太空棉性能比较特殊，利用其某一 特性制作服装时，可能会因另一特性导致成品效果不 佳。又因其结构复杂，使其难以与其他材料进行混纺来 解决相关问题。因此生产太空棉服装时需要对太空棉 自身进行改进，但目前消费者对太空棉的新鲜感下降,市场热度低等原因导致目前太空棉服装发展缓慢。太空棉面料多用于一些保暖服装的制作，制作的服 装类型单一,大多为卫衣。此次研究则是对太空棉力学 性能和保形性进行研究与分析，通过对市面上常见的 三种太空棉进行研究,将太空棉的特性拓展应用,为制 作除卫衣等其他类型的太空棉服装提供思路。1太空棉面料的选择（1）薄款太空棉，多用于春夏季节，其制作的服装轻 盈有形，具有柔美感。克重50 0 g/m2,ff度1.5mm,结构为 双罗纹结构。其中双罗纹组织由两个罗纹组织复合而 成,是一种双面罗纹变换组织叫（2）厚款太空棉相对更厚实，常用于卫衣的制作,有 较高的保暖性和更好的弹性。多用于秋冬季节。克重 60 0 g/m2,厚度1.8mm,结构也为双罗纹结构。（3）夹丝太空棉是在一般太空棉上加入了真空夹丝 的设计，更具有弹性。其制作的服装比普通太空棉更具 有造型感和立体感。克重480 g/m2,厚度2.2mm,罗纹结 构，但中间加入了弹性好的填充纱,形成空气层。2实验 2.1撕裂强度实验2.1.1实验原理与步骤根据GB/T391 7.1-20 0 9纺织品织物撕破性能第1 部分:冲击摆锤法撕破强力的测定的要求进行。实验中每种面料裁取两组样本，一组为经向，另一 组为纬向,试样短边与经纬平行,并在试样底边中心切 下20 nim宽的切口，每组五个试样。选择一个A锤与两 个C锤，设置量程为1 1 2N,在计算机上设置同样量程,测试5次。安装试样在夹具中，松下摆锤，沿切口撕裂 试样,记录撕破强力，单位牛顿。2.1.2结果与分析太空棉撕裂强力数据见表1。表表1太空棉撕裂强力太空棉撕裂强力面料薄款厚款夹丝款撕裂强度经向（N）纬向（N）经向（N）纬向（N）经向（N）纬向（N）无法撕裂45.0 8无法撕裂64.3967.9149.0 7W2无法撕裂41.6无法撕裂64.1 36&947.66辩3无法撕裂46.23无法撕裂67.1 672.0 649.0 7时4无法撕裂44.22无法撕裂61.0 371.151.31试样5无法撕裂43.64无法撕裂5&9274.4446.80平均值无法撕裂44.1 5无法撕裂63.1 270.8848.78图1撕裂后的太空棉如图1所示的经向方向，薄厚款太空棉无法进行正 常的撕裂，而是沿纬向进行滑移,这是因为太空棉经向 采用的是双罗纹结构，由于其编织特点,使得其结构十 5第2期（总184期）辽字塑辆研究探讨分稳定。当个别线圈断裂时，仅能沿逆编织方向脱散,且脱散性很小。因此薄厚款太空棉在经向上难以撕裂,十分结实。而夹丝太空棉因为加入了真空夹丝的设计,在增加了织物厚度的同时却降低了双罗纹结构的稳定 性，使得其能够沿经向正常撕裂。在纬向方向，厚款太空棉的纬向撕裂强度明显大于 其他两种，而夹丝太空棉与薄款太空棉的纬向撕裂强 度则几乎相同。总的来看三款太空棉面料的撕裂强度 都十分高,甚至薄厚款在经向上也难以撕裂。根据太空 棉难以撕裂的特点，可将其用在制作一些常面对高强 度外力的服装上,如跳远,跨栏,短跑运动的运动服，以 及登山服等，可以有效防止服装撕裂，满足穿着者对服 装的功能性需求。2.2折痕回复性2.2.1 实验原理以及步骤根据GB/T 381 9-1 997纺织品织物折痕回复性的 测定回复角法的要求，实验中每种面料裁取两组试 样，试样裁取“凸”形，上方凸起作为回复翼，底部作为 固定翼。一组凸起沿经向裁取，另一组沿纬向裁取，分 别为经向组和纬向组，每组五个。将试样安装在仪器上 沿折叠线折叠回复翼,放置透明压板,启动仪器施加压 力锤,到达一定时间后撤掉压力锤，记录仪器显示的数 据并取平均值。2.2.2结果与分析表表2三种太空棉折皱回复角三种太空棉折皱回复角急弹缓弹经向纬向经向纬向65.69&81 57.61 56.91 32.879.31 55.41 66.81 0 0.781.41 58.21 70.1如表2所列,薄款与夹丝款的试样5在经向上的急 弹回复角与其余试样差别较大，这是多个试样中存在的 个别差异,属于随机误差，因取样多，影响可忽略不计。相较于厚款和夹丝太空棉而言，薄款太空棉的急弹在经 向上弱于他们;而在纬向上则相反，薄款强于其余两款。而在缓弹回复上，三款太空棉回复角相差不大,薄款经 纬向相差无几，其余两款纬向略大。总的看来三款太空 棉的回复性能都很好，经过一段时间可恢复到只有轻微 折痕。根据这个特性，可用太空棉制作休闲西装、休闲夹 克等,使其在受到折叠挤压揉搓等情况后能迅速恢复原 状，保证其外观的美观，满足穿着者的需求。2.3悬垂性2.3.1 实验原理以及步骤根据GB/T 23329-20 0 9纺织品织物悬垂性的测 定的要求，实验中每种面料裁取一组试样，每组试样 裁取三个圆形，圆心处剪开小口。将试样安装在下夹持 盘上,在计算机上拍下试样静态图片和动态图片，并将 三种太空棉悬垂图像进行整理，如表3所列。之后根据 计算机处理图像可得到悬垂系数、悬垂度、美感系数等 试验参数。表表3三种太空棉悬垂图像三种太空棉悬垂图像2.3.2结果与分析静态动态试样1试样2试样3试样1试样2冊3薄款*厚款a夹丝款薄款、厚款、夹丝款太空棉的悬垂系数以及美感系 数如表4所列。由此可以看出薄款太空棉悬垂系数是最低的，夹丝 款太空棉其悬垂系数最高，且动、静态下差别不大。趋 于中间的则是厚款太空棉。这说明薄款太空棉是具悬 垂感的，而夹丝款则是十分立挺，动、静态下形态差距 不大。根据这些特性，薄厚款太空棉可用于如连衣裙、短裙等需要悬垂美感的服装上，可以保证服装的美观。而立挺的夹丝款则可以用在一些造型感强的服装上，如连帽卫衣、外套夹克等，可以使得服装立体有型。表表4太空棉悬垂性实验结果太空棉悬垂性实验结果方向试样试扌羊1试彳羊2试彳羊3静态动态静态动态静态动态薄款悬垂系数（）7.0 755.34&0255.908.6855.57投影周长（mm）51 6.35646.1 651 9.22647.52521.21646.71悬垂波数（个）655566美感系数（）65.1 324.4362.6124.0 763.4124.87活泼率（）51.9452.0 551.34夹丝悬垂系数（）72.9482.0 275.9783.8972.2782.1 3投影周长（mm）687.4470 7.78694.2871 1.90685.9070 8.0 2悬垂波数（个）334144美感系数（）1 1.1 37.1 81 1.600.0 01 3.558.46（下转第4页）6第2期(总184期)辽宁殖須研究探讨行后续的刺绣工作。垫高时，需要绣工依据绸布上的纹 样，先在布料表面铺上一层棉絮,用丝线将其固定后，作为基底，覆盖绸布，加以刺绣制作;绣制过程中既要 保持垫高部位的圆润均匀，又不可露出垫高所使用的 材料，使绣制作品呈现出浮雕的效果。(4)作品展示作品一“闲钓江渔”是将一小块象形的沉香木嵌入 作为“木舟”元素，显得更加生动,主要是想表达追寻内 心平静、返璞归真的想法。在刺绣过程中，针角细腻、柔 和，配色以灰色调为主，朦胧中体现意境。作品二“永恒的春天”是把莞香木比作花瓶，用潮绣绣 制鲜花、绿芽，粉色山茶花被誉为胜利之花,一抹绿芽带来 早春的新鲜气息，寓意希望。整幅画面生机勃勃春意盎然,代表潮绣(寮步)在东莞这片沃土上开枝散叶熠熠生辉。图1闲钓江鱼设计稿图2闲钓江鱼绣品3结语寮步潮绣作为在东莞市寮步地区发展起来的潮绣 分支,其发展需要大胆尝试使用新技法和新材料,在构 图、材料和针法中进行创新设计,结合本土文化特色和 现代审美原则呈现当代刺绣工艺的艺术表现形式，将 东莞文化和潮绣艺术融合，令潮绣在东莞开枝散叶，从 而推动传统文化的传播与交流。基金项目：广东省质量工程项目，粤教高函20 21 29号。参考文献1 张承良.论莞香的文化价值及其当代实现J.岭南 文史,20 1 0(0 2):52-56.(上接第6页)方向 试样试样1试样2试样3静态 动态静态 动态静态 动态夹丝活泼率()33.5532.9735.56厚款悬垂系数()49.9466.1 449.3364.2452.3566.91投影周长(mm)632.96671.77631.45667.35638.90673.58悬垂波数(个)424343美感系数()26.500.0 026.891 5.1 524.991 3.89活泼率()32.3529.4330.563结论本文通过一系列实验得出以下结论：(1)薄厚款太空棉具有很强的抗撕裂性，在经向上 难以撕裂，而夹丝款则弱于以上两款，但撕裂仍然需要 较大的力。(2)三款太空棉都具有很强的回复性能，再经过长 时间折叠挤压后，仍可以在短时间内恢复，仅留下轻微 痕迹，且再过小段时间便可恢复痕迹。(3)薄款太空棉有良好的悬垂性,而夹丝款太空棉则 具有非常好的立挺性。根据这些特性，太空棉可以运用在 运动服、登山服等户外运动装上，在保护人体的同时，服装 本身也能够承受来自外界的损害，且富有弹性的太空棉也 可以满足各种幅度的动作。其次用在一些轻薄的外套上,可以保证服装随时都光滑无皱，保持干净得体。(4)由于太空棉难以撕裂，结构紧密,所以其透气性 不佳，不宜制作成夏装。第一作者:韩沁利，女，本科，主要研究方向不同的 天然纤维面料对抽着造型的影响。通信作者:孙银银、女、1984年、博士、讲师，主要研 究方向纺织服装数字化技术。基金项目：苏省高校自然科学基金项目(1 7KJB540 0 0 1);江苏省高校自然科学基金项目(1 9KJB430 0 0)参考文献1 刘晓玉.刍议太空棉与数码印花在服装创新性设 计中的应用J.科技风,20 1 6(0 1):1 1 7.2 刘燕琳太空棉工艺及性能初探J.纤维标准与检 验,1 993(0 8):8-9.3 周璐瑛,王越平，赵憬，苗玉贞新一代太空棉的服 用与加工特点初探J.上海纺织科技，1 998(0 5):50-53.4 罗皓，潘珊珊，刘艳梅双罗纹组织的探索与开发 J.山东纺织经济，2016(06)：)：35-37+34.