絞織織物經向防滑移性能的研究

陸振乾 王春霞 王廣前 (鹽城工學院，鹽城，224051)

絞織織物經向防滑移性能的研究

陸振乾 王春霞 王廣前 (鹽城工學院，鹽城，224051)

介紹了絞織織物的結構特點，重點分析了絞織織物經向的防滑移性能。絞織織物屬于紗羅組織的一種，其經紗之間相互扭絞，形成獨特的網眼結構。利用歐拉公式理論計算普通平紋織物與絞織織物的交織阻力，并以此表示紗線的防滑移力，絞織織物的經向防滑移力約為平紋織物的1.5倍;利用電子織物強力儀測試兩種織物經向的交織阻力，結果顯示絞織織物的經向防滑移力為平紋織物的1.8倍。由此可見，絞織織物比普通的三原組織織物紗線防滑移性能優良，結構更加穩定。

絞織織物，紗羅組織，歐拉公式，防滑移性

一些特定的應用場合需要輕的、蓬松的、但紗線不會滑移的機織物，如:地毯的第二層底布、用于建筑外墻保溫材料的網格布及烘干機上的輸送網帶等，這些織物可以通過紗羅織造法獲得。為了與平紋、斜紋和緞紋組織織物區別，這些全部采用紗羅組織織造而成的特種織物就被稱作“絞織織物”。目前，Dornier公司的EasyLeno系統和Sulzer公司的PowerLeno系統用于專門生產絞織織物［1-3]，我國生產的針排玻璃纖維織機(一種專門用于織制玻璃纖維絞織織物的織機，其綜框的綜絲為專用的鋼針半綜針排)也可生產絞織織物。絞織織物表面具有清晰、均勻分布的紗孔，經緯密度很小，織物較為輕薄，結構穩定，透氣性良好，可作男士“T恤”面料、蚊帳布、窗紗等;另外，工業、農業、交通及城市建設等行業也廣泛地應用了絞織織物。本文以最為常見的正交絞織織物為例來分析其防滑移性能。

1 絞織織物的結構

普通三原織物的經紗是平行排列的，根據組織的起伏規律穿入不同的綜框形成開口與緯紗交織，而經紗之間并不相互交織［4]，見圖1(a)。紗羅織物是經紗全部或部分由地經紗和絞經紗扭絞構成的織物，其中絞經紗繞地經紗半圈、一圈或幾圈而形成圈狀，緯紗從圈中穿過［5-6]。絞織織物是用紗羅組織織制而成的一種織物，其中以正交絞織織物最為常見。絞織織物的地經與絞經相互扭絞，見圖1(b)，每一投梭過程中，經紗并不是平行排列而是成對或成組地交錯在一起，這樣經紗和緯紗的交織點就固定下來［1]。

圖1 平紋織物與絞織織物的結構示意圖

2 紗線防滑移性能理論分析

織物紗線的防滑移力是通過紗線交織獲得的摩擦力，即交織阻力。交織阻力是指從一定尺寸的織物試樣中抽出一根紗線所出現的最大摩擦阻力，因此交織阻力可以表示織物紗線的防滑移性能。平紋織物的一個單元結構由平行的兩根經紗和兩根緯紗相互交織組成。現以一根經紗為例來分析它的防滑移性能。一上一下的平紋織物，見圖2(a)，一根經紗與兩根緯紗相互交織，所以受到兩個摩擦力。設紗線中的張力為F，交織紗線的摩擦系數為μ，交織處的經紗包圍角為α，則通過歐拉公式［7-8]可得這根經紗所受的摩擦力(即交織阻力F平阻)如公式(1)所示:

再看一下絞織織物，見圖2(b)，可以發現絞織織物在一個單元結構中紗線的交織次數更多了，一根經紗除了和兩根緯紗交織以外，還和相鄰的經紗相互扭絞。設一根經紗與緯紗交織處的經紗包圍角為α1，與相鄰經紗絞織處的經紗包圍角為α2，則與緯紗交織處的摩擦力為 F摩1=2Feμα1，與相鄰經紗絞織處的摩擦力為 F摩2=Feμα2，則絞織織物中這根經紗所受到的總摩擦力(即交織阻力F絞阻)如公式(2)所示:

將絞織織物中的α2看作近似等于α1，則公式(2)可以簡化為 F絞阻=3Feμα1;又由圖 2 可知平紋織物和絞織織物在緯密相同的條件下 α1=α，則絞織織物經向的交織阻力F絞阻=3Feμα，即絞織織物的經向交織阻力約為平紋織物的1.5倍。實際上絞織織物中的經紗包圍角α1和α2明顯大于平紋組織中的經紗包圍角α，因此絞織織物的經紗交織阻力應明顯大于平紋織物的1.5倍。

圖2 平紋織物與絞織織物紗線的摩擦力示意圖

下面用試驗進一步確定絞織織物與平紋織物經向防滑移性之間的定量關系。

3 防滑移性能試驗

3.1 試驗原理

織物紗線之間相互交錯抱合，織物的防滑移力就體現在織物阻止紗線之間滑移作用的大小，可用交織阻力F阻來表示。織物的交織阻力試驗裝置如圖3所示。根據測得的交織阻力曲線，取得最大峰值F阻max，即為交織阻力。

圖3 交織阻力試驗示意圖

3.2 試驗材料和儀器

試驗儀器:采用H10KS型電子萬能試驗機(美國HOUNSFIELD公司)測試織物的交織阻力。上下夾持器之間的距離為100 mm，拉伸速度為30 mm/min。

試驗材料:絞織織物為市售常用無捻玻璃纖維網格布，規格為:網眼5 mm×5 mm，面密度150 g/m2;平紋織物為采用與絞織織物相同的玻璃纖維紗，按照絞織織物折合的經緯紗密度40×20根/10 cm，在織樣機上織造而成。

3.3 試驗結果與分析

絞織織物和平紋織物經向的交織阻力測試結果如表1。

表1 絞織織物和平紋織物經紗的交織阻力 (單位:N)

通過表1數據可得絞織織物和平紋織物經向的交織阻力平均值分別為21.0和11.6 N，兩者之比為 1.8。

結果表明，在兩種織物的紗線線密度和摩擦系數、經緯密度相同的情況下，絞織織物經向的交織阻力即防滑移力是平紋織物的1.8倍，即絞織織物具有較大的防滑移力。其原因為絞織織物的經紗與緯紗之間的包圍角α1比相同結構的平紋織物的經、緯紗之間的包圍角α2大，從而產生更大的摩擦力;同時，絞織織物的經紗之間由于相互扭絞，從而產生了額外的摩擦力。因此，絞織織物可以避免結構內紗線位移，提高尺寸穩定性，其精確的延伸性能適合于最終產品的應用。

4 結論

絞織織物具有獨特的結構特征，它的經紗之間可以相互扭絞，所以形成的織物具有獨特的網眼結構。在兩種織物結構參數相同的條件下，本文通過歐拉公式計算出絞織織物的經向防滑移力約為平紋織物的1.5倍;然后利用儀器測量出絞織織物經向的防滑移力為平紋織物的1.8倍。由此可見，絞織織物具有更好的防滑移性能，結構更加穩定。在一些特殊場合，織物設計者就能通過將普通的三原組織變換成紗羅組織來滿足織物經緯紗之間防滑移的要求。

［1]WAHHOUD A.New production concept for the manufacture of woven fabrics［C]//The 10thDenkendorf Weaving Conference，2005:20-23.

［2]Innovation and inventor prize awarded to lindauer dornier GmbH［J].Dornier Insider，2005(14):8-9.

［3]Progress through innovation-Sulzer textil powerLeno［EB/OL].［2007-04-02].http://www.sultex.com/index/downloads.htm.

［4]蔡陛霞.織物結構與設計［M].北京:中國紡織出版社，1994:37.

［5]張國輝.用普通織機開發花式紗羅產品［J].紡織學報，2005，26(6):96-98.

［6]潘然.時尚流行的紗羅織物［J].紡織服裝周刊，2007(2):38.

［7]王林林，霍建農.多繩摩擦提升的防滑分析［J].內蒙古電大學刊，2007(9):101-102.

［8]錢融.談卷筒傳動中歐拉公式的應用［J].建設機械技術與管理，2004(10):82-83.

Study on the slip resistance of drebfabrics

Lu Zhenqian，Wang Chunxia and Wang Guangqian (Yancheng Institute of Technology)

The structrue of drebfabrics was described，and the slip resistance was analyzed emphasizely.The drebfabrics is a kind of leno weave，the warps of drebfabrics are twisted with each other and formed unique mesh construction.The interweave＇s resistance of the plain weave and drebfabrics were caculated theoretically by Euler formula，and the slip resistance was expressed by it.The slip resistance of the drebfabrics is about 1.5 times of plain weave.The interweave＇s resistance of the drebfabrics were tested by electronic fabric strength tester.The result showed that the warp yarn slip resistance of the drebfabrics were greater than that of plain weave by a factor of 1.8.Therefore，the drebfabrics have more slip resistant than plain weave，twill and satin weaves，and it presents a stable structure.

drebfabrics，leno weave，Euler formula，slip resistance

TS101.923.1

A

1004－7093(2012)12－0017－03

2010－01－25

陸振乾，男，1980年生，講師。主要研究領域包括新型紡織品的設計、產業用紡織品等。