G. S. Kakad, R. P. Sawant
Jawaharlal Darda 工程与技术研究所(印度)
Lindberg将织物的成形性定义为织物以不形成皱纹或褶皱的方式覆盖各种曲率表面的能力。通常人们将织物的成形性定义为织物在受力皱折前所承受的弯曲刚度和纵向的可压缩程度。织物的低应力力学性能(如拉伸、弯曲和剪切性能)是影响其成形性的关键因素。已有众多学者对织物成形性的影响因素进行了研究。Behera等研究了西装和衬衫面料的低应力力学性能,发现面料的成形性随其面密度的增大而提升。Raj等也对织物的成形性进行了研究。由于织物的成形性与其低应力力学性能有关,因此对织物的低应力力学性能进行测试,以确定其手感和外观一直是学者们的研究重点。
KES-F系统是用于测量织物低应力力学性能的最受欢迎的测试系统。由该系统获得的测试数据可方便地将织物的基本性能与其力学性能的关联。
面料的纬密是影响织物低应力力学性能的一个重要结构参数。为使织物具备一定的力学性能,需对纬密进行设计和改变。本文旨在检验纬密对精纺西服面料(WSF)低应力力学性能和成形性的影响。
本文采用两种方差分析方法进行试验设计。采用 Ashanhurst法设计和制备WSF试样。表1给出了文中用于WSF设计的织物结构参数,所有试样采用的经纬纱均为羊毛纱线。
表1 WSF结构参数
所有WSF试样均在KES-F系统上进行了低应力力学性能的测试。测试数据将用于评价WSF试样的成形性。
表2给出了采用KES-F系统获得的18种WSF的低应力力学性能测试结果,以及由此计算得出WSF的成形性评价指标。
表2 WSF的低应力力学性测试结果
纬密对WSF低应力拉伸性能的影响如图1所示。由图1可知,随着纬密的增大,WSF的拉伸性能评价指标(EMT、WT、RT和LT)值均增大。
(续表2)
图1 纬密对WSF低应力拉伸性能的影响
随着纬密的增大,织物结构中纱线的弯曲和卷曲次数增加,从而使织物的EMT、WT、RT和LT值增大。在所有3种编织设计及两种纤维线密度组成的WSF中,观察到了类似的结果。统计结果证实,纬密的改变对WSF的低应力拉伸性能产生显著的影响。
纬密对WSF剪切性能的影响如图2所示。由图2可知,随着纬密的增大,WSF的所有剪切特性指标值均增大。另外,从图2还可以看出,较高的纬密、较大的编织交织度和较小的羊毛纱线线密度组合下,所得WSF的G、 2HG和2HG5值较大。纬纱密度的增大增加了织造结构中纱线的交织点数量,从而增大了织物的G、 2HG和2HG5值。
图2 纬密对WSF低应力剪切性能的影响
纬密对WSF的低应力弯曲性能的影响如图3所示。由图3可知,所有WSF的B和2HB值均随着纬密的增大而提高。WSF的弯曲性能随着纬密的增大而显著提升,原因是随着纬密的增大,编织结构中纱线的交织点数量增加,从而导致织物的B和2HB值提高。
图3 纬密对WSF低应力弯曲性能的影响
纬密对WSF成形性的影响如图4所示。基于前文对低应力拉伸、弯曲和剪切性能的讨论,可认为纬密对WSF的成形性有显著影响。
图4 纬密对WSF成形性的影响
由前文研究可知,与织物成形性有关的织物低应力拉伸、弯曲和剪切性能均随着纬密的增大而提升。因此,最终分析结果表明,WSF的成形性随着其纬密的增大而显著提升。尽管增大纬密会使织物的LT和2HG5值提高,但由图5可知,由于EMT值占主导地位,其随着纬密的增大而显著增大,因此最终织物的成形性随纬密的增大而有所提高。
图5 WSF低应力力学性能和成形性的关系分析
统计分析结果表明,纬密对WSF的成形性有较大的影响。
纬密影响织物的低应力力学性能,进而影响织物的成形性。纬密的增大使织物结构中纱线的弯曲和卷曲数量增加,从而提升了WSF的拉伸性能。纬密的增大也增加了织造结构中纱线交织的次数,从而提升了WSF的剪切和弯曲性能。与织物成形性相关的织物低应力拉伸、弯曲和剪切性能均随着纬密的增大而提升。因此,最终研究结果表明,WSF的成形性随着纬密的增大而有所提升。