戶(hù)外涂層面料懸垂性影響因素分析

吳世剛 陸 鑫 孫銀銀

(常熟理工學(xué)院，江蘇蘇州，215500)

隨著都市人靜態(tài)工作壓力的不斷增強(qiáng)，人們強(qiáng)烈渴望戶(hù)外自然的生活方式，戶(hù)外服裝越來(lái)越受到人們的青睞，在要求功能性的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)個(gè)性和美感?？椢锏膽掖剐允欠从硲?hù)外服裝外觀美感的主要因素。靜態(tài)懸垂性是衡量服裝靜態(tài)美感和形態(tài)，動(dòng)態(tài)懸垂性是衡量服裝動(dòng)勢(shì)美感與形態(tài)，也是人們?cè)u(píng)價(jià)服裝品質(zhì)的重要內(nèi)容[1-2]。

戶(hù)外涂層復(fù)合面料一般以錦綸為基布，通過(guò)PU等材料進(jìn)行2層～3層復(fù)合而成，主要為實(shí)現(xiàn)戶(hù)外的防風(fēng)、防雨、排汗導(dǎo)濕等功能性要求而設(shè)計(jì)，同時(shí)滿(mǎn)足了成衣與人體能形成空氣層的保暖結(jié)構(gòu)，除了特殊結(jié)構(gòu)和功能因素外，與常規(guī)面料一樣，形態(tài)和美感是評(píng)價(jià)戶(hù)外服裝的重要因素[3]。研究中選取PU涂覆的10種不同復(fù)合面料，對(duì)織物的懸垂系數(shù)、活潑率、美感系數(shù)、硬挺度進(jìn)行相關(guān)分析，為戶(hù)外服裝的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供參考。

1 試驗(yàn)過(guò)程

1.1 試樣選取

試驗(yàn)選取PU涂覆的10種不同復(fù)合面料，包括針織、平紋和斜紋組織結(jié)構(gòu)的基布，采用貼膜、涂層和貼合3種復(fù)合方式，將試樣按照復(fù)合方式分為3組：1號(hào)～3號(hào)為貼膜，4號(hào)～7號(hào)為涂層，8號(hào)～10號(hào)為貼合。各組試樣的基本規(guī)格參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 試樣參數(shù)及規(guī)格

1.2 試驗(yàn)方法與儀器

懸垂性是評(píng)價(jià)織物及成衣外觀形態(tài)的重要因素?？椢飸掖剐?xún)?yōu)良，成衣形態(tài)風(fēng)格就好[4]。戶(hù)外服裝的主要功能是運(yùn)動(dòng)，對(duì)成衣的形態(tài)評(píng)價(jià)除了靜態(tài)外，還要進(jìn)行動(dòng)態(tài)懸垂性測(cè)試[5]。按照GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測(cè)定》，采用YG(L)811DN型動(dòng)態(tài)懸垂儀(山東紡織科學(xué)研究院),JA2603B型電子天平(上海精密儀器儀表公司),YG141D型數(shù)字式織物厚度儀(溫州方圓儀器有限公司)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)公式(1)測(cè)得懸垂系數(shù)D，結(jié)果見(jiàn)表2。

(1)

式中：A0為試樣面積，Ad為試驗(yàn)盤(pán)面積，As為試樣的投影面積。D值越小面料越柔軟。

表2 懸垂系數(shù)測(cè)試結(jié)果

1.3 懸垂形態(tài)

懸垂系數(shù)不能完全表征面料的柔軟程度，如表2中4號(hào)和6號(hào)兩種面料在同一系數(shù)下，波浪數(shù)和均勻度是不同的。各試樣懸垂形態(tài)見(jiàn)圖1。

圖1中試樣1、試樣3、試樣4波浪數(shù)為6個(gè)，試樣6、試樣8波浪數(shù)為5個(gè)，試樣2、試樣5、試樣7、試樣9、試樣10波浪數(shù)為4個(gè)。懸垂形態(tài)顯示：波浪數(shù)多的美感優(yōu)于波浪數(shù)少的，如試樣3優(yōu)于試樣2。同時(shí)波浪的均勻度影響懸垂形態(tài)，

如試樣10的均勻度優(yōu)于試樣9。

1.4 形態(tài)評(píng)價(jià)

懸垂形態(tài)評(píng)價(jià)包括美感度、活潑度和硬挺度，是面料動(dòng)靜態(tài)懸垂性能的綜合評(píng)價(jià)。各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 各試樣美感度、活潑度和硬挺度計(jì)算結(jié)果

美感度包含懸垂程度、波浪形態(tài)、邊緣曲線等指標(biāo)，通過(guò)美感系數(shù)量化美感度，該數(shù)與懸垂曲面的形態(tài)呈正比，以形態(tài)均勻流暢為優(yōu)良，通過(guò)公式(2)計(jì)算美感系數(shù)Ac。

(2)

式中：D為靜態(tài)懸垂系數(shù)，N為波浪數(shù)，Rm為平均半徑。

活潑率是面料動(dòng)態(tài)懸垂性的量化體現(xiàn)，是面料的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)懸垂性變化幅度，一般數(shù)值越大活潑程度越大，通過(guò)公式(3)計(jì)算活潑率Lp。

(3)

式中：Ds為靜態(tài)懸垂系數(shù)，Dd為動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)。

硬挺度反映了織物的柔軟程度，同時(shí)也決定著織物的懸垂性和手感。由于對(duì)織物進(jìn)行了涂層整理，改變了織物的經(jīng)緯紗線屬性，因此經(jīng)緯兩個(gè)方向的綜合彎曲性能全面反映整塊織物的硬挺度,通過(guò)公式(4)計(jì)算硬挺系數(shù)T。

(4)

式中：Rm為平均半徑，R0為試驗(yàn)盤(pán)半徑。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)指標(biāo)的顯著性分析

通過(guò)方差分析，觀測(cè)試樣間各指標(biāo)是否存在顯著差異性，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 單因素方差分析

表4中方差分析顯示，靜態(tài)懸垂系數(shù)的組間自由度為2，組內(nèi)自由度為7，F(xiàn)分布觀測(cè)值為17.034，在給定顯著水平α為0.05的前提下，對(duì)應(yīng)概率P值為0.002小于α，具有顯著差異。同理，動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、美感系數(shù)、硬挺系數(shù)、活潑率均具有顯著性差異。表明不同涂層方式的面料懸垂性和懸垂形態(tài)具有顯著差異。

2.2 懸垂性影響因素分析

通過(guò)相關(guān)分析能客觀地評(píng)價(jià)涂層面料與復(fù)合方式之間的影響關(guān)系[6]，將貼膜、涂層和貼合3組10個(gè)試樣，在不同復(fù)合方式、不同厚度和不同單位面積質(zhì)量條件下進(jìn)行相關(guān)性分析，考察復(fù)合面料懸垂性的變化規(guī)律。分析結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，厚度與靜態(tài)懸垂性的相關(guān)系數(shù)為0.928，在給定顯著水平α為0.05的前提下，表明厚度與靜態(tài)懸垂性顯著相關(guān)。同理，厚度與動(dòng)態(tài)懸垂性、美感系數(shù)和硬挺度顯著相關(guān)，與活潑率相關(guān)性不顯著；單位面積質(zhì)量與懸垂性不具有顯著相關(guān)性；復(fù)合方式與懸垂性各指標(biāo)具有顯著相關(guān)性。

表5 相關(guān)性分析結(jié)果

2.3 影響因素的線性變化分析

相關(guān)分析表明，面料復(fù)合方式和厚度是影響面料懸垂性的主要因素。為進(jìn)一步考察影響因素與懸垂性的變化關(guān)系，通過(guò)線性回歸分析和變量趨勢(shì)圖，觀測(cè)復(fù)合方式和厚度與懸垂性的變化規(guī)律[7]。通過(guò)線性回歸分析，分別得到靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、美感系數(shù)和硬挺系數(shù)與預(yù)測(cè)變量(厚度和復(fù)合方式)的二元線性變化關(guān)系，并通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，Sig值均小于α，線性關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具體見(jiàn)表6。同時(shí)繪制出影響因素與懸垂性變化趨勢(shì)，不同厚度下各指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2，不同復(fù)合方式下各指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。

表6 線性方差檢驗(yàn)

圖2 不同厚度下各指標(biāo)變化趨勢(shì)

圖2中顯示，隨著厚度的增加，靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、美感系數(shù)和硬挺系數(shù)均呈線性變化趨勢(shì)，其中靜態(tài)懸垂性、美感度和硬挺度線性變化均勻，動(dòng)態(tài)懸垂性變化有波動(dòng)。結(jié)果表明:針對(duì)復(fù)合面料，厚度增加，硬挺度好，懸垂性和美感度差。

圖3中顯示，復(fù)合方式對(duì)靜態(tài)懸垂性、美感度和硬挺度的線性變化趨勢(shì)均勻，動(dòng)態(tài)懸垂性變化趨勢(shì)有波動(dòng)，組間比較懸垂性結(jié)果為貼膜方式>涂層方式>貼合方式。從組內(nèi)比較，對(duì)靜態(tài)懸垂性、動(dòng)態(tài)懸垂性、美感度和硬挺度的線性變化趨勢(shì)均勻，表明在貼膜和貼合方式下，織物組織的懸垂性為針織>平紋>斜紋；活潑率無(wú)線性變化趨勢(shì)，但與動(dòng)態(tài)線性具有一定的吻合度，從組間比較，機(jī)織物的活潑率優(yōu)于針織物。

圖3 不同復(fù)合方式下各指標(biāo)變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

(1)復(fù)合方式對(duì)戶(hù)外涂層面料懸垂性的影響顯著，包括靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、美感系數(shù)和硬挺系數(shù)。從復(fù)合方式看，貼膜方式的面料優(yōu)于涂層方式，涂層方式的面料優(yōu)于貼合方式；從織物組織結(jié)構(gòu)看，疏松度影響織物的懸垂性，針織面料優(yōu)于機(jī)織面料，平紋織物優(yōu)于斜紋織物。

(2)除了復(fù)合方式和織物結(jié)構(gòu)對(duì)懸垂性有顯著影響外，厚度也是影響涂層面料懸垂性的重要因素，厚度增加,硬挺度變大，懸垂性降低。所以在進(jìn)行面料后處理時(shí)，在保證功能性的條件下，通過(guò)減小復(fù)合厚度來(lái)增加面料懸垂性。

(3)從懸垂形態(tài)評(píng)價(jià)看，靜態(tài)懸垂性影響戶(hù)外涂層面料的美感評(píng)價(jià)，懸垂性?xún)?yōu)，美感度高；動(dòng)態(tài)懸垂性影響戶(hù)外涂層面料的活潑度，面料挺闊，活潑度高。采用貼膜方式的針織涂層面料懸垂性及美感度最優(yōu)，涂層和貼合的平紋和斜紋面料次之。該結(jié)果可為戶(hù)外復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用提供依據(jù)。