經(jīng)起花織物花型變化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

郁 蘭

(1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院紡織服裝學(xué)院，江蘇 鹽城 224005;2.江蘇省生態(tài)紡織工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，江蘇 鹽城 224005)

經(jīng)起花織物是經(jīng)二重組織的一種特殊應(yīng)用。起花經(jīng)按照花紋要求在起花時(shí)浮在織物表面，不起花時(shí)則沉于織物反面。起花部分以外的織物仍以簡(jiǎn)單組織交織，形成各式各樣的局部經(jīng)起花的花紋［1］。馬倩等［2］設(shè)計(jì)了一種雙經(jīng)起花織物，2種不同顏色的花經(jīng)交替起花，花紋連續(xù)、突出，視覺(jué)效果豐富。但是普通經(jīng)起花組織因綜片數(shù)和浮長(zhǎng)線長(zhǎng)度的限制會(huì)導(dǎo)致花型尺寸過(guò)小、花型圖案設(shè)計(jì)受限、抑制反面浮長(zhǎng)接結(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生露底現(xiàn)象等缺點(diǎn)。

本文采用獨(dú)特的組織設(shè)計(jì)方法，可以數(shù)十倍地?cái)U(kuò)大普通經(jīng)起花織物花型大小而不增加用綜片數(shù)，織物平整度良好，浮線長(zhǎng)度合理，露底不明顯，起花花型圖案設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)向正反面浮長(zhǎng)不受任何限制，可克服普通經(jīng)起花織物因浮線過(guò)長(zhǎng)而花型圖案設(shè)計(jì)受限，紗線容易滑移，織成花型過(guò)小的缺點(diǎn)，適用于在多臂織機(jī)上織造裝飾性織物［3］。

1 經(jīng)起花織物的特點(diǎn)

在經(jīng)起花設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)花型要求，花型與地經(jīng)排列比常用 1∶1、1∶2或 2∶2等。花經(jīng)的排列根數(shù)多，花型就飽滿突出;反之，花型稀疏，豐滿度差。起花組織通常利用經(jīng)浮長(zhǎng)線起花，但必須要適當(dāng)控制浮線長(zhǎng)度。當(dāng)經(jīng)起花部位的經(jīng)向間隔距離較長(zhǎng)，即花經(jīng)在織物反面的浮長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)容易磨斷，導(dǎo)致織物不牢固，故宜間隔一定距離加1個(gè)經(jīng)組織點(diǎn)，即與緯紗交織1次，形成1個(gè)接結(jié)點(diǎn)。

經(jīng)起花織物用單軸織造時(shí)，以3～5個(gè)連續(xù)浮點(diǎn)為宜。用雙軸織造時(shí)，浮長(zhǎng)雖不受織造條件的限制，但亦不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)影響織物牢度，實(shí)用性較差。

普通經(jīng)起花織物的缺點(diǎn)通常表現(xiàn)如下。

1)綜片數(shù)和浮長(zhǎng)線的限制，花型尺寸很小。

2)經(jīng)起花經(jīng)浮長(zhǎng)長(zhǎng)度單軸時(shí)不宜超過(guò)3～5個(gè)連續(xù)浮點(diǎn)，雙軸織造也不宜過(guò)長(zhǎng)，否則影響織物牢度，而且織成后的經(jīng)浮長(zhǎng)也容易產(chǎn)生橫向滑移，從而導(dǎo)致經(jīng)起花花型圖案的設(shè)計(jì)受限。

3)反面浮長(zhǎng)超過(guò)一定長(zhǎng)度，就必須要有接結(jié)點(diǎn)，經(jīng)起花本身花型小，有接結(jié)點(diǎn)就易在正面明顯露底，影響外觀。

2 經(jīng)起花織物花型變化設(shè)計(jì)方法

本文以一款經(jīng)起花花型變化設(shè)計(jì)為例講述其設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)一款以“中國(guó)結(jié)”為主題的普通經(jīng)起花組織織物，上機(jī)圖如圖1所示。

2.1 普通經(jīng)起花織物

觀察紋板圖，正面花經(jīng)浮長(zhǎng)最長(zhǎng)為8個(gè)經(jīng)浮點(diǎn)，花經(jīng)在背面浮長(zhǎng)較長(zhǎng)，最長(zhǎng)處達(dá)到56個(gè)組織點(diǎn)，容易勾絲、磨斷而導(dǎo)致織物不牢固。如果采用普通經(jīng)起花設(shè)計(jì)，則宜間隔一定距離加1個(gè)經(jīng)組織點(diǎn)，即與緯紗交織1次，形成1個(gè)接結(jié)點(diǎn)。設(shè)每間隔8緯加1組經(jīng)組織點(diǎn)，相鄰兩組互相錯(cuò)開(kāi)［4－5］，紋板圖如圖1(b)所示。

采用的穿綜規(guī)律Ⅰ為:(1，2)×10(1，3，2，4，1，5，2，6，……，1，15，2，16)(1，16，2，15，1，14，2，13，……，1，4，2，3)。

圖1 “中國(guó)結(jié)”經(jīng)起花上機(jī)圖Fig 1 Looming draft of″Chinese knot″Warp figured fabric.(a)Without connection points;(b)With connection points

2.2 花型變化設(shè)計(jì)

2.2.1 橫向循環(huán)擴(kuò)大

為擴(kuò)大花型尺寸，改變背面最長(zhǎng)浮線長(zhǎng)度，可將原有經(jīng)起花花型進(jìn)行變化設(shè)計(jì)。

不改變紋板圖，可先擴(kuò)大橫向循環(huán)大小，如6倍:先將花部的原有穿綜方法改變?yōu)榇┚C規(guī)律Ⅱ:(1，2)×60(1，3，2，3)×3，(1，4，2，4)×3，(1，5，2，5)×3，……，(1，16，2，16)× 3，(1，16，2，16)× 3，(1，15，2，15)×3，(1，14，2，14)×3，……，(1，4，2，4)×3，(1，3，2，3)×3。采用這樣的穿綜規(guī)律，花經(jīng)循環(huán)規(guī)律橫向得到6倍擴(kuò)大，地經(jīng)部分依舊織紋細(xì)膩。

2.2.2 縱向循環(huán)擴(kuò)大

僅擴(kuò)大橫向循環(huán)大小并不能擴(kuò)大花型尺寸，原有花型會(huì)變扁，織紋變粗，需要同時(shí)擴(kuò)大緯向尺寸。緯向尺寸變大并不能依靠穿綜規(guī)律，必須擴(kuò)大紋板循環(huán)數(shù)。以圖1紋板圖中的第23～33緯為例，效果如圖2所示。

擴(kuò)大縱向循環(huán)也可根據(jù)花型要求確定擴(kuò)大的倍數(shù)，如6倍，即需將紋板圖重復(fù)6次，但僅僅簡(jiǎn)單將紋板圖重復(fù)6次會(huì)使織紋粗糙。為使織紋細(xì)膩，紋板圖中的平紋部分并不需擴(kuò)大6倍，而是先擴(kuò)大紋板圖上第3～16縱行6倍。擴(kuò)大后的紋板圖會(huì)導(dǎo)致花經(jīng)浮長(zhǎng)在背面明顯6倍增加，顯然更不符合織物牢度要求。這時(shí)可每隔6緯增設(shè)1組接結(jié)點(diǎn)，相鄰兩組可互相錯(cuò)開(kāi)，這樣背面浮長(zhǎng)線不會(huì)超過(guò)12個(gè)組織點(diǎn)的長(zhǎng)度。

圖2 局部紋板圖Fig.2 Fraction of looming draft

再在紋板圖第1、2縱行畫上平紋組織，可以保持花經(jīng)雖然縱向擴(kuò)大，地經(jīng)紋路仍然細(xì)膩的特點(diǎn)，效果如圖3(a)所示。

圖3 擴(kuò)大縱向循環(huán)后的局部紋板圖Fig.3 Fraction of looming draft after enlarging longitudinal direction cycle.(a)Addition connection points;(b)Cancelling of connection points along warp float

紋板圖擴(kuò)大6倍后，上下相鄰的經(jīng)組織點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致經(jīng)向浮長(zhǎng)6倍增加，每隔6緯增設(shè)的1組用于隔斷背面緯浮長(zhǎng)的經(jīng)接結(jié)點(diǎn)遇到了上下是經(jīng)浮點(diǎn)的部分卻起到了相反的作用。為確保正面花經(jīng)的長(zhǎng)度不過(guò)長(zhǎng)，并且整齊排列，將處于花經(jīng)正面浮長(zhǎng)上下增設(shè)的經(jīng)接結(jié)點(diǎn)全部去掉，這樣可確保每根花經(jīng)正面浮長(zhǎng)不超過(guò)6個(gè)組織點(diǎn)的距離，而且花經(jīng)整齊劃一，不滑移，如圖3(b)所示。圖中小方框標(biāo)志指的是取消原有的經(jīng)接結(jié)點(diǎn)，改為緯組織點(diǎn)。

當(dāng)然每隔6緯設(shè)置1組用于隔斷背面接結(jié)點(diǎn)相鄰2組也可不互相錯(cuò)開(kāi)，花經(jīng)正面浮長(zhǎng)的上下經(jīng)組織點(diǎn)全部去掉，這樣背面浮長(zhǎng)線就可以達(dá)到不會(huì)超過(guò)6個(gè)組織點(diǎn)的長(zhǎng)度，每根花經(jīng)正面浮長(zhǎng)不超過(guò)6個(gè)組織點(diǎn)的距離，花經(jīng)整齊劃一、不滑移。

具體安排的接結(jié)點(diǎn)距離、形狀和布局還可以變化設(shè)計(jì)，只要滿足織物牢度即可［6］。

3 試織

在通源SGA598全自動(dòng)劍桿小樣機(jī)上試織普通經(jīng)起花和變化經(jīng)起花3種不同組織各2塊。試樣都采用雙軸織造，其中地經(jīng)固定在后梁，花經(jīng)卷繞在經(jīng)軸上，經(jīng)緯紗選用14.5 tex×2的滌/棉混紡股線，上機(jī)工藝參數(shù)如下。

試樣1、2:綜框片數(shù)16片，筘號(hào)選用75#(英制)，總經(jīng)根數(shù)為676根，其中內(nèi)經(jīng)根數(shù)為644根，邊紗根數(shù)兩邊各16根，邊組織采用平紋?；y6個(gè)循環(huán)多20根，劈花劈在20根平紋處。地經(jīng):花經(jīng)為1∶2，穿綜采用照?qǐng)D穿法，筘入數(shù)經(jīng)起花部為3，1根地經(jīng)2根花經(jīng)，平紋部分2根1筘。筘外幅為17.2 cm，內(nèi)幅為16.2 cm。

試樣1、2分別用圖2所示的未加接結(jié)點(diǎn)和加接結(jié)點(diǎn)的2塊紋板織制，試樣1僅用于當(dāng)某些方面與試樣2明顯不同時(shí)的分析對(duì)比。

試樣3:綜框片數(shù)16片，筘號(hào)選用75#(英制)，總經(jīng)根數(shù)為744根，花紋為1個(gè)循環(huán)多120根平紋，兩側(cè)平紋根數(shù)較多，可無(wú)布邊。地經(jīng):花經(jīng)為1∶2，穿綜采用穿綜規(guī)律Ⅱ，筘入數(shù)經(jīng)起花部為3，1根地經(jīng)2根花經(jīng)，平紋部分2根1筘。筘幅為19.5cm。

為示區(qū)分，試樣1、2地經(jīng)采用白色，花經(jīng)紅色，試樣3地經(jīng)采用紅色，花經(jīng)黃色。

4 花型變化設(shè)計(jì)前后效果對(duì)比

3種試織產(chǎn)品正面織出紋樣與設(shè)計(jì)樣稿都相符一致。在試織過(guò)程中，試樣在梭口清晰度方面出現(xiàn)了明顯不同;從織成成品效果來(lái)看，花型大小、露底情況、浮長(zhǎng)長(zhǎng)度、平整度以及耐磨性方面都有明顯不同。

4.1 花型大小對(duì)比

變化設(shè)計(jì)后由于一個(gè)花循環(huán)的紗線根數(shù)增加，花型尺寸縱橫向明顯幾倍擴(kuò)大、總面積呈現(xiàn)幾十倍增大。圖4示出試樣對(duì)比實(shí)物照片。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，試樣2經(jīng)起花部分1個(gè)花紋大小實(shí)際尺寸為1.8 cm×5.8 cm，而試樣3經(jīng)起花部分1個(gè)花紋大小實(shí)際尺寸為11.2 cm×35.8 cm，整個(gè)面積擴(kuò)大了近40倍。

圖4 試樣尺寸對(duì)比實(shí)物照片F(xiàn)ig 4 Size comparison between sample photos.(a)Sample 2;(b)Sample 3

4.2 露底對(duì)比

圖5示出試樣露底對(duì)比的實(shí)物照片。因?yàn)榻?jīng)起花花紋本身就比較細(xì)致，試樣2加上接結(jié)點(diǎn)后，會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的露底現(xiàn)象［7］(見(jiàn)圖5(a))，影響織物外觀。變化設(shè)計(jì)后的經(jīng)起花織物接結(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)規(guī)則的分布，因?yàn)榭椢锉旧砘ㄐ洼喞^粗壯，相對(duì)而言，均勻分布在1根緯紗上的接結(jié)點(diǎn)就顯得一點(diǎn)也不突出，隱隱約約，露底很不明顯。

圖5 試樣露底對(duì)比實(shí)物照片F(xiàn)ig.5 Threadbare comparison between sample photos.(a)Sample 2;(b)Sample 3

4.3 反面浮長(zhǎng)對(duì)比

圖6示出試樣浮長(zhǎng)對(duì)比實(shí)物照片。圖中試樣1為未加接結(jié)點(diǎn)，試樣2為加接結(jié)點(diǎn)部分，試樣3為3塊織物反面最長(zhǎng)浮長(zhǎng)處圖片。試樣1由于沒(méi)有接結(jié)點(diǎn)，浮長(zhǎng)長(zhǎng)度不一，浮長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生彎曲;試樣2有接結(jié)點(diǎn)，但是浮線依然彎曲;式樣3變化設(shè)計(jì)后的織物反面所有接結(jié)點(diǎn)都呈現(xiàn)規(guī)則的分布，比較整齊，相對(duì)而言，反面浮長(zhǎng)不易勾絲，牢度較好。

圖6 試樣反面浮長(zhǎng)對(duì)比Fig.6 Opposite side float comparison between sample photos.(a)Sample 1;(b)Sample 2;(c)Sample 3

4.4 開(kāi)口清晰度對(duì)比

圖7示出梭口清晰度對(duì)比結(jié)果。試樣1花經(jīng)浮長(zhǎng)長(zhǎng)短不一，梭口最不清晰;試樣2花經(jīng)反面浮長(zhǎng)相對(duì)均勻，但是正面起花處部分浮長(zhǎng)也不一致，縮率也有一定差異，梭口也不太清晰，試樣3每根花經(jīng)背面浮長(zhǎng)線距離都是12個(gè)組織點(diǎn)的長(zhǎng)度，每根花經(jīng)正面浮長(zhǎng)都是6個(gè)組織點(diǎn)的距離，整齊統(tǒng)一，梭口很清晰。

圖7 梭口清晰度對(duì)比Fig.7 Shedding clearness comparison between sample photos.(a)Sample 1;(b)Sample 2;(c)Sample 3

4.5 平整度對(duì)比

目前評(píng)定織物的平整度主要是用標(biāo)樣對(duì)照法［8］，圖像處理法和激光掃描法［9］在面料的平整度等級(jí)評(píng)定中也取得了一定應(yīng)用，但標(biāo)樣對(duì)照法測(cè)定的是織物洗后外觀平整度，反映織物抗皺性能的好壞，不適用評(píng)價(jià)織物花型的平整度測(cè)試。本文通過(guò)主觀觀察法，并結(jié)合織物不同部位厚度變異系數(shù)法來(lái)綜合評(píng)判二者平整度。

1)主觀觀察法。通過(guò)目視觀察試樣發(fā)現(xiàn)，試樣3松緊適宜，效果很好，由于每根花經(jīng)背面浮長(zhǎng)線距離都是12個(gè)組織點(diǎn)的長(zhǎng)度，每根花經(jīng)正面浮長(zhǎng)為6個(gè)組織點(diǎn)的距離，整齊劃一、不滑移、紋路清晰，整個(gè)織物手感平整厚實(shí)。相對(duì)而言，試樣1、2的平整度類似，表面浮長(zhǎng)長(zhǎng)短不一，浮長(zhǎng)較長(zhǎng)部分會(huì)產(chǎn)生橫向滑移，平整度較差，如圖8所示。

圖8 試樣平整度對(duì)比Fig 8 Smoothness comparison between sample photos.(a)Sample 2;(b)Sample 3

2)厚度變異系數(shù)法。參考 GB/T 3820—1997《紡織品和紡織制品厚度的測(cè)定》進(jìn)行織物厚度測(cè)試。選用溫州大榮紡織儀器有限公司YG(B)141D數(shù)字式織物厚度儀，壓腳面積為50mm2，測(cè)試時(shí)加壓為5 kPa，加壓時(shí)間為 10 s，分別對(duì)試樣1、2、3的花型部位取10處測(cè)量，獲得織物的厚度值，得出厚度變異系數(shù)［10］，結(jié)果見(jiàn)表 1。

表1 織物厚度測(cè)試結(jié)果Tab.1 Test result of fabric thicknessmm

織物厚度不勻率(CVT)用下式計(jì)算。

式中:Ti為試樣各點(diǎn)厚度測(cè)定值，mm;T－為試樣的平均厚度，mm;n為試樣測(cè)定總點(diǎn)數(shù)。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，計(jì)算得到試樣1、2、3厚度的CVT值分別為17.1%、14.5%、6.2%。CVT值越大，表示織物平整度越差，數(shù)據(jù)證明，試樣3平整度明顯好于試樣1、2。分析認(rèn)為試樣1由于沒(méi)有接結(jié)點(diǎn)，浮長(zhǎng)長(zhǎng)，易滑移，導(dǎo)致織物平整度低于試樣2，試樣2雖有接結(jié)點(diǎn)，但是正面左右相鄰浮長(zhǎng)基本也都是錯(cuò)開(kāi)的，也易橫向移動(dòng)，而變化設(shè)計(jì)后的試樣3經(jīng)浮長(zhǎng)均勻整齊分布在織物正反面，基本不產(chǎn)生橫向滑移，因此織物花型平整度高。

4.6 耐磨性對(duì)比

耐磨性測(cè)試選用平磨方式，采用萊州電子儀器有限公司的YG(B)522型耐磨耗試驗(yàn)機(jī)，圓盤做等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。試樣破損的確定條件為:織物中至少2根獨(dú)立的紗線完全斷裂，記下摩擦次數(shù)作為耐磨性指標(biāo)。

試驗(yàn)選用中等的碳化砂輪 A-150，加壓重錘為500g，設(shè)定速度為100 r/min，當(dāng)織物上出現(xiàn)2根紗線斷裂出現(xiàn)破洞時(shí)，認(rèn)為試樣已經(jīng)磨破，試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)時(shí)設(shè)定在500、700轉(zhuǎn)停下來(lái)觀察試樣的磨損情況。磨擦過(guò)程中，根據(jù)在以上轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)試樣的觀察結(jié)果，在估計(jì)試樣即將破損的情況下，適當(dāng)降低磨擦間隔的轉(zhuǎn)數(shù)，以獲得比較準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果(磨損轉(zhuǎn)數(shù))。借助放大鏡觀察結(jié)果，取3種試樣中各2塊的磨損轉(zhuǎn)數(shù)的平均值。試樣1、2、3的試驗(yàn)結(jié)果分別為764轉(zhuǎn)、843轉(zhuǎn)、1379轉(zhuǎn)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，試樣3的磨損次數(shù)明顯高于試樣1、試樣2，比較耐磨。分析認(rèn)為由于試樣1、2突出在試樣表面的根數(shù)少，而試樣3在摩擦過(guò)程中織物表面共同承擔(dān)外界摩擦的紗線根數(shù)多，所以相對(duì)比較耐磨。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)經(jīng)起花組織因受綜片數(shù)和浮長(zhǎng)線長(zhǎng)度的限制而導(dǎo)致的花型尺寸過(guò)小、經(jīng)起花花型圖案的設(shè)計(jì)受限、抑制反面浮長(zhǎng)的接結(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生露底現(xiàn)象等方面的缺點(diǎn)，通過(guò)獨(dú)特的組織設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了經(jīng)起花織物花型變化設(shè)計(jì)并完成了試織。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)前后花型圖案尺寸對(duì)比、反面浮長(zhǎng)對(duì)比、露底效果對(duì)比、織造過(guò)程梭口清晰度的對(duì)比，平整度和耐磨性對(duì)比，得出以下結(jié)論。

1)通過(guò)幾倍擴(kuò)大縱橫向循環(huán)數(shù)，可以數(shù)十倍擴(kuò)大織物花型面積而不增加綜片數(shù)。具體擴(kuò)大的倍數(shù)可以根據(jù)需要而定，采用較大的花經(jīng)紗線線密度會(huì)獲得更好的效果。可以滿足在多臂織機(jī)上織制大尺寸花型的需求。

2)經(jīng)起花花型圖案設(shè)計(jì)的正反面經(jīng)浮長(zhǎng)可以任意確定，不受限制。無(wú)論浮長(zhǎng)多少，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，都可以保證地經(jīng)細(xì)膩，每根花經(jīng)的正反面浮長(zhǎng)整齊統(tǒng)一且都不超過(guò)一定長(zhǎng)度。

3)織成的織物正面露底不明顯，浮線長(zhǎng)度合理，花經(jīng)浮長(zhǎng)距離相同，織造梭口清晰。

4)織物浮長(zhǎng)距離整齊劃一、浮線不滑移、紋路清晰，整個(gè)織物手感平整厚實(shí)，平整度更好;織物表面共同承擔(dān)外界摩擦的紗線根數(shù)更多，耐磨性提高。

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