【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 撐，逐漸發(fā)展為天然合成材料，如棉紗、毛紡、帆布等。現(xiàn)代帳篷生產(chǎn)則發(fā)展為使用化學(xué)以及合成纖維等作原材料織造，并根據(jù)其各自使用的特殊要求經(jīng)過涂層等后整理加工得到。目前，它已廣泛應(yīng)用于抗震救災(zāi)、軍隊(duì)訓(xùn)練、野外作業(yè)以及日常生活中等多個(gè)領(lǐng)域，越來越受到人們的重視[3]。汶川地震時(shí)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)徐樸向記者介紹了我國(guó)帳篷生產(chǎn)和發(fā)展的歷史。他說，上世紀(jì)60年代到70年代，當(dāng)時(shí)全國(guó)有8家工廠生產(chǎn)火車用蓬蓋布，當(dāng)時(shí)的蓬蓋布材質(zhì)主要是維綸，每平方米800克～900克重。后來采用滌綸短纖維進(jìn)行生產(chǎn)，帳篷的重量減輕了不少，現(xiàn)在蓬蓋布大部分采用滌綸長(zhǎng)絲作為材質(zhì)，有防水涂層。生產(chǎn)廠家大多分布在浙江一帶。由于帳篷屬于救災(zāi)物資，長(zhǎng)期以來歸屬民政部管理。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，%。其中，車用篷布、【4】。[5] 這幾年來我國(guó)帳篷產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用雖取得不少進(jìn)展，初步滿足需求，但與國(guó)外帳篷面料的發(fā)展、產(chǎn)品的開發(fā)水平相比存在著很大差距。目前我國(guó)生產(chǎn)帳篷涂層面料的廠家很多，但能生產(chǎn)高檔帳篷面料的卻為數(shù)很少。與國(guó)外的帳篷面料相比，明顯可以看出國(guó)產(chǎn)面料撕裂強(qiáng)度低，表面粗糙。在防水、染色等后整理方面，國(guó)產(chǎn)面料也不是很好，表面發(fā)粘，粘色，使用一段時(shí)期后產(chǎn)生開裂和玷污的問題。究其原因，主要是國(guó)內(nèi)帳篷用品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)還未形成一定規(guī)模，專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量過少，相當(dāng)一部分企業(yè)還不具備產(chǎn)品自主開發(fā)、設(shè)計(jì)的能力，更不具備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的性能測(cè)試和質(zhì)量檢驗(yàn)的條件。與此同時(shí)，產(chǎn)品開發(fā)人才缺乏，產(chǎn)品開發(fā)能力較差，一般只限于對(duì)國(guó)外訂單加以仿制，有時(shí)甚至不能達(dá)到客戶的要求；工藝過程和處方制訂不盡合理，對(duì)新型后整理技術(shù)應(yīng)用不夠。因此，高檔帳篷面料的開發(fā)和應(yīng)用，對(duì)提高產(chǎn)品檔次、開拓和擴(kuò)大市場(chǎng)、提高產(chǎn)品附加值、增加經(jīng)濟(jì)效益具有重大意義。(1)納米帳篷【6】北京軟媒公司安全技術(shù)研究院應(yīng)用納米技術(shù)開發(fā)出了新一代納米帳篷。與傳統(tǒng)帳篷相比，納米帳篷除了具有拆裝簡(jiǎn)便的傳統(tǒng)特點(diǎn)外，還有著全新的物理特性。通過納米材料技術(shù)的應(yīng)用，可使帳篷具有屏蔽性、吸波性、隱蔽性和耐腐蝕等獨(dú)特物理特性，大大豐富了帳篷這一傳統(tǒng)裝備的使用功能。納米帳篷可用于裝備作戰(zhàn)室、情報(bào)室、機(jī)要室、通信樞紐、涉密會(huì)場(chǎng)、軍用（民用）飛機(jī)和艦船、重要倉(cāng)庫(kù)、導(dǎo)彈發(fā)射陣地等場(chǎng)所，也可以將納米帳篷廣泛應(yīng)用于工程、武器裝備、情報(bào)、偵察、測(cè)地、計(jì)算、氣象、通信、防化、偽裝等。納米帳篷還具有如下特點(diǎn)：①保密性（屏蔽效率高，工作頻率寬）；②隱身性（降低雷達(dá)發(fā)現(xiàn)率）；③阻擋紫外線、紅外線、遠(yuǎn)紅外線；④防風(fēng)、拒水、防污、防蛀、抑菌、除臭；⑤造價(jià)低；⑥快捷性（安裝簡(jiǎn)單，可折疊）；⑦便攜性（重量輕，攜帶方便）；⑧綠色環(huán)保產(chǎn)品，無輻射，無污染。（2）新型軍用系列帳篷【7】總后建筑工程研究所科研人員研制出重型、中型、輕型三類12個(gè)品種的滌綸帆布。新型帳篷布的強(qiáng)力、防水性、耐磨性、色牢度等的耐久性性能優(yōu)于其他同類產(chǎn)品。經(jīng)權(quán)威部門地面和空中偵察實(shí)驗(yàn)，迷彩帳篷具有優(yōu)異的防可見光、近紅外和微光夜視功能。試驗(yàn)表明，新型帳篷的阻燃性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。專家認(rèn)為，該材料綜合性能明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)以往的維綸篷布材料，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該材料也是勘察、施工、救災(zāi)、旅游等各種民用帳篷的理想新材料。國(guó)外帳篷布的種類較多，在帳篷面料應(yīng)用上發(fā)展很快，市場(chǎng)比較穩(wěn)定，全球帳篷面料年增長(zhǎng)率為17%，品種多樣化。十多年前市場(chǎng)上的帳篷布還是天然纖維的以透氣防水為主，現(xiàn)在隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，涂層和層壓織物占了很大的市場(chǎng)，其中最高檔的是GoreTex面料。據(jù)美國(guó)一份對(duì)帳篷出租商和出租制造兼營(yíng)商的調(diào)查表明，77%的帳篷采用層壓織物，16%的帳篷采用全面帆布，還有7%為涂層織物。國(guó)外帳篷面料的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在：織物具有極高的強(qiáng)力，能適合各種新穎款式的帳篷；永久的阻燃性；熔接性能好；良好的除塵性，隨時(shí)都能恢復(fù)原貌；防霉性；合理的門幅，它能使帳篷的用料更為合理；成本較低。例如：英國(guó)帳篷公司采用高韌性尼龍纖維織成的織物撕裂強(qiáng)度大，并且有防紫外線照射的性能。日本關(guān)西化學(xué)防水公司研制的帳篷，帆布里側(cè)和外側(cè)分別進(jìn)行吸水和防水處理，具有優(yōu)越的耐氣候和防水性，吸水面具有防凝水功能。帝人公司的Microft Rectax利用超細(xì)旦纖維的微細(xì)卷曲和高度收縮特性，其高密度織物染色后進(jìn)行超級(jí)拒水整理，使織物表面形成類似荷葉的結(jié)構(gòu)，成為新一代的防水透濕織物[8]。（1）日本倉(cāng)麗公司防紫外線帳篷織物【9】倉(cāng)麗公司生產(chǎn)可防95%以上的紫外線的帳篷材料。使用屏蔽紫外線及紅外線的阻燃拒水整理滌綸，對(duì)紫外線及紅外線有屏蔽效果，亦可防可見光，薄而輕，有自然感。另一產(chǎn)品是用再生滌綸制成的帳篷材料。（2）異性纖維在帳篷產(chǎn)品中的應(yīng)用【10】最早的異性纖維是美國(guó)杜邦公司與上世紀(jì)50年代初推出的三角形截面纖維，繼而，日本、英國(guó)、意大利和前蘇聯(lián)等國(guó)家也相繼研制該類產(chǎn)品。我國(guó)異性纖維的研制是在70年代中期。三角異型絲織成的織物強(qiáng)度大，反光效果好，用鮮艷的熒光染料染色，在陽(yáng)光的作用下絢麗多彩，該織物經(jīng)過涂層后又加強(qiáng)了防雨作用，是戶外風(fēng)景區(qū)旅游帳篷的理想材料，既裝點(diǎn)風(fēng)景又經(jīng)濟(jì)耐用。（3）輕量帳篷蓬頂【11】美國(guó)Brookwood有限公司開發(fā)了一種適應(yīng)于帳篷蓬頂?shù)目椢?，它是一種重量輕而且可以兩面使用的聚氨酯涂層或?qū)訅嚎椢?。它能滿足不透明、防紫外線輻射、阻燃、防寒開裂、防霉和紅外線反射等需求。（4）新型阻燃帳篷里襯【12】美國(guó)Safety Components織物技術(shù)公司開發(fā)了一種用阻燃滌綸制成的輕型帳篷里襯。該襯里是白色的，以保持帳篷內(nèi)的明亮，但不透明以防止外部窺見帳篷里面。它尤其適宜做軍隊(duì)帳篷。20世紀(jì)70年代中期研究發(fā)展了防水織物作為帳篷材料，它以良好的防水性等高功能而受到歡迎，成為具有較強(qiáng)市場(chǎng)生命力的新型產(chǎn)品。近年來，國(guó)內(nèi)居民對(duì)帳篷織物舒適性和美觀性的要求也越來越高，只防水不透氣的帳篷已不能適應(yīng)要求。消費(fèi)者要求帳篷不但具備防水功能，而且還要具有較好的透濕透氣和高撕裂強(qiáng)力及好的外觀形式【13】。因此，對(duì)這種量大而面廣的大類傳統(tǒng)產(chǎn)品，我們須不斷提高質(zhì)量，降低成本，提高檔次，品種上向輕便化、多功能方向發(fā)展；同時(shí)在帳篷品種、質(zhì)量、加工技術(shù)和用途等各方面加以研究，大力發(fā)展新品種，增加新產(chǎn)品，改善產(chǎn)品質(zhì)量和外觀風(fēng)格，致力于開發(fā)出具有防水、透濕、透氣、防風(fēng)、保溫、阻燃、防紫外線、耐老化等各種多功能的重量輕、撕裂強(qiáng)力高以及外觀吸引人的帳篷產(chǎn)品。第2章 三層平紋為基礎(chǔ)的角連鎖立體機(jī)織物開發(fā)思路與方法 帳篷布是產(chǎn)業(yè)用紡織品中傳統(tǒng)的大類產(chǎn)品，帳篷一般可分為軍用帳篷、救災(zāi)帳篷、施工帳篷、旅游帳篷、結(jié)構(gòu)大棚等【14】。為了適應(yīng)不同溫度環(huán)境，帳篷有單層、雙層、三層等不同結(jié)構(gòu)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帳篷的用途不斷擴(kuò)大，不僅用于傳統(tǒng)的遮風(fēng)擋雨，游覽區(qū)的開發(fā)和美化現(xiàn)代都市建筑等，帳篷的用途越來越廣，帳篷材料的需求呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。帳篷布的材料、結(jié)構(gòu)、性能等隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也在發(fā)生日新月異的變化。帳篷布由基布經(jīng)涂層等后整理而制成?；际菐づ癫嫉墓羌?，它的性能在很大程度上影響著最終產(chǎn)品的性能。我國(guó)上個(gè)世紀(jì)70年代以前的帳篷基本上都是用棉質(zhì)帆布。由于棉帆布易霉、怕腐蝕、布身重，使用一年左右就因發(fā)霉、暴紗而失去使用價(jià)值；自80年代開始試制了維綸帆布用于帳篷，維綸強(qiáng)力高、耐腐蝕、不易發(fā)霉，故予以推廣使用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；90年代，隨著化纖業(yè)的迅速發(fā)展，滌綸以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在紡織業(yè)中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位，也成為替代維綸用于帳篷的理想纖維，直至目前我國(guó)推廣使用的還是滌綸帳篷布。滌綸大分子內(nèi)幾乎沒有親水集團(tuán)，干、濕狀態(tài)下的機(jī)械性能沒有多大差異；它的初始模量高，纖維在小負(fù)荷作用下不易變形，耐磨性能好，熱穩(wěn)定性強(qiáng)【15】。滌綸長(zhǎng)絲以優(yōu)于滌綸短纖維的優(yōu)良性能成為帳篷基布的首選原料。目前帳篷的種類豐富多樣，基本滿足了人們的需要，然而在一些特殊條件下，帳篷則需要有比較高的保暖性能，而我國(guó)目前在采用新型材料研制保暖性特別好等高性能高附加值的帳篷布這一方面的研究則較少【16】。為此，采用合理的組織結(jié)構(gòu)開發(fā)平紋角連鎖立體機(jī)織物，為企業(yè)批量生產(chǎn)帳篷基布提供有效的參考價(jià)值。目前，我國(guó)推廣使用的是滌綸帳篷布。滌綸纖維強(qiáng)度高（比棉花高1倍，比羊毛高3倍），耐熱性好（可在70～170C使用），彈性好（彈性接近羊毛，耐皺性超過其他纖維），耐磨性好（僅次于錦綸），吸水性低（回潮率低，絕緣性能好），這種性能決定了滌綸纖維作為帳篷布原料的優(yōu)越性。所以，此次產(chǎn)品開發(fā)將選用滌綸長(zhǎng)絲作為原料，開發(fā)出廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的帳篷基布。傳統(tǒng)的二維織機(jī)可生產(chǎn)兩類具有不同結(jié)構(gòu)特征的三維織物，其一是用兩組紗線，即多層排列的經(jīng)紗和緯紗，制織經(jīng)緯紗相互交織的三維組織；其二是采用三組紗線，即多層排列的經(jīng)紗、緯紗及固接經(jīng)紗將多層排列的經(jīng)緯紗連接成相互不交織的整體結(jié)構(gòu)三維組織【17】。三維織物結(jié)構(gòu)中經(jīng)、緯紗與聯(lián)結(jié)紗的接結(jié)方式有正交結(jié)構(gòu)和角連鎖結(jié)構(gòu)。根據(jù)經(jīng)、緯紗與聯(lián)結(jié)紗的接結(jié)方式可將三維空芯機(jī)織物分為以下幾類：三維整體正交空芯機(jī)織物；三維整體角連鎖空芯機(jī)織物；混合結(jié)構(gòu)三維空芯機(jī)織物【18】。本試驗(yàn)是用實(shí)驗(yàn)室小樣織機(jī)來制織基礎(chǔ)組織為平紋的兩組紗線－三維整體角連鎖空芯機(jī)織物。其截面結(jié)構(gòu)如圖（21 織物截面結(jié)構(gòu)） 。圖21 織物截面結(jié)構(gòu)第3章 三層平紋為基礎(chǔ)的角連鎖立體機(jī)織物開發(fā)試驗(yàn)本產(chǎn)品選用三層平紋為基礎(chǔ)的角連鎖立體機(jī)織物，所以上、中、下三層基礎(chǔ)組織都為平紋。選用平紋的原因如下：平紋組織中，由于經(jīng)紗和緯紗之間每次開口都進(jìn)行交錯(cuò)，使紗線屈曲增多，經(jīng)、緯紗的交織也最為緊密，質(zhì)地堅(jiān)牢、挺刮、表面平整，正反面外觀效果相同，平紋織物密度不可能太高，較為輕薄，耐磨性較好。并且因?yàn)槠郊y織物的緊密度是各類織物中最小的，即織物的可密性最小。換言之，與其他織物組織相比，如果緊度相同，那么平紋織物的緊密率最大。就是說，在緊度相同的情況下，平紋組織顯得最緊密，也就最硬挺而堅(jiān)牢。由于可密性小，所以通氣性也良好【19】。所以，選擇平紋組織做基礎(chǔ)組織，符合產(chǎn)品的性能要求。（1）接結(jié)組織的接結(jié)方法可分為以下幾種：①里經(jīng)提升與表緯交織形成接結(jié)組織，這種接結(jié)方法稱為“里經(jīng)接結(jié)法”或“下接上”接結(jié)法。②表經(jīng)下沉與里緯交織形成接結(jié)組織，這種接結(jié)方法稱為“表經(jīng)接結(jié)法”或“上接下”接結(jié)法。③里經(jīng)與表緯交織，同時(shí)表經(jīng)與里緯交織，共同形成織物的接結(jié)組織，這種接結(jié)方法稱為“聯(lián)合接結(jié)法”。（2）采用接結(jié)方法應(yīng)考慮接結(jié)的牢固和接結(jié)點(diǎn)對(duì)外觀的影響。選擇接結(jié)組織時(shí)，接結(jié)點(diǎn)的配置應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①在一個(gè)組織循環(huán)里，接結(jié)點(diǎn)應(yīng)分布均勻。②從織物正面看，接結(jié)點(diǎn)如系經(jīng)組織點(diǎn)，在表層應(yīng)位于左、右表經(jīng)的經(jīng)組織點(diǎn)之間，在里層應(yīng)位于上、下里緯的經(jīng)組織點(diǎn)之間；如系緯組織點(diǎn)，在表層應(yīng)位于上、下表緯的緯組織點(diǎn)之間，在里層應(yīng)位于左、右里經(jīng)的緯組織點(diǎn)之間。③接結(jié)點(diǎn)的分布方向，若表層組織為斜紋一類有方向性的組織，則接結(jié)點(diǎn)的分布方向應(yīng)與表組織的斜向一致。作為同面組織，通常選用里經(jīng)接結(jié)法，因?yàn)橐话闱闆r下，經(jīng)紗比緯紗細(xì)且牢度好，里經(jīng)接結(jié)點(diǎn)易被表層經(jīng)紗遮蓋，接結(jié)點(diǎn)也比較牢固。上、中、下三層經(jīng)緯紗線排列比均確定為1:1。織物的經(jīng)緯紗密度是指在織物中單位長(zhǎng)度內(nèi)排列的經(jīng)緯紗根數(shù)。單位長(zhǎng)度內(nèi)排列的經(jīng)紗根數(shù)為“經(jīng)密”；單位長(zhǎng)度內(nèi)排列的緯紗根數(shù)為“緯密”。我國(guó)規(guī)定采用公制密度，對(duì)于棉毛麻織物以每10cm長(zhǎng)度內(nèi)所排列的經(jīng)（緯）紗根數(shù)來計(jì)量【20】。平紋組織若配以不同的經(jīng)緯密度，則織物外觀的細(xì)膩程度、手感、厚薄程度等都會(huì)發(fā)生變化。密度增大，織物變得厚實(shí)挺括，織物強(qiáng)力高些；密度小，織物就輕薄松軟，織物強(qiáng)力低些。根據(jù)本產(chǎn)品特點(diǎn)和需求以及小樣試織后經(jīng)驗(yàn)值的參照，組織密度設(shè)計(jì)為表（31 織物密度）。表31 織物密度上層中層下層總密度經(jīng)密/根?10cm1160160160480緯密/根?10cm1160160160480本產(chǎn)品所用紗線為滌綸長(zhǎng)絲，其細(xì)度為500