集圈和浮線組織對(duì)單面棉針織物物理性能的影響

A.Assefa， N.Govindan

巴赫達(dá)爾大學(xué) 埃塞俄比亞紡織和時(shí)裝技術(shù)研究所(埃塞俄比亞)

平針、羅紋、雙羅紋和雙反面組織是基本的緯編針織結(jié)構(gòu)，可以從中衍生出其他所有緯編結(jié)構(gòu)。這些基本結(jié)構(gòu)的物理和力學(xué)性能是不同的。由于針織物的結(jié)構(gòu)不同，其用途也不同。不同的組織和組織組合影響針織物的性能。針織物的物理性能取決于線圈結(jié)構(gòu)、組織密度、紗線類型(如環(huán)錠紗、轉(zhuǎn)杯紗或緊密紗)、纖維原料類型、紗線組成及捻度水平等。集圈組織由一個(gè)封閉的舊線圈、一個(gè)或多個(gè)集圈懸弧及成圈線圈組成。集圈線圈會(huì)降低織物的長(zhǎng)度和縱向彈性，因?yàn)榧ι陷^大的紗線張力會(huì)導(dǎo)致其從相鄰的線圈上搶奪紗線，從而使其線圈變小以提供更好的尺寸穩(wěn)定性和形狀保持性。浮線組織由一個(gè)已有的線圈、一個(gè)或多個(gè)浮線及成圈線圈組成。浮線組織織物與其他同規(guī)格的針織物相比更窄，因?yàn)楦【€拉近了織物中線圈間的距離，從而降低了織物橫向的彈性，使織物的穩(wěn)定性提高(圖1)。

圖1 幾種針織物組織類型

集圈和浮線對(duì)緯編針織物的頂破強(qiáng)力有顯著影響。隨著集圈數(shù)量的增加，雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織、點(diǎn)紋組織(分瑞士式點(diǎn)紋和法式點(diǎn)紋)、單珠地組織和雙珠地組織織物的頂破強(qiáng)力相比全部由成圈線圈組成的平針針織物，逐漸減小。不同的組織具有不同的物理和力學(xué)性能。研究了織物結(jié)構(gòu)對(duì)其寬度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，集圈處的線圈會(huì)產(chǎn)生變形，并且由于相鄰縱行沒(méi)有被拉在一起而具有較寬的基底。本文主要探討3種不同類型的組織(成圈組織、集圈組織和浮線組織)對(duì)單面針織物尺寸和舒適性的綜合影響。

1 材料與方法

研究中使用配備有不同類型三角(成圈、集圈和浮線三角)的圓緯機(jī)。用于研究的機(jī)器規(guī)格參數(shù)與紗線參數(shù)如表1所示。

表1 機(jī)器規(guī)格參數(shù)和紗線參數(shù)

編織了3種不同的單面針織衍生結(jié)構(gòu)，分別由集圈組織、成圈組織和浮線組織與成圈組織組合而成。線圈長(zhǎng)度指單個(gè)線圈以毫米為單位的紗線長(zhǎng)度，通過(guò)在織物表面標(biāo)記，然后拆開(kāi)并拉直紗線后進(jìn)行測(cè)量。懸垂性根據(jù)ISO 9073-9進(jìn)行測(cè)試。面密度的測(cè)定按照ISO 3801進(jìn)行。織物的透氣性、厚度、尺寸穩(wěn)定性(收縮率)和延展性(拉伸和回復(fù)性)分別按照ES ISO 9237，ASTM D 1777-96，ISO 6330和ASTMD 2594的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

表2列出了雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織、交叉浮線組織和單面平針組織針織物的一些特性，如厚度、面密度、透氣性和懸垂系數(shù)等。

透氣性是織物舒適性的重要指標(biāo)，它在將濕氣從皮膚輸送至外部大氣中發(fā)揮重要作用。由表2可以看出，在紗線線密度、線圈長(zhǎng)度及機(jī)器規(guī)格等編織參數(shù)保持不變的情況下，3種組織結(jié)構(gòu)的針織物的透氣率不同。雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物的透氣率明顯高于單面平針組織針織物。這是因存在集圈組織所致。通常，當(dāng)某一給定織物中的集圈組織數(shù)量增加時(shí)，織物變得疏松而多孔。由表2可以看出，交叉浮線組織針織物的厚度大于雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織和單面平針組織針織物。這是由浮線組織的存在所致。浮線組織中浮線自由浮在已有舊線圈的背面，提供未經(jīng)線圈穿套的額外紗線，從而增加了織物的厚度，這也是交叉浮線組織針織物比雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織和單面平針組織針織物厚的原因。雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物也比單面平針組織針織物厚，這是因?yàn)槠浒募喚€掛在已有的舊線圈上，從而相比普通針織線圈增加了其厚度。

織物厚度通常與其透氣性呈間接關(guān)系，即，當(dāng)織物厚度增加時(shí)，其透氣性下降，反之亦然。但本文的測(cè)試結(jié)果并未表現(xiàn)出這種相關(guān)性，相反，與薄的織物相比，厚型織物可能具有更高的透氣性。這是由于織物結(jié)構(gòu)的不同(線圈排列方式和線圈形狀不同)所致。由表2可以看出，交叉浮線組織針織物比單面平針和雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物更厚。這是由于浮線的存在導(dǎo)致的。浮線并非成圈的，而是浮在已有線圈的背面，提供額外的厚度。與單面平針針織物相比，交叉浮線組織針織物具有更高的透氣性，這是由于浮線的存在使其比普通針織物更疏松且多孔所致。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在工藝參數(shù)不變的情況下，針織物結(jié)構(gòu)對(duì)織物的面密度也有重要影響，雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物的面密度高于交叉浮線和單面平針組織針織物。同樣，由于浮線的存在，交叉浮線組織針織物的面密度高于單面平針組織針織物。由表2可知，在其他編織參數(shù)保持不變的情況下，針織物的懸垂性受織物組織結(jié)構(gòu)的顯著影響。交叉浮線組織針織物的懸垂系數(shù)明顯高于單面平針和雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物。這是由于浮線的存在使相鄰的緯紗彼此連接在一起，從而使交叉浮線組織針織物比單面平針和雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物具有更大的面料穩(wěn)定性和更小的柔曲性。

表2 不同組織結(jié)構(gòu)針織物的部分織物特性

懸垂性用來(lái)描述織物在自身質(zhì)量下的懸垂?fàn)顟B(tài)。但本文的研究表明，織物質(zhì)量對(duì)其懸垂性能的影響較小。如前文所述，雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物的面密度高于單面平針和交叉浮線組織針織物，但其懸垂系數(shù)值則低于交叉浮線組織針織物。這是由于促使織物穩(wěn)定的線圈形狀和排列方式的不同所致。針織物的懸垂性或柔曲性不僅取決于織物自身質(zhì)量，還取決于線圈的排列方式與線圈形狀。不同針織物的尺寸變化(縮水率)情況如表3所示。3種組織結(jié)構(gòu)針織物的尺寸穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果有很大的不同。由于集圈上的紗線張力更高，會(huì)從相鄰的線圈上搶奪紗線，從而造成織尺寸減小，以獲得更大的尺寸穩(wěn)定性和形狀保持性。

針織結(jié)構(gòu)織物在使用中經(jīng)拉伸后，將收縮或回復(fù)到原來(lái)的尺寸。研究表明，在其他編織參數(shù)保持不變的情況下，針織物的組織結(jié)構(gòu)對(duì)織物的縱、橫向延伸性均有顯著影響。表3示出了針織物組織結(jié)構(gòu)對(duì)織物延伸性(拉伸回復(fù)性)影響的測(cè)試結(jié)果。由圖3可知，當(dāng)針織物結(jié)構(gòu)中含有集圈組織時(shí)，其橫向延伸性顯著增加，而縱向延伸性則顯著降低。

表3 不同組織結(jié)構(gòu)針織物的拉伸延伸率、回復(fù)率和收縮率

試驗(yàn)表明，單面平針組織針織物的延伸率和回復(fù)率均高于雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織和交叉浮線組織針織物，這與針織線圈的幾何形狀和排列方式有關(guān)。成圈線圈的延伸性和回復(fù)性高于其他線圈結(jié)構(gòu)(集圈和浮線組織)。交叉浮線組織的縱向延伸率和回復(fù)率比單面平針和雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針織物的低，這是因?yàn)楦【€將相鄰緯紗連接得更緊密，從而降低了織物的橫向彈性，改善了其穩(wěn)定性。即浮線降低了針織物的橫向彈性，提高了織物的縱向彈性。

3 結(jié)論

成圈、集圈和浮線組織可以組合在一起形成不同的組織結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，在給定的織物組織結(jié)構(gòu)中，集圈組織可增加織物的透氣性、面密度、橫向延伸率和縱向收縮率。集圈組織還能提供中等的織物懸垂性、厚度，同時(shí)降低織物的縱向延伸率。浮線組織對(duì)織物懸垂性、橫向延伸性、織物質(zhì)量、縱向收縮率、厚度和面密度都有顯著影響。與單面平針和雙羅紋單面交錯(cuò)集圈組織針

織物相比，它的橫向延伸率和回復(fù)率均較低。

浮線組織可為織物提供較高的彎曲剛度、蓬松度和光滑的表面。成圈組織對(duì)織物透氣性、面密度和厚度沒(méi)有明顯影響，但其織物的懸垂性、延伸率和回復(fù)率均高于集圈和浮線組織織物。由于洗滌后針織物組織的變化，織物寬度方向上出現(xiàn)正收縮。在所有的組織設(shè)計(jì)中，縱向縮水率均較高。洗滌(濕松弛狀態(tài))后，線圈變寬且縮短。