絞織織物經(jīng)向防滑移性能的研究

陸振乾 王春霞 王廣前 (鹽城工學(xué)院，鹽城，224051)

絞織織物經(jīng)向防滑移性能的研究

陸振乾 王春霞 王廣前 (鹽城工學(xué)院，鹽城，224051)

介紹了絞織織物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了絞織織物經(jīng)向的防滑移性能。絞織織物屬于紗羅組織的一種，其經(jīng)紗之間相互扭絞，形成獨(dú)特的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。利用歐拉公式理論計(jì)算普通平紋織物與絞織織物的交織阻力，并以此表示紗線(xiàn)的防滑移力，絞織織物的經(jīng)向防滑移力約為平紋織物的1.5倍;利用電子織物強(qiáng)力儀測(cè)試兩種織物經(jīng)向的交織阻力，結(jié)果顯示絞織織物的經(jīng)向防滑移力為平紋織物的1.8倍。由此可見(jiàn)，絞織織物比普通的三原組織織物紗線(xiàn)防滑移性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

絞織織物，紗羅組織，歐拉公式，防滑移性

一些特定的應(yīng)用場(chǎng)合需要輕的、蓬松的、但紗線(xiàn)不會(huì)滑移的機(jī)織物，如:地毯的第二層底布、用于建筑外墻保溫材料的網(wǎng)格布及烘干機(jī)上的輸送網(wǎng)帶等，這些織物可以通過(guò)紗羅織造法獲得。為了與平紋、斜紋和緞紋組織織物區(qū)別，這些全部采用紗羅組織織造而成的特種織物就被稱(chēng)作“絞織織物”。目前，Dornier公司的EasyLeno系統(tǒng)和Sulzer公司的PowerLeno系統(tǒng)用于專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)絞織織物［1-3]，我國(guó)生產(chǎn)的針排玻璃纖維織機(jī)(一種專(zhuān)門(mén)用于織制玻璃纖維絞織織物的織機(jī)，其綜框的綜絲為專(zhuān)用的鋼針半綜針排)也可生產(chǎn)絞織織物。絞織織物表面具有清晰、均勻分布的紗孔，經(jīng)緯密度很小，織物較為輕薄，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，透氣性良好，可作男士“T恤”面料、蚊帳布、窗紗等;另外，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通及城市建設(shè)等行業(yè)也廣泛地應(yīng)用了絞織織物。本文以最為常見(jiàn)的正交絞織織物為例來(lái)分析其防滑移性能。

1 絞織織物的結(jié)構(gòu)

普通三原織物的經(jīng)紗是平行排列的，根據(jù)組織的起伏規(guī)律穿入不同的綜框形成開(kāi)口與緯紗交織，而經(jīng)紗之間并不相互交織［4]，見(jiàn)圖1(a)。紗羅織物是經(jīng)紗全部或部分由地經(jīng)紗和絞經(jīng)紗扭絞構(gòu)成的織物，其中絞經(jīng)紗繞地經(jīng)紗半圈、一圈或幾圈而形成圈狀，緯紗從圈中穿過(guò)［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(jiàn)。絞織織物的地經(jīng)與絞經(jīng)相互扭絞，見(jiàn)圖1(b)，每一投梭過(guò)程中，經(jīng)紗并不是平行排列而是成對(duì)或成組地交錯(cuò)在一起，這樣經(jīng)紗和緯紗的交織點(diǎn)就固定下來(lái)［1]。

圖1 平紋織物與絞織織物的結(jié)構(gòu)示意圖

2 紗線(xiàn)防滑移性能理論分析

織物紗線(xiàn)的防滑移力是通過(guò)紗線(xiàn)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(xiàn)所出現(xiàn)的最大摩擦阻力，因此交織阻力可以表示織物紗線(xiàn)的防滑移性能。平紋織物的一個(gè)單元結(jié)構(gòu)由平行的兩根經(jīng)紗和兩根緯紗相互交織組成?，F(xiàn)以一根經(jīng)紗為例來(lái)分析它的防滑移性能。一上一下的平紋織物，見(jiàn)圖2(a)，一根經(jīng)紗與兩根緯紗相互交織，所以受到兩個(gè)摩擦力。設(shè)紗線(xiàn)中的張力為F，交織紗線(xiàn)的摩擦系數(shù)為μ，交織處的經(jīng)紗包圍角為α，則通過(guò)歐拉公式［7-8]可得這根經(jīng)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(jiàn)圖2(b)，可以發(fā)現(xiàn)絞織織物在一個(gè)單元結(jié)構(gòu)中紗線(xiàn)的交織次數(shù)更多了，一根經(jīng)紗除了和兩根緯紗交織以外，還和相鄰的經(jīng)紗相互扭絞。設(shè)一根經(jīng)紗與緯紗交織處的經(jīng)紗包圍角為α1，與相鄰經(jīng)紗絞織處的經(jīng)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(jīng)紗絞織處的摩擦力為 F摩2=Feμα2，則絞織織物中這根經(jīng)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(jiǎn)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(jīng)向的交織阻力F絞阻=3Feμα，即絞織織物的經(jīng)向交織阻力約為平紋織物的1.5倍。實(shí)際上絞織織物中的經(jīng)紗包圍角α1和α2明顯大于平紋組織中的經(jīng)紗包圍角α，因此絞織織物的經(jīng)紗交織阻力應(yīng)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(xiàn)的摩擦力示意圖

下面用試驗(yàn)進(jìn)一步確定絞織織物與平紋織物經(jīng)向防滑移性之間的定量關(guān)系。

3 防滑移性能試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)原理

織物紗線(xiàn)之間相互交錯(cuò)抱合，織物的防滑移力就體現(xiàn)在織物阻止紗線(xiàn)之間滑移作用的大小，可用交織阻力F阻來(lái)表示?？椢锏慕豢椬枇υ囼?yàn)裝置如圖3所示。根據(jù)測(cè)得的交織阻力曲線(xiàn)，取得最大峰值F阻max，即為交織阻力。

圖3 交織阻力試驗(yàn)示意圖

3.2 試驗(yàn)材料和儀器

試驗(yàn)儀器:采用H10KS型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(美國(guó)HOUNSFIELD公司)測(cè)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(yàn)材料:絞織織物為市售常用無(wú)捻玻璃纖維網(wǎng)格布，規(guī)格為:網(wǎng)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(jīng)緯紗密度40×20根/10 cm，在織樣機(jī)上織造而成。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

絞織織物和平紋織物經(jīng)向的交織阻力測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 絞織織物和平紋織物經(jīng)紗的交織阻力 (單位:N)

通過(guò)表1數(shù)據(jù)可得絞織織物和平紋織物經(jīng)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(jié)果表明，在兩種織物的紗線(xiàn)線(xiàn)密度和摩擦系數(shù)、經(jīng)緯密度相同的情況下，絞織織物經(jīng)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?yàn)榻g織織物的經(jīng)紗與緯紗之間的包圍角α1比相同結(jié)構(gòu)的平紋織物的經(jīng)、緯紗之間的包圍角α2大，從而產(chǎn)生更大的摩擦力;同時(shí)，絞織織物的經(jīng)紗之間由于相互扭絞，從而產(chǎn)生了額外的摩擦力。因此，絞織織物可以避免結(jié)構(gòu)內(nèi)紗線(xiàn)位移，提高尺寸穩(wěn)定性，其精確的延伸性能適合于最終產(chǎn)品的應(yīng)用。

4 結(jié)論

絞織織物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，它的經(jīng)紗之間可以相互扭絞，所以形成的織物具有獨(dú)特的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。在兩種織物結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的條件下，本文通過(guò)歐拉公式計(jì)算出絞織織物的經(jīng)向防滑移力約為平紋織物的1.5倍;然后利用儀器測(cè)量出絞織織物經(jīng)向的防滑移力為平紋織物的1.8倍。由此可見(jiàn)，絞織織物具有更好的防滑移性能，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。在一些特殊場(chǎng)合，織物設(shè)計(jì)者就能通過(guò)將普通的三原組織變換成紗羅組織來(lái)滿(mǎn)足織物經(jīng)緯紗之間防滑移的要求。

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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(lǐng)域包括新型紡織品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)用紡織品等。