经编网眼织物的力学性能研究

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经编网眼织物是生产长效药物蚊帐(LLINs)的主要原料。如何增强经编网眼织物的力学性能以及耐日晒老化性能对延长其使用寿命十分重要。基于以上的观点,本课题致力于对于经编网眼织物的力学以及耐日照老化的研究。  首先,通过对不同经编网眼织物试样进行顶破测试。分析并得出了影响经编网眼织物顶破强度的主要因素:纱线断裂伸长是影响织物断裂伸长的主要因素,故长丝细度对顶破强力影响较大。而在细度相当的情况下,同时受力的纱线根数对顶破强力也有较大影响。从结构上来说,六角形受力较四角形更为均匀。接着,对相同规格的经编网眼织物进行经向与纬向的拉伸测试。比较了顶破测试与拉伸测试的关系,结果反映影响经编网眼织物的拉伸性能指标的因素与影响顶破性能指标的因素大致相同,但由于经编网眼织物的特殊结构,拉伸性能测试的结果有时不准确。对于经编网眼织物来说,顶破性能测试能更好的反映被测织物的力学性能。  对于经编网眼织物的顶破测试,在顶破性能测试的过程中,本研究通过高速摄像机等设备建立了一套观测织物应力应变关系以及顶破过程的综合观测系统,观察织物在顶破过程中形态的变化,以及顶伸过程中应力应变的变化。结果发现织物断裂后形成破洞的速度很快。破洞的大小与织物的结构及材料有关。同时观测结果证明织物结构在即将破裂时没有显著变化,也为发生明显的屈曲现象。且经编网眼织物在顶伸过程中,织物面积的增加与钢球的应力线性正相关。  在此基础上,根据蚊帐在顶破过程中所呈现的基本状态,以及一些理想化的假设,推测蚊帐在顶破过程中的受力情况,建立了一种预测蚊帐的顶破强度以及顶破伸长的模型。结果证明模型基本正确,能大致预测织物的顶破强力。  最后,研究环境因素中日光照射对经编网眼织物强力性能的影响,分析经编网眼织物的老化机理。结果得出日照对涤纶织物的主要影响是通过光氧化作用产生的,随着光照强度增大、光照时间增强,对纤维结构的破坏力越大。实验中发现六角网眼的经编网眼针织物比四角网眼的经编网眼针织物强力损失的要小。
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