弹力机织面料起拱性能研究及织物起拱表征新方法

摘要

弹力织物是服装面料的主流产品，伸缩自如、舒适合体等性能符合消费者追求舒适随意、方便快捷的生活方式。与普通服用面料一样，弹力织物在人体运动过程中反复受力变形，如：长时间坐着或反复做蹲、起运动，肘或膝盖等部位织物产生重复的或静态的多向拉伸、弯曲、折皱等，同样会导致弹力织物产生起拱变形，即：织物穿着时的变形负荷远远超过织物抵抗变形的极限或在小张力下反复加载、卸载，织物回复力不足或织物回复性能受到破坏，引起织物永久性变形而产生起拱。
　　 弹力织物通常在织物中加氨纶等弹性纤维，并经过整理定形加工制得。按弹性纤维分：氨纶类弹力织物和非氨纶类弹力织物。最近几年，非氨纶类的弹力织物发展迅速，这类产品主要有XLA、PTT、PBT及双组分复合弹性长丝等弹力织物。但织物易起拱或织物弹性回复不稳定等问题，一直是弹力面料发展的关键技术。论文研究并揭示了弹力织物起拱与织物力学性能的关系，实践探索了双组份复合弹性长丝织物克服起拱问题的关键工艺，并研究了基于Matlab图像处理技术表征弹力织物起拱特征的新方法。
　　 第一，论文对氨纶类弹力织物及双组份复合长丝弹力织物，实验研究了抗弯弹性模量(cNcm2)、抗弯刚度(cN-cm)、塑性变形率(％)、弹性回复率(％)、缓弹回复角(o)等织物力学性能对织物起拱的影响。利用模糊贴近度法，弄清楚了弹力机织面料起拱主要形成的织物力学性能：缓弹回复角，权重在0.94以上；抗弯刚度，权重在0.73～0.82。
　　 第二，论文实践探索了热处理方式和热处理温度、时间对双组份复合弹性长丝面料弹力形成的作用，明确了湿热处理温度在115～120℃之间，双组份复合长丝织物伸长率较大并相对稳定，并具有较大的缓弹回复角和较小的抗弯刚度，克服了织物起拱问题。
　　 第三，论文研究了基于Matlab图像处理技术表征弹力织物起拱特征的新方法，该方法对织物起拱图像采集平台进行改进，克服了外界光源及拍摄角度对图像的影响因素，并对织物起拱图像运用多图消噪法和动态阈值法，消除了织物纹理对图像的影响，利用欧式相对距离表征弹力机织面料起拱前后的表面形态变化。最后，利用回归分析技术，得到欧式相对距离预测织物实际起拱残留高度的关系式为y.4.052+7.110x，该关系式得到验证并应用。
　　 论文揭示的弹力织物起拱与织物力学性能的关系，并实践了双组份复合弹性长丝织物克服起拱问题的关键工艺，对弹力机织面料的发展和品质提升具有实际的指导意义和促进作用：研究的基于Matlab图像处理技术表征弹力织物起拱特征的新方法，具有科学性，对进一步认识织物起拱特征具有积极意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 弹力织物国内外研究现状

1.1.1 氨纶类弹力织物

1.1.2 非氨纶类弹力织物

1.2 织物起拱形变性能的研究

1.2.1 织物起拱形变的实验研究

1.2.2 织物起拱的理论研究

1.2.3 织物起拱测试标准

1.2.4 织物起拱研究趋势

1.3 课题研究意义及内容

第二章 弹力机织面料起拱影响因素的研究

2.1 弹力织物起拱特征与力学性能测试

2.1.1 弹力织物试样

2.1.2 弹力织物起拱特征

2.1.3 弹力织物力学性能

2.2 模糊决策弹力机织面料起拱的影响因素

2.2.1 模糊关系方程的建立

2.2.2 模糊权重集的求解

2.3 本章小节

第三章 双组份复合弹性长丝织物关键工艺研究

3.1 织物试样与实验方案

3.1.1 实验试样

3.1.2 实验方案

3.2 热处理方式对织物弹性的影响

3.3 湿热处理工艺对织物弹性的影响

3.4 应用

3.5 本章小结

第四章 织物起拱表征新方法

4.1 图像采集平台设计

4.2 织物起拱图像的预处理与截取

4.2.1 图像的消噪处理

4.2.2 图像截取

4.3 图像特征值的提取

4.3.1 图像的二值化

4.3.2 欧式相对距离与织物起拱残留高度的关系

4.4 欧式相对距离转换起拱残留高度

4.4.1 一元回归模型

4.4.2 回归方程的建立

4.4.3 应用实例

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

附录

攻读学位期间的研究成果