缝制条件下织物的弯曲和悬垂性能

杨允出，刘旖婧，丁笑君

(1.浙江理工大学浙江省服装工程研究中心，浙江杭州 310018;2.浙江理工大学服装学院，浙江杭州 310018)

服装中面料的悬垂及造型风格一定程度上依赖于缝制后的织物集合体的综合力学属性。缝制部位(即缝份)是由多层面料通过缝纫线固着在一起的带状织物集合体，其力学性能和外观也发生了变化。缝份不仅是服装款式结构线的具体表现，在织物悬垂和服装造型中也起到框架支撑的作用。

有关缝制后织物的悬垂性研究，较早的实验是由HU等［1］采用径向缝合、环缝的缝合方式，研究平缝条件下不同缝份宽度(5、10、15、20 和 25 mm)、缝份位置(径向、横向、斜向及其组合，环形接缝)及缝份数目(1、2和4个)对接缝织物悬垂性的影响。SIDABRAITE等［2］研究了裙子侧缝对其悬垂形态的影响，结果表明侧缝处的悬垂波纹高且窄，织物的弯曲刚性越小，裙子的悬垂波纹对称性越差。UCAR等［3］通过方差分析、回归分析等统计方法研究针织物在5线包缝线迹接缝后纬迹密度、接缝方向(横向、纵向和双向)、缝份数量等对悬垂性能的影响。SHARMA等［4］通过实验测试，分析不同线迹、缝型对织物悬垂性影响，实验条件包括：锁式线迹下4种不同缝型，链式线迹下1种缝型，缝合方向均为直径方向。SIMONA等［5］在进行的缝型和接缝方向对梭织面料悬垂性影响的研究中，也验证了有缝织物的悬垂系数大于无缝织物这一结果。SHARROUF等［6］对缝份弯曲悬垂性的影响因素进行分析，考虑因素包括织物面密度、缝迹密度、缝迹类型(2种)和缝份类型(2种)。KALIAPPA等［7］研究缝份对山羊皮革材料弯曲及悬垂性能的影响，实验条件主要包括：缝份方向(横向、纵向和双向)、缝份宽度(5、10 mm)、线迹(锁式、链式线迹)。王花娥等［8］也进行相关实验，通过选用4种代表性的针织面料，采用2种缝型、4种接缝方向进行缝合，研究缝型及接缝方向对针织面料悬垂性的影响。ITAGI等［9］通过实验分析不同半径的环形接缝对丝织物的影响。

以上研究主要分析经向缝份对有缝织物的悬垂性变化情况，较少考虑圆周边缘的缝份情况，且较少结合抗弯性能数据对悬垂性变化的原因进行详细说明。本文主要调查研究不同缝制条件下，各缝份部位整体弯曲性能和有缝织物悬垂性能的变化及其原因。缝制条件主要包括：缝份位置或方向(纵向、横向、纵横双向和圆周外边缘);缝份宽度(5、10和15 mm);缝型(平缝、坐缉缝、内包缝、圆周边缘三线包缝和折边缝)。

1 实验及方法

1.1 实验材料及仪器

实验所用面料为毛/涤(60/40)混纺织物，组织结构为平纹，厚度为0.32 mm，面密度为182g/m2，纬密为390根/10cm，经密为490根/10cm。

实验仪器为YG(L)811-DN型织物动态悬垂测试仪(山东纺织研究院设备开发中心)，LFY-22C织物硬挺度仪(温州大荣纺织仪器有限公司)。

1.2 样品准备及测试

1.2.1 弯曲性能测试

为更好地解释不同缝型对织物悬垂性的影响，特引入不同缝型下缝份部位的织物集合体的抗弯性能进行测定。试样规格为25 mm×200 mm;实验过程中，将每个试样分别测试4次(包括正反两面、前后2个方向)，然后求取抗弯长度、抗弯刚度的平均值。

1.2.2 悬垂性能测试

试样从面料裁剪到缝制过程中，都尽量避免拉扯和挤压，以最大程度减小缝制过程对实验结果的影响。缝制后，用熨斗进行压烫。使试样无皱褶、有分缝的试样缝份左右分开。最终的试样要求缝制部位无抽褶，且平整服帖。

本文悬垂实验共用23个试样，所有试样的缝型、缝份宽度、接缝位置和编号等说明参见图1和表1。其中，缝型名称与缝型编号主要参考文献［10］和FZ/T 80003—2006《纺织品与服装缝纫型式分类和术语》。实验中，支撑台直径为12cm，织物试样直径为24cm。每个试样先在静态条件(圆盘静止)下测试，后在动态条件下(圆盘转速为24转/min)测试，如此反复3次，各参数取平均值。

图1 试样缝份位置示意图Fig.1 Illustration of seam position

2 结果及分析

2.1 缝份部位的弯曲性能分析

不同缝型下缝份部位的织物集合体的抗弯性能如表2所示。在所测试样中，从无缝(SO)、平缝(SA)、坐缉缝(SB)，内包缝(SC)，织物层数逐渐由1层增加至4层，同时面密度也几乎按层数成倍增加。缝制后织物的抗弯长度和抗弯刚度也明显增加，尤其是抗弯刚度增幅倍数较高。

2.2 有缝织物的悬垂性能分析

表3 列出所有试样的悬垂性实验数据。本文主要从以下几组不同条件来分析各试样的悬垂性差异及其原因，具体包括：1)动态与静态;2)有缝与无缝;3)不同缝份宽度;4)不同接缝方向;5)不同缝份类型。

动态悬垂系数一般要稍大于静态悬垂系数。匀速圆周运动状态下，织物会另外受到向心力和空气浮力的作用，这些力的作用可部分抵消重力而使织物出现向上漂浮，增加悬垂织物的投影面积，因此动态下悬垂系数增加。也正是因为这种向心力的影

响，对于缝制后质量增加较多的试样(如：纵横双向都有缝份的试样，内包缝SC和边缘加缝份的试样SE)，动态系数与静态系数的变化也相对较大，因而活泼率值也会相对较高(见表3)。

表1 试样的缝型、缝份宽度、缝份位置和编号等说明Tab.1 Specification of all samples

表2 缝份部位弯曲性能实验数据Tab.2 Bending test data with different seam types

表3 所有试样的悬垂性实验数据Tab.3 Drape test data of all samples

在所测试样中，有缝织物的静态悬垂系数、动态悬垂系数、平均半径、硬挺系数等指标的数值均明显大于无缝织物(SO)，见表3。从表中可知，大部分有缝织物波纹数要小于原来的无缝织物，且有大波纹出现。这种悬垂性能变化的主要原因是：缝份部位织物集合体的抗弯长度及抗弯刚度比原织物有明显提高(见表2)，因此对试样起到一定的支撑作用。

在不同缝份宽度(5、10、15cm)的平缝条件下，每组悬垂系数的变化趋势都相同，均为随着缝份宽度的增加而增大，即SA5＜SA10＜SA15(见图2)。因为随着缝份部位的宽度增加，即意味着同一位置抗弯性较高的材料面积在整个试样面积中的比例增加，从而对试样的支撑效果会更加明显。

图2 平缝条件下缝份宽度对织物悬垂系数的影响Fig.2 Effect of seam allowance on drape coefficient for samples with plain seams

不同接缝方向条件下(H，V，X或 HV)，各组缝型的试样悬垂系数值的大小顺序均为：横向接缝(H)＞斜向接缝(X)＞纵向接缝(V)＞横纵双向接缝(HV)，其中斜向接缝(X)和纵向接缝(V)差异不是很明显(见图3)。由此说明：1)接缝的位置对悬垂系数影响可能与织物纵横向性能有关;2)织物的悬垂过程中，直径方向缝份部位的支撑作用对整个圆形织物试样的悬垂系数影响并不一定是双向支撑大于单向支撑。因为织物悬垂是一种较复杂的变形，也存在较复杂的内应力作用，其系数值最终取决于外圆与内圆之间的圆环部份织物的不规则投影区域面积。一个部位的支撑可能会引起另一个部位的内应力消失，从而使该部位小波纹下垂或消失，其所引起的整体投影面积变化在某种程度上可能不一定是简单的增加或减少。这种情况以后还需更多实验测试和进一步理论分析来说明。

图3 有缝试样中接缝方向对织物悬垂系数的影响Fig.3 Effect of seam direction on drape coefficient for all samples with seams

当缝份宽度为10cm时，不同缝型条件下(平缝SA10、坐缉缝SB10和内包缝SC10)，各组数据中内包缝试样(SC10)的静态悬垂系数都是最大、即悬垂性最差，而坐缉缝(SB10)与平缝(SA10)的试样悬垂系数变化趋势不一致，有时SA10＞SB10(横向)，有时SA10＜SB10(纵向)，有时二者接近(如斜向和横纵双向条件下)，具体参见图4。

图4 10cm缝份下各缝型对织物悬垂系数的影响Fig.4 Effect of seam type on drape coefficient for samples with 10cm seam allowance

出现这种现象的原因，可根据表2中缝份部位的抗弯长度进行分析。因为内包缝(SC)平均抗弯长度(55 mm)为最高，且该值与无缝(19.05 mm)、平缝(37.0 mm)、坐缉缝(39.88 m)试样的差异较明显。而平缝与坐缉缝之间，虽然坐缉缝抗弯长度＞平缝，但是它们之间的差异值相对小些。这种差值很可能因平缝(SA)试样的缝份部位自身因素的影响。平缝试样在准备过程中，其缝头通过压烫贴服至两边的面料，并没有通过其他方式固定，细节如图5所示。在悬垂实验时，其缝份是朝下，因此所有SA试样缝份张角都存在一定的不稳定性。有些张角容易张开，这样就可能影响该缝份部位的整体抗弯性能。另外，悬垂试样中，SA缝份部位和SB缝份部位的宽度和位置均有差异(见图6)，这也会影响它们对悬垂试样的支撑效果。

图5 平缝SA缝份张角的变化Fig.5 Angle changing of seam SA

图6 SA10和SB10的实际缝份部位宽度和位置的差异Fig.6 Difference of seam widths and positions between seams SA10 and SB10

对于圆周边缘缝份的2种条件(3线包缝SD和折边缝SE)，与无缝织物相比，悬垂系数、平均半径和硬挺系数也明显增加，悬垂性减少。同时波纹数减小，波纹面积变得较大、较圆顺，其中折边缝尤其明显。这2种缝制方式，缝制方向都是沿圆周方向，与原样相比存在2个方面的综合影响：1)试样边缘质量增加，会提高对织物径向弯曲的影响;2)试样边缘缝份圆周方向的抗弯性能增加又会对织物圆周方向的弯曲有抵抗的影响。很明显，实验结果验证了对于该实验织物，后者的影响大于前者。

3 结论

1)缝份部位的抗弯长度和抗弯刚度与原织物相比有明显增加。

2)带有径向接缝或圆周边缘缝份的有缝试样，其悬垂系数、平均半径和硬挺度系数等指标均大于无缝试样。

3)对于径向接缝试样，缝份宽度、接缝方向和缝份部位的抗弯长度等因素会对织物悬垂系数产生影响。

［1］HU Jinliang，CHUNG Siuping.Drape behaviour of woven fabrics with seams［J］.Textile Research Journal，1998，68(12)：913-919.

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［3］UCAR N，KALAOCLU F，BAHTIYAR D，et al.Investigating the drape behaviour of seamed knit fabrics with image analysis［J］.Textile Research Journal，2004，74(2)：166-171.

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［5］SIMONA J，DARIA Z L.Drape behaviour of seamed fabrics［J］.Fibers and Polymers，2007，8(5)：550-557.

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［8］王花娥，邓洪涛.缝型及接缝方向对针织面料悬垂性的影响［J］.纺织学报，2011，32(10)：53-56.WANG Hua'e，DENG Hongtao.Influence of seam types and directions on drapability of seamed knitted fabrics［J］.Journal of Textile Research， 2011，32(10)：53-56.

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［10］朱秀丽，鲍卫君.服装制作工艺：基础篇［M］.北京：中国纺织出版设，2009：19-23.ZHU Xiuli，BAO Weijun.Fashion Manufacturing Technology：Basic Part［M］.Beijing：China Textile ＆Apparel Press，2009：19-23.