淺談針織物線密度的常用測試方法及檢測標準

馬楠

摘要：

本文歸納并分析了現行的線圈長度測量方法，比較了脫散法、定長法和計算法的優缺點，簡單分析了國內外針織物線密度檢測標準。

關鍵詞：針織物；線密度；線圈長度；標準

線密度是針織物很重要的物理特性和幾何特征之一，影響到紡織品的物理機械性能、手感、風格等，它也是進行織物設計、制定制造工藝參數的重要依據之一。線密度項目也是針織物檢測中較常見的一個檢驗項目。針織物的線密度指的是針織物所用紗線的單位長度的質量。針織物線密度用紗線質量除以它的長度可得到，由于針織物是由相互串套的線圈組成的，因此針織物的紗線長度可以用線圈長度乘以線圈數得到。所以線圈長度的測量對針織物線密度的計算至關重要。本文歸納并分析了現行的線圈長度測量方法，比較了脫散法、定長法和計算法的優缺點，簡單分析了國內外針織物線密度檢測標準。

1 針織物線圈長度現有測試方法

線圈長度指的是組成一個線圈所需要的紗線長度，一般以毫米為單位。線圈長度不僅決定針織物的密度，而且對針織物的脫散性、延伸性、耐磨性、彈性、強力以及抗起毛起球性和抗勾絲性等也有很大影響。線圈長度的測量方法主要有脫散法，定長法和計算法三種。

1）脫散法

將坯布進行拆散，通過拆散后的紗線長度與線圈數之比而得到線圈長度的方法。一般在坯布下機后在檢驗室里進行。

脫散法的測試結果準確，適用于測試各種緯編針織物，并經常用于檢驗其他測試方法的精度，但是靜態測試法屬于事后測試，對產品質量的控制具有滯后性，操作起來費時費力，測試效率低，并且會造成物品的消耗[1]。

2）定長法

定長法與脫散法的測試思想剛好相反，編織前先量取一定長度的紗線，兩頭用顏色筆做上標記，然后進行編織，下機靜置24小時后，數兩記號之間的線圈數。線圈長度L=l/m，其中l是已知的，為之前量取的紗線長，m為紗線兩記號間的線圈數。

定長法與脫散法相比不會造成物品的消耗，也不用拆散，操作起來方便，但是在數兩記號間的線圈時可能存在半個線圈的情況，計算出來的線圈長度可能存在誤差。另外它比較適用于單面織物，不適合雙面織物的線圈長度測量。

3）計算法

線圈長度的計算方法有理論計算法和稱重計算法。理論計算法是對線圈在平面上的投影進行近似計算。稱重計算法是在已知紗線線密度和線圈個數的條件下，稱取織物質量然后通過計算得出線圈長度[2]。在理論計算法中通常以Peirce線圈模型為基礎，Peirce線圈模型假定紗線在織物中處于完全理想狀態，既不拉伸也不受壓，橫截面呈現均勻一致的圓形，線圈針編弧與沉降弧部分用半圓來近似表示，針編弧與沉降弧之間的圈柱認為是直線段，下一橫列的針編弧與上一橫列的沉降弧相切，相鄰的兩個沉降弧或相鄰的兩個針編弧也相切，針編弧與沉降弧半圓的外半徑為2d，內圓直徑為d。線圈模型如圖1所示，其中線圈寬度為W，圈高為H，圈柱高為h，圈柱長為l，整個線圈長為L，那么經推導L≈16.64d[3]。

4）其他方法的探索

除了以上幾種方法外，前人對線圈長度的測量也進行過多種嘗試與研究：2005年E. Yu.Shustove等人提出了一種使用正態分布法計算線圈長度的方法，他們在假設線圈形狀符合高斯曲線的條件下，通過積分法獲得了線圈長度的估算公式，并通過驗證發現其與實際值的偏差低于4%[4]；2006年丁雪榮采用FFT（快速傅立葉變換）并利用MATLAB語言編程對緯編針織物的圖像進行處理，提取針織線圈的空間頻率信息，實現針織物線圈密度的自動測量，試驗結果表明，該方法可以方便、快速、準確地測試緯編針織物的橫密和縱密[5]；同年陳莉提出一種新的靜態測試線圈長度的方法，她用數字圖像處理技術將攝入的圖像進行灰度變換、濾波去噪，再用二維傅立葉變換技術提取線圈長度的特征，推導出線圈長度在二維空間與三維空間內的關系轉換式，進而求得緯編針織物的線圈長度[6]；而2007年杜虎兵在分析針織物紗線空間曲線變化的基礎上，建立了針織物線圈單元結構模型，運用線圈單元模型分析了針織緯平針、羅紋、雙反面組織的幾何參數，計算了緯編三種基本組織極限密度結構的線圈單元長度[7]。

2 國內外現行標準

目前國內和國外對針織物線密度的測量主要依據兩個標準，國內現行標準是SN/T 3588—2013，國外標準是EN 14970-2006/BS EN 14970—2006。這兩個標準測試原理基本相同，都是從試樣中拆下紗線，測量其伸直長度及質量，根據質量與伸直長度計算紗線線密度。但是兩個標準對取樣方法和預加張力的規定有所不同。

從表1可以看出，EN 14970—2006/BS EN 14970—2006要求拆出的紗線長度至少為250mm，而SN/T 3588—2013要求紗線長度為50cm～100cm，另外EN 14970—2006/BS EN 14970—2006對試驗所需紗線總長度要求至少為10m，而SN/T 3588—2013要求至少50根紗線。從以上數據可以看出，相比國外標準，國內標準要求的樣品數量更多。

拆出紗線長度測量時施加的張力如表2所示，不論是國內標準還是國外標準，其預加張力都與紗線的長度有關，EN 14970—2006/BS EN 14970—2006將紗線分為短纖紗、長絲紗和彈性裸絲三類，而SN/T 3588—2013在根據紗線長度分類的同時，又根據線密度進行了細化分類。從表2可以看出，紗線類型相同的情況下，紗線的預加張力與線密度成正比，線密度越大預加張力越大。

3 結語

通過幾種線圈長度測量方法的描述，可以看出脫散法盡管費時費力但是在進行試驗研究時最為精確和可靠；定長法雖然比較簡單易行，但其只適合單面織物的線圈長度測量；計算法的誤差較大，在進行科學研究時采用會對試驗結果產生影響。在平時的檢測工作中，采用的是脫散法，這保證了結果的精確與可靠。不過隨著科技的日新月異，電子技術在越來越多的領域得到了廣泛應用。圖像處理手段在線圈長度測量中的應用日益成熟，為將來替代傳統手工拆散法測線圈長度提供了基礎。在檢測工作中如果可以采取電子技術對工作進行優化，不僅會減少人力資源的浪費，也會相應縮短檢測時間，提高測試效率。

參考文獻：

[1] 吳成進，高軍.緯編線圈長度的測試方法[J].針織工業，2000，（6）：29-30.

[2] 李勝華，朱文俊.線圈單元所用紗線長度的計算[J].國際紡織導報，2011，（6）：25-27.

[3] 王輝，方園，潘優華.緯編針織物線圈模型的分析與研究[J].浙江理工大學學報，2008，25（5）：521-524.

[4] E.Yu.Shustov， L.A.Kudryavin， Yu.S.Shustov. Mathematical Determination of Thread Length in the Knit Loop. Fiber Chemistry[J]，2005，2（37）：119-122.

[5] 丁雪榮.基于MATLAB圖像處理技術的針織物結構參數測量的研究[D].天津：天津工業大學，2005.

[6] 陳莉，宋廣禮.一種新的靜態測試線圈長度的方法[J].紡織學報，2006，（1）：9-11，19.

[7] 杜虎兵.針織物線圈單元模型分析與線圈長度求解[J].河南紡織高等專科學校學報，2007，（9）：12-14.

（作者單位：廣州纖維產品檢測研究院）endprint