張宇群++++羅勝利++++袁彬蘭++++黃小燕++++王月華++++唐積準++++廖銀林
摘要:以輕薄面料為研究對象,探討了緊度、負荷力值、有效夾持面積對織物紕裂性能的影響。結果表明,隨著緊度的增大,織物經、緯紗線抗滑移性能逐漸增強;測試所施加的負荷越大,織物經、緯紗線滑移量也越大,且經紗測試結果受負荷影響更為顯著;有效夾持面積越小,織物經、緯紗線滑移量越大。
關鍵詞:輕薄織物;紕裂性能;緊度;有效夾持面積;負荷力值
夏季服裝面料大多輕薄、柔軟,此類面料縫制較困難,且常出現紕裂測試結果不合格的問題,一直是困擾企業的難題[1-2]。面料自身的結構因素對其紕裂性能有很大的影響[3-5],本文主要探討織物緊度以及紕裂測試條件對其抗紕裂性能的影響,對于指導企業在產品的設計或開發過程中避免紕裂不合格,提高產品的質量有一定的借鑒作用。
1 試驗
1.1 試驗樣品
選取27種克重在35 g/m2~90 g/m2之間的輕薄面料作為試驗樣品,經分析確定樣品的組織結構均為平紋。分別測試了紗線線密度、面料的經緯密度、平方米克重等結構參數,同時計算出織物的經向緊度、緯向緊度以及總緊度,具體參數見表1。
1.2 試驗儀器及方法
試驗儀器選用INSTRON 5965型萬能強力機,拉伸模式為等速伸長型(CRE),拉伸速度為50mm/min,設定夾距為100mm。試樣尺寸為175mm×50mm,縫紉機針為Nm75(11#),針跡密度為15針/3cm,縫紉方式采用平縫,縫份大小為1.2cm。
根據產品標準中規定的紕裂性能測試負荷,選擇常用的4種拉伸負荷(45N、67N、70N 和100N)進行對比測試,試樣的有效夾持面積也選擇了目前較為常見的2.5cm×2.5cm和2.5cm×5.0cm兩種,每種樣品經緯向分別測試3塊,結果修約到0.05cm。
2 試驗結果分析
2.1 織物緊度對紕裂性能的影響
根據45N、67N和100N三種負荷下的紕裂測試結果,分別作出了織物經紗滑移量與緯向緊度的散點圖以及織物緯紗滑移量與經向緊度的散點圖,如圖1至圖6所示,圖中黑色虛線代表滑移量為0.60cm,測試結果大于0.60cm的為不合格,反之為合格。為方便作圖描述,織物測試結果出現滑脫時統一用2.5cm表示(如圖1中紅色實線標注處)。
圖1 經紗滑移量與緯向緊度的散點圖(45N)
從圖1、圖2和圖3可以看出,隨著緯向緊度的逐漸增大,經紗滑移量呈逐漸減小趨勢;隨著測試負荷的增大,經紗滑移量測試不合格樣品逐漸增多。從圖3、圖4和圖5中可看出,緯紗滑移量隨經向緊度的增大呈減小的趨勢,不合格樣品數也隨著負荷的增大而增多,相比于經紗,緯紗滑移量測試結果合格率較高。本文中織物緯向緊度范圍集中分布在30%~40%,經向緊度范圍集中分布在40%~60%,經向緊度要明顯大于緯向緊度,因而經紗系統對緯紗系統的阻力就大,緯紗滑移量較小,織物緯向抗紕裂性能普遍較好。圖1、圖2、圖3中,織物緯向緊度在30%以下時,紕裂測試時經紗滑移量較大,當測試負荷為100N時,容易出現滑脫現象。圖4、圖5、圖6中,織物緯紗滑移量測試不合格的織物,經向緊度分布在40%以下,當經向緊度大于40%時,緯紗滑移測試均能合格。
織物緊度對其紕裂測試性能有較大的影響,由緊度的計算公式可知,緊度是由織物經緯密度和紗線線密度共同決定的,只有經緯紗線和經緯密度合理配置,才能達到理想的緊度狀態。
圖7為部分織物經緯密度柱形圖,圖8、圖9分別為柱形圖中對應織物紕裂測試經、緯紗線滑移量(100N負荷),圖7中黑色柱體代表織物經向密度,紅色柱體代表織物緯向密度,藍色折線代表織物總緊度趨勢圖,圖8、圖9中紅色實線標記處代表織物測試結果出現滑脫(統一用2.5cm表示)。
圖7中,經緯密度較大的織物如A2、A3、A6、A10、A11,對應樣品圖8、圖9中經、緯紗線滑移量均較小,抗紕裂性能好;而經緯密度小的織物A4、A5、A7、A8、A9,紕裂測試經、緯紗線均出現較大滑移量甚至滑脫,抗紕裂性能差。A1織物經緯密度不大,但緊度卻僅次于A6織物,居于第二,是因為織物采用較粗的經緯紗線的緣故,因而織物經、緯紗線抗滑移性能均較好。
實際生產中,要綜合考慮經緯紗線以及織物的經向和緯向密度,以便使織物紕裂測試結果合格。若采用較細的經紗或緯紗,則應適當增加織造時的經向或緯向密度,確保織物經向或緯向緊度不太小,以免紗線滑移導致測試不合格。若采用的紗線相對較粗,在保證織物緊度的前提下,可適當降低經緯向密度。
2.2 負荷力值對紕裂性能的影響
圖10和圖11分別給出了織物經紗滑移量、緯紗滑移量與負荷之間的關系圖,圖中黑色虛線代表紗線滑移量的測試結果為0.6cm,測試結果在虛線以上的表示不合格,虛線以下的表示合格。可以看出,隨著負荷從45N逐漸增大至100N,織物經紗滑移量和緯紗滑移量也是逐漸變大,且經紗滑移量的增長幅度要大于緯紗滑移量的增長幅度。
從圖10和圖11中可看出,處于合格線以下的織物,即所有負荷或部分負荷測試能合格的織物,隨著負荷的增大,紗線滑移量增大趨勢相對較緩;合格線以上的織物,紗線滑移量隨著負荷的增大增長較快,說明紗線抗滑移性能較差的織物,負荷的增大對其測試結果影響更大,且緯紗滑移測試合格率明顯高于經紗滑移測試結果,織物紕裂測試不合格多半是經紗滑移量測試不合格引起的。
織物的織造工藝及風格不同,導致面料的結構性能不同。織造緊度大,經緯密度較大的織物,負荷的增加對測試結果影響不明顯,采用100N的負荷,織物測試能夠合格。對于那些特殊風格的面料,織造時采用特殊經緯紗配置方式,或采用較稀的經緯密度配置,織物結構較為松散,紕裂測試結果受負荷的影響極大,即使采用45N負荷,測試結果仍不能合格。endprint
2.3 夾頭有效夾持面積對紕裂性能的影響
選取100N負荷,分別測試了有效夾持面積為2.5cm×2.5cm(抓樣法)和2.5cm×5.0cm(條樣法)的織物紕裂性能。為了便于比較分析,作出了兩種不同夾持面積下的織物經紗滑移量測試結果對比圖,如圖12所示,黑色曲線表示抓樣法測試結果,紅色則表示條樣法測試結果,圖中黑色虛線以上的表示測試結果不合格,虛線以下的表示測試結果合格。
圖12 夾持面積與經紗滑移量的關系圖
圖12中可以看出,黑色曲線整體位于紅色曲線之上,即采用抓樣法測試的數值大于相應的條樣法測試數值,是因為抓樣法夾持面積小于條樣法,施加相同的負荷時,夾持面積小的應力更為集中,拉伸時,織物中紗線往夾頭中心聚集,更容易產生滑移。圖中,位于合格線之上的織物,即紕裂測試不合格的織物,采用條樣法與抓樣法測試結果差異顯著,條樣法測試能明顯減小經紗滑移量;位于合格線之下的織物,即抗紕裂性能較好的織物,采用條樣法與抓樣法測試,結果差異不明顯,但條樣法測試結果還是優于抓樣法。目前紕裂測試相關標準大多規定采用抓樣法測試,條樣法已逐漸被取代,因此,通過改變夾持面積來改善織物抗紕裂性能不可取,得綜合考慮紗線及織物密度等因素來提高織物抗紕裂性能。
3 結論
織物緊度對其紕裂測試結果有較大的影響,一般而言,隨著緊度的增大,織物經、緯紗抗滑移性能逐漸增強,由于織物緯向緊度一般比經向緊度小,相比之下,經紗抗滑移性能比緯紗差,紕裂測試往往由經紗滑移量測試不合格所致。
實際生產中,要根據經緯紗線的情況,綜合考慮織物經向和緯向的織造緊度,若采用較細的經紗或緯紗,則應適當增加織造時的經向或緯向密度,建議將織物經向緊度控制在40%以上,緯向緊度控制在30%以上。對于那些紕裂測試結果較差的織物,則需要同時考慮紗線自身性質及生產工藝,通過增大紗線間的摩擦阻力從而達到提高織物抗紕裂性能。
測試條件對織物紕裂測試也有影響,紕裂測試結果較差的織物,測試時負荷的增大對織物經、緯紗線滑移量測試結果影響更為顯著。紕裂測試結果較好的織物,隨著負荷的增大,織物經、緯紗線滑移量增長相對較緩。實際測試時,建議根據面料種類適當放寬測試條件,常規面料可選用100N負荷,特殊風格的面料可選用45N或67N負荷。不同的有效夾持面積也會影響織物紕裂測試結果,相同織物,抓樣法測試結果嚴于條樣法。
參考文獻:
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(作者單位:廣州纖維產品檢測研究院)endprint