壓褶效果褶皺機(jī)織物設(shè)計(jì)與織造

何恬穎 田偉 金肖克 賀榮 白楚鈺 祝成炎

摘要：

壓褶因其良好的立體效果，廣泛應(yīng)用于面料設(shè)計(jì)中?，F(xiàn)有壓褶面料大多采用機(jī)械壓褶獲得，這對(duì)原料的耐熱性有一定要求，限制了原料的種類。文章提出利用特殊打緯方式和紗線間收縮性差異兩種直接織造方法實(shí)現(xiàn)面料的壓褶效果，既可增加原料種類，又能省去中間壓燙工序。通過對(duì)這兩種方法織造所獲得的試樣進(jìn)行分析比較，最終選擇鋪設(shè)彈性紗的方式，織造1、2、3 cm三種不同褶皺寬度的壓褶效果試樣，并對(duì)三種試樣進(jìn)行彈性回復(fù)測(cè)試，結(jié)果表明鋪設(shè)彈性紗方式可成功織造出保形性較好的壓褶效果褶皺機(jī)織物。

關(guān)鍵詞：

壓褶;成形工藝;褶皺織物;包覆紗;重經(jīng)組織;立體效果;紡織品設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TS105.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 10017003（2021）11010805

引用頁碼： 111301

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.11.018

Design and weaving of woven pleated fabric with compressive fold effect

HE Tianying1， TIAN Wei1， JIN Xiaoke1， HE Rong2， BAI Chuyu1， ZHU Chengyan1

（1.College of Textile Science and Engineering （International Institute of Silk）， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China;2.Hangzhou Sericulture Ancient Silk Network Technology Co.， Ltd.， Hangzhou 310018， China）

Abstract：

Compressive fold is widely used in fabric design because of its good stereoscopic effect. Most of the existing compressive fold fabrics are weaved by mechanical pleating， setting certain requirements for the heat resistance of fabrics and limiting the types of raw materials. In this paper， two methods to directly weave compressive fold fabrics were proposed： special beating-up method and the method of using different shrinkage between yarns. Both can increase the types of raw materials and eliminate the intermediate pressing process. Through the analysis and comparison of the samples obtained by these two weaving methods， the method of laying elastic yarns was finally selected to weave samples with different fold widths of 1 cm， 2 cm and 3 cm. Through the elastic recovery tests on three samples， the results show that the woven pleated fabric with good shape retention can be successfully woven through the method of laying elastic yarns.

Key words：

compressive fold; forming technology; pleated fabric; wrap yarn; double warp weave; stereoscopic effect; textile design

作者簡(jiǎn)介： 何恬穎（1989），女，碩士研究生，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代紡織工藝、新產(chǎn)品研究與開發(fā)。通信作者：祝成炎，教授，cyzhu@zstu.edu.cn。

褶皺作為一種重要的設(shè)計(jì)元素，廣泛應(yīng)用于服裝造型和紡織品設(shè)計(jì)中，在眾多褶皺種類中，壓褶由于其規(guī)整靈動(dòng)的特征在市場(chǎng)中十分受歡迎[1-2]。目前，市場(chǎng)上的壓褶面料大多采用機(jī)械壓褶制得，利用機(jī)器的壓力、高溫壓燙的熱力等改變面料的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)[3]，因此機(jī)械壓褶對(duì)原料的耐熱性有一定的要求，限制了原料的種類，而壓褶機(jī)的滾筒間距又限制了面料的厚度及面料的季節(jié)風(fēng)格，在多層壓褶方向上存在困難[4]。

機(jī)織成型法是將原料、組織、織造工序等各種工藝條件進(jìn)行配合，從而直接織造出具有褶皺效果的面料，省去壓燙過程，打破機(jī)械壓褶面料中原料和面料厚度的局限性、拓寬壓褶面料季節(jié)適應(yīng)性并縮短生產(chǎn)路線的織造方式。機(jī)織褶皺織物按經(jīng)緯向可區(qū)分為兩種：沿經(jīng)向起褶和沿緯向起褶。孫婷等[4]、侍康妮等[5]、李思等[2]利用紗線間收縮性的差異，再配合緯二重和雙層組織，沿緯向起褶，設(shè)計(jì)不同褶皺寬度，織造出具有立體褶皺效果的褶皺面料。國(guó)外關(guān)于褶皺織物機(jī)織成型的研究較少，韓國(guó)KIM M S獲得一種利用普通經(jīng)紗和具有收縮性的緯紗的專利，配合三種不同的引緯方法來織造單向褶皺織物的織造方法;Moniruddoza等[6]通過改變褶的厚度、寬度和兩褶之間的間距，開發(fā)基于形狀記憶合金的褶皺機(jī)織物。相比緯向起褶，經(jīng)向起褶的織造效率更高，但目前關(guān)于沿經(jīng)向起褶的機(jī)織褶皺織物研究較少。因此，本文設(shè)計(jì)利用長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式和鋪設(shè)彈性紗方式，來實(shí)現(xiàn)經(jīng)向壓褶效果。通過分析實(shí)現(xiàn)壓褶效果的機(jī)理，進(jìn)行試織，并對(duì)試樣的壓褶效果保形性進(jìn)行測(cè)試。

1 壓褶效果褶皺織物設(shè)計(jì)探索

要實(shí)現(xiàn)沿經(jīng)向起褶，就需要在織造過程中能將織物中起褶部分沿經(jīng)向隆起，這種隆起可以是雙層織物中上下兩層緯紗編織次數(shù)的不同，緯紗編織次數(shù)多的部分會(huì)隆起;也可以是織物中的某些部分在經(jīng)向上收到兩個(gè)前后拉伸的張力，由于拉伸力的緣故，這部分織物實(shí)現(xiàn)經(jīng)向隆起。為能達(dá)到上述效果，本文設(shè)計(jì)了兩種經(jīng)向褶皺成型方案，分別是長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式和鋪設(shè)彈性紗線方式。

1.1 通過長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式實(shí)現(xiàn)褶皺效果

長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式，即通過鋼筘的長(zhǎng)和短兩種打緯動(dòng)程分別對(duì)雙層織物的上下兩層進(jìn)行織造。擬設(shè)計(jì)褶皺面料褶皺區(qū)為雙層織物，上下層無交聯(lián)，上層與非褶皺區(qū)采用相同的組織結(jié)構(gòu)。在打緯過程中，采用長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式，在織造上層時(shí)進(jìn)行短打緯，結(jié)束時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)動(dòng)程打緯，由于織造上層時(shí)下層為經(jīng)浮長(zhǎng)狀態(tài)，長(zhǎng)打緯時(shí)鋼筘將上層的織物結(jié)尾處打入下層的織口，形成褶皺?？椩爝^程類似于毛巾織物的制造方式，不同之處在于毛巾織物是將短打緯時(shí)留出的經(jīng)浮長(zhǎng)在長(zhǎng)打緯時(shí)打緊，形成經(jīng)浮長(zhǎng)毛圈。本文設(shè)計(jì)的褶皺織物是將短打緯時(shí)織造出的組織在長(zhǎng)打緯時(shí)打緊，表層形成上凸褶皺。

1.2 通過鋪設(shè)彈性紗方式實(shí)現(xiàn)褶皺效果

根據(jù)經(jīng)向壓褶效果的外觀特征，一個(gè)完整的褶皺單元包括平整區(qū)和褶皺區(qū)。平整區(qū)為不添加彈性輔助紗線區(qū)域，褶皺區(qū)為添加彈性紗區(qū)域，分為上褶區(qū)和下褶區(qū)，如圖1所示。設(shè)計(jì)將彈力紗鋪在褶皺區(qū)里上褶凸起的下面和下褶凹下的上面，利用彈力紗的收縮性，配合特定的組織，在織造中通過浮線收縮實(shí)現(xiàn)試樣的褶皺效果。為了實(shí)現(xiàn)壓褶織物單一褶向的效果，本文在下褶區(qū)鋪設(shè)彈力紗的時(shí)候，彈力紗的起點(diǎn)需要在上褶凸起結(jié)束之前，通過下褶區(qū)彈性紗的收縮引導(dǎo)上褶凸起部分向下褶區(qū)傾斜。

為了較好地實(shí)現(xiàn)彈性紗線在褶皺區(qū)的輔助作用，避免平整區(qū)由于彈性紗線的浮長(zhǎng)導(dǎo)致面料不平整，本文將褶皺區(qū)表層組織配置為交織次數(shù)最多、浮長(zhǎng)最短、縮率最小的平紋，而褶皺區(qū)的里層配置為長(zhǎng)浮線的彈性紗。為實(shí)現(xiàn)面料上褶部分向下褶區(qū)傾斜，平整區(qū)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)慕M織結(jié)構(gòu)，本次試織設(shè)計(jì)為經(jīng)重平，設(shè)計(jì)原理如圖2所示。

2 壓褶效果機(jī)織物設(shè)計(jì)織造

2.1 長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式壓褶機(jī)織物設(shè)計(jì)織造

長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式形成褶皺效果的試驗(yàn)采用Y208W型半自動(dòng)小樣機(jī)（南通三思機(jī)電科技有限公司）試織，組織圖如圖3所示，采用六片綜框，順穿法，12號(hào)筘二穿入，手動(dòng)打緯，單經(jīng)軸織造。甲經(jīng)選擇333.33 dtex FDY，乙經(jīng)選擇4444 dtex氨綸長(zhǎng)絲外包83.33 dtex FDY;緯紗采用333.33 dtex FDY。為了彌補(bǔ)褶皺區(qū)上下層產(chǎn)生的送經(jīng)量差異，褶皺區(qū)的經(jīng)浮長(zhǎng)紗線選擇高彈氨綸紗線，但該氨綸紗線不是褶皺的主要成因，僅起到降低送經(jīng)量差值的作用（若條件允許，雙層織物長(zhǎng)短動(dòng)程打緯最好選擇雙經(jīng)軸織造）。

長(zhǎng)短動(dòng)程打緯試樣正面如圖4所示，由于緯密較大，織物結(jié)構(gòu)緊密，褶皺的保形性優(yōu)，褶皺區(qū)未出現(xiàn)褶皺的局部凹陷和松垮變形。但和壓褶實(shí)物圖相比，試樣截面褶皺方向性不如壓褶織物明顯，試樣截面如圖5所示。

2.2 鋪設(shè)彈性紗方式壓褶機(jī)織物設(shè)計(jì)織造

為了實(shí)現(xiàn)壓褶效果織物單一褶向的效果，需要分別在上褶區(qū)織物的下層和下褶區(qū)的上層鋪設(shè)彈性紗線，下褶區(qū)彈性紗線的起點(diǎn)要在上褶區(qū)結(jié)束之前，通過彈性紗線的收縮引導(dǎo)上褶區(qū)褶皺向下褶區(qū)傾斜。

2.2.1 組織設(shè)計(jì)

為使機(jī)織褶皺面料呈現(xiàn)出較好的壓褶效果，基礎(chǔ)組織采用平紋，經(jīng)紗1、經(jīng)紗Ⅰ、經(jīng)紗2、經(jīng)紗Ⅱ按1︰1︰1︰1排列，經(jīng)紗Ⅰ表示下褶引導(dǎo)氨綸，經(jīng)紗Ⅱ表示上褶彈性紗。上褶前的平整區(qū)由四根經(jīng)紗構(gòu)成經(jīng)重平組織。上褶皺區(qū)，經(jīng)紗1、經(jīng)紗Ⅰ和經(jīng)紗2依舊采用重經(jīng)組織，經(jīng)紗Ⅱ全經(jīng)浮線。經(jīng)紗Ⅰ在上褶皺區(qū)最后三緯變?yōu)榻?jīng)組織點(diǎn)，起引導(dǎo)上褶作用。下褶皺區(qū)，經(jīng)紗1和經(jīng)紗2組成平紋組織，經(jīng)紗Ⅰ采用經(jīng)組織點(diǎn)，表示上層經(jīng)浮長(zhǎng)，經(jīng)紗Ⅱ與經(jīng)紗1組織相同。下褶后的平整區(qū)由經(jīng)紗1與經(jīng)紗2構(gòu)成單起平紋，經(jīng)紗Ⅰ與經(jīng)紗Ⅱ構(gòu)成雙起平紋，組織圖如圖6所示。根據(jù)不同的褶皺寬度設(shè)置不同的緯紗數(shù)，將循環(huán)緯紗數(shù)分別設(shè)置為a、b、c，緯循環(huán)數(shù)分別為a/2+4、b/2、c/2。

2.2.2 原料及經(jīng)緯密設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)機(jī)織褶皺織物壓褶效果，原料采用強(qiáng)力較好的滌綸絲和彈性較好的氨綸包覆紗。經(jīng)紗采用333.33 dtex FDY和4444 dtex氨綸長(zhǎng)絲外包83.33 dtex FDY;緯紗采用333.33 dtex/72f FDY。經(jīng)密為200 根/10 cm，緯密為248 根/10 cm。

2.2.3 褶皺寬度設(shè)計(jì)

為精確褶皺的形態(tài)，本文主要通過調(diào)整浮長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)褶皺面料的上褶寬度分別為1、2、3 cm，分別定義為1、2、3號(hào)褶。改變a區(qū)循環(huán)緯紗的根數(shù)，控制b、c區(qū)緯紗根數(shù)不變，三種褶皺寬度對(duì)應(yīng)區(qū)域緯紗根數(shù)如表1所示。

2.2.4 織物成品效果

三種不同褶皺寬度的試樣效果如圖7所示。

將三塊試樣的表面形態(tài)和截面與壓褶織物進(jìn)行對(duì)比（圖8），可見試織面料的截面形態(tài)與壓褶織物相似，表面外觀形態(tài)還原程度較高。

通過對(duì)試樣分析比較，褶皺寬度不同，試樣呈現(xiàn)的褶皺效果也不一樣，在經(jīng)緯線密度相同的情況下，褶皺寬度增大，織造的試樣起皺效果更明顯。但由于褶皺下層的氨綸浮長(zhǎng)增加，下機(jī)后試樣松弛狀態(tài)較明顯，褶皺區(qū)的硬挺度下降，外觀美觀程度也有所降低。在三種褶皺寬度的試樣中，褶皺寬度最小的織物整齊美觀，壓褶的直線條還原效果好，褶皺區(qū)的硬挺程度也較好。

比較兩種不同工藝方法織造的試樣可以發(fā)現(xiàn)，通過長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式織造的試樣，結(jié)構(gòu)緊密，保形性好，但試樣截面的褶皺方向性不明顯;而通過鋪設(shè)彈性紗織造的試樣，面料硬挺美觀，保形性也好，對(duì)機(jī)械壓褶面料的還原度更高，可設(shè)計(jì)不同彈性紗浮長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)壓褶效果面料的褶皺效果和起皺程度的把控。研究認(rèn)為，采用鋪設(shè)彈性紗的方式還原機(jī)械壓褶面料更適合。

3 性能測(cè)試

經(jīng)向壓褶的褶皺織物在拉伸和高負(fù)荷的場(chǎng)合下會(huì)產(chǎn)生變形，影響織物的褶皺效果[7]，因此織物的保形性顯得尤為重要。本文主要針對(duì)鋪設(shè)彈性紗織造的三種試樣，分別對(duì)試樣的拉伸性能與回復(fù)性能進(jìn)行測(cè)試[8]。而褶皺面料彈性伸長(zhǎng)和回復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)僅在面料洗滌前后規(guī)格尺寸的變化上有所規(guī)定，因此在測(cè)試面料拉伸回復(fù)性能時(shí)采用設(shè)計(jì)的測(cè)試方案盡可能對(duì)性能進(jìn)行客觀表征[9]。

3.1 試樣伸長(zhǎng)率、回復(fù)率測(cè)試

根據(jù)FZ/T 01034—2008《機(jī)織物拉伸彈性試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合實(shí)際試樣情況，本文對(duì)定負(fù)荷拉伸測(cè)試法進(jìn)行調(diào)整，使織物經(jīng)受一定拉伸負(fù)荷后長(zhǎng)度發(fā)生變化，釋負(fù)后根據(jù)其變形大小計(jì)算織物伸長(zhǎng)率、彈性回復(fù)率和塑性變形率。在面料自然狀態(tài)下，將三塊面料沿經(jīng)向裁剪出12 cm長(zhǎng)、5 cm寬的試樣，用標(biāo)記筆標(biāo)下間隔10 cm記號(hào)線，即試樣待測(cè)原長(zhǎng)L0=10 cm。用織物電子強(qiáng)力機(jī)上鉗口夾持住試樣上端記號(hào)線，用2 N預(yù)加張力夾夾住下端記號(hào)線，使面料豎直懸空60 s后測(cè)量拉伸后兩端記號(hào)線之間的距離L1。取下預(yù)加張力夾，將面料平放在桌面上180 s后測(cè)量?jī)啥擞浱?hào)線之間的距離L2。測(cè)距時(shí)隨機(jī)選三點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，并取平均值[10]。設(shè)定面料伸長(zhǎng)率為δ，彈性回復(fù)率為R，計(jì)算公式如下：

3.2 結(jié)果與分析

對(duì)試樣的定負(fù)荷拉伸進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。

由圖9可見，隨著褶寬的增加，試樣的拉伸彈性表現(xiàn)得越來越好，伸長(zhǎng)率逐步增大，同時(shí)回復(fù)率變化不大，一直保持較高的水平。因此，織造的試樣壓褶效果保形性好。

4 結(jié) 論

通過對(duì)壓褶效果的褶皺織物的設(shè)計(jì)織造和對(duì)試樣的性能測(cè)試的研究，主要得出以下結(jié)論：

1） 長(zhǎng)短動(dòng)程打緯法與鋪設(shè)彈性輔助紗線法均可以織造出壓褶效果機(jī)織一體織物，但兩者還原的壓褶效果不同。長(zhǎng)短動(dòng)程打緯方式織造的褶皺織物中壓褶效果較不明顯;鋪設(shè)彈性輔助紗線法的還原效果自由度更高，可以通過彈性紗線的浮長(zhǎng)設(shè)計(jì)對(duì)褶皺進(jìn)行不同方向傾斜的褶皺，還原的壓褶類型更多樣化。

2） 鋪設(shè)彈性輔助紗線法中，分析不同褶皺寬度的試樣可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)緯線密度相同情況下，褶皺寬度不同，試樣的褶皺效果和起皺程度也不一樣，褶皺寬度越大，褶皺面料的起皺效果越明顯。褶皺織物設(shè)計(jì)時(shí)可通過調(diào)整彈性紗浮長(zhǎng)來精確褶皺的形態(tài)和起皺程度，但褶皺寬度過大時(shí)，由于氨綸浮長(zhǎng)增加，褶皺區(qū)的硬挺度下降，織物會(huì)比較松弛，影響織物美觀度。因此設(shè)計(jì)較大褶皺寬度時(shí)，可增加經(jīng)緯線密度進(jìn)行配合，線密度增大，織物緊度也增大，褶皺區(qū)的硬挺度會(huì)提高，褶皺效果會(huì)更好。

3） 通過對(duì)壓褶效果褶皺織物的設(shè)計(jì)與織造分析總結(jié)，與傳統(tǒng)機(jī)械定型壓褶相比，一次織造成型的方法雖然在成本與織造難度都略微有所增加，但解決了機(jī)械定型壓褶對(duì)原料選擇和厚度的問題，拓寬了織造面料的適用范圍。而試樣的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著褶寬的增加，試樣的拉伸彈性表現(xiàn)得越來越好，伸長(zhǎng)率逐步增大，同時(shí)回復(fù)率變化不大，一直保持比較高的水平，因而織造的褶皺面料具有較好的保形性。

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