医用压力袜纺织结构及其力学性能研究

【摘要】医用压力袜是治疗和预防下肢静脉扩张性疾病的有效途径,然而临床所用的压力袜产品仍存在应力衰竭较大的问题,尤其是国产产品。因此,本研究首先调研国内压力袜市场并收集了具有代表性的压力袜产品3款：分别是压力II级中压中号长筒(ⅡZM-L)压力袜、压力II级中压小号长筒(ⅡZS-L)压力袜、压力II级中压中号短筒(ⅡZM-S)压力袜。其次,从宏观上分析并比较了这些产品在外观形态、组织结构、纱线结构及力学性能方面的特点及差异。结果表明,短时间内压力袜各部段压力呈现衰退趋势。然后,将三种压力袜所用包覆纱线A与典型的同规格进口包覆纱线B进行力学性能的对比。实验结果表明,这两种包覆纱力学性能差异较大。在小应力小应变拉伸情况下,进口纱线表现出良好的拉伸应变能力。而在大应力应变及长久应力松弛情况下,国产纱线的拉伸应变能力更优。为了探究这两种纱线出现差距的原因,从微观结构上进行分析得出：纱芯力学性能、外包纱线包覆角度、包覆捻度及包覆纱线的规格对纱线的力学性能均有明显影响。然而,包覆纱露芯与纱线力学性能之间无明显规律。因此,在设计包覆纱时,内松外紧的结构是比较适宜的,即外包捻度大于内包捻度。最后,根据以上分析结果,本研究改变氨纶芯纱拉伸率,制备了一系列压力袜用的氨纶包覆纱(芯纱拉伸率为3.5%、3.8%、4%、4.3%、4.5%、4.8%、5%、5.3%、5.8%),得到了包覆纱的优化成型工艺。结果表明,在一次定伸长拉伸中,芯纱拉伸率为4.5%的纱线弹性回复率是九种纱线中最高的,说明其弹性性能最好；但是九种纱线被多次循环拉伸以后,芯纱拉伸率为5.0%的纱线弹性回复率最高,塑性变形率最小,说明在多次循环定伸长拉伸中,拉伸率为5.0%的纱线弹性性能最好。随着芯纱拉伸率的增加,其应力衰竭呈增大趋势,但是在考虑工厂成本问题方面,拉伸率增加对工厂生产加工包覆纱节省了更多的氨纶原料。综合各方面因素考虑,在织造和使用压力袜时,纱线要被多次拉伸,所以应选用多次拉伸后弹性回复率最高的纱线,即在九组纱线中,选择芯纱拉伸率为5.0%的纱线是可行的。将芯纱拉伸率为5.0%的纱线与原来国内生产压力袜所用纱线和进口纱线进行拉伸性能对比,得出拉伸率为5.0%的纱线弹性回复率高于原来国内生产压力袜所用纱线弹性回复率,接近进口纱线弹性回复率。即芯纱拉伸率为5.0%的纱线拉伸性能优于原来国内生产压力袜所用纱线。所以将芯纱拉伸率设置为5.0%生产出的纱线将会对纱线质量有所改进。期望本研究结果为进一步提高现有产品质量或开发新产品提供理论指导及实验依据。
【作者】关红涛；
【导师】王璐；关国平；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】压力袜；氨纶；包覆纱；结构；力学性能；

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