دانلود رایگان مقاله ویژگی های مفید پارچه های تریکوی سه بعدی کاربردی برای مصارف منسوجات خانگی

چکیده

           اثر ویژگی های گرمایی بر پارچه های تریکو  سه بعدی ساخته شده از فیبرهای کاربردی ( یعنی الیاف مقاوم با عمر بالا و کول مکس ) همراه با ترکیبات فیبری مختلف مورد مطالعه قرار گرفت . پارچه های تریکو  به طور ویژه ای برای کاربردهای پارچه های رو تشکی تشک ها طراحی شده اند. نمونه هایی با دو فشردگی پارچه ای و طرح بافت و چهار ترکیب فیبری الیاف مقاوم با عمر بالا ساخته شده بودند. هدایت گرمایی ، مقاومت گرمایی، انتشار گرمایی ، و نفوذپذیری نسبی بخار آب نسبی به عنوان ویژگی های راحتی گرمایی در نظر گرفته شده اند . از دستگاه های الامبتا و پرمیتست برای اندازه گیری ویژگی های گرمایی استفاده شد. طرح پارچه معیار مهم  در مقاومت حرارتی و نفوذپذیری بخار آب است ،در حالی که مواد تشکیل دهنده الیاف در مورد جذب گرمایی مهم تر هستند . کمک الیاف مقاوم با عمر بالا بر کارایی وابسته به تنظیم حرارت از پارچه های تریکو  ، با استفاده از سنجش تمایزی رنگ مورد تجزیه قرار گرفت . اثر وابسته به حرارت الیاف مقاوم با عمر  بالا تا حد کمی در 33% ترکیب الیاف مقاوم با عمر بالا مشاهده شد . انتشار بخار آب از نمونه های پوست باز بالاتر از نمونه های پوست های بسته است . که این بدلیل ساختار سوراخ دار پوست های بازبرای ساختار پارچه ای و محتویات فیبری یکسان است . همچنین تجزیه آماری انجام شد و کمک هر عامل و تعامل آنها را تایید کرده . بویژه این تعامل از عوامل اصلی رفتار پراکندگی گرمایی نمونه ها ساخته شده است .

            نقش اصلی لباس فراهم کردن شرایط فیزیولوژیکی مناسب برای بدن انسان به صورتی است که راحت باشد. این وضعیت باید تعادلی بین دمای داخلی بدن و محیط بر قرار کند و میزان تعرق باید در یک سطح متعادل باقی بماند . در شرایط راحتی ، دمای پوست باید بین 33-35 درجه باقی بماند . پارچه های بافته شده معمولا بدلیل قابلیت کششان و جنس نرمشان ، پوشش نزدیک به پوست را ترجیح می دهند . در حالیکه چنین وضعیتی موجب می شود که راحتی پارچه مهم تر از جنس پارچه بافته شده یا نبافته شده باشد. 

             مطالعات اولیه مربوط به ویژگی های گرمایی منسوجات ، پیش زمینه تئوری برای مفهومی از پارچه رفتاری گرمایی و رابطه آن با بدن انسان بوجود آمده است . راحتی پوشاک ، از سه ویژگی اصلی تشکیل شده است : راحتی گرمایی –فیزیولوژیکی ، حسی و فیزیولوژیکی . ویژگی های گرمایی و رطوبتی منسوجات با راحتی گرمایی فیزیولوژیکی الیاف مربوط می شود . خیسی سطح پویا الیاف مرتبط است با راحتی تماس سطح پوست در حال پوشش برای انواع پارچه های متنوعی که در آن بی ثباتی تارهای نازک رطوبت فشرده شده یک عامل مهم برای راحتی پوشش است 7. مدل ریاضی از ویژگی های گرمایی اصلی در ساختارهای بافت کاربردی به وسیله جرالدز و همکارانش اختراع شد . خصوصیات راحتی گرمایی پارچه کارآمد پلی پروپیلن که برای جوراب و پوشاک بافته شده برای بررسی بازدهی ساختار الیاف برای جذب رطوبت پوست ارزیابی شد. اثر بافت پارچه ای بر ویژگی های راحتی گرمایی به وسیله اوگلاکوگولو و مارامارالی مورد مطالعه قرار گرفت . یوکار و یلمز بر ویژگی های گرمایی ساختارهای بافت دندانه دار مختلف تمرکز کردند . اوزدیل و همکارانش ویژگی های گرمایی از پارچه های بافته شده دندانه دار با استفاده ار الیاف مختلف از ویژگی های الیافی گزارش کرده اند . رامانچندران و همکارانش عایق گرمایی ، هدایت گرمایی و انتشار گرمایی پارچه های کشباف ، پارچه های دندانه دار و پارچه های به هم بافته شده ساخته شده از الیاف فشرده شده و در هم بافته شده را مورد مطالعه قرار دادند. 

              ویژگی گرمایی لباس کشباف در نزدیکی سطح پوست به وسیله چندین محقق مورد مطالعه قرار گرفته است . آرمیت در باره بعضی جنبه های خاص پارچه های ملافه ای و اثر آنها بر خواب و راحتی گرمایی صحبت کردند . رابطه بین تاثیر خنک بالشت ها و ویژگی های انتقالی گرمایی ، با توجه ویژه به مواد بالشتک ها مورد بررسی قرار گرفت .اما هیچ محققی توجهی به ویژگی های راحتی گرمایی پارچه های تریکو  سه بعدی بافته شده طراحی شده ویژه برای پارچه های تشک ندارد .  تحقیق کنونی بیشتر از آن که به تکنیک های تولید معمول و کاربردهای پارچه های تریکو  بپردازد، بر اثر پارامترهای تولید پارچه های مختلف بر ویژگیهای راحتی گرمایی پارچه های تشک های ساخته شده از پارچه های تریکو  سه بعدی تاکید می کند. همانگونه که به وسیله برور و همکارانش مورور شد . تجزیه آماری برای روشن سازی نقش تعامل علاوه بر اثرات اصلی انجام شد . توجه خاص به کمک تارهای کاربردی مانند الیاف مقاوم با عمر بالا و کول مکس بر ویژگی های گرمایی شد .

مواد و روش ها 

مواد

              پارچه فضادار سه بعدی بافته شده به وسیله الیاف های مختلف ( کول مکس ، پنبه، پلی استر و الیاف مقاوم با طول عمر بالا )  در لایه های مختلفی از الیاف تولید شد . ویژگی های الیاف به نظمی که قسمت هایی از پارچه های تریکو  بافته شده سه بعدی در جدول شماره یک مورد استفاده قرار گرفتند ، داده شده بودند . نمونه ها با E20 و یک پارچه کشباف 38 اینچ دولا با یک ماشین بافتنی چرخی مجهز به یک دنباله فضادار بافته شده بودند . واژه پارچه های تریکو  ،در این مقاله، به پارچه های تریکو  سه بعدی بافته شده اشاره می کند . 

              نمونه ها با دو سفتی الیافی و طرح بافت و چهار ساختاری الیافی مقاوم با طول عمر بالا ساخته شده بودند . که در اینجا الیاف کدگذاری شده با حروف A و B، به ترتیب، نشان دهنده ساختارهای مماس با پوست گشاد و تنگ و حرف C نیز نشان دهنده ساختار نچسبیده به پوست است. (تصویر 1 ). نمونه های A و C با تنظیمات یکسانی از ماشین بافته شده اند ، در حالیکه بی با تنظیم متفاوتی بافته شده تا این که بافت محکم باشد. 

             بافت ساده در دو طرف لایه های بیرونی پارچه های تریکو  برای نمونه هایی از ساختار پوست بسته استفاده شده است ( نمونه های رمز گذاری شده  A و B ) . طرح ساختار پوست باز (شکل 2 )نمونه های C از این نظر متفاوت است که الیاف فضادار بافت شبکه ای دارند . در حالیکه طرف دیگر مشابه نمونه های A و B بافت ساده دارد . در رمز گذاری کردن نمونه ها ، شماره های کنار حروف بزرگ بیانگر الیاف تشکیل دهنده با مقاومت بالاست . برای مثال ، کد نمونهA1  به معنای ساختار نزدیک به پوست گشاد با سطح پایداری الیاف یک است. موقعیت الیاف در داخل هر لایه از پارچه های فضا دهنده ، شامل رمز های نمونه ها در جدول شماره2 نشان داده شده است . لایه بیرونی جلویی اشاره به کناره های پارچه های تریکو  دارد که در تماس با پوست بدن انسان دراز کشیده روی تشک است ، در حالیکه لایه بیرونی معکوس به سطحی از  پارچه های تریکو  اشاره دارد که در تماس با اسفنج تشک است و لایه آستری پارچه فضادار نامیده می شود .  

 
             الیافPES چند رشته ای در لایه بیرونی و معکوس همه ی نمونه ها استفاده شد . در لایه ی بیرونی جلویی از پارچه های فضا دهنده ، الیاف در هم تابیده شده ساخته شده از الیاف پی یی اس و فیبرهای چسبناک الیاف تا مقاومت بالا با درصد های داده شده در جدول شماره یک  استفاده شد. الیاف PES  تک رشته ای همیشه در لایه شیرازه ای تمامی نمونه ها برای تولید ویژگی ارتجاعی پارچه های فضا دهنده مورد استفاده قرار می گرفت . تراکم الیاف کرک مانند در تمام پارچه های تریکو  ثابت باقی می ماند . نوع فیبری و ترکیب فیبری تنها در لایه ی رویی جلویی پارچه های تریکو  متفاوت بود . طرح پارچه همچنین در این لایه متفاوت بود. ترکیب فیبری نمونه با توجه به تعداد الیاف های از گیر در آورده شده برای اندازه گیری طول حلقه تعیین شده بود .ترکیب فیبری داده شده در جدول شماره 3 درصد وزن هایی از فیبرهای انفرادی در داخل پارچه هستند . درصد فیبرهای کربنی و نقره ای داخل نمونه های فضا دهنده داده شده به ترتیب 3% و 1% هستند . در این جا این درصدهای ناچیز در جدول شماره 3 نشان داده نشده اند. 

شیوه ها

           پارچه ها در یک قالب استنتر قرار گرفته بودند که برای پارچه فضاداری تنظیم شده که به بالاترین میزان ثبات ابعادی رسیده است.نمونه ها روی یک سطح صاف قرار دارند ، در یک محیط اتمسفری استاندارد برای یک روز ، قبل از اینکه اندازه گیری ها انجام شود . تراکم های حلقه ای با استفاده از یک ذره بین اندازه گیری شدند. تراکم های حلقه ای در لایه ی رویی جلویی ،پارچه های فضا دهنده اندازه گیری شدند . ده اندازه گیری در مکان های مختلفی از پارچه ها انجام شد و میانگین آن ثبت شد. ضخامت پارچه ای با استفاده از ضخامت پارچه های Heal و Co  بر طبق استاندارد BS 2544 اندازه گیری شد. استاندارد EN12127 برای اندازه گیری وزن پارچه استفاده شد. 

Abstract

          The effect of thermal properties on the three-dimensional knitted spacer fabrics made from functional fibers (i.e. Outlast, Coolmax) with different fiber compositions was studied. The spacer fabrics were specifically designed for mattress ticking applications. Samples were manufactured with two fabric tightness and knit designs, and four Outlast fiber compositions. Thermal conductivity, thermal resistance, thermal absorptivity, thermal diffusivity, and relative water vapor permeability were considered as thermal comfort properties. Alambeta and Permetest devices were used for the measurement of thermal properties. Fabric design was the leading criteria on the thermal resistance and water vapor permeability, while fiber compositions became more important on the thermal absorptivity. The contribution of Outlast fiber on the thermoregulatory efficiency of spacer fabrics was analyzed using a differential scanning colorimeter. The thermoregulatory effect of Outlast fiber was slightly observed in the 33% Outlast fiber composition. Water vapor permeability of open-skin samples was higher than the closed-skin samples, which was due to the holed/meshed structure of the open-skin structure for the same fiber content and fabric construction. Statistical analysis was also performed and confirmed the contribution of each factor, including their interactions. In particular, the interaction became more significant than the main factors for thermal diffusion behavior of samples.

             The principle function of clothing is to enable the human to remain in a good physiological state, which is accepted as comfort. This state should cover thermal balance between internal body temperature and the environment, and maintaining the perspiration rate at a balance level. At the level of comfort, the skin temperature should be in the range of 33–35C. Knitted fabrics are usually preferred next-to-skin wear due to their extensibility and soft touch, while such positioning leads fabric comfort to be more important than in woven or non-woven fabrics.

             The early studies related to the thermal properties of textiles set up the theoretical background for the concept of thermal behavior fabric and its relation with the human body.1–6 Clothing comfort is composed of three main features: thermophysiological, sensorial, and physiological comfort. Thermal- and moisture-related properties of textiles deals with the thermophysiological comfort of fabrics. Dynamic surface wetness of fabrics was correlated with skin contact comfort in wear for a variety of fabric types in which mobility of thin films of condensed moisture is an important element of wearing comfort.7 The mathematical model of the principal thermal properties in functional knit structures was devised by Geraldes et al.8 Thermal comfort properties of functional polypropylene knitted fabric for active wear and socks were evaluated for efficiency of fiber structure to suck moisture from the skin.9,10 The effect of fabric knit on the thermal comfort properties was studied by Oglakcioglu and Marmarali.11 Uc¸ ar and Yilmaz12 focused on thermal properties of various rib knit structures. Ozdil et al.13 reported the thermal properties of rib knit fabrics using various yarns of different yarn properties. Ramachandran et al.14 studied thermal insulation, thermal conductivity, and thermal diffusion of single jersey, rib, and interlock knitted fabrics made from ring and compact spun yarns.

          The thermal behavior of next-to-skin knitwear has been studied by several researchers.9,10,15 Armit16 brought some specific aspects of bedding textiles and their influence on thermal comfort and sleep. The relation between the cool sensation of pillows and their thermal transport properties was investigated with special attention to the padding material.17 However, no researcher paid attention to the thermal comfort properties of three-dimensional (3D) knitted spacer fabrics specifically designed for mattress fabrics. The present research focuses on the effects of different fabric manufacturing parameters on the thermal comfort properties of mattress fabrics made from 3D spacer fabrics, rather than made by the usual production techniques and applications of spacer fabrics, as reviewed by Bruer et al.18 Statistical analysis was also performed for revealing the contribution of interactions in addition to the main effects. Special attention was given to the contribution of functional fibers, such as Outlast and Coolmax, on the thermal behaviors.

Materials and methods

Materials

             Three-dimensional knitted spacer fabric was manufactured using different fibers (Coolmax, cotton, polyester (PES), Outlast) at different layers of fabric. Yarn properties were given in the order on which sections of the 3D knitted spacer fabrics they actually used (Table 1). Samples were knitted with E20, a 38-inch diameter double jersey circular knitting machine equipped with a spacer attachment. The term ‘spacer fabric’ refers to 3D knitted spacer fabric in this paper.

            Samples were manufactured with two fabric tightness and knit designs, and four Outlast fiber compositions, where fabrics coded with letters ‘A’ and ‘B’ indicated loosely and densely knitted closed-skin structures, respectively, and letter ‘C’ indicated loosely knitted open-skin structure (Figure 1). The samples coded with ‘A’ and ‘C’ were knitted with the same machine settings, whereas ‘B’ coded samples used different machine settings in order to knit them densely.

            The plain knit was used on both sides (face layers) of the spacer fabric for the samples with the closed-skin structure (A and B coded samples). The design of the open-skin structure (Figure 2) (C coded samples) is different in that one side of the spacer fabric is meshed knit, while other side is plain knit, similar to the samples coded with ‘A’ and ‘B’. While coding the samples, the numbers beside the capital letters indicated the level of Outlast fiber composition. For example, sample code A1 means a loose closed-skin structure with the Outlast fiber level of one. The positioning of yarns within each layer of spacer fabric, including the sample codes, is shown in Table 2. Front face layer refers to the side of the spacer fabric that is in touch with the human skin lying on the mattress, while the reverse face layer refers to the side of the spacer fabric that is in touch with the foam of the mattress, namely the lining side of the spacer fabric.

             Multifilament PES yarn was used at the reverse face layer of all samples. On the front face layer of the spacer fabric, the ring spun yarn made from staple PES fiber and Outlast viscose fiber was used, with the percentage was given in Table 1. Monofilament PES yarn was always used at the binding layer (pile section) of all samples for generating the resilience property of the spacer fabric. The pile yarn density remained constant at all spacer fabrics. Fiber type and fiber composition were varied only at the front face layer of the spacer fabric; fabric design was also varied at this layer. Fiber composition of the sample was determined depending on the number of the yarns unraveled for loop length measurements. The fiber compositions given in Table 3 are the weight percentage of individual fibers within the fabric. The percentage of silver and carbon fibers within the given spacer samples are 0.3% and 1%, respectively; hence, these negligible percentages were not given in Table 3.

Methods

        Fabrics were relaxed at a stenter, which is adjusted for spacer fabric finishing reaching final dimensional stability. The samples were laid on a flat surface in a standard atmospheric environment (20  2C and 65  2% RH) for a day, before the measurements were performed. Loop densities were measured using a magnifier. Loop density was measured at the front face layer of the spacer fabric. Ten measurements were made at different places of fabrics and the average was recorded. Fabric thickness was measured using a J. H. Heal & Co. Ltd fabric thickness meter according to the BS 2544 standard. The EN12127 standard was used for fabric weight measurements.

چکیده
مواد و روش ها
مواد
شیوه ها
نتایج و مباحث 
تخلخل
نفوذ پذیری هوا 
هدایت گرمایی 
مقاومت گرمایی 
جذب گرمایی
انتشار گرمایی
نفوذ پذیری بخار آب
سنجش تمایزی رنگ 
نتایج 
منابع

Abstract
Materials and methods
Materials
Methods
Results and discussion
Porosity
Air permeability
Thermal conductivity
Thermal resistance
Thermal absorptivity
Thermal diffusion
Water vapor permeability
Differential scanning colorimeter analysis
Conclusions
References