縫制參數(shù)與織物組織對縫制性能的影響

A. K. Choudhary， P. Bansal， A. Goel

Dr. B. R. Ambedkar國家技術(shù)研究所(印度)

織物被轉(zhuǎn)換成三維形狀以適應(yīng)三維表面的能力取決于諸多力學(xué)參數(shù)。影響縫制質(zhì)量的因素有很多，如：覆蓋率、面密度、厚度、強度、收縮率、整理方式、延伸度、彎曲剛度、剪切剛度、組織結(jié)構(gòu)、針跡類型、縫型、縫合密度、縫紉機速度、針頭尺寸、壓腳壓力、縫紉線張力和針板規(guī)格等。許多研究者發(fā)現(xiàn)，織物組織結(jié)構(gòu)與織物經(jīng)緯向的縫制強度之間存在明顯的相關(guān)性?？p制效率也與織物強度有良好的相關(guān)性。高強度縫紉線往往能提供更好的縫制性能(縫制強度和縫制效率)?？p紉線類型也對縫制效率產(chǎn)生很大的影響?？p紉線型號和股數(shù)是影響縫制強度和縫制起皺最重要的因素。有研究者研究了縫紉密度對縫制質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)低縫紉密度意味著縫跡較長，通常較不耐用，質(zhì)量較低，因為它們易于磨損，并且很可能被劃傷。高縫合密度意味著針跡短，從而可提供較高的縫制效率和強度。然而，在某些織物中，使用過多的短縫跡會用因切斷織物的紗線而造成接縫損傷。對于鎖式縫跡而言，縫制強度隨著縫合密度的增加而增加，直至達最大值，再減小。在造成織物損傷的縫合密度臨界點出現(xiàn)前，縫制強度與縫合密度線性相關(guān)。本文重點統(tǒng)計分析了不同織物組織和工藝參數(shù)(縫合密度、縫紉線線密度)對織物縫制性能的影響。

1 材料與方法

在Juki鎖縫機上，以4 000針跡/min的速度縫制織物試樣，所用織物類型如表1所示。按L9正交試驗設(shè)計(表2)進行織物的縫制試驗。

表1 織物及其對應(yīng)縫紉線參數(shù)

表2 L9正交試驗設(shè)計

評估縫制性能的縫制質(zhì)量參數(shù)有接縫硬挺度(ASTM D 4032-94)、縫制效率(ASTM D 1683)、縫制皺褶(ISO 9073-2：1997-02)和由織物懸垂儀測得的縫制織物的懸垂系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

通過9次試驗對縫制性能的響應(yīng)值進行響應(yīng)面回歸分析與方差分析。方差分析結(jié)果表明，各工藝參數(shù)對縫制性能有重要影響。不同工藝參數(shù)對縫制性能的影響如表3所示。

表3 不同工藝參數(shù)對縫制性能影響的F值和

2.1 對接縫硬挺度的影響

縫紉線線密度和織物組織對接縫硬挺度的交互影響如圖1所示。由圖1可以看出，平紋織物的交織點多，對粗縫紉線產(chǎn)生的限制較大，導(dǎo)致紗線間的相互作用較強，接縫結(jié)構(gòu)不易復(fù)雜化。

圖1 織物組織與縫紉線線密度對接縫硬挺度的影響

2.2 對縫制效率的影響

斜紋織物的縫制效率低于平紋織物(圖2)，因為斜紋織物的浮長線較長。斜紋織物的縫制效率也隨著接縫硬挺度的增加而降低。牛津織物的縫制效率最高，因為其雙線并排運行，很容易折斷成一根線。對于平紋織物和斜紋織物而言，其縫制性能與縫合密度間的良好交互作用可以用兩者的結(jié)構(gòu)差異來解釋。在較高的縫合密度下，模塊化長度減小，縫制強度增大。然而，當(dāng)縫合密度超過一定值時，縫制效率則下降，這是因為縫制織物出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)失向，導(dǎo)致縫制強度降低。

圖2 織物組織和縫合密度對縫制效率的影響

2.3 對懸垂性能的影響

懸垂系數(shù)隨織物組織結(jié)構(gòu)的變化而變化(圖3)。

圖3 織物組織和縫紉線線密度對懸垂系數(shù)的影響

這是因為織物組織結(jié)構(gòu)對紗線間相互作用及織物懸垂性能的影響，與紗線或織物的卷曲有關(guān)。在高縫紉線線密度下，縫制織物的懸垂系數(shù)較大，這是由于粗而硬挺的縫紉線的縫入，額外增加了織物的接縫硬挺度所致。

2.4 對縫制皺褶的影響

平紋織物的交織點均勻分布，對縫紉線產(chǎn)生的限制更大，這造成織物的縫制皺褶率較大；牛津織物結(jié)構(gòu)較松散，不易起皺，因而縫制皺褶率較小。隨著縫合密度從3.5針跡/cm(9針跡/in)增至4.3針跡/cm(11針跡/in)，織物的縫制皺褶率隨之增大，如圖4所示。斜紋織物與縫紉線間的兼容性，導(dǎo)致斜紋織物的縫制皺褶敏感性較低。

圖4 織物組織和縫合密度對縫制皺褶率的影響

3 結(jié)論

本文主要研究了不同織物組織和工藝參數(shù)(縫合密度、縫紉線線密度)對織物縫制性能的影響。研究結(jié)果表明，織物的接縫硬挺度和懸垂系數(shù)隨著織物組織的變化而變化。采用較粗的縫紉線，織物的接縫硬挺度增加。與平紋和斜紋織物相比，牛津織物的縫制效率最高。此外，牛津織物的縫制皺褶率比平紋織物小，不易產(chǎn)生接縫皺褶。