色织衬衣面料折皱回复性能研究

石浩轩+骆鑫荣

摘要：

本文采用YG（B）541D织物折皱回复性测试仪对33种色织面料进行测试，分析了织物各组织结构参数对折皱回复性能的影响，并建立了各组织结构参数与折皱回复性能的关系方程。结果表明：色织衬衣面料的折皱回复性能与纤维成分和织物紧度具有显著的相关性，并且纬向折皱回复角高于经向，表现出织物折皱回复性能的各向异性。

关键词：色织衬衣面料；折皱回复性能；组织结构；关系方程

1 引言

折皱回复性能是指织物在外力作用下产生局部变形，形成折痕或皱纹，除去外力后恢复到原来的平整状态的能力[1]，是决定织物视觉美感和考核织物性能的重要指标。

关于织物折皱回复性能的研究，已有文献从织物原料[2-5]、组织结构参数[6-10]和力学参数[11-12]等方面展开研究。有研究者利用神经网络理论研究并预测了织物折皱回复性能[13-14]，得到了较为满意的结果。近年来整理工艺和防皱整理剂方面也有了许多重要的进展[15-17]。但组织结构参数对织物折皱回复性能的影响关系的研究在上世纪80年代中期趋于停顿。本文以色织衬衣面料为研究对象，从织物结构参数入手，探讨织物各因素对其折皱回复性能的影响。

2 试验

2.1 试样

33种色织衬衣面料试样由江苏某企业提供，后整理工艺相同，结构参数具体见表1。

2.2 测试条件与方法

按照GB/T 3819—1997标准测试织物的折皱回复性能。在剪取试样之前将试样在标准条件[温度（20±3）℃，相对湿度（65±5）%]下放置24h，使用国产YG（B）541D型织物折皱弹性仪，在色织面料的经纬向做上标记，沿织物宽度方向离布边5cm处剪取一块40mm×15mm形状为“凸”字的试样。按照规定对折织物，在10N的压力下静置5分钟，机器自动测量织物弹起的角度，包括织物急弹性角和缓弹性角，经纬方向各测5次，求得平均值，折皱回复角越大，织物的抗皱性越好。

2.3 测试结果

将33种织物的经纬方向上急弹性角和缓弹性角整理得图1。

3 结果讨论

3.1 织物折皱回复性能整体分析

对33种面料的急弹性角和缓弹性角进行整体分析，得到经向急弹性角X1、纬向急弹性角X2、经向缓弹性角Y1、纬向缓弹性角Y2均值及离散范围，具体数值见表2。由表2可知，面料中折皱回复角最小值为35.2°，最大值为103.6°；纬向急弹性角均值比其经向急弹性角大2.8°，纬向缓弹性角均值比经向缓弹性角大4.1°。织物纬向急缓弹性角均比经向大，这是由于织物纬密小于经密，纱线与纱线间隙较大，在受到折皱时，纱线较易回复到原始状态，所以织物纬向方向上的急缓弹性角均比经向大。

3.2 织物急弹性角与缓弹性角的关系

将织物经纬方向上的急缓弹性角度做相关分析，可得到关系方程如表3所示。X1、X2、Y1、Y2分别为织物的经向急弹性角、纬向急弹性角、经向缓弹性角和纬向缓弹性角。

如图2所示，织物经纬方向上的急弹性角和缓弹性角相關系数高达0.98以上，建立织物急弹性角和缓弹性角的关系方程，利用该关系方程，在进行这类面料的折皱回复性测试时，就可以只测试急弹性角，计算缓弹性角，以节约时间，提高测试效率。

3.3 影响织物折皱回复性能各因素分析

织物组织结构参数和纤维成分都会对织物的折皱回复性产生影响。组织结构参数包括织物经纬密度/经纬纱线细度/织物组织等。为进一步了解织物结构参数对折皱回复性能的影响，把织物纤维成分和组织结构进行量化。纤维成分量化：取面料中棉纤维成分比例P[棉/涤（60/40）织物的P值为0.6，纯棉织物的P值为1.0]。织物组织结构量化：引入组织结构常数k[18]表征经纬纱的交织程度，平纹组织k取1.0，其他组织k值则按式（1）计算。

其中：S——织物单位组织循环中沿经纱方向经纬纱的交错次数；D——平纹织物相应组织循环中沿经纱方向经纬纱的交错次数。根据式（1）计算，可知斜纹2/2的k值为0.5。

取织物经纬方向上的急弹性角之和、经纬方向上的缓弹性角之和（即织物急弹性总回复角，缓弹性总回复角）来表征织物的折皱回复性能。

将已量化的纤维成分、织物组织、纱线细度、经向紧度、纬向紧度以及其他组织结构参数和经纬方向的急弹性总回复角度、缓弹性总回复角进行单因素相关分析，结果如表4所示。

由表4可知，纤维成分对织物的折皱回复性能影响最大，它与织物急弹性总回复角之和、缓弹性总回复角之和的单相关系数绝对值均在0.90以上；经向紧度、纬向紧度和总紧度对织物的折皱回复性能的复相关系数在0.20～0.40之间，而织物的厚度和单位面积重量与织物折皱回复角度相关不大，可以忽略。

3.3.1 纤维成分对其折皱回复性能的影响

通过单相关分析可知面料的纤维成分对其折皱回复性能影响最大，33种织物中有涤/棉（60/40）和纯棉两种，比较两类织物的折皱回复角度均值可得图3。由图3可知涤棉织物急弹性角度之和比纯棉大55.4°，而缓弹性角之和比纯棉大63.4°。涤棉的急、缓弹性角均比纯棉大50%左右，涤棉的折皱回复性能要远强于纯棉。这是由于棉纤维的弹性较差，而涤纶具有较好的弹性恢复能力，织物在受到折皱时，纤维变形后可以迅速恢复，抗皱能力强。

3.3.2 织物组织对其折皱回复性能的影响

为了分析织物组织对其折皱回复性能的影响，同时排除织物成分的干扰，将33种织物按照面料成分和组织分为4类：纯棉平纹织物、纯棉斜纹织物、涤/棉平纹织物和涤/棉斜纹织物。将这4类织物的急弹性角之和、缓弹性角之和进行比较，如图4所示。对于棉/涤织物，斜纹的急弹性角均值比平纹大13.7°，缓弹性角均值比平纹大11.6°；对于纯棉织物，斜纹的急弹性角均值比平纹大9.4°，缓弹性角均值比平纹大12.3°。对于棉/涤和纯棉织物，斜纹的急、缓弹性角均比平纹大。这是由于相对平纹，斜纹的组织结构松弛，纱线之间的活动余地大，在织物受外力的过程中，纱线容易活动，减少了应力集中，因此折皱回复性能较好。

3.3.3 织物紧度对其折皱回复性能的影响

为了排除织物成分和组织的干扰，分析织物紧度对其折皱回复性能的影响，将涤/棉平纹、涤/棉斜纹、纯棉平纹、纯棉斜纹这4类织物的紧度与其急、缓弹性角进行分析，如图5、图6所示。对于涤棉平纹、纯棉平纹、纯棉斜纹这3类织物，随着织物的总紧度增加，织物的急弹性角是减少的趋势。可见，织物紧度越小，纱线与纱线的间隙越大，纱线的可活动范围也就越大，纱线活动也就越容易。在受到折皱时，纱线越容易回复到原始状态，因此抗皱性能也就越好。

对于涤棉斜纹织物，因为试样数量限制，所以织物紧度与急弹性角的关系趋势是未能反映出它们之间的关系。同时从图中也可看出，33种织物的急弹性角的分布主要受面料成分的影响，涤棉织物急弹性角大于纯棉织物的急弹性角。同时由于织物急弹性角与缓弹性角的高度相关，织物紧度与其缓弹性角的关系趋势也基本相同。

4 結论

33种色织面料急弹性总回复角和缓弹性总回复角分别为115.4°和139.9°，织物急弹性角和缓弹性角高度相关，相关系数达0.98。织物纬向急缓弹性角均高于经向，表现出织物折皱回复性能的各向异性。

纤维成分是影响织物折皱回复性能的重要因素，由于棉纤维的弹性较差，而涤纶具有较好的弹性恢复能力，织物在受到折皱时，纤维变形后可以迅速恢复，抗皱能力强，涤/棉织物折皱回复角度比纯棉大50%。织物结构参数中，紧度越大，织物折皱回复性能越差， 织物紧度与其急弹性角的相关系数为-0.58。斜纹织物的折皱回复角度要比平纹大8%左右，斜纹织物在受力的过程中，纱线容易活动，减少了应力集中，因此抗皱性也较好。

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（作者单位：南通醋酸纤维有限公司，浙江中纺标检验有限公司）