45°斜交布的开发与性能测试

王克毅 李毓陵 周春燕

(东华大学纺织学院，上海，201620)

45°斜交布的开发与性能测试

王克毅 李毓陵 周春燕

(东华大学纺织学院，上海，201620)

通过将管状织物沿管子纵向按45°螺旋线裁剪后展开，获得了一种新型结构的机织物，其经纱和纬纱相互垂直，但经纱和布边呈45°夹角。采用剪切条样法测试，相同织物规格45°斜交布的断裂强力是常规机织物的30% ～50%，断裂伸长率是常规机织物的2.5～4.0倍。管状织物的折痕对45°斜交布的拉伸断裂性能基本没有影响。

45°斜交布，管状织物，螺旋线裁剪，拉伸性能

由相互垂直排列的两个系统的纱线，在织机上按一定规律交织而成的制品称之为机织物。常规机织物的经纱与纬纱互相垂直，且经纱与布边平行，如图1(a)所示。

图1 机织物

本文讨论的45°斜交布是指，其经纱和纬纱互相垂直但经纱和布边呈45°夹角的机织物，如图1(b)所示。这种织物克服了传统机织物斜向强力不足的缺点，在包缠带有锥形或弧形的物体时平整、服贴，因而能满足包缠织物的特殊要求。它既可用作航天及国防工业一些器件的圆柱形、锥形部分的缠绕织物，也可用作汽车用帘子布等［1］。国内此领域很少有人深入研究，侯大寅［2］简单介绍了这种织物各种生产方法的设想，李建强等［1］在多臂小样机上对斜纬平纹织物进行了试织，张海泉等［3］对这种织物的开发途径进行了探讨。本文将对斜交布的生产方法和性能进行较深入的探讨。

1 45°斜交布的制作方法

按照文献［2］介绍的方法，45°斜交布可由管状织物沿管子纵向45°螺旋线裁剪后展开获得。将织制好的管状织物从底部沿管子的轴向绘制45°螺旋线(如图2所示)，沿此螺旋线裁剪后展开，再将织物两边进行修剪后即为45°斜交布。

图2 管状织物裁剪螺旋线

2 45°斜交布的性能测试

2.1 样品规格

按照上述方法，本文采用100%粘胶股线制作了相同规格的斜交布和常规机织物。具体参数见表1。

2.2 测试仪器及方法

主要测试45°斜交布的拉伸断裂性能。测试仪器为HD026N+型织物强力仪和WDW-20型万能材料试验机。由于45°斜交布不易拆边，故采用了剪切条样法，进行对比的常规机织物也采用剪切条样法来测试其拉伸断裂性能。

表1 样品规格

3 结果与讨论

3.1 相同织物规格的45°斜交布和常规机织物的拉伸断裂性能

3.1.1 断裂强力分析

图3为45°斜交布和常规机织物的断裂强力对比。可以看出相同织物规格条件下，45°斜交布的经向和纬向断裂强力仅为常规机织物的30%～50%。

图3 45°斜交布和常规机织物的断裂强力对比

45°斜交布的拉伸断裂过程与常规机织物基本相似，其受力变形过程如图4所示。初始阶段拉伸力作用于受拉伸系统纱线上，使该系统纱线由原先的屈曲逐渐伸直，并压迫非受拉系统纱线，使其更加屈曲。45°斜交布试样中的纱线和拉伸方向呈45°夹角，试样宽度为50 mm，试样中纱线的最大长度为70.7 mm，夹持长度为200 mm。试样中的纱线两端没有同时被上下夹持器有效握持，如图5所示。因此，45°斜交布的强力是由纱线间的摩擦力构成的，它比常规机织物的强力要小得多。随着进一步的拉伸，受拉纱线继续伸长，使得试样拉伸束腰，如图4(b)所示。继续拉伸，由于试样中的纱线一直未能被同时有效握持，而试样两端应力最集中，因此织物经纬纱间的结构最先从中部开始解体断裂，如图4(c)所示。

图4 45°斜交布的拉伸受力变形过程

图5 被夹持的45°斜交布试样模型

3.1.2 断裂伸长率分析

图6 为45°斜交布和常规机织物的经、纬向断裂伸长率对比。可以看出相同织物规格条件下，45°斜交布的断裂伸长率是常规机织物的2.5～4.0倍。在拉伸过程中，45°斜交布的伸长主要是由纱线之间的滑移构成的，因此比较大。

3.2 折痕对45°斜交布拉伸断裂性能的影响

图6 45°斜交布和常规机织物的断裂伸长率对比

管状织物在织造过程中布边会存在很深的折痕，靠近上下两层接缝处的经纬纱较布面更紧密，如图7所示。

测试无折痕和带折痕45°斜交布的断裂强力和断裂伸长率，其差异率见表2。可以看出，管状织物的折痕对45°斜交布拉伸断裂性能的影响基本可以忽略。

4 结语

(1)45°斜交布可以通过将管状织物沿管子纵向45°螺旋线裁剪后展开而制得。

图7 带折痕的45°斜交布

表2 无折痕和带折痕45°斜交布拉伸断裂性能的差异

(2)采用剪切条样法测试，相同织物规格的45°斜交布的断裂强力是常规机织物的30% ～50%，而断裂伸长率是常规机织物的2.5～4.0倍。因此45°斜交布可用作强力要求不是很高，但对弹性有一定要求的材料，如传送带上的包覆织物等。

(3)管状织物的折痕对45°斜交布的拉伸断裂性能基本没有影响。

［1］李建强，梁玉姣，陈小燕.斜纬布小样试织与性能初探［J］.武汉科技学院学报，2000，13(4):33-36.

［2］侯大寅.斜纬布的开发［J］.产业用纺织品，1996(2):15-16.

［3］张海泉，王小大.广角布开发途径的探讨［J］.产业用纺织品，2001(2):21-22.

Development and performance test of 45°oblique woven fabric

Wang Keyi，Li Yuling，Zhou Chunyan
(College of Textiles，Donghua University)

A new structure of woven fabric，the warp and weft are perpendicular but the warp and fabric edge show 45°，can be obtained by cutting a tubular fabric along with its 45°longitudinal helix.Tests show that 45°oblique woven fabric is quite different from conventional woven fabric in tensile properties due to unique structure.With the same specification，the breaking strength of 45°oblique woven fabric is 30% ～50%of conventional fabric，the breaking elongation is 2.5 ～4.0 times of it.The effect of tubular fabric folds on tensile properties of 45°oblique woven fabric is negligible.

45°oblique woven fabric，tubular fabric，spiral cut，tensile

TS105.3

A

1004－7093(2011)08－0011－03

2011－02－28

王克毅，男，1973年生，讲师。研究方向为纺织品设计及新产品开发。

李毓陵，E-mail:lylu@dhu.edu.cn