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2013年省级新产品试制计划——透气透湿防紫外线夏季用无缝针织物
2014-02-05 16:08

透气透湿防紫外线夏季用无缝针织物

可行性报告

浙江棒杰数码针织品股份有限公司

浙江理工大学

 

一、立项目的背景和意义

苎麻纤维是由一个细胞组成的单纤维,其长度是植物纤维中最长的。苎麻纤维构造中的空隙大,透气性好,传热快,吸水多而散湿快,透湿性好,所以穿麻织品具有凉爽感。苎麻纤维强力大而延伸度小,不容易受霉菌腐蚀和虫蛀,且轻盈。

涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二酯,故也称聚酯纤维(PET),涤纶纤维强度高、弹性好,耐热性和绝热性是合成纤维中最好的。纤维耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀,且其分子结构中的苯环具有吸收紫外线的作用,因此抗紫外性能很好。

织物对于空气的传递性能, 即织物的透气性;织物对于水分(液态、汽态) 的传递性能, 即织物的吸湿、透湿性;织物的抗紫外性由紫外线透过率来表示,即经紫外线照射,透过织物的紫外线的量占紫外线射人总量的百分比, 也可以通过换算将透过率转化成抗紫外指数(UPF值),UPF值越高, 织物的抗紫外线效果越好。以上三个因素对于不同季节、不同层次的服用织物, 其所占权重是不同的。

一般织物结构越紧密, 织物的防紫外线性能越好,但透气性、透湿性越差。由于防紫外产品主要用作夏季服装, 因此其透气、透湿性的好坏尤为重要。目前市场上抗紫外线纺织品大多手感欠佳, 透气性差, 适合夏日日常穿着的品种较少。而涤麻纤维兼具了传统苎麻优越的的吸湿、透气、抗菌性与涤纶良好的抗紫外性,可用来开发对人体皮肤无伤害、紫外线屏蔽性能优越、阳光下穿着舒适、加工方便、耐晒、耐洗涤、耐久性好的服饰。因此,涤麻纤维适用于夏日时装、T恤衫、遮阳品、窗帘、露天工作服等等。

无缝针织技术就是采用专用的无缝针织设备加工生产一次成型织物的技术。它可以根据产品造型本身的需要设计编织程序,通过电脑监控,以一个连贯的过程自动编织产品所有部位的立体效果,其最显著的特点就是不需裁剪、缝合。最近几年,无缝产品的应用发展迅速,竞争日益激烈,市场上出现的同质化现象较为严重,为此应当充分利用无缝技术,开发不同性能材料的无缝产品,拓宽无缝产品的应用领域,丰富无缝产品的多样性以满足消费者的需求。

就透气、透湿性来讲,两者是夏季服装的最基本要求。夏季服装的面料应选择轻、薄、柔软、弹性好的机织布或针织品,以有利于透气散热,使穿着者感觉凉爽舒适。同时,夏季服装的面料必须能够吸收和蒸发汁液。不吸收或吸收能力很差的衣服,汁液就会顺着流失,起不到蒸发散热的作用。而苎麻纤维吸汗能力很强,放湿速度也快,是夏季服装较好的材料。

就抗紫外性来讲,抗紫外线纺织品有多种加工生产方法,如抗紫外线后整理加工、涂层加工等。而涤麻面料由具有抗紫外线功能的涤纶纤维与苎麻混纺,这种抗紫外线纤维织物与抗紫外线后整理织物、涂层织物相比,具有较好的耐久性、耐洗性, 由于它可以和其它纤维混纺交织,在服用性能上也大大优于抗紫外线后整理织物和涂层织物。

按照目前抗紫外线涤纶纤维水平, 面料穿着舒适性与抗紫外线性能成反比,也就是说要提高抗紫外线性能,就要相应地牺牲穿着舒适性,因此在织物定位上必须寻求一个平衡点,首先满足夏季吸汗、透气的基本穿着舒适性,然后尽可能地提高抗紫外线性能。

本课题综合考虑紫外线透过率、透气率、透湿率三个指标, 遵循紫外线透过率越小越好, 透气率、透湿率越大越好的原则, 优化出涤麻纤维吸湿、透湿及抗

紫外的最佳水平组合,开发出透气透湿防紫外线无缝针织物。

二、国内外研究现状和发展趋势

尉霞、范立红等人在《透气、透湿型防紫外纺织品的开发》一文中得到结论:纤维原料对透湿量的影响非常大, 对紫外线透过率和透气量的影响非常小;纱线线密度对紫外线透过率和透气量都有重大影响, 而对透湿量的影响最小;织物组织对紫外线透过率、透气量、透湿量三者都有重大影响;经纱密度对于紫外线透过率、透气量、透湿量三者的影响都不是很大;织物的经纬密度越大, 织物的覆盖度越大, 防紫外线效果越好。

施楣梧在《纺织品的紫外线透通性能研究》一文中指出:不同的纤维材料本身对不同波长的紫外线具有不同的透通性能,比如涤纶织物自身就有较强的紫外线屏蔽能力。但覆盖系数对织物的紫外线透过性能影响最大,组织稀疏的织物很难用防紫外加工整理的方法提高其遮蔽能力;轻薄型夏服材料、特别是女装面料有可能需要进行防紫外加工整理,有效的加工整理应在覆盖系数较大而厚度较薄的织物基础上进行。

此外,杨志桢《抗紫外线涤麻面料产品开发与性能评价的探讨》一文,从抗紫外线涤麻面料开发原理、产品设计、生产工艺、测试及评价方法等几个方面对抗紫外线涤麻面料的产品开发与性能评价进行探讨, 通过分析影响抗紫外线性能的各种因素, 得出结论:采用抗紫外线涤纶与苎麻混纺可以有效地提高涤麻面料的抗紫外线性能, 但这不是提高抗紫外线性能的唯一方法, 从织物的紧密程度、组织结构、色彩、后整理工艺上也可以大大提高面料的抗紫外线性能, 特别是织物的紧密程度和色彩, 对面料的抗紫外线性能影响相当大, 因此在产品设计过程中应很好的把握这些方面, 同时兼顾抗紫外线性能和服用性能的需求。

以上研究分别就纤维的原料、组织结构、纱线线密度、后加工整理等方面对纤维的透气、透湿、防紫外等性能作了测试及评价,多用于各种纤维的性能比较,且较集中在单一性能的探究上。而对于涤麻纤维作为夏季服装面料的开发,全面探讨其在透气、透湿、防紫外三者性能上的研究较少。本研究集中对以上三种性能的研究,且从无缝针织物角度出发,得出涤麻纤维用于无缝织机上的生产关键技术,达到产品在透气、透湿和防紫外性这三个性能上的最优组合,对涤麻纤维作为夏季服装面料的开发和升级有较好的促进作用。

三、研究开发内容和技术关键

1、主要研究内容

(1)通过阅读相关资料文献,用资料分析法分析影响涤麻纤维透气、透湿、抗紫外性能的可能因素及相关关系,设计不同混纺比例、织物组织、织物结构等的试样。

(2)进行实验,根据设计的参数,分别对不同混纺比、组织、不同纱线线密度、厚度、经纬密度、面密度及色彩的织物,进行透气性、透湿性、抗紫外性的实验和分析。

(3)分析实验数据,对比不同参数下的透气、透湿、抗紫外效果,综合考虑紫外线透过率、透气率、透湿率三个指标, 遵循紫外线透过率越小越好, 透气率、透湿率越大越好的原则, 通过数理统计优化出得出涤麻纤维的最佳水平组合。

(4)研究无缝生产技术,根据研究结论,研究透气、透湿、抗紫外无缝针织物的生产关键技术,实现产业化生产。

2、技术关键

(1)本研究分别对不同组织结构的织物进行紫外线透过率、透气率、透湿率三个指标进行测试。实验量较庞大,数据繁多。需采用合理的数学分析方法进行统计,使得结论准确可靠。

(2)本研究通过新型无缝针织技术,实现透气、透湿、抗紫外无缝针织物的生产,并进行产业化生产。

四、预期目标(主要技术经济指标、应用或产业化前景)

1、主要技术指标

通过该项目的研发与实施,产品主要技术指标有:

(1)透气性:织物透气量≥300 l/m2·s;

(2)透湿性:织物透湿量≥2000 g/m2·24h

(3)抗紫外性:UPF值≥30,UVA透过率≤5%;

2、主要经济指标

透气、透湿、抗紫外夏季用无缝针织物的经济效益:

年增产值:690万元;年增利税:90万元。

3、应用或产业化前景

最近几年,无缝产品在服装领域的应用发展迅速,尤其是无缝内衣产品的竞争日益激烈,市场上出现的同质化现象较为严重。无缝产品的种类已经不能满足消费者的需求了,应当充分利用无缝技术,拓宽无缝服装的应用领域,丰富无缝

产品的多样性。所以将无缝技术发展应用在透气透湿防紫外线无缝针织物上是有着极其重要的意义的。随着生活水平的不断提高,自我保健意识逐渐增强,人们对于夏季服装的要求除了最基本的舒适凉爽透气外,愈加关注其抗紫外、防过敏等卫生保健方面。由此,开发兼具透气、透湿、抗紫外的涤麻纤维无缝针织物逐渐形成了广阔的市场空间。

本项目的产业化目标如下,预计2013年10月透气、透湿、抗紫外夏季用无缝针织物将批量生产和进入市场,并收到很好的效益。

五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

1、研究方案

本项目将在以下三个方面展开研究:

(1)理论分析研究。通过理论分析,掌握影响涤麻纤维透气、透湿、抗紫外性能的可能因素及相关关系,设计不同混纺比例、织物组织、织物结构等的试样。

(2)实验研究。根据设计的参数,分别对不同混纺比、组织、不同纱线线密度、厚度、经纬密度、面密度及色彩的织物,进行透气性、透湿性、抗紫外性的实验。

(3)数据分析。根据实验所得数据,用SPSS分析法进行相关性及聚类分析,对比各组数据,综合考虑紫外线透过率、透气率、透湿率三个指标,优化得出涤麻纤维的最佳水平组合。

2、技术路线

掌握影响涤麻纤维透气、透湿和防紫外性能的各因素及相关关系

设计不同混纺比、组织、不同纱线线密度、厚度、经纬密度、面密度及色彩的织物

根据设计的参数,准备不同混纺比、组织、不同纱线线密度、厚度、经纬密度、面密度及色彩的织物

对各组试验面料进行透气性、透湿性、抗紫外性的实验和分析。

分析数据,优化出得出涤麻纤维的最佳水平组合,开发兼具优良透气、透湿、防紫外性能的夏用织物


3、组织方式与课题分解

本项目由浙江棒杰数码针织品股份有限公司与浙江理工大学合作联合申报实施。双方共同成立研制小组负责项目的实施,项目的实施地点浙江棒杰数码针织品股份有限公司。具体实施办法如下:

(1)浙江棒杰数码针织品股份有限公司主要负责透气、透湿、抗紫外夏用无缝针织物的试制,包括透气、透湿、抗紫外无缝针织物批量生产。

(2)浙江理工大学负责对透气、透湿、抗紫外无缝针织物的检测及评价、负责新型透气、透湿、抗紫外无缝针织物色彩图案的设计,以及进行美观性的评价。

(3)项目涉及的实验研究由浙江理工大学提出方案,浙江棒杰数码针织品股份有限公司协助实验测量和产品开发。

项目实施过程中的问题由双方共同协商解决。

六、计划进度安排

本项目从2012年12月到2013年11月,共计12个月完成。具体计划进度如下:

(1)2012年12月~2013年01月:理论分析研究。通过理论分析,掌握影响涤麻纤维透气、透湿和防紫外性能的各因素及相关关系。设计合理的织物组织、织物结构等。

(2)2013年02月~2013年04月:实验研究。根据设计的参数,准备不同混纺比、组织、不同纱线线密度、厚度、经纬密度、面密度的织物。对各组试验面料进行透气性、透湿性、抗紫外性的实验。

(3)2013年05月~2013年07月:对比各组面料整理前后的透气、透湿、防紫外性能效果。再根据实验所得数据进行分析,用SPSS分析法进行相关性及聚类分析,对比后整理前后的两组数据,综合考虑紫外线透过率、透气率、透湿率三个指标,优化得出涤麻纤维的最佳水平组合。

(4)2013年08月~2013年10月:结合生产成本、实用性及美观性,进行符合指标的透气透湿抗紫外夏用无缝针织物的生产。项目验收。

七、现有工作基础和条件

1、项目承担单位、合作单位情况

(1)浙江棒杰数码针织品股份有限公司的基础和条件

浙江棒杰数码针织品股份有限公司于2011年12月在深圳证券交易所正式上市,为浙江省级高新技术企业,棒杰新型无缝服装省级高新技术企业研究开发中心为浙江省省级高新技术企业研究开发中心。

浙江棒杰数码针织品股份有限公司成立于一九九三年,位于义乌市苏溪镇镇南小区,距义乌国际商贸城6公里,地理位置优越,公司占地一百余亩,现在固定资产4亿余元,员工614人,其中大中专专业技术人员180余名,公司拥有意大利进口的“圣东尼”一次成型无缝针织机300余台,各类缝纫设备200多台套,年产无缝服装3000万件(套),2011年产值达3.6亿元,并已建成拥有2200平方米的独立产品研发中心,并已形成了从产品图样设计到产品前道打样、染色、缝制一体化的产品开发体系。

公司作为主要单位参与制订了中华人民共和国纺织行业无缝内衣标准《一次成型束身无缝内衣号型》,承担国家火炬计划项目《一次立体成型舒适分段压力无缝内衣》,完成了浙江省科学技术厅重大工业项目《舒适分段压力内衣生产关键技术研究及其产品开发》、《新型多功能针织纺织品的纺丝织造染整关键技术研究和产业化》,省级新产品试制计划项目《立体舒适无痕抹胸》,义乌市科技局科研计划项目《无缝针织内衣防辐射技术的研究与开发》。获得《无缝瑜伽短裤》、《无缝瑜伽背心》、《一种针织牛仔裤》、《针织无缝连帽运动服》等实用新型专利、软件著作权15项。《舒适分段压力无缝内衣生产关键技术研究及其产品开发》获2011年浙江省科学技术三等奖,《基于人体工效的无缝针织服装立体成型关键技术研究及产业化》获2011年中国纺织工业协会科学技术三等奖,《立体舒适无痕抹胸》获2011年义乌市科学技术二等奖。

经过十余年的艰苦创业,浙江棒杰数码针织品股份有限公司已发展成为中国无缝内衣行业的龙头企业,浙江义乌无缝织造协会会长单位,为《一次成型束身无缝内衣号型》行业标准主要起草单位,通过ISO9001∶2000质量管理体系认证(证书号:USA0800309Q0),通过ISO14001∶2004环境管理体系认证(证书号:USA0800178E0),获得由浙江省标准化协会组织考核的“标准化良好行为证书(证书编号:浙BTX[2008]113号)”,获得由浙江省标准化协会组织考核的“采用国际标准确认证(证书编号:浙2008采标(浙)字(Z036)号)”,获得CERTIFICATE OF CONFORMITY(简称CE符合性证书),被金华市工商行政管理局评定为金华市知名商号、著名商标,纳税先进单位,经济发展优胜单位,出口创汇先进单位,劳动管理先进单位,安全生产管理先进单位,科技创新先进单位,最具竞争力企业,技改投入优胜企业,义乌市“五十强”工业企业,行业内销售纳税排名第一企业,义乌市综合实力奖企业等等荣誉称号。

公司主要生产无缝类系列服饰产品,现有品牌“棒杰”、“法维诗”、有十大系列产品,共上千余种类别,上万个品种,主要涉及无缝内衣基本款、无缝时装款、无缝运动款、无缝休闲系列等,销售网络覆盖全国各大中城市及欧美等发达地区。主要的合作商有:PUMA、Target、Wal-mart、Aldi、Lidl、C&A、Sears等。

公司坚持“依衣不舍·树品牌”的经营宗旨,将立足主业,锲而不舍,长期不懈地把公司的品牌打造成国内行业中,国际市场上声誉卓著,地位领先的强势品牌。

“做行业精英”是公司的发展目标,公司将保持持续发展的良好态势,在生产规模、产品质量、产品研发、管理水平、品牌建设、人才培养等方面,在行业内成为世界领先企业。

棒杰股份将立足主业,通过技术创新,加强产品研发,以品牌建设为核心,不断提高新产品质量、管理水平,拓展国际、国内的中高端市场,扩大生产经营规模,保持行业内领先水平,树立公司在无缝服装行业中的时尚产品创导者形象。

浙江棒杰数码针织品股份有限公司有十分雄厚的资金作为开发产品的保障,并且有专门的产品研发小组,确保本项目研发的顺利进行。公司积极与浙江理工大学合作,确保人才,实验设备的要求,全力以赴确保项目顺利完成。产品开发完成后,公司可以依托现有的生产能力和市场销售网络进行产品推广,产业化的基础条件良好。

(2)浙江理工大学研究基础和条件

浙江理工大学是一所以纺织、服装为特色学科的综合性大学。学校具有教学、科研实验设备齐全,资料丰富等特点,拥有一支结构合理、素质优良的学术骨干和师资队伍。学校坚持以学科建设为龙头,科研工作为重点,学术水平不断提高。拥有省属高校首批“重中之重”学科2个,省部级重点学科8个,教育部重点实验室1个、省级重点实验室2个。在众多领域完成了一系列国家科技攻关项目和国家、省部基金科研项目,学校近五年获各类科研奖励150余项,其中国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、省部级奖励50余项。目前,在研科研总经费超亿元,并与全国数百个企业建立了稳定的科技合作关系,科技工作综合指标一直稳居于浙江省属高校的先进行列。

浙江理工大学具有一百多年的办学历史。纺织学院与服装学院是浙江理工大学办学特色明显、师资力量雄厚、设施条件优良的教学研究型学院。纺织工程学科为浙江省重中之重学科,服装设计与工程为浙江省重点学科,在国内具有较大的知名度,也取得了一定的成绩,为我省、我国的纺织服装企业输送了大批有用人才。

浙江理工大学对科研非常重视,每年都设立专项基金进行奖励。学校在教师职称评聘、评优、评选骨干教师中将科学研究项目作为一项重要权重。在课题研究的时间、人才等方面都给予相应的支持,保证课题能按期顺利完成。

2、项目负责人情况及课题组主要成员情况

本课题负责人阎玉秀已从事服装专业教学与科学研究26年,服装设计与工程系主任,教授,硕士生导师,具有丰富的教学经验与科研能力,为浙江省重点科技创新团队“数字化纺织技术”核心成员。主持与完成了《舒适分段压力内衣生产关键技术研究及其产品开发》、《新型多功能针织纺织品的纺丝织造染整关键技术研究和产业化》、《男西装、衬衫形态舒适性研究》、《工业缝纫机参数测试仪》等浙江省科技厅重大专项、浙江省教委等课题13项,与企业合作完成的课题有《透气防钻绒织物的研究与开发》《高档整体家纺家居款式与展示设计》、《男装系列品牌的开发》、《服装产品的开发与品质控制》等18项,为企业取得了良好的经济效益,受到企业的欢迎。阎玉秀曾去日本,香港等地研修,对服装舒适性,人体结构与服装结构关系等有较为深入的研究,在服装科学领域已出版专著九部。在《纺织学报》、《人类功效学》、《丝绸》等国家一、二级期刊上发表《男式无缝上衣压力的分布规律及其舒适压范围》、《无缝抹胸组织结构及其压力舒适性研究》等论文二十余篇,在国际会议上发表《Research on the Dynamic Pressure Comfort of Tight Seamless Sportswear》、《Study on the Model of Men's Upper Body Pressure and Comfort Sense》、《Comparative Study on the Consumption Behavior of Zhejiang Women’s Clothing Brands-Based on the Lifestyle》、《Research on Mathematical Model of Jeans’Pattern Design Made in Elastic Fabric》、《Study on Prediction Model for Seamless Underwear Fitness in Comfortable Apparel Pressure-Based on Young Women’s Lower Body》等论文16篇,全部被国际三大检索EI、ISTP收录。获得国家实用新型专利《无缝瑜伽背心》、《无缝瑜伽短裤》、《无缝抹胸连衣裙》、《裤腿抽褶纬编织造成型无缝裤》等12项。主持完成的项目《舒适分段压力无缝内衣生产关键技术研究及其产品开发》获2011年浙江省科学技术三等奖,《立体舒适无痕抹胸》获2011年义乌市科学技术二等奖。

承担单位主要参加人员陶建伟,1994年本科毕业,是公司的董事长兼总经理,中国针织工业协会理事,义乌市无缝织造行业协会现任会长,浙江省重点科技创新团队“数字化纺织技术”成员,主持与参加了《舒适分段压力内衣生产关键技术研究及其产品开发》、《义乌无缝服装省级区域创新服务中心》、《立体舒适无痕抹胸》、《无缝针织内衣防辐射技术的研究与开发》等浙江省科技厅、义乌市

科技局项目6个,发表了《无缝内衣对男子下体静态压力舒适影响的研究》、《预测男士无缝内衣压力舒适数学模型之研究》、《青年女上体无缝内衣的压力舒适性》等论文8篇,获得《立体无痕抹胸》、《带抹胸的运动背心》等实用新型专利10项。作为本课题的主要成员,为该课题的资金、场地、生产现场提供着充分保障。

该课题参加人员都具有较强的研究开发能力。这些都为该课题的圆满完成提供了充分的条件。


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