天然彩棉/白棉混紡針織物色澤的影響因素分析

普丹丹　孔繁榮　陳慰來(lái)　蘇玉恒　李楊

摘要：為了全面、客觀地分析天然彩棉/白棉混紡針織物色澤的影響因素，首先對(duì)紗線捻度、織物結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)混紡針織物色澤的影響分別進(jìn)行研究，然后采用離差最大化法對(duì)混紡比例、紗線捻度、織物密度3個(gè)主要因素對(duì)混紡針織物色澤的影響權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，隨紗線捻度的增加織物的K/S值增大；當(dāng)彩棉含量不超過(guò)50%時(shí)，混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而減小，反之，當(dāng)彩棉含量超過(guò)50%時(shí)，混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而增大；100%彩棉織物，隨著密度的增加，織物的K/S值呈先增大后減小的趨勢(shì)；混紡比例、紗線捻度、織物密度3個(gè)因素對(duì)彩棉/白棉混紡針織物色澤的影響權(quán)重分別為：0.545 7，0.317 3，0.137 0。

關(guān)鍵詞：天然彩色棉；色澤；混紡比例；紗線捻度；織物密度

中圖分類號(hào)：TS 114.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2017）05-0033-05

Abstract：To analyze the factors influencing the color and lustre of natural colored cotton/white cotton blended knitted fabrics comprehensively and objectively， the influence of yarn twist and fabric construction on the color and lustre of blended knitted fabrics was studied， and the weights of influence of blending rate， yarn twist and fabric count on the color and lustre of blended knitted fabrics were calculated with maximum deviation method. The result shows that the K/S value of fabric increases with the increase of yarn twist； the K/S value of blended knitted fabric decreases with the increase of fabric count in case that the colored cotton content is less than 50%， and conversely increases with the increase of fabric count in case that the colored cotton content is larger than 50%； concerning 100% colored cotton fabric， the K/S value increases first and then decreases with the increase of fabric count； the weights of influence of blending ratio， yarn twist and fabric count on the color and lustre of colored cotton/white cotton blended knitted fabric are 0.545 7， 0.317 3， 0.137 0 respectively.

Key words：natural colored cotton； color and lustre； blending ratio； yarn twist； fabric count

天然彩色棉是一種本身具備天然色澤的棉纖維[12]，其產(chǎn)品一般不需要經(jīng)過(guò)染色工藝，生產(chǎn)加工過(guò)程節(jié)能環(huán)保[34]。但是由于天然彩色棉的各項(xiàng)性能指標(biāo)的限制，生產(chǎn)純紡高支紗產(chǎn)品尚有一定的困難[5]。在實(shí)際生產(chǎn)中，天然彩色棉與白棉以不同比例進(jìn)行混紡，不僅可以在一定程度上改善天然彩色棉纖維的可紡性，提高天然彩色棉產(chǎn)品的性能[6]，還可以解決天然彩色棉產(chǎn)品色澤較單調(diào)的問(wèn)題[7]。

天然彩棉/白棉混紡針織物的色澤除了與彩棉含量有關(guān)外，還與紗線的捻度、織物的組織及結(jié)構(gòu)參數(shù)等有關(guān)。課題組前期的研究已充分認(rèn)識(shí)到彩棉含量與混紡紗線色澤的關(guān)系[8]，本文將從混紡比例、紗線捻度、織物密度等3個(gè)方面對(duì)織物色澤的影響進(jìn)行研究，以期為天然彩棉/白棉混紡針織物的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)提供參考。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

混紡比為10/90、25/75、50/50、60/40的棕色彩棉/白棉混紡紗線以及100%彩色棉紗線，纖度均為14.58 tex。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備

并紗機(jī)、倍捻機(jī)、手搖橫機(jī)（紅旗馬牌）、datacolor光譜分析儀SP600X。

1.3實(shí)驗(yàn)步驟

a）在并紗機(jī)上取各品種紗線的3根并合；

b）在倍捻機(jī)上將并合的紗線分別加上492捻/m、720捻/m的捻度；

c）在手搖橫機(jī)上將紗線編織成3種不同密度的針織物；

d）織物在恒溫室內(nèi)置放24 h，讓其自然回縮；

e）利用光譜分析儀測(cè)試織物的K/S值、明度、彩度、飽和度，每種試樣在不同位置測(cè)試5次，取其平均值；

f）用織物密度鏡測(cè)試織物的密度，每種試樣在不同位置測(cè)試10次，取其平均值。

2結(jié)果與分析

2.1捻度對(duì)混紡針織物色澤的影響

加捻不僅對(duì)紗線強(qiáng)伸度、紗線體積重量和直徑、紗線耐磨性、紗線條干均勻度等有影響，對(duì)紗線光澤也有影響。在加捻過(guò)程中，處于加捻三角區(qū)中的纖維因受張力和加捻的影響，使處于須條中不同部位的纖維產(chǎn)生不同的向心壓力，最外層纖維，向心壓力最大，最內(nèi)層最小，甚至為零。所以外層纖維將克服纖維間的阻力向內(nèi)部擠去，即內(nèi)轉(zhuǎn)移，而被擠出纖維的向外運(yùn)動(dòng)，稱為外轉(zhuǎn)移。同時(shí)，被擠出的纖維又會(huì)因產(chǎn)生了大的向心壓力，又?jǐn)D向內(nèi)部，以此反復(fù)進(jìn)行。

對(duì)0、492、720捻/m 3種捻度下的織物色澤進(jìn)行測(cè)試，K/S值、明度、飽和度、色調(diào)的結(jié)果見表1。

對(duì)于彩棉/白棉混紡紗線，由于彩棉纖維較短，加捻過(guò)程中，長(zhǎng)度較短的彩棉纖維向外轉(zhuǎn)移，隨著捻度的逐漸增大，混紡紗線表面的彩棉纖維也逐漸增多。故隨著紗線捻度的增大，混紡紗線色澤也加深，從而也使得織物色澤加深。但由于影響織物的色澤的因素較多，除紗線色澤這個(gè)主要因素外，還有紗線的條干均勻度、織物密度、緊度等因素，所以從表1的數(shù)據(jù)來(lái)看，織物的K/S值隨紗線捻度的增加而呈增大的趨勢(shì)，但并沒(méi)有明顯的增加規(guī)律。明度、飽和度、色調(diào)隨紗線捻度的增加基本呈減小的趨勢(shì)。

2.2結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)混紡針織物色澤的影響

影響織物表面色澤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有：密度、孔隙率、厚度、平方米質(zhì)量等因素，但孔隙率、厚度、平方米質(zhì)量這些結(jié)構(gòu)的變化是由基本結(jié)構(gòu)參數(shù)——密度的變化引起的[9]，因此，可以只對(duì)密度進(jìn)行分析，測(cè)試不同密度下各種混紡針織物色澤的各種指標(biāo)，從而尋找織物結(jié)構(gòu)參數(shù)與色澤的關(guān)系。

對(duì)不同密度下5種織物的色澤進(jìn)行測(cè)試，K/S值、明度、飽和度、色調(diào)的結(jié)果見表2。

表2的測(cè)試結(jié)果表明，密度的變化引起了織物K/S值、明度、飽和度、色調(diào)的變化。混紡比例為10/90、25/75、50/50的織物，其K/S值隨密度的增加而減小；混紡比例為60/40的織物，其K/S值隨密度的增加而增大；100%彩棉織物的K/S值隨著密度的增加，先增大后減小。混紡針織物的飽和度、色調(diào)隨彩棉密度的變化沒(méi)有明顯的變化規(guī)律。

這是由于織物密度的改變將引起織物中彩棉所占比例的改變，對(duì)于混紡織物，混紡比重越大的纖維在織物密度增大后，其在織物中的比重也將隨之增大。彩棉混紡紗中隨彩棉含量的變化，織物色澤隨之也有所變化。所以，同一混紡比例的紗線，織物的K/S值隨密度變化的趨勢(shì)基本是一致的。在彩棉含量不超過(guò)50%時(shí)，由于隨著織物密度的增大，混紡紗中的白棉比重也隨之增大，所以混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而減小。反之，當(dāng)彩棉含量超過(guò)50%時(shí)，混紡紗中的彩棉比重也隨之增大，混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而增大。對(duì)于100%彩棉織物，隨著密度的增加，織物的K/S值先增大到某一值，然后呈減小趨勢(shì)。

3混紡針織物色澤的影響因素分析

為了準(zhǔn)確、有效、客觀地反映混紡比例、紗線捻度、織物密度等因素對(duì)織物色澤的影響，本研究通過(guò)客觀賦權(quán)法確定各因素的影響權(quán)重，確定權(quán)重系數(shù)模塊如圖1所示。

3.1輸入原始矩陣X

設(shè)有n個(gè)樣本的論域X={X1，X2，…，Xn}，每個(gè)樣本有m個(gè)指標(biāo)，Xi=（Xi1，Xi2，…，Xim）′i=1，2，…n，j=1，2，…m。

表3為彩棉/白棉混紡針織物的各個(gè)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果。運(yùn)用模糊權(quán)重系數(shù)確定系統(tǒng)對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，設(shè)表3中測(cè)試的樣本構(gòu)成論域X={X1，X2，X3}。其中Xi=（Xi1，Xi2，…，Xi60）′，X1為混紡比例（在運(yùn)算中，有效值取彩棉含量的百分比）；，X2為紗線捻度，捻/m；X3為織物密度，線圈數(shù)/cm2。

3.2規(guī)格化矩陣Y

為了得到規(guī)格化的矩陣Y（所有元素均為0到1之間的數(shù)），本文采用極差規(guī)格化法[10]，具體算法如下：

yij=|xij-Xjmin|Xjmax-Xjmin。

4結(jié)論

a） 彩棉混紡紗線由于彩棉纖維較短，紡紗時(shí)彩棉纖維會(huì)向外轉(zhuǎn)移，織物的K/S值隨紗線捻度的增加而呈增大的趨勢(shì)。明度、飽和度、色調(diào)隨紗線捻度的增加基本呈減小的趨勢(shì)。

b） 在彩棉含量不超過(guò)50%時(shí)，混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而減小。反之，當(dāng)彩棉含量超過(guò)50%時(shí)，混紡紗中的彩棉比重也隨之增大，混紡針織物的K/S值隨織物密度的增大而增大。對(duì)于100%彩棉織物，隨著密度的增加，織物的K/S值先增大到某一值，然后呈減小趨勢(shì)。

c） 混紡比例、紗線捻度、織物密度3個(gè)因素對(duì)彩棉/白棉混紡針織物色澤的影響權(quán)重分別為：0.545 7，0.317 3，0.137 0。

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（責(zé)任編輯：張會(huì)?。?/p>