縫制條件下織物的彎曲和懸垂性能

楊允出，劉旖婧，丁笑君

(1.浙江理工大學浙江省服裝工程研究中心，浙江杭州 310018;2.浙江理工大學服裝學院，浙江杭州 310018)

服裝中面料的懸垂及造型風格一定程度上依賴于縫制后的織物集合體的綜合力學屬性?？p制部位(即縫份)是由多層面料通過縫紉線固著在一起的帶狀織物集合體，其力學性能和外觀也發生了變化。縫份不僅是服裝款式結構線的具體表現，在織物懸垂和服裝造型中也起到框架支撐的作用。

有關縫制后織物的懸垂性研究，較早的實驗是由HU等［1］采用徑向縫合、環縫的縫合方式，研究平縫條件下不同縫份寬度(5、10、15、20 和 25 mm)、縫份位置(徑向、橫向、斜向及其組合，環形接縫)及縫份數目(1、2和4個)對接縫織物懸垂性的影響。SIDABRAITE等［2］研究了裙子側縫對其懸垂形態的影響，結果表明側縫處的懸垂波紋高且窄，織物的彎曲剛性越小，裙子的懸垂波紋對稱性越差。UCAR等［3］通過方差分析、回歸分析等統計方法研究針織物在5線包縫線跡接縫后緯跡密度、接縫方向(橫向、縱向和雙向)、縫份數量等對懸垂性能的影響。SHARMA等［4］通過實驗測試，分析不同線跡、縫型對織物懸垂性影響，實驗條件包括：鎖式線跡下4種不同縫型，鏈式線跡下1種縫型，縫合方向均為直徑方向。SIMONA等［5］在進行的縫型和接縫方向對梭織面料懸垂性影響的研究中，也驗證了有縫織物的懸垂系數大于無縫織物這一結果。SHARROUF等［6］對縫份彎曲懸垂性的影響因素進行分析，考慮因素包括織物面密度、縫跡密度、縫跡類型(2種)和縫份類型(2種)。KALIAPPA等［7］研究縫份對山羊皮革材料彎曲及懸垂性能的影響，實驗條件主要包括：縫份方向(橫向、縱向和雙向)、縫份寬度(5、10 mm)、線跡(鎖式、鏈式線跡)。王花娥等［8］也進行相關實驗，通過選用4種代表性的針織面料，采用2種縫型、4種接縫方向進行縫合，研究縫型及接縫方向對針織面料懸垂性的影響。ITAGI等［9］通過實驗分析不同半徑的環形接縫對絲織物的影響。

以上研究主要分析經向縫份對有縫織物的懸垂性變化情況，較少考慮圓周邊緣的縫份情況，且較少結合抗彎性能數據對懸垂性變化的原因進行詳細說明。本文主要調查研究不同縫制條件下，各縫份部位整體彎曲性能和有縫織物懸垂性能的變化及其原因?？p制條件主要包括：縫份位置或方向(縱向、橫向、縱橫雙向和圓周外邊緣);縫份寬度(5、10和15 mm);縫型(平縫、坐緝縫、內包縫、圓周邊緣三線包縫和折邊縫)。

1 實驗及方法

1.1 實驗材料及儀器

實驗所用面料為毛/滌(60/40)混紡織物，組織結構為平紋，厚度為0.32 mm，面密度為182g/m2，緯密為390根/10cm，經密為490根/10cm。

實驗儀器為YG(L)811-DN型織物動態懸垂測試儀(山東紡織研究院設備開發中心)，LFY-22C織物硬挺度儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 樣品準備及測試

1.2.1 彎曲性能測試

為更好地解釋不同縫型對織物懸垂性的影響，特引入不同縫型下縫份部位的織物集合體的抗彎性能進行測定。試樣規格為25 mm×200 mm;實驗過程中，將每個試樣分別測試4次(包括正反兩面、前后2個方向)，然后求取抗彎長度、抗彎剛度的平均值。

1.2.2 懸垂性能測試

試樣從面料裁剪到縫制過程中，都盡量避免拉扯和擠壓，以最大程度減小縫制過程對實驗結果的影響?？p制后，用熨斗進行壓燙。使試樣無皺褶、有分縫的試樣縫份左右分開。最終的試樣要求縫制部位無抽褶，且平整服帖。

本文懸垂實驗共用23個試樣，所有試樣的縫型、縫份寬度、接縫位置和編號等說明參見圖1和表1。其中，縫型名稱與縫型編號主要參考文獻［10］和FZ/T 80003—2006《紡織品與服裝縫紉型式分類和術語》。實驗中，支撐臺直徑為12cm，織物試樣直徑為24cm。每個試樣先在靜態條件(圓盤靜止)下測試，后在動態條件下(圓盤轉速為24轉/min)測試，如此反復3次，各參數取平均值。

圖1 試樣縫份位置示意圖Fig.1 Illustration of seam position

2 結果及分析

2.1 縫份部位的彎曲性能分析

不同縫型下縫份部位的織物集合體的抗彎性能如表2所示。在所測試樣中，從無縫(SO)、平縫(SA)、坐緝縫(SB)，內包縫(SC)，織物層數逐漸由1層增加至4層，同時面密度也幾乎按層數成倍增加?？p制后織物的抗彎長度和抗彎剛度也明顯增加，尤其是抗彎剛度增幅倍數較高。

2.2 有縫織物的懸垂性能分析

表3 列出所有試樣的懸垂性實驗數據。本文主要從以下幾組不同條件來分析各試樣的懸垂性差異及其原因，具體包括：1)動態與靜態;2)有縫與無縫;3)不同縫份寬度;4)不同接縫方向;5)不同縫份類型。

動態懸垂系數一般要稍大于靜態懸垂系數。勻速圓周運動狀態下，織物會另外受到向心力和空氣浮力的作用，這些力的作用可部分抵消重力而使織物出現向上漂浮，增加懸垂織物的投影面積，因此動態下懸垂系數增加。也正是因為這種向心力的影

響，對于縫制后質量增加較多的試樣(如：縱橫雙向都有縫份的試樣，內包縫SC和邊緣加縫份的試樣SE)，動態系數與靜態系數的變化也相對較大，因而活潑率值也會相對較高(見表3)。

表1 試樣的縫型、縫份寬度、縫份位置和編號等說明Tab.1 Specification of all samples

表2 縫份部位彎曲性能實驗數據Tab.2 Bending test data with different seam types

表3 所有試樣的懸垂性實驗數據Tab.3 Drape test data of all samples

在所測試樣中，有縫織物的靜態懸垂系數、動態懸垂系數、平均半徑、硬挺系數等指標的數值均明顯大于無縫織物(SO)，見表3。從表中可知，大部分有縫織物波紋數要小于原來的無縫織物，且有大波紋出現。這種懸垂性能變化的主要原因是：縫份部位織物集合體的抗彎長度及抗彎剛度比原織物有明顯提高(見表2)，因此對試樣起到一定的支撐作用。

在不同縫份寬度(5、10、15cm)的平縫條件下，每組懸垂系數的變化趨勢都相同，均為隨著縫份寬度的增加而增大，即SA5＜SA10＜SA15(見圖2)。因為隨著縫份部位的寬度增加，即意味著同一位置抗彎性較高的材料面積在整個試樣面積中的比例增加，從而對試樣的支撐效果會更加明顯。

圖2 平縫條件下縫份寬度對織物懸垂系數的影響Fig.2 Effect of seam allowance on drape coefficient for samples with plain seams

不同接縫方向條件下(H，V，X或 HV)，各組縫型的試樣懸垂系數值的大小順序均為：橫向接縫(H)＞斜向接縫(X)＞縱向接縫(V)＞橫縱雙向接縫(HV)，其中斜向接縫(X)和縱向接縫(V)差異不是很明顯(見圖3)。由此說明：1)接縫的位置對懸垂系數影響可能與織物縱橫向性能有關;2)織物的懸垂過程中，直徑方向縫份部位的支撐作用對整個圓形織物試樣的懸垂系數影響并不一定是雙向支撐大于單向支撐。因為織物懸垂是一種較復雜的變形，也存在較復雜的內應力作用，其系數值最終取決于外圓與內圓之間的圓環部份織物的不規則投影區域面積。一個部位的支撐可能會引起另一個部位的內應力消失，從而使該部位小波紋下垂或消失，其所引起的整體投影面積變化在某種程度上可能不一定是簡單的增加或減少。這種情況以后還需更多實驗測試和進一步理論分析來說明。

圖3 有縫試樣中接縫方向對織物懸垂系數的影響Fig.3 Effect of seam direction on drape coefficient for all samples with seams

當縫份寬度為10cm時，不同縫型條件下(平縫SA10、坐緝縫SB10和內包縫SC10)，各組數據中內包縫試樣(SC10)的靜態懸垂系數都是最大、即懸垂性最差，而坐緝縫(SB10)與平縫(SA10)的試樣懸垂系數變化趨勢不一致，有時SA10＞SB10(橫向)，有時SA10＜SB10(縱向)，有時二者接近(如斜向和橫縱雙向條件下)，具體參見圖4。

圖4 10cm縫份下各縫型對織物懸垂系數的影響Fig.4 Effect of seam type on drape coefficient for samples with 10cm seam allowance

出現這種現象的原因，可根據表2中縫份部位的抗彎長度進行分析。因為內包縫(SC)平均抗彎長度(55 mm)為最高，且該值與無縫(19.05 mm)、平縫(37.0 mm)、坐緝縫(39.88 m)試樣的差異較明顯。而平縫與坐緝縫之間，雖然坐緝縫抗彎長度＞平縫，但是它們之間的差異值相對小些。這種差值很可能因平縫(SA)試樣的縫份部位自身因素的影響。平縫試樣在準備過程中，其縫頭通過壓燙貼服至兩邊的面料，并沒有通過其他方式固定，細節如圖5所示。在懸垂實驗時，其縫份是朝下，因此所有SA試樣縫份張角都存在一定的不穩定性。有些張角容易張開，這樣就可能影響該縫份部位的整體抗彎性能。另外，懸垂試樣中，SA縫份部位和SB縫份部位的寬度和位置均有差異(見圖6)，這也會影響它們對懸垂試樣的支撐效果。

圖5 平縫SA縫份張角的變化Fig.5 Angle changing of seam SA

圖6 SA10和SB10的實際縫份部位寬度和位置的差異Fig.6 Difference of seam widths and positions between seams SA10 and SB10

對于圓周邊緣縫份的2種條件(3線包縫SD和折邊縫SE)，與無縫織物相比，懸垂系數、平均半徑和硬挺系數也明顯增加，懸垂性減少。同時波紋數減小，波紋面積變得較大、較圓順，其中折邊縫尤其明顯。這2種縫制方式，縫制方向都是沿圓周方向，與原樣相比存在2個方面的綜合影響：1)試樣邊緣質量增加，會提高對織物徑向彎曲的影響;2)試樣邊緣縫份圓周方向的抗彎性能增加又會對織物圓周方向的彎曲有抵抗的影響。很明顯，實驗結果驗證了對于該實驗織物，后者的影響大于前者。

3 結論

1)縫份部位的抗彎長度和抗彎剛度與原織物相比有明顯增加。

2)帶有徑向接縫或圓周邊緣縫份的有縫試樣，其懸垂系數、平均半徑和硬挺度系數等指標均大于無縫試樣。

3)對于徑向接縫試樣，縫份寬度、接縫方向和縫份部位的抗彎長度等因素會對織物懸垂系數產生影響。

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