組織結(jié)構(gòu)對滌綸經(jīng)編織物卷邊性的影響

胡 瑜， 繆旭紅, 馬丕波

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

組織結(jié)構(gòu)對滌綸經(jīng)編織物卷邊性的影響

胡 瑜， 繆旭紅, 馬丕波

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

為減少織物卷邊對后道工序帶來的影響，對各把梳櫛的組織結(jié)構(gòu)配置以及牽拉密度的選擇進(jìn)行了探討。以55.5 dtex/ 24 f滌綸全牽伸絲(FDY)為原料，生產(chǎn)出7種不同組織和4種不同牽拉密度的兩梳經(jīng)編織物，對其卷邊量進(jìn)行測試，并結(jié)合顯微鏡下的線圈圖進(jìn)行分析。結(jié)果表明：隨著牽拉密度的增大，經(jīng)編織物橫、縱向卷邊量均不斷減小，其中牽拉密度對橫向卷邊的影響要明顯大于縱向卷邊；兩梳同向編織的織物橫向卷邊性要明顯好于反向編織；當(dāng)前梳組織不變，增加后梳延展線長度時(shí)，織物的橫、縱向卷邊量均不斷減少，尤其是橫向卷邊量下降明顯；而當(dāng)后梳組織不變，增加前梳延展線長度時(shí)，織物的橫、縱向卷邊量均不斷增加。

滌綸； 經(jīng)編織物； 卷邊； 組織結(jié)構(gòu)； 牽拉密度

針織物在自由狀態(tài)下，在布邊區(qū)域易產(chǎn)生包卷的現(xiàn)象即為卷邊[1]，是針織物的的特性之一。無論是經(jīng)編織物還是緯編織物，都存在一定的卷邊現(xiàn)象。由于紗線在編織過程中被迫彎曲，形成線圈，但紗線存在內(nèi)應(yīng)力，因此，會朝著使紗線伸直的方向產(chǎn)生作用力，從而引起織物卷邊現(xiàn)象[2-3]。織物卷邊現(xiàn)象的存在，增加了后整理和縫紉的難度。在實(shí)際生產(chǎn)中，也有用熱定型和樹脂整理等方式[4]來減少織物卷邊，但增加后整理的道數(shù)無疑會增加生產(chǎn)成本，因此，需探究在不增加工藝流程的基礎(chǔ)上，尋找減少織物卷邊的方法。

Kurbak等[5]建立了緯平針織物橫向卷邊幾何模型。Ucar[6]研究了緯平針織物卷邊距離，以此在織造前進(jìn)行預(yù)測。Gibson等[7-8]研究了經(jīng)編外衣織物的卷邊性能。Minapoor等[9]提出，影響織物卷邊的主要因素有織物的組織結(jié)構(gòu)、織物密度以及紗線捻度、線密度、剛度等，其中織物組織結(jié)構(gòu)和織物密度對織物卷邊影響最大。Ajeli等[10-11]研究了經(jīng)編織物彎曲剛度與織物結(jié)構(gòu)、紗線性能之間的關(guān)系。

雖已有學(xué)者對經(jīng)編織物的卷邊進(jìn)行研究，但并未提出合理的組織配置方式來減少卷邊現(xiàn)象。由于在經(jīng)編中，以滌綸為原料的應(yīng)用最為廣泛，因此，本文選取滌綸織物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析經(jīng)編兩梳滌綸織物不同密度、組織配置等組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對織物卷邊程度的影響，以期為經(jīng)編織物卷邊性研究提供一定的理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器

原料：用2把梳進(jìn)行編織，原料為55.5 dtex/24 f滌綸全牽伸絲(FDY)。

儀器：E28的KS4 EL型高速特里科經(jīng)編機(jī)，卷尺，照布鏡，電子天平。

1.2 樣品制備

采用表1所示的工藝參數(shù)進(jìn)行編織，其中送經(jīng)量是指編織480橫列織物所需要的紗線長度。成品橫縱密及面密度見表1，編織速度為900 r/min。編織完成后，每種工藝條件下取3塊樣布進(jìn)行測試，每塊樣布尺寸為20 cm×20 cm。

表1 經(jīng)編織物生產(chǎn)工藝參數(shù)Tab.1 Parameters of warp-knitted fabrics

1.3 測試方法

橫縱密測試：沿線圈橫列(縱行)方向測量5 cm內(nèi)的線圈縱行數(shù)(橫列數(shù))，再換算成1 cm下的織物橫(縱)密。

卷邊測試：將裁剪好的樣布平攤在光滑平整的桌面上，在恒溫恒濕環(huán)境下靜置24 h。然后用卷尺測量樣布的尺寸，具體測量部位如圖1所示，記錄卷邊后的最小寬度和長度。將每種條件下3塊樣布的測試結(jié)果取平均值，用橫向(縱向)比率K來衡量樣布的卷邊情況。K越大，則織物的卷邊量越小。K的計(jì)算公式為

圖1 測量方法示意圖Fig.1 Measurement method

(1)

式中：a(b)為卷邊后樣布橫向?qū)挾?縱向?qū)挾?；l為原始樣布寬度(長度)。

面密度測試：每種條件下分別裁取2塊100 cm2的樣布，用面密度儀進(jìn)行稱量，取其平均值，并換算成每平方米下的面密度。

2 結(jié)果與討論

2.1 織物卷邊

經(jīng)編織物在沿線圈縱行方向，向工藝正面卷邊，稱為縱向卷邊；沿線圈橫列方向，向工藝反面卷邊，稱為橫向卷邊。縱向卷邊，是因?yàn)榧喚€在成圈后，所形成的線圈在圈柱到延展線的過程中，紗線被迫受到一個向織物反面彎曲的力，如圖2(a)所示。從圖2(b)中可看到，相互串套的線圈呈現(xiàn)出向織物反面彎曲的現(xiàn)象，因此，在織物的上下兩端，線圈不再受到上一線圈或下一線圈的束縛，紗線自身的內(nèi)應(yīng)力使紗線向著力圖伸直的方向彎曲，因此織物的上下兩端向工藝正面卷邊。橫向卷邊是因?yàn)榧喚€從舊線圈中進(jìn)去又從舊線圈中出來，紗線在圈干與延展線之間彎曲，延展線的兩端分別受到2個使其彎曲的力的作用，使延展線兩端向織物正面彎曲，因?yàn)榧喚€自身的內(nèi)應(yīng)力，延展線部分的紗線會試圖伸直，即向織物反面彎曲。

圖2 顯微鏡下3# 織物示意圖 (×40)Fig.2 Images of fabric 3# under microscope (×40). (a) Front face; (b) Side face; (c) Back face

2.2 牽拉密度對織物卷邊的影響

4種不同牽拉密度下，織物卷邊情況如圖3所示。從表1可知，隨著牽拉密度的增大，織物的橫密基本不變，織物縱密增加，面密度相應(yīng)增加。由圖3可知，隨著牽拉密度的增大，橫向比率和縱向比率不斷增大，說明隨著牽拉密度的增大，織物的卷邊量減少。這是因?yàn)椋S著牽拉密度的增大，單個線圈的尺寸變小，線圈與線圈間距離更近，使整塊織物的穩(wěn)定性更好，能夠克服邊緣卷邊的力更大，因此，橫向卷邊減小。

圖3 織物在不同密度下的卷邊情況Fig.3 Curling of fabric with different densities

隨著牽拉密度的增大，縱向比率的增量沒有明顯變化，而橫向比率的增量不斷加大，說明牽拉密度的變化對織物橫向卷邊的影響大于對織物縱向卷邊的影響。

2.3 兩梳同反向編織對織物卷邊的影響

2把梳編織同向組織與反向組織時(shí)，織物卷邊情況如表2所示。由表可知，2把梳同向編織時(shí)織物的縱向比率雖比反向編織時(shí)減少了1.72%，但橫向比率增加了11.8%，橫向的卷邊情況要明顯好于反向編織。圖4示出顯微鏡下的兩梳同向織物(5#)。比較圖2(a)和圖4(a)可看到，因?yàn)閳D4(a)為同向編織，由于紗線彎曲處力圖伸直，使紗線處于歪斜狀態(tài)，這就使得紗線的一部分內(nèi)應(yīng)力得到釋放，延展線與圈干之間的彎曲作用減小，特別是進(jìn)去部分的延展線與同側(cè)圈柱近似呈一條直線，而反向編織時(shí)，此段紗線有一定的彎曲，因此，同向編織時(shí)織物的橫向卷邊情況要好于反向編織。

表2 同反向下織物的卷邊情況Tab.2 Fabric curling with different guide bar movements

圖4 顯微鏡下的兩梳同向織物(×40).Fig.4 Two guide bar with same direction lapping under microscope(×40). (a) Front face; (b) Side face

雖然同向編織時(shí)縱向卷邊量相較于反向編織時(shí)有所增加，但是通過進(jìn)一步的研究，分別將同向編織織物和反向編織織物的卷邊部分展開，可以明顯感受到展開反向織物時(shí)所需的力要大于展開同向織物。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻表明其卷邊量幾乎相同，這可能是因?yàn)橥蚓幙棔r(shí)橫向卷邊量較小，當(dāng)織物被剪成正方形時(shí)，縱向卷邊的作用相對明顯，使得被測的縱向卷邊量較大。從圖2(b)和圖4(b)中也可看到，反向編織時(shí)線圈的側(cè)面彎曲程度要大于同向編織。

2.4 組織配置對織物卷邊的影響

當(dāng)前梳組織不變，增加后梳延展線長度時(shí)，織物卷邊情況如表3所示。由表可知，當(dāng)前梳組織不變，增加后梳延展線長度時(shí)，織物的橫向卷邊量和縱向卷邊量均不斷減少，尤其是橫向卷邊量下降明顯。后梳每增加1個針距的橫移，織物的橫向比率增加14%以上。這是因?yàn)?，前梳紗線不受束縛，在內(nèi)應(yīng)力作用下，使織物有卷邊的傾向。后梳紗線受到前梳紗線的束縛，在織物中起支撐作用。圖5示出顯微鏡下織物反面示意圖。當(dāng)后梳為橫跨3針及以上組織時(shí)，每個線圈至少有1根延展線經(jīng)過，當(dāng)延展線越長時(shí)，每個線圈上經(jīng)過的延展線就越多，這些經(jīng)過的延展線使得線圈縱行間有一個橫向支撐的力，從而使織物卷邊量下降，如圖5(c)所示。而當(dāng)后梳組織僅為1-2/1- 0//時(shí)，后梳延展線無法起到支撐的作用，因此卷邊嚴(yán)重，如圖5(b)所示。

表3 增加后梳延展線長度織物卷邊情況Tab.3 Fabric curling when increasing second bar underlap

表4示出不同組織配置下織物的卷邊情況。比較表中6#和7#、3#和9#、8#和10#織物的卷邊量可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)后梳組織不變，增加前梳延展線長度時(shí)，織物的橫向比率和縱向比率均不斷減小，說明織物的橫向卷邊和縱向卷邊量不斷增加。比較圖2(c)和圖5(a)可看到，6#織物組織所形成的線圈有一定程度的歪斜，而3#織物組織的線圈基本在一個縱行上，這說明前梳組織對線圈的歪斜程度影響較大，因?yàn)榍笆峋€圈不受其他線圈束縛。當(dāng)前梳延展線越長時(shí)，線圈的歪斜程度越大，說明增加組織延展線的長度，會使得形成一個豎直線圈時(shí)所需克服的內(nèi)應(yīng)力越大，因此，當(dāng)后梳組織不變時(shí)，增加前梳延展線長度，織物的卷邊量增加。

表4 不同組織配置下織物的卷邊情況Tab.4 Curling of fabric with different structures

3 結(jié) 論

本文通過分析不同牽拉密度以及不同組織配置下兩梳滌綸經(jīng)編織物卷邊量的變化情況，得出以下結(jié)論。

1) 隨著牽拉密度的增大，單個線圈的尺寸變小，線圈與線圈間距離更近，使整塊織物的穩(wěn)定性更好，能夠克服邊緣卷邊的力更大，從而使織物橫、縱向卷邊量不斷減小，其中牽拉密度對橫向卷邊的影響要明顯大于縱向卷邊。

2) 同向編織時(shí)，紗線一部分內(nèi)應(yīng)力得到釋放，因此，兩梳同向編織的織物橫向卷邊性要明顯好于反向編織。

3) 當(dāng)前梳組織不變，增加后梳延展線長度，織物的橫、縱向卷邊量均不斷減少，尤其是橫向卷邊量下降明顯。

4) 當(dāng)后梳組織不變，增加前梳延展線長度，織物的橫、縱向卷邊量均不斷增加。FZXB

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Influence of structures on curling performance of polyester warp-knitted fabric

HU Yu, MIAO Xuhong, MA Pibo

(EngineeringResearchCenterforKnittingTechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

For reducing the impact of fabric curling on downstream processing, the organization of different structures and the choice of draw off densities were discussed. 55.5 dtex/24 f fully drawn polyester yarn was used to produce two guide bar warp-knitted fabrics with seven different structures and four different draw off densities. Then curling distances were tested and the curling reasons were analyzed by the microscope. The results showed that with the increase of draw off density, the wale and course-wise curling distance of fabric are decreased, and the influence of draw off density on course-wise curling distance is significantly greater than that of wale-wise. The course-wise curling distance of two guide bar with the same direction lapping is better than that of reverse lapping. When the structure of the first guide bar remains unchanged, the wale and course-wise curling distance of fabrics, especially the course-wise curling, decrease with increasing underlap of the second guide bar. However, the wale and course-wise curling distance of fabrics increase with increasing underlap of the first guide bar when the structure of the second guide bar remains unchanged.

polyester; warp-knitted fabric; curling; structure; draw off density

10.13475/j.fzxb.20160101205

2106-01-11

2016-05-20

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11302085)；江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金-前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2015019-20，BY2015019-01);江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(蘇政辦發(fā)(2014)37號)

胡瑜(1992—)，女，碩士生。研究方向?yàn)榻?jīng)編產(chǎn)品的研發(fā)。繆旭紅，通信作者，E-mail:miaoxuhong@163.com。

TS 184.3

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