收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纺织品负离子特性及测试系统研究

毕鹏宇  
【摘要】: 负离子纺织品是近年功能纺织品发展的新方向,它是指在一定物理刺激下,会激发产生负离子的纺织品。由于空气负离子具有稳定精神、促进新陈代谢和血液循环、恢复疲劳、维持健康等保健功效,进入90年代以来,越来越受到人们的重视。随着对纤维材料认识的不断深化和测试手段的改进,本论文课题研究发现许多天然纤维和大豆蛋白纤维也能发射负离子。因此,能发射负离子的纺织材料就可分为三大类:一是利用自然界能发射负离子的矿石、珊瑚化石等材料,通过纳米技术,共混技术,后整理技术与纺织材料结合形成的纺织品;二是本身能发射负离子的纯天然纤维面料棉、毛、丝、麻;三是能发射负离子的大豆蛋白纤维面料(由于大豆蛋白纤维是PVA与大豆蛋白的结合体,故单独列为一类)。其中,第一类负离子纺织品发射负离子的机理已经清楚,但发射负离子的定量规律没人研究。后两类发射负离子的现象刚刚发现,机理尚不清楚。因此,进一步从宏观和微观的角度,系统地认识纺织材料发射负离子的机理、规律、特性十分有必要,它将有力推动负离子纺织品的发展与应用、进一步推动大豆纤维的研究、开发与应用。 本文以天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物为对象,研究其负离子发射特性,与添加负离子材料的皮革、粘胶织物、涤纶织物进行性能对比,并且对纺织品负离子测试系统和测试方法、纺织品负离子特性影响因素以及其产生机理等方面做较为深入的研究。 针对目前国内外都没有统一的关于纺织品负离子发生量的测试方法标准,本文首要工作就是对纺织品负离子特性的测试方法进行创新,建立纺织品负离子测试系统,代替目前测试纺织品负离子常用的手搓法,提高了测试结果的准确性。针对纺织品负离子产生效果受物理刺激的影响,分别研制了平摩式负离子激发装置和悬垂摆动式负离子激发装置。这两种装置通过运动机构模拟纺织品实际穿着使用过程中摩擦、摆动的受力方式,适用于不同用途纺织品及纺织品在不同受力方式下的负离子测试。采用DLY—2空气离子测量仪与计算机进行联机控制,通过软件设计提供绘图、统计和分析等数据处理功能,提高了整个测试系统的自动化程度。通过实验分析,分别制定了平摩式负离子测试实验方法和悬垂摆动式负离子测试实验方法,确定测试步骤和测试条件。本课题研制的纺织品负离子测试系统与手搓式负离子测试法相比,测试手段规范、全面,测试装置自动化程度高,测试方法也更为科学。该系统为纺织品负离子特性的研究提供了有效的测试手段。 借助纺织品负离子测试方法和测试系统研究天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物的负离子特性。进行了系列实验,包括平摩作用方式下,摩擦时间对负离子发生量的影响,摩擦时间对试样表面静电压的影响,摩擦正压力对负离子发生量的影响,摩擦正压力对试样表面静电压的影响;悬垂摆动作用方式下,摆动时间对负离子发生量的影响,摆动频率对负离子发生量的影响,环境温度对负离子发生量的影响,相对湿度对负离子发生量的影响,悬垂摆动测试条件的优化设计和负离子的动态变化实验等。 实验结果分析表明:1、天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物在平摩和悬垂摆动的作用方式下都能产生一定量的负离子。在平摩作用方式下,其试样尺寸较小,环境温度20±2℃,相对湿度60±3%大气条件下,天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物的负离子发生量介于负离子涤纶和负离子粘胶织物之间,负离子发生量不超过500个/cm~3。2、在悬垂摆动作用方式下,试样尺寸较大,环境温度25±3℃,相对湿度65±3%的大气条件下,天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物的负离子发生效果显著,负离子发生量在1400~2300个/cm~3的范围内(负离子皮革的负离子浓度均值1580个/cm~3),其中棉织物的负离子发生量较低,麻、丝和毛织物负离子发生量相接近,大豆织物负离子发生量较高。3、负离子发生特性具有饱和性,不会随外界物理刺激的作用时间和作用强度的增加而无限增加。4、负离子发生量随测试环境的改变而改变。通常低温条件下的负离子发生量少,超过一定温度后负离子发生量随温度的增加而增加,且上升趋势明显;湿度对材料负离子发生量的影响较复杂,呈先升后降再升的变化趋势,且只有在湿度很大的情况下才呈明显上升趋势,由于湿度对纺织材料的负离子发生特性存在正、负两方面的影响,因此最终效果没有温度对负离子发生特性的影响显著。5、纺织材料的负离子发生特性与材料内部结构相关。纤维素纤维织物间的负离子变化趋势相似,蛋白质纤维织物间的负离子变化趋势相似,也就是说,同类型纤维织物的负离子发生特性相似。6、不同类别织物在不同物理刺激的作用下,负离子的发生效果不同。如丝织物类的轻薄面料在摆动作用方式下的负离子发生效果比在压紧平摩的作用方式下要好。7、材料的静电特性对纺织品负离子特性有重要影响。通过静电实验和负离子平摩式测试实验的对比,说明负离子发生量与织物表面静电压正相关,影响材料静电特性的因素同样会影响其负离子特性。 本文通过理论分析和实验验证对天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物产生负离子的机理进行探讨。静电实验表明天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物均具有静电特性,在摩擦、摆动等机械作用下表面会产生电荷,是负离子产生的能量源。由于织物表面毛羽的存在,根据尖端放电理论,在毛羽尖端处电荷密度剧增,尖端附近的电场也随之增大,能够使附近的空气电离或水分子电解,从而产生负离子。毛羽尖端点数实验表明织物表面毛羽尖端数增多会导致其静电压下降、负离子浓度增加。对聚四氟乙烯板和涤纶长丝织物进行负离子测试(前者根本没有毛羽,后者有极少的毛羽),结果表明没有负离子产生,尽管聚四氟乙烯板的表面静电压高达20kV,纯涤纶长丝织物的表面摩擦电也很高,但是缺少毛羽的尖端放电效应还是不足以电离空气,产生负离子。这些实验证实表面静电和毛羽尖端放电的共同作用是织物产生负离子的主要原因。 经过实验分析,天然纤维和大豆蛋白纤维虽然其分子结构中含有结晶区,但未经极化处理的织物压电效应较小,经极化处理过后,能测到较大的压电应变常数值。再对极化织物压电性来源进行分析,结论是压电效应主要是由极化电极注入电荷引起,也就是说未经极化处理的天然纤维织物本身的压电性比较弱。由此可以认为,压电性机理在一般天然纤维织物和大豆蛋白纤维织物产生负离子的过程中起次要作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 翁蕾蕾;大豆蛋白纤维的性能及产品开发[J];毛纺科技;2003年05期
2 晁晋;张佩华;孙超;;负离子针织物的性能测试与研究[J];针织工业;2006年02期
3 ;李官奇与大豆蛋白纤维不解之缘[J];中国纺织经济;2001年04期
4 韩光亭,王彩霞,孙永军,谢莉青,杜宁;大豆蛋白纤维性能分析研究[J];中国纺织经济;2001年06期
5 ;大豆蛋白纤维能否引发人造纤维“革命[J];中国纺织经济;2001年04期
6 ;大豆蛋白纤维科学价值是什么?[J];中国纺织经济;2001年06期
7 张富林,闫秀东,李建军,吴会林,周淑珍;大豆蛋白纤维纺纱经验探讨[J];现代纺织技术;2003年01期
8 ;大豆蛋白纤维[J];化工文摘;2003年03期
9 吴雄英,陈青,董建华;大豆蛋白纤维混纺产品成分的定性定量分析方法[J];毛纺科技;2004年11期
10 王丽媛;大豆蛋白纤维产业化迈入新里程[J];纺织信息周刊;2005年22期
11 黄雅萍,梅立花;大豆蛋白纤维混纺毛织物的开发[J];毛纺科技;2002年04期
12 崔瑞芳,马晓虹,吕悦慈;大豆蛋白纤维产品开发及性能分析[J];纺织信息周刊;2002年32期
13 倾琪;;我国首个万吨级大豆蛋白纤维项目落户常熟[J];江苏纺织;2003年04期
14 季国标;大豆蛋白纤维 人造纤维家族出新宠[J];中国纺织经济;2001年04期
15 顾丽霞;大豆蛋白纤维,含有什么样经济价值[J];中国纺织经济;2001年04期
16 张红敏;大豆蛋白纤维混纺织物的生产[J];棉纺织技术;2003年04期
17 崔瑞芳,马晓虹,赵其明;大豆蛋白纤维及其织物的性能研究[J];上海纺织科技;2003年02期
18 ;化纤园地[J];精细化工原料及中间体;2007年04期
19 树青;大豆蛋白纤维和它的发明人——李官奇[J];瞭望;2002年12期
20 历达;大豆蛋白纤维诞生记——写在江苏常熟江河天绒丝纤维有限责任公司竣工投产之时[J];中国纺织;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯再红;吴毅;汪超;原育凯;李保生;;旋转式激光光斑测试仪[A];第六届全国激光科学技术青年学术交流会论文集[C];2001年
2 孙明;张建臣;杨文彬;毛德祥;孙鹏;姜艳红;;滑移爆轰作用下复板飞行姿态的测试[A];第二届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2002年
3 孙结中;蒋学军;邓雨荣;;配电系统电容电流测试仪的研制[A];广西电机工程学会第八届青年学术年会论文集[C];2004年
4 孙结中;吕泽承;蒋学军;雷一鸣;;高压断路器合闸电阻测试仪的研制[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
5 宋舒涵;梅磊;;综合布线系统测试参数分析[A];江苏省计量测试学会2006年论文集[C];2006年
6 周保平;李志刚;;接地电阻表(测试仪)常见故障的辨析[A];江苏省计量测试学会2006年论文集[C];2006年
7 李伟;刘芳;李晋川;邹远文;黄学进;陈孟诗;;非接触式多功能脊柱生物力学测试仪[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
8 朱兰;吴向东;;光散射式粉尘测试仪测量结果的不确定度评定[A];江苏计量测试学术论文集(2009)[C];2009年
9 谢雁鹰;;10KV交联电缆高阻故障的快速查找[A];第十五届电工理论学术年会论文集[C];2003年
10 孙结中;蒋学军;邓雨荣;;配电系统电容电流测试仪的研制[A];第三届广西青年学术年会论文集(自然科学篇)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毕鹏宇;纺织品负离子特性及测试系统研究[D];东华大学;2007年
2 杨凤霞;聚合物基压电复合材料的设计及机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2004年
3 邱勋林;PP孔洞膜和PEN非孔洞膜的驻极体性质[D];同济大学;2006年
4 张军;粮食分析中近红外光谱测试技术的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
5 王飞鹏;新型极性与非极性铁电聚合物驻极体的储电性和压电性[D];同济大学;2007年
6 于新刚;GaN基功率型LED器件及汽车前照灯散热研究[D];清华大学;2008年
7 刘美容;基于遗传算法、小波与神经网络的模拟电路故障诊断方法[D];湖南大学;2009年
8 王建;多铁垒隧道结的自旋输运[D];苏州大学;2009年
9 杨亚洲;仿生哑铃型黄麻纤维增强摩擦材料[D];吉林大学;2006年
10 赵绪福;产业链视角下中国农业纺织原料发展研究[D];华中农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘士军;磁流变液流变性能测试仪的设计与研究[D];武汉理工大学;2006年
2 李嘉毅;交互式网络电视性能分析软件的设计与实现[D];重庆大学;2009年
3 李文杰;频率特性测试仪系统的设计[D];南京航空航天大学;2005年
4 袁学飞;基于uC/OS-Ⅱ操作系统的便携式转辙机测试仪的设计[D];西北工业大学;2006年
5 张凯;稀土元件应力测试仪的研制[D];河北工业大学;2006年
6 张乐;基于全柔性机构的微机械力学性能测控系统研究[D];北方工业大学;2006年
7 王献春;电力互感器综合特性测试仪的研制开发[D];华北电力大学(河北);2007年
8 郭泽;便携式光伏方阵测试仪的研发[D];上海交通大学;2008年
9 解凯;断路器机械特性测试仪及其数据管理检修指导系统开发[D];华北电力大学(河北);2004年
10 李志强;基于DSP的继电器保护测试仪的研究与实现[D];华东师范大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈军;化纤:欲与天纤比高低[N];中国化工报;2005年
2 姜范;让植物为汽车“减肥”[N];经济日报;2007年
3 江西 裴庆华;专业功效大功率管测试仪[N];电子报;2007年
4 ;安捷伦推出新一代无线测试仪[N];人民邮电;2006年
5 ;测试仪:保障网络优化 增强用户体验[N];人民邮电;2008年
6 陕西 小文;电容容量测试仪[N];电子报;2009年
7 敏巧;瑞士乌斯特更新两款测试仪[N];中国纺织报;2009年
8 ;安捷伦推出MIMO接收机测试仪[N];人民邮电;2008年
9 高金祥;威尔泰克推出WCDMA手机测试软件[N];电子资讯时报;2004年
10 本报记者 张彤;Wi—Fi测试指尖完成[N];网络世界;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978