徐廣標,石浩軒,姚金龍,向中林

(1.東華大學 紡織學院，上海 201620；2.江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司，江蘇 海安 226601)

色織襯衣面料的剪切性能

徐廣標1,石浩軒1,姚金龍2,向中林2

(1.東華大學 紡織學院，上海 201620；2.江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司，江蘇 海安 226601)

為了解色織襯衣面料的剪切性能，以33種代表性的色織襯衣面料為研究對象，采用KES-FB1織物風格測試儀測試其剪切性能，結(jié)果顯示這類色織襯衣面料的經(jīng)緯向剪切剛度范圍為0.49～4.52 cN/(cm·(°))．通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：影響色織襯衣面料剪切性能的主要因素為織物組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)緯方向的緊度.采用多元逐步回歸分析建立了織物結(jié)構(gòu)參數(shù)與剪切性能指標的關(guān)系方程，為色織襯衣面料的設(shè)計提供借鑒．

色織襯衣面料；剪切性能；結(jié)構(gòu)參數(shù)；關(guān)系方程

色織面料具有質(zhì)地豐滿、布面光潔、手感柔軟、穿著舒適等特點，常被用作襯衣面料，越來越受到人們的青睞．襯衫質(zhì)量的優(yōu)劣90%是由面料質(zhì)量的優(yōu)劣決定的[1],而剪切性能是影響織物面料的觸覺風格和服裝成形性的重要因素之一．

關(guān)于織物的剪切性能，已有文獻主要從織物剪切行為分析[2-6]、織物剪切性能測試方法[7-9]以及構(gòu)建織物剪切性能與織物結(jié)構(gòu)參數(shù)模型[10-13]等方面展開研究．近年來，一些研究者利用織物結(jié)構(gòu)和紗線性質(zhì)建立了織物剪切性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型，從而根據(jù)織物結(jié)構(gòu)和紗線性質(zhì)預(yù)測織物的剪切力學性能[14-16]．本文從色織襯衣面料的剪切性能角度探討與其結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，為色織襯衣面料性能的定量設(shè)計與預(yù)測提供依據(jù)．

1　試　驗

1.1試樣

本文測試的試樣為由江蘇某紡織企業(yè)提供的33種具有代表性的色織襯衣面料，它們經(jīng)過相同的工藝流程，試樣結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示．

表1　試樣結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 1　Structure parameters of samples

1.2儀器與測試

采用KES-FB1型剪切測試儀，在溫度為(20±3)℃、相對濕度為(65±5)%的環(huán)境中，剪取尺寸為20 cm×20 cm的試樣，對33種色織襯衣面料的試樣進行測試，測試得到面料的經(jīng)緯向剪切剛度G1和G2，以及剪切變形角為0.5°和5°條件下的經(jīng)緯向剪切滯后量2HG1，2HG2，2HG51，2HG52．測試結(jié)果如表2所示．

表2　33種試樣剪切性能測試數(shù)據(jù)Table 2　Tested data of shearing properties of 33 kinds of samples

2　結(jié)果討論

2.1色織襯衣面料剪切性能的整體分析

2.1.1色織襯衣面料剪切性能數(shù)據(jù)分析

對33種面料試樣剪切性能的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表3所示．

表3　33種試樣的剪切性能統(tǒng)計分析Table 3　Statistical analysis of shearing properties of the 33 kinds of samples

由表3可知，33種面料剪切剛度G的范圍為0.49～4.52 cN/(cm·(°))，波動范圍較大．織物的經(jīng)向剪切剛度均值比緯向剪切剛度大7%左右，這是由于織物的經(jīng)密比緯密大，經(jīng)紗方向上的紗線之間更加緊密，導(dǎo)致紗線間的摩擦力更大，紗線滑移困難所致．

隨著織物剪切變形角的增大，織物的剪切滯后量也相應(yīng)變大．將33種面料按照織物組織結(jié)構(gòu)和原料成分可分為4類：純棉平紋織物、純棉2/2斜紋織物、滌棉平紋織物和滌棉2/2斜紋織物，將它們的剪切剛度的均值作比較可得圖1．

圖1　織物剪切剛度的比較Fig.1　Comparison on fabrics shearing rigidity

由圖1可知，33種面料中平紋織物剪切剛度的均值比斜紋織物大200%以上，這是由于面料的剪切剛度受經(jīng)緯紗交織點處的摩擦阻力影響，而平紋織物經(jīng)緯紗線交織點多，紗線間摩擦阻力大，剪切剛度也大．2.1.2色織襯衣面料經(jīng)緯向剪切剛度相關(guān)性分析

通過對33種面料的經(jīng)緯向剪切剛度進行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖2所示．

圖2　試樣的經(jīng)緯向剪切剛度的相關(guān)性Fig.2　Correlation of samples’ shearing rigidity in warp and weft direction

由圖2可知，織物的經(jīng)向剪切剛度與緯向剪切剛度呈高度線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)高達0.98．

2.1.3色織襯衣面料剪切剛度和剪切滯后量的相關(guān)性分析

織物剪切滯后量2HG和2HG5反映織物剪切變形時黏性的大小．

對33種面料的經(jīng)緯向剪切剛度G與剪切滯后量2HG和2HG5進行單相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示．

表4　試樣的剪切剛度與剪切滯后量的相關(guān)系數(shù)Table 4　Correlation between samples’ shearing rigidity and shearing hysteresis

由表4可知，面料的剪切剛度越大，其剪切滯后量也越大，而且隨著織物剪切變形角從0.5°增加到5°，剪切剛度和剪切滯后量的相關(guān)性更明顯．織物經(jīng)緯向剪切剛度G與剪切滯后量2HG5的關(guān)系方程如式(1)和(2)所示．

2HG51=2.570G1+1.622

(1)

2HG52=2.769G2+1.859

(2)

2.2結(jié)構(gòu)參數(shù)對色織襯衣面料剪切性能的影響

為了進一步了解織物結(jié)構(gòu)參數(shù)對其剪切性能的影響，對織物的面料成分和組織結(jié)構(gòu)進行量化.關(guān)于面料成分的量化，取面料中棉纖維含量P(0～1)進行定量表征，如：棉/滌(60/40)織物的P值為0.6，純棉織物的P值為1.0．關(guān)于織物組織結(jié)構(gòu)的量化，引入組織結(jié)構(gòu)常數(shù)k[17]，用來表征經(jīng)緯紗的交織程度，平紋組織織物k取1.0，其他組織的k值則按式(3)計算．

(3)

其中：S為織物單位組織循環(huán)中沿經(jīng)紗方向經(jīng)緯紗的交錯次數(shù)；D為平紋織物相應(yīng)組織循環(huán)中沿經(jīng)紗方向經(jīng)緯紗的交錯次數(shù)．根據(jù)式(3)計算，可知2/2斜紋的k值為0.5．

對織物剪切性能指標與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間進行單相關(guān)性分析，結(jié)果如表5所示．

表5　面料試樣的結(jié)構(gòu)參數(shù)與其剪切性能指標的相關(guān)性Table 5　Correlation between fabric’s structure parameters and the shearing property

由表5可知，對于33種色織襯衣面料，織物組織結(jié)構(gòu)對其剪切性能的影響最顯著，其次為織物緯密和緯向緊度．織物組織結(jié)構(gòu)常數(shù)k大，織物的經(jīng)緯紗線交織次數(shù)多，紗線在相互滑移時摩擦阻力大，導(dǎo)致紗線滑移困難，其剪切剛度也大．

2.3色織襯衣面料剪切性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系方程

為了進一步探究色織襯衣面料的結(jié)構(gòu)參數(shù)與剪切性能指標的關(guān)系，排除單相關(guān)性分析中結(jié)構(gòu)參數(shù)對其剪切性能交互的影響，采用面料的剪切性能指標為因變量，已量化的織物結(jié)構(gòu)參數(shù)如纖維成分、組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密、緯密、紗線線密度、經(jīng)向緊度和緯向緊度為自變量，通過多元線性逐步回歸分析，得到色織襯衣面料剪切性能指標與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系方程，如表6所示．

表6　色織襯衣面料的剪切性能指標與結(jié)構(gòu)參數(shù)間關(guān)系方程Table 6　Relationship equations between the indexes of shearing property and fabric’s structure parameters

從表6的關(guān)系方程可以看出，織物經(jīng)緯方向的剪切剛度G、剪切滯后量2HG和2HG5主要取決于織物的經(jīng)緯向緊度和織物的組織結(jié)構(gòu)．織物的經(jīng)緯向緊度大，紗線與紗線之間更加緊密，則摩擦力大，導(dǎo)致織物經(jīng)緯紗線滑移困難，其經(jīng)緯向剪切剛度與剪切滯后量變大，而織物剪切滯后量的2HG還會受到原料成分的影響，面料中的滌綸纖維會提高織物的剪切滯后量．

3　結(jié)　語

本文測試了33種色織襯衣面料的經(jīng)緯向剪切剛度和剪切滯后量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，面料的經(jīng)向剪切剛度均值比緯向大7%左右，平紋織物的剪切剛度均值比斜紋大200%以上，織物組織結(jié)構(gòu)對其剪切性能影響最顯著，織物剪切剛度與剪切滯后量高度相關(guān)．

影響色織襯衣面料剪切性能的主要因素為織物組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)緯向緊度，利用多元逐步回歸分析建立了織物剪切性能指標與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系方程，該方程對該類色織面料剪切性能的預(yù)測有一定的借鑒意義．

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Shearing Properties of Yarn-Dyed Shirt Fabrics

XUGuang-biao1，SHIHao-xuan1，YAOJin-long2，XIANGZhong-lin2

(1.College of Textiles,Donghua University,Shanghai 201620,China;2.Jiangsu Lianfa Textile Co.Ltd.,Hai’an 226601,China)

In order to get the yarn-dyed shirt fabric shearing performance,the shearing properties of 33 kinds yarn-dyed shirt fabrics were tested using KES-FB1 tester.The results showed that,the shearing rigidity of the yarn-dyed shirt fabric samples ranged from 0.49 to 4.52 cN/(cm·(°)),the main factors influencing on shearing properties were weave patterns and fabric tightness in the warp and weft direction through correlation analysis.The relationship equations between shearing properties and fabric structure parameters were achieved using multiple stepwise regression analysis.The research provides the reference for the design of yarn-dyed shirt fabrics.

yarn-dyed shirt fabric; shearing properties; structure parameters; relationship equation

1671-0444(2015)02-0204-06

2013-09-18

中國博士后科學基金資助項目(2012M511011)

徐廣標(1976—)，安徽利辛人，教授，博士，研究方向為紡織材料與紡織品設(shè)計.E-mail：guangbiao_xu@dhu.edu.cn

TS 116

A