本科毕业论文---鞋面织物开发及其性能研究正文正文.doc

毕业设计（论文） 题目名称：鞋面织物开发及其性能研究（二）鞋面织物开发及其性能研究(二)Development of the shoe Fabric and Resarch on its Property（）中文摘要本文通过市场调研，了解我国制鞋行业现状及布鞋的流行趋势，发现了鞋面布技术是阻碍布鞋发展的一个重要因素。传统的鞋面布将鞋面布与鞋里布通过胶粘合成，这在一定程度上影响到了鞋面布的强力和透气、透湿性，本课题针对这一问题进行研究，突破性地提出了将鞋面布、鞋里布一次织造完成的理念。在设计过程中，采用平纹双层接结组织，设计五种不同紧度和密度的双层织物，并在小样机上进行织造，并解决了织造过程当中存在的问题。最后，对开发的鞋面布织物进行了拉伸强力、撕破强力、顶破强力、耐磨性、透气性、透湿性等进行测试，并与市场上的代表性的鞋面布样的性能测试指标进行了对比与分析。研究表明，本设计是成功的，可以用于生产实践。关键词：市场调研，鞋面布，双层组织，性能测试 对比与分析Abstract In this paper , we found that technology was an important factor to further development of vamp shoes through researching the present situation of shoemaking industry in our country and the situation of popular vamp shoes on the market . We found that traditional shoe upper cloth and shoe lining cloth , which were stacked by glue , of which to a certain extent , cut down the strength and air permeability , moisture permeability , in order to solve this problem , a breakthrough idea was made that woven the upper and the lining together at a time . We adopt back cloth stitched to face cloth structure to woven double shoe cloth at a time to design five kinds of different densities and covering factors and then weaving on the small sample machine , at the same time we solve many existing problems during weaving progress . Finally , test and analysis developed shoe fabric samples tensile strength , tear strength , bursting strength , abrasion resistance , air permeability and moisture permeability and so on ; meanwhile , compare and evaluate the properties of developed products and the samples . It shows that this design is successful , which could be used in practical production . Keywords: Market survey ; Shoe cloth ; Stitching double-layer ; Properties test ; Comparison and analysis . 目 录第1章 绪论11.1 课题研究背景11.2 课题研究意义11.3 课题研究内容2第2章 鞋面布织物分析与性能测试32.1 织物分析32.1.1 鞋面布布样的选取与编号32.1.2 纱线线密度分析与计算32.1.3 织物组织及纱线配置42.1.4 织物密度及紧度52.1.5 克重测试62.2 织物力学性能测试72.2.1 拉伸强力测试72.2.2 撕破强力测试122.2.3 顶破强力测试122.2.4 织物的耐磨性142.3 织物透气透湿性测试152.3.1 透气性测试152.3.2 透湿性测试172.4 本章小结19第3章 鞋面布织物的设计203.1 原料选择203.3 紧度设计213.4 密度推算213.5 组织设计233.6 设计的产品规格23第4章 工艺计算与上机织造254.1 工艺设计与计算254.2 上机织造324.2.1 织造工艺流程334.2.2 织造过程中存的问题与解决方法35第5章 开发产品的性能测试与分析36I5.1 开发产品的性能测试365.1.1 拉伸性能测试365.1.2 撕破强力405.1.3 顶破强力435.1.4 耐磨测试455.1.5 透气性能测试455.1.6 透湿性能475.2 实验结果总结与分析485.2.1 拉伸强力测试结果分析485.2.2 撕破强力结果分析495.2.3 顶破强力分析505.2.4 织物耐磨性能分析505.2.5 透气性515.2.6 透湿性分析515.3 开发产品和样品的对比与分析525.3.1 开发产品和样品拉伸性能对比525.3.2 开发产品和样品撕裂性能对比525.3.3 开发产品和样品顶破性能对比525.3.4 开发产品和样品耐磨性能对比525.3.5 开发产品和样品透气性能对比535.3.6 开发产品和样品透湿性能对比53第6章 结论54参考文献55致 谢56II2015届中原工学院毕业设计（论文）第1章 绪论 1.1 课题研究背景据全球鞋业发布的年鉴，几年来全球鞋业的生产区域分布广泛，但并未出现大格局的变化。中国仍然是毫无争议的领军市场。而作为全球最大的鞋业生产和消费大国，中国已形成相当完备的产业链和产业发展平台，并已占据全球中低档鞋类市场。制鞋行业在我国是一个传统行业，目前仍保持集群式发展。我国制鞋行业目前主要有四大集群：一是以广州、东莞、惠东等地为代表的广东鞋业基地，主要生产中高档鞋；二是以温州、台州等地为代表的浙江鞋业基地，主要是生产中低档鞋；三是以成都、重庆为代表的西部鞋业基地，主要生产女鞋；四是以福建泉州、晋江等地为代表的鞋业生产基地，主要生产运动鞋1。随着人民生活水平的提高，大多数人已经不再满足于鞋子的基本的使用性能，近年来，我国鞋业市场，鞋业订单逐步向量少样多的趋势发展，提高了开发、定形成本，无形中给传统制鞋技术造成了很大冲击。因此，因循守旧就只能被市场淘汰，不断创新才能发展。帆布鞋诞生于第一次世界大战期间的1917年。近百年来，持续风靡全球，趋势不减。帆布鞋在我国的出现已有较长历史，从最早的帆布鞋解放胶鞋到今天的迷你彩绘帆布鞋，休闲帆布鞋，运动帆布鞋，高中低帮帆布鞋，制鞋技术已比较成熟，产量也很大。每年中国生产的帆布鞋都占全球产量的一半以上。布鞋的优点有很多。布鞋作为鞋子种类重要的一种，长期以来，深受广大消费者的喜爱，其具有良好的透气性，透湿性，穿起来轻便，时尚，健康。布鞋的消费人群很广泛，对有脚气的人讲，它是健康的代表，对于男孩女孩来讲，帆布鞋又是时尚潮流的引领者，既轻便美观，又能彰显其青春活力。另外，帆布鞋还廉价耐穿，基本上花几十元人民币就能买到一双款式不错的帆布鞋。虽然我国帆布鞋的产量很大，却一直处在中低档水平，而且难以走出国门，进入国际市场，与此同时，国产帆布鞋没有强大的品牌，与世界名牌帆布鞋差距较大，这是以后中国布鞋行业，乃至整个制鞋行业都需要努力的目标。 1.2 课题研究意义我国虽然是制鞋大国，却不是鞋类品牌大国2。根据市场调研，目前流行的帆布鞋，国产的价位较低，而国外品牌如匡威，万斯，耐克，伯尼等价位往往是国内品牌的数倍乃至数十倍。究其原因，一是布料品种较为单一，帆布质量技术落后，与国外同行比，还存在很大差距，这在客观上决定了我国国产帆布鞋定位较低，难以打造品牌。而是鞋企高管层由于经营理念落后，不愿在技术研发上投资，只照搬国外已有技术，习惯拿来主义，造成我国制鞋技术长时间停滞不前。三是由于鞋面布技术很容易被复制，这在一定程度上造成了鞋业高管层不愿意在技术研发上多投资。目前市场的布鞋，品种有限，主要是从款式，色彩，图案等作变化，如果从布面上改变，将会有更大的技术进步。对于鞋面布而言，重要的莫过于透气性，透湿性和强力。然而市面上流行的布的透气透湿性与强力的结合并不理想。透气透湿性理想的鞋面布强力不一定理想，强力大的鞋面布透气透湿性并不一定理想。如何将二者更好地结合，成为一个需要解决的问题。改进鞋面布的技术可以为布鞋行业的发展增加动力，促进行业发展。面料的设计可以有几个方面。一是原料的选择，二是纱线的选择，三是组织的改变。目前市面上流行的鞋面布组织主要有平纹，斜纹，采用的纱线一般是并股或多股，原料主要是棉，麻，涤纶等。为了进一步巩固国内制鞋行业的行业地位，制鞋行业要在技术上突破。作为一名纺织专业的学生，有责任为我国制鞋业贡献微薄的力量。 1.3 课题研究内容第一阶段：调研和测试样布首先通过网站查询，文献和期刊查询对布鞋行业市场进行调研，了解国内外鞋面织物的生产使用现状，同时调研鞋面织物的性能要求、使用的原材料，染色及加工方法等。第二，购买具有代表性的鞋面布样品，在实验时分别对其透气，透湿性能，拉伸性能，撕破性能等进行测试，并进行织物分析，测试其织物密度，经纬纱支，并计算出其织物紧度等参数以做参数设计时的参考。第二阶段：设计织造阶段首先，根据已查询的资料和已测的数据，依托自身已修的专业知识，进行新型鞋面布的参数设计，随后在小样织机上进行上机织造。其次，织好样布后，对样布进行测试，包括密度，紧度，强力，透气性能，透湿性能等。第三阶段：性能对比及评价参考鞋面布参数标准，对设计的鞋面布测试的数据与样布数据进行比较，对设计的鞋面布进行评价，以检验设计效果。第2章 鞋面布织物分析与性能测试 2.1 织物分析 2.1.1 鞋面布布样的选取与编号鞋面布最主要的要求是良好的透气性，透湿性，一定的强力和耐磨性。为了更好的研究，在本设计开始之前，经过在市场上的精心挑选，共选取5种布，试验备用。为了更方便的记录实验数据，分别对样布进行编号，如表2-1所示。表2-1 样布颜色及对应编号样布编号M1M2M3M4M5样布颜色白色浅黑色灰色深黑黑白原料纯棉涤纶涤纶涤纶纯棉 2.1.2 纱线线密度分析与计算1）试验目的：了解鞋面布的常用纱支，在之后的设计中作参考。2）试验方法：本测定采用称重计算法3。 3）试验仪器：FA2004 电子 天平 剪刀。 4）测得纱线线密度的原始数据如表2-2所示。表2-2 纱线线密度测试原始记录布号纱线根数每根长度/cm重量/gM1经纱7890.409纬纱1146.60.351M2经纱1918.20.457纬纱1445.20.218M3经纱1306.80.401纬纱1694.30.306M4经纱51100.809纬纱5360.384M5经纱160100.933纬纱120100.6998 5）纱支计算 公制号数=克重（g）根数每根长度(cm)1000 (公式2-1) Ntex Ne=583.1 (纯棉) (公式2-2） Ntex Ne=590.5 （涤纶） （公式2-3）M1号布纱支计算。经纱 Ntex=0.409/78/0.091000tex=58.3tex Ne=583.1/Ntex=10s纬纱 Ntex=0.351/114/0.0661000tex=46.65tex Ne=583.1/Ntex=12sM2号布纱支计算。经纱 Ntex=0.457/191/0.0821000tex =29.15tex Ne=590.5/Ntex=20s纬纱 Ntex=0.218/144/0.0521000tex=29.15tex Ne=590.5/Ntex=20sM3号纱支计算。经纱 Ntex=0.401/130/0.0681000tex=45.4tex Ne=590.5/Ntex=13s纬纱 Ntex=0.306/169/0.0431000tex=42.2tex Ne=590.5/Ntex=14sM4号布纱支计算。经纱 Ntex=0.809/51/0.11000tex=159tex Ne=590/Ntex=4s纬纱 Ntex=0.384/53/0.061000tex=121tex Ne=590/Ntex=5sM5号布纱支计算。经纱 Ntex=0.933/160/0.11000tex=58.3tex Ne=583.1/Ntex=10s纬纱 Ntex=0.6998/120/0.11000tex=58.3tex Ne=583.1/Ntex=10s 2.1.3 织物组织及纱线配置1）织物组织试验方法：拆纱法。 经过分析，M1号布为平纹，M2号布左斜纹，M3号布平纹，M4号布左斜纹 M5号布为加强右斜纹4。 2）纱线配置 M1号布单经单纬,M2号布单经单纬,M3号布单经单纬,M4号布单经双纬,M5号布单经单纬。 2.1.4 织物密度及紧度 1）测试仪器：织物密度仪，电子称，三角尺。2）试验方法：织物密度的测试，M1号布采用密度镜测试，其余由于密度大或颜色深，均采用拆纱法，测试织物密度。样布拆纱记录如表2-3所示。表2-3 样布拆纱原始记录布样编号经/纬密12345平均值M1Pj （根/10cm）114114.5114115115.5114Pw（根/10cm）154158154156154154M2Pj （根/10cm）476477475477476476Pw（根/10cm）181182179180181181M3Pj （根/10cm）106106106106106106Pw（根/10cm）888987888888M4Pj （根/10cm）348350349348348348Pw（根/10cm）246247246245246246M5Pj （根/10cm）160162160161160160Pw（根/10cm）120118121122119120 2）织物紧度计算5 Ej= kPj （公式2-4） Ew=kPw （公式2-5） E=Ej+Ew-EjEw/100 (纯棉k取0.037 纯涤k取0.0404) （公式2-6）M1号布：Ej= kPj=0.0037114=32.66% Ew=kPw=0.037154=38.9% E=Ej+Ew-EjEw/100=58.855%M2号布：Ej= kPj=0.0404476=99.92% Ew=kPw=0.0404181=37.996% E=Ej+Ew-EjEw/100=99.95%M3号布：Ej= kPj=0.0404106=29.45% Ew=kPw=0.040488=23.31% E=Ej+Ew-EjEw/100=45.9%M4号布：Ej= kPj=0.0404348=177.28% Ew=kPw=0.0404246=109.32% E=Ej+Ew-EjEw/100=92.80%M5号布：Ej= kPj=0.0404160=49.36% Ew=kPw=0.0404120=37.02% E=Ej+Ew-EjEw/100=68.11% 2.1.5 克重测试 1) 试验仪器：FA2004电子天平 三角尺 2) 方法：称重法。 3) 10cm7.5cm样布克重如表 2-4所示。表2-4 样布称重原始数据12345平均值M1号布1.5687g1.5702g1.5774g1.5972g1.5682g1.5763gM2号布1.2696g1.2616g1.2717g1.2813g1.2772g1.2723gM3号布2.8481g2.8662g2.7835g2.8517g2.8036g2.8306gM4号布1.6466g1.7009g1.6534g1.6689g1.6723g1.6684gM5号布2.2485g2.2682g2.2499g2.2519g2.2512g2.2539g 4）数据处理 平方米克重=克重（g）/面积（cm2）10-4 （公式2-7） M1号布克重为：1.5763g/(10cm7.5cm)10-4 = 210.2 g/m2 M2号布克重为：1.2723g/(10cm7.5cm)10-4 = 169.6 g/m2 M3号布克重为：2.8306g/(10cm7.5cm)10-4 = 377.4 g/m2 M4号布克重为：1.6684g/(10cm7.5cm)10-4= 222.5 g/m2 M5号布克重为：2.2539g/(10cm7.5cm)10-4= 300.5 g/m2（注：M3号布下层是一层无纺布，经测定，克重为96.7g/m2) 2.2 织物力学性能测试布鞋在穿着过程中，由于足部运动，鞋面布受到拉伸强力、撕破强力的作用7，另外鞋面布还受到脚趾的挤压，受到顶破强力，同时鞋面布经常受到外来摩擦力的摩擦，因此在测试鞋面布的力学性能时分别对鞋面布的拉伸强力、撕破强力、顶破强力、耐磨性进行测试6。 2.2.1 拉伸强力测试 1）试验条件：温湿度: 20 65 % 隔 距: 200 mm 速度: 100 mm/min。 2）试验仪器：YGG065H SERIES STRENGTH TESTER织物拉伸仪，剪刀，三角尺。3）试验试样：横向纵向各剪两块，每块5.5cm32cm。4）M1M5号布经纬向的拉伸强力测试，实验结果如表2-52-14所示。次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm172943.85229.2511198.9528.3112420.15271446.1230.511225.3527.6611719.9368648.824410777.3529.2812322.75平均值(AVG)709.66666746.25234.583311067.2228.42121.3320.9最大值(MAX)72948.824411225.3529.2812422.75最小值(MIN)68643.85229.2510777.3527.6612319.9表2-5 M1经向拉伸原始记录表2-6 M1纬向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm146016.984.53431.3510.14965.5247616.8584.253549.810.111055.65平均值(AVG)46816.87584.3753490.57510.125100.55.575最大值(MAX)47616.984.53549.810.141055.65最小值(MIN)46016.8584.253431.3510.11965.5CV%2.4170.210.212.40.216.3321.903表2-7 M2经向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm1114643.8539.862734826.313828.152121242.7538.862859025.654328.553118642.9239.722846126.25408.88.35平均值(AVG)117943.339.362796925.984078.35最大值(MAX)121243.8539.862859026.314328.55最小值(MIN)114642.7538.8627348.3525.653828.15CV%3.9581.7971.7973.1391.7968.6873.387表2-8 M2纬向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm1125642.638.7329111.525.564388.052136344.740.643250926.824458.53132644.4540.4132076.526.674578.7 表2-8 续表：次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm平均值(AVG)131543.91739.92731232.33326.35446.66678.417最大值(MAX)136344.740.643250926.824578.7最小值(MIN)125642.638.7329111.525.564388.05CV%4.1322.6122.6125.9212.6122.1513.955表2-9 M3经向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm1228562.7557.0578947.5537.65188546.15224566458.1887343.2538.4201046.13243665.459.458594339.24196547.15平均值(AVG)2392.333364.0558.22784077.93338.431953.333346.467最大值(MAX)245665.459.4587343.2539.24201047.15最小值(MIN)228562.7557.0578947.5537.65188546.1CV%3.9082.0622.0625.352.073.2411.275表2-10 M3纬向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm1134840.436.7329123.3524.2457614.152150545.6541.538593.327.3958913.253136343.1539.2331272.4525.89855.65 表2-10 续表：次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm平均值(AVG)1405.333343.06739.15332996.36725.84416.666711.017最大值(MAX)150545.6541.538593.327.3958914.15最小值(MIN)134840.436.7329123.3524.24855.65CV%6.1656.0946.09415.0466.09868.95342.385表2-11 M4经向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm1166241.9209.539483.0525.1497119.22117677.438731326.8546.4416031.053143727.85139.2521134.3516.71115519.3496070.3351.523222.342.18146315152332.3161.527020.219.38116720.156136425.612814976.515.36905.4平均值(AVG)1353.6745.892229.45826193.87527.535614.83321.017最大值(MAX)166277.438739483.0546.44116731.05最小值(MIN)96025.612814976.515.36905.4CV%18.61148.98248.98232.56948.98286.84945.2表2-12 M4纬向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm158950.5252.513386.830.37411.05275860.25301.2521113.1536.159011.9361452.75263.7514989.5531.65659.35472753.15265.751881031.8935527.8573656.35281.7520426.1533.81656.8 表2-12 续表：次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm平均值(AVG)684.854.627317745.1332.76129.813.38最大值(MAX)75860.25301.2521113.1536.1535527.8最小值(MIN)58950.5252.513386.830.3656.8CV%11.36.9336.93319.1636.93397.30761.98表2-13 M5经向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm148744.6540.5912919.826.7931321.2249341.737.9112512.0525.0229817.6342743.339.3610937.3525.9826419.55平均值(AVG)46943.21739.28712123.0725.93291.6719.45最大值(MAX)49344.6540.5912919.826.7931321.2最小值(MIN)42741.737.9110937.3525.0226417.6CV%7.7823.4153.4158.6363.4178.6089.265表2-14 M5纬向拉伸原始记录次 数断裂强力/N断裂伸长/mm断裂伸长率/%断裂功/N*mm断裂时间/s屈服强力/N屈服伸长/mm132042.338.457480.325.3819521.75229037.834.366478.522.6816316.15335839.936.278418.123.9419516.5平均值(AVG)322.674036.367458.9724184.3318.133最大值(MAX)35842.338.458418.125.3819521.75最小值(MIN)29037.834.366478.522.6816316.15CV%10.5615.6285.62813.0045.62910.02317.3 2.2.2 撕破强力测试 1） 试验仪器：YGG065H SERIES STRENGTH TESTER织物拉伸仪，剪刀，三角尺。2） 试验方法：单舌法。3）撕破强力测试原始数据记录，如表2-15所示。2-15 撕破强力原始数据样布编号经向/纬向12345平均值M1号布经向/N22.822.420.819.921.721.52纬向/N28.428.324.428.428.527.6M2号布经向/N31.831.930.830.431.231.22纬向/N54.454.255.856.055.255.12M3号布经向/N75.673.876.276.472.674.92纬向/N80.282.381.383.583.182.08M4号布经向/N20.920.820.621.121.721.02纬向/N30.028.828.529.830.529.52M5号布经向/N53.2155.654.758.556.2855.69纬向/N78.1275.9276.6172.1174.6275.48 2.2.3 顶破强力测试 1）实验条件：隔 距: 10 mm 速度: 100 mm/min 温湿度: 20 65%。2）实验仪器：YGG065H SERIES STRENGTH TESTER织物拉伸仪。3）M1、