集圈和浮线组织对单面棉针织物物理性能的影响

A.Assefa， N.Govindan

巴赫达尔大学 埃塞俄比亚纺织和时装技术研究所(埃塞俄比亚)

平针、罗纹、双罗纹和双反面组织是基本的纬编针织结构，可以从中衍生出其他所有纬编结构。这些基本结构的物理和力学性能是不同的。由于针织物的结构不同，其用途也不同。不同的组织和组织组合影响针织物的性能。针织物的物理性能取决于线圈结构、组织密度、纱线类型(如环锭纱、转杯纱或紧密纱)、纤维原料类型、纱线组成及捻度水平等。集圈组织由一个封闭的旧线圈、一个或多个集圈悬弧及成圈线圈组成。集圈线圈会降低织物的长度和纵向弹性，因为集圈上较大的纱线张力会导致其从相邻的线圈上抢夺纱线，从而使其线圈变小以提供更好的尺寸稳定性和形状保持性。浮线组织由一个已有的线圈、一个或多个浮线及成圈线圈组成。浮线组织织物与其他同规格的针织物相比更窄，因为浮线拉近了织物中线圈间的距离，从而降低了织物横向的弹性，使织物的稳定性提高(图1)。

图1 几种针织物组织类型

集圈和浮线对纬编针织物的顶破强力有显著影响。随着集圈数量的增加，双罗纹单面交错集圈组织、点纹组织(分瑞士式点纹和法式点纹)、单珠地组织和双珠地组织织物的顶破强力相比全部由成圈线圈组成的平针针织物，逐渐减小。不同的组织具有不同的物理和力学性能。研究了织物结构对其宽度的影响，结果发现，集圈处的线圈会产生变形，并且由于相邻纵行没有被拉在一起而具有较宽的基底。本文主要探讨3种不同类型的组织(成圈组织、集圈组织和浮线组织)对单面针织物尺寸和舒适性的综合影响。

1 材料与方法

研究中使用配备有不同类型三角(成圈、集圈和浮线三角)的圆纬机。用于研究的机器规格参数与纱线参数如表1所示。

表1 机器规格参数和纱线参数

编织了3种不同的单面针织衍生结构，分别由集圈组织、成圈组织和浮线组织与成圈组织组合而成。线圈长度指单个线圈以毫米为单位的纱线长度，通过在织物表面标记，然后拆开并拉直纱线后进行测量。悬垂性根据ISO 9073-9进行测试。面密度的测定按照ISO 3801进行。织物的透气性、厚度、尺寸稳定性(收缩率)和延展性(拉伸和回复性)分别按照ES ISO 9237，ASTM D 1777-96，ISO 6330和ASTMD 2594的规定进行测试。

2 结果与讨论

表2列出了双罗纹单面交错集圈组织、交叉浮线组织和单面平针组织针织物的一些特性，如厚度、面密度、透气性和悬垂系数等。

透气性是织物舒适性的重要指标，它在将湿气从皮肤输送至外部大气中发挥重要作用。由表2可以看出，在纱线线密度、线圈长度及机器规格等编织参数保持不变的情况下，3种组织结构的针织物的透气率不同。双罗纹单面交错集圈组织针织物的透气率明显高于单面平针组织针织物。这是因存在集圈组织所致。通常，当某一给定织物中的集圈组织数量增加时，织物变得疏松而多孔。由表2可以看出，交叉浮线组织针织物的厚度大于双罗纹单面交错集圈组织和单面平针组织针织物。这是由浮线组织的存在所致。浮线组织中浮线自由浮在已有旧线圈的背面，提供未经线圈穿套的额外纱线，从而增加了织物的厚度，这也是交叉浮线组织针织物比双罗纹单面交错集圈组织和单面平针组织针织物厚的原因。双罗纹单面交错集圈组织针织物也比单面平针组织针织物厚，这是因为其包含的集圈纱线挂在已有的旧线圈上，从而相比普通针织线圈增加了其厚度。

织物厚度通常与其透气性呈间接关系，即，当织物厚度增加时，其透气性下降，反之亦然。但本文的测试结果并未表现出这种相关性，相反，与薄的织物相比，厚型织物可能具有更高的透气性。这是由于织物结构的不同(线圈排列方式和线圈形状不同)所致。由表2可以看出，交叉浮线组织针织物比单面平针和双罗纹单面交错集圈组织针织物更厚。这是由于浮线的存在导致的。浮线并非成圈的，而是浮在已有线圈的背面，提供额外的厚度。与单面平针针织物相比，交叉浮线组织针织物具有更高的透气性，这是由于浮线的存在使其比普通针织物更疏松且多孔所致。

试验结果表明，在工艺参数不变的情况下，针织物结构对织物的面密度也有重要影响，双罗纹单面交错集圈组织针织物的面密度高于交叉浮线和单面平针组织针织物。同样，由于浮线的存在，交叉浮线组织针织物的面密度高于单面平针组织针织物。由表2可知，在其他编织参数保持不变的情况下，针织物的悬垂性受织物组织结构的显著影响。交叉浮线组织针织物的悬垂系数明显高于单面平针和双罗纹单面交错集圈组织针织物。这是由于浮线的存在使相邻的纬纱彼此连接在一起，从而使交叉浮线组织针织物比单面平针和双罗纹单面交错集圈组织针织物具有更大的面料稳定性和更小的柔曲性。

表2 不同组织结构针织物的部分织物特性

悬垂性用来描述织物在自身质量下的悬垂状态。但本文的研究表明，织物质量对其悬垂性能的影响较小。如前文所述，双罗纹单面交错集圈组织针织物的面密度高于单面平针和交叉浮线组织针织物，但其悬垂系数值则低于交叉浮线组织针织物。这是由于促使织物稳定的线圈形状和排列方式的不同所致。针织物的悬垂性或柔曲性不仅取决于织物自身质量，还取决于线圈的排列方式与线圈形状。不同针织物的尺寸变化(缩水率)情况如表3所示。3种组织结构针织物的尺寸稳定性测试结果有很大的不同。由于集圈上的纱线张力更高，会从相邻的线圈上抢夺纱线，从而造成织尺寸减小，以获得更大的尺寸稳定性和形状保持性。

针织结构织物在使用中经拉伸后，将收缩或回复到原来的尺寸。研究表明，在其他编织参数保持不变的情况下，针织物的组织结构对织物的纵、横向延伸性均有显著影响。表3示出了针织物组织结构对织物延伸性(拉伸回复性)影响的测试结果。由图3可知，当针织物结构中含有集圈组织时，其横向延伸性显著增加，而纵向延伸性则显著降低。

表3 不同组织结构针织物的拉伸延伸率、回复率和收缩率

试验表明，单面平针组织针织物的延伸率和回复率均高于双罗纹单面交错集圈组织和交叉浮线组织针织物，这与针织线圈的几何形状和排列方式有关。成圈线圈的延伸性和回复性高于其他线圈结构(集圈和浮线组织)。交叉浮线组织的纵向延伸率和回复率比单面平针和双罗纹单面交错集圈组织针织物的低，这是因为浮线将相邻纬纱连接得更紧密，从而降低了织物的横向弹性，改善了其稳定性。即浮线降低了针织物的横向弹性，提高了织物的纵向弹性。

3 结论

成圈、集圈和浮线组织可以组合在一起形成不同的组织结构。研究发现，在给定的织物组织结构中，集圈组织可增加织物的透气性、面密度、横向延伸率和纵向收缩率。集圈组织还能提供中等的织物悬垂性、厚度，同时降低织物的纵向延伸率。浮线组织对织物悬垂性、横向延伸性、织物质量、纵向收缩率、厚度和面密度都有显著影响。与单面平针和双罗纹单面交错集圈组织针

织物相比，它的横向延伸率和回复率均较低。

浮线组织可为织物提供较高的弯曲刚度、蓬松度和光滑的表面。成圈组织对织物透气性、面密度和厚度没有明显影响，但其织物的悬垂性、延伸率和回复率均高于集圈和浮线组织织物。由于洗涤后针织物组织的变化，织物宽度方向上出现正收缩。在所有的组织设计中，纵向缩水率均较高。洗涤(湿松弛状态)后，线圈变宽且缩短。