绞织织物经向防滑移性能的研究

陆振乾 王春霞 王广前 (盐城工学院，盐城，224051)

绞织织物经向防滑移性能的研究

陆振乾 王春霞 王广前 (盐城工学院，盐城，224051)

介绍了绞织织物的结构特点，重点分析了绞织织物经向的防滑移性能。绞织织物属于纱罗组织的一种，其经纱之间相互扭绞，形成独特的网眼结构。利用欧拉公式理论计算普通平纹织物与绞织织物的交织阻力，并以此表示纱线的防滑移力，绞织织物的经向防滑移力约为平纹织物的1.5倍;利用电子织物强力仪测试两种织物经向的交织阻力，结果显示绞织织物的经向防滑移力为平纹织物的1.8倍。由此可见，绞织织物比普通的三原组织织物纱线防滑移性能优良，结构更加稳定。

绞织织物，纱罗组织，欧拉公式，防滑移性

一些特定的应用场合需要轻的、蓬松的、但纱线不会滑移的机织物，如:地毯的第二层底布、用于建筑外墙保温材料的网格布及烘干机上的输送网带等，这些织物可以通过纱罗织造法获得。为了与平纹、斜纹和缎纹组织织物区别，这些全部采用纱罗组织织造而成的特种织物就被称作“绞织织物”。目前，Dornier公司的EasyLeno系统和Sulzer公司的PowerLeno系统用于专门生产绞织织物［1-3]，我国生产的针排玻璃纤维织机(一种专门用于织制玻璃纤维绞织织物的织机，其综框的综丝为专用的钢针半综针排)也可生产绞织织物。绞织织物表面具有清晰、均匀分布的纱孔，经纬密度很小，织物较为轻薄，结构稳定，透气性良好，可作男士“T恤”面料、蚊帐布、窗纱等;另外，工业、农业、交通及城市建设等行业也广泛地应用了绞织织物。本文以最为常见的正交绞织织物为例来分析其防滑移性能。

1 绞织织物的结构

普通三原织物的经纱是平行排列的，根据组织的起伏规律穿入不同的综框形成开口与纬纱交织，而经纱之间并不相互交织［4]，见图1(a)。纱罗织物是经纱全部或部分由地经纱和绞经纱扭绞构成的织物，其中绞经纱绕地经纱半圈、一圈或几圈而形成圈状，纬纱从圈中穿过［5-6]。绞织织物是用纱罗组织织制而成的一种织物，其中以正交绞织织物最为常见。绞织织物的地经与绞经相互扭绞，见图1(b)，每一投梭过程中，经纱并不是平行排列而是成对或成组地交错在一起，这样经纱和纬纱的交织点就固定下来［1]。

图1 平纹织物与绞织织物的结构示意图

2 纱线防滑移性能理论分析

织物纱线的防滑移力是通过纱线交织获得的摩擦力，即交织阻力。交织阻力是指从一定尺寸的织物试样中抽出一根纱线所出现的最大摩擦阻力，因此交织阻力可以表示织物纱线的防滑移性能。平纹织物的一个单元结构由平行的两根经纱和两根纬纱相互交织组成。现以一根经纱为例来分析它的防滑移性能。一上一下的平纹织物，见图2(a)，一根经纱与两根纬纱相互交织，所以受到两个摩擦力。设纱线中的张力为F，交织纱线的摩擦系数为μ，交织处的经纱包围角为α，则通过欧拉公式［7-8]可得这根经纱所受的摩擦力(即交织阻力F平阻)如公式(1)所示:

再看一下绞织织物，见图2(b)，可以发现绞织织物在一个单元结构中纱线的交织次数更多了，一根经纱除了和两根纬纱交织以外，还和相邻的经纱相互扭绞。设一根经纱与纬纱交织处的经纱包围角为α1，与相邻经纱绞织处的经纱包围角为α2，则与纬纱交织处的摩擦力为 F摩1=2Feμα1，与相邻经纱绞织处的摩擦力为 F摩2=Feμα2，则绞织织物中这根经纱所受到的总摩擦力(即交织阻力F绞阻)如公式(2)所示:

将绞织织物中的α2看作近似等于α1，则公式(2)可以简化为 F绞阻=3Feμα1;又由图 2 可知平纹织物和绞织织物在纬密相同的条件下 α1=α，则绞织织物经向的交织阻力F绞阻=3Feμα，即绞织织物的经向交织阻力约为平纹织物的1.5倍。实际上绞织织物中的经纱包围角α1和α2明显大于平纹组织中的经纱包围角α，因此绞织织物的经纱交织阻力应明显大于平纹织物的1.5倍。

图2 平纹织物与绞织织物纱线的摩擦力示意图

下面用试验进一步确定绞织织物与平纹织物经向防滑移性之间的定量关系。

3 防滑移性能试验

3.1 试验原理

织物纱线之间相互交错抱合，织物的防滑移力就体现在织物阻止纱线之间滑移作用的大小，可用交织阻力F阻来表示。织物的交织阻力试验装置如图3所示。根据测得的交织阻力曲线，取得最大峰值F阻max，即为交织阻力。

图3 交织阻力试验示意图

3.2 试验材料和仪器

试验仪器:采用H10KS型电子万能试验机(美国HOUNSFIELD公司)测试织物的交织阻力。上下夹持器之间的距离为100 mm，拉伸速度为30 mm/min。

试验材料:绞织织物为市售常用无捻玻璃纤维网格布，规格为:网眼5 mm×5 mm，面密度150 g/m2;平纹织物为采用与绞织织物相同的玻璃纤维纱，按照绞织织物折合的经纬纱密度40×20根/10 cm，在织样机上织造而成。

3.3 试验结果与分析

绞织织物和平纹织物经向的交织阻力测试结果如表1。

表1 绞织织物和平纹织物经纱的交织阻力 (单位:N)

通过表1数据可得绞织织物和平纹织物经向的交织阻力平均值分别为21.0和11.6 N，两者之比为 1.8。

结果表明，在两种织物的纱线线密度和摩擦系数、经纬密度相同的情况下，绞织织物经向的交织阻力即防滑移力是平纹织物的1.8倍，即绞织织物具有较大的防滑移力。其原因为绞织织物的经纱与纬纱之间的包围角α1比相同结构的平纹织物的经、纬纱之间的包围角α2大，从而产生更大的摩擦力;同时，绞织织物的经纱之间由于相互扭绞，从而产生了额外的摩擦力。因此，绞织织物可以避免结构内纱线位移，提高尺寸稳定性，其精确的延伸性能适合于最终产品的应用。

4 结论

绞织织物具有独特的结构特征，它的经纱之间可以相互扭绞，所以形成的织物具有独特的网眼结构。在两种织物结构参数相同的条件下，本文通过欧拉公式计算出绞织织物的经向防滑移力约为平纹织物的1.5倍;然后利用仪器测量出绞织织物经向的防滑移力为平纹织物的1.8倍。由此可见，绞织织物具有更好的防滑移性能，结构更加稳定。在一些特殊场合，织物设计者就能通过将普通的三原组织变换成纱罗组织来满足织物经纬纱之间防滑移的要求。

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［3]Progress through innovation-Sulzer textil powerLeno［EB/OL].［2007-04-02].http://www.sultex.com/index/downloads.htm.

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［6]潘然.时尚流行的纱罗织物［J].纺织服装周刊，2007(2):38.

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Study on the slip resistance of drebfabrics

Lu Zhenqian，Wang Chunxia and Wang Guangqian (Yancheng Institute of Technology)

The structrue of drebfabrics was described，and the slip resistance was analyzed emphasizely.The drebfabrics is a kind of leno weave，the warps of drebfabrics are twisted with each other and formed unique mesh construction.The interweave＇s resistance of the plain weave and drebfabrics were caculated theoretically by Euler formula，and the slip resistance was expressed by it.The slip resistance of the drebfabrics is about 1.5 times of plain weave.The interweave＇s resistance of the drebfabrics were tested by electronic fabric strength tester.The result showed that the warp yarn slip resistance of the drebfabrics were greater than that of plain weave by a factor of 1.8.Therefore，the drebfabrics have more slip resistant than plain weave，twill and satin weaves，and it presents a stable structure.

drebfabrics，leno weave，Euler formula，slip resistance

TS101.923.1

A

1004－7093(2012)12－0017－03

2010－01－25

陆振乾，男，1980年生，讲师。主要研究领域包括新型纺织品的设计、产业用纺织品等。