薄型织物缝纫平整度客观评价研究

吴丹 柳庆平 王丽娟

摘 要：为探究薄型面料在缝制过程中产生缩皱的原因，选取几种夏季常用薄型面料作为研究对象，通过工业平缝实验测试，利用缩缝率、相关分析法及图像处理技术客观评价薄型面料的缝纫平整度。实验结果显示：经向织物的缩缝率较纬向的大，斜向的缝纫平整度较好；织物缝缩率与克重、厚度之间具有显著的相关性，且负相关，即面料的克重越大，面料的缝纫缩皱程度越小；织物厚度越大，织物越不易缝缩；较小的缝线张力可减小薄型面料缝纫缩皱；同样，塑料压脚可减少缝纫缩皱。

关键词：薄型面料；缝缩率；缝纫工艺；图像处理技术

中图分类号：TS941.6             文献标识码：A              文章编号：1674-2346（2024）02-0027-05

doi：10.3969/j.issn.1674-2346.2024.02.005

An Objective Evaluation Study on the Sewing Flatness of Thin Fabrics

WU Dan    LIU Qingping    WANG Lijuan

（College of Textile Engineering and Art，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036，China）

Abstract： In order to explore the causes of shrinkage of thin fabrics during the sewing process，several commonly used thin fabrics in summer were selected as research objects，and the sewing flatness of thin fabrics was objectively evaluated by using shrinkage rate，correlation analysis method and image processing technology through industrial flat seam experimental tests.The experimental results show that the seam shrinkage rate of warp fabric is larger than that in the weft direction，and the sewing flatness in the oblique direction is better.There is a significant correlation between fabric shrinkage rate，grammage and thickness，and it is a negative correlation.That is，the larger the grammage of the fabric，the less of sewing shrinkage of the fabric.The thicker of the fabric，the less likely the fabric is to shrink.Smaller suture tension reduces the sewing shrinkage of the thin fabric.Similarly， the plastic presser can reduce sewing shrinkage.

Key words： thin fabrics;seam shrinkage;sewing processes;image processing technology

薄型织物具有轻薄、飘逸、通透等特性，是夏季服装最受青睐的面料，随着社会生产力和人民生活水平的不断提高，各季服装均逐渐向超薄化方向发展。但是薄型面料在服装生产加工过程中极易产生缝纫缩皱现象（缝缩），严重影响其生产效率及成品服装外观和穿着效果[1]。织物缝纫缩皱是评价织物可缝性的重要评价参数之一，缝纫缩皱一般包括两层含义：一是服装面料经过缝制加工后长度缩减；二是缝口处产生面外屈曲变形现象。在服装生产加工过程中，织物的缝纫外观平整度好坏是综合反映服装外观质量的重要因素[2]。为了提高缝纫平整度客观评价的准确性，本文选取不同薄型织物，压脚及缝线张力等因素进行缝纫实验，并结合缩缝率、相关分析法和计算机图像处理技术对薄型面料缩皱进行客观评价研究。

1    缝纫缩皱实验

1.1    实验材料

选用6种（编号1～6#）具有代表性且在市场上常见的薄型面料作为研究对象。所有面料均为平纹机织物，厚度<0.24 mm且面密度<100 g/m2，具体参数如表1所示。薄型面料在裁剪及缝纫过程中易出现脱散等现象，因此在实验前需要做一些处理：取试样长度25 cm×6 cm，在离试样上下边缘2.5 cm及左右边缘0.5 cm处划线，正中间画一条直线，取中间的20 cm×5cm作为缝纫实验对象，相同试样测试5次，如图1所示，为同一面料的经向、纬向和斜向。

1.2    实验方法

将6种薄型面料裁剪后自然放置24小时后，使用重工高速平缝机缝纫，缝纫线为402黑色涤纶线，机针针号为9号，线迹密度为11～14针/3cm，单线平缝线迹。为了避免其他因素对结果造成影响，缝纫时除了变量改变以外，其他均采用相同的缝纫条件，为减少人为因素的影响，所有缝纫均由同一人完成且在缝纫过程中不施加外力。

1.3    客观评价方法

1.3.1    缝缩率

缝缩率是缝纫平整度的客观评价方法[3]，缝缩率SS （%）如下：

SS =  × 100% （1）

其中，SS ――缝缩率，%；

L――缝制前缝口长度，cm；

L'――缝制后缝口长度，cm[4]。

1.3.2    相关分析法

相关分析法即通过相关系数来衡量变量之间的紧密程度。为探究织物结构参数与薄型面料缩皱相关性，对织物结构参数与面料缝缩率采用双变量相关性分析[4]。根据数据正态分布与否，分别用Pearson相关系数和Spearman相关系数。相关系数介于-1～1之间，当大于0时为正相关，表示X变量随着Y变量的增大而增大，相关系数小于0时称为负相关，表示X变量随Y变量的增大而减小[5]。

1.3.3    数字化图像处理

除了利用数值量化从长度方向评价织物缝缩程度以外，还可以利用计算机图像处理技术评价缝口横向面外屈曲变形，将缝纫过程产生的面料三维屈曲转化为二维的波纹起伏[6]。图像处理技术第一步是获取图像，使用手机在光线均匀的同一地点拍摄缝纫前后的试样，图像获取之后将图像上的像素点进行灰度化处理，对灰度值进行分析[7]。将获得的灰度图像进行裁剪后采用移动式平均化方法对取样线段平滑滤波处理。之后使用mesh（ ）函数，将滤波后图像进行3D还原，得到3D图，而后取缝纫线迹周围一条线的平整度，用plot（）函数表示，得到取样线段的波形图，通过波形图的起伏程度表征面料的缝缩程度[8]。

2    实验分析

2.1    结构参数对薄型面料缝纫平整度的影响

织物结构参数包括：经纬向，密度，克重，厚度等[9]。以0拔颉？0拔？纬向、45拔毕蚍直鸾胁馐圆⒓扑？种面料的缝缩率，由图2可知，经纬纱相同纤维材料的织物经向缝缩率较纬向大。而2#面料由于经纬向原料不同，使得其纬向缝缩率略大，且导致其斜向的缝缩率变化波动大。整体而言，斜向缝缩率变化波动大，甚至出现负数，但缝迹外观较平整，所以不与经纬向做探讨[10]。

对试样缝缩率和经纬纱密度进行双变量相关性分析，如表2所示。经向缝缩率和纬向缝缩率与经纬纱密度相关性较弱，几乎无相关性，因此经纬向密度对薄型面料缝缩的影响很小。

同样，对织物缝缩率和克重及厚度进行双变量相关性分析，结果如表3所示，织物缝缩率与平方米克重之间具有显著的相关性，且为负相关关系，也就是说，面料克重越大，面料的缝纫缩皱程度越小；织物的缝缩率与织物厚度之间也呈现显著的负相关关系，即织物厚度越大，织物越不易缝缩。

以6#面料为例，将缝纫前后的试样进行灰度化处理后选取缝迹周围的区域，进行计算机图像处理。由图3可看出，三维效果下，经向的拱起程度大于纬向且大于斜向，而斜向平整度和未缝纫前平整度相差无几。与实验缝缩率表征具有一致性，且图像结果表现更直观，更精准。

2.2    缝线张力对薄型面料缝纫平整度的影响

由图4所示，同种面料在缝线张力较低时，缝缩率较小，面料较平整；当缝线张力增大，由低档增加到中档，面料缝缩率增大，缝口缩皱程度加大；当缝线张力由中档增加到高档，缝线张力过大时，面料缝缩率急速增大，缝口缩皱程度大幅增强，表明过大的缝线张力会使得缝口缩皱程度严重，因此缝线张力适当减小可减少薄型面料缝纫缩皱情况。

通过数字化图像处理，由图5可知，三维效果下，缝线张力的拱起程度由低档向高档逐渐递增；二维图像波动也表明随着缝线张力增强，薄型面料缩缝越严重，与实验缝缩率表征具有一致性。

2.3    压脚对薄型面料缝纫平整度的影响

由图6分析，压脚的形状对薄型面料缝缩率的影响远远大于压脚的材质对薄型面料缝缩率的影响：同样是全钢压脚，普通的全钢压脚缝缩率较小，而单边全钢压脚缝缩率急剧增大；而形状相同但材质不同的压脚对面料的缝缩影响较小。因此压脚形状的选择相较于材质的选择对薄型面料缝纫缩皱更为重要，但是缝纫平方米克重较小的面料时，为减少压脚和织物间的摩擦力，可选择塑料压脚，试样缝纫平整度较好。

取1#面料进行计算机图像处理，如图7所示，三维效果下，塑料压脚的拱起程度与全钢压脚差不多，更薄的面料选用塑料压脚缝纫缩皱较小。而单边压脚拱起程度十分明显；而二维图像波动也表明压脚的选择不同对薄型面料缝纫缩皱产生影响。

3    结论

薄型面料的缝纫缩皱受到多方面的影响，包括织物结构参数，缝纫工具的使用以及缝纫工艺参数的设置，本文通过工业平缝实验测试，利用缩缝率、相关分析法及图像处理技术探究面料结构参数，得知缝纫工具的使用以及缝纫工艺会对薄型面料缝纫平整度产生影响，得出如下结论：

（1）对于面料结构参数，薄型面料的经向比纬向更容易缩皱；斜向面料缝迹平整，但由于尺寸稳定性差，会导致缝缩率变化波动较大。织物克重及厚度对织物缝纫缩皱均有影响，织物克重及厚度越大，缝纫时越不容易缝缩。

（2）薄型面料适宜选择较低的缝线张力进行缝纫，过大的缝线张力使得面料缩皱程度加剧。

（3）选择合适的压脚形状比选择合适的压脚材质更为重要；而对于克重及厚度特别小的面料，为减少压脚和织物间的摩擦力，选择塑料压脚最佳。

参考文献

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[3]范蕤.基于模糊神经网络的面料缝纫平整度客观评价研究[D]．苏州：苏州大学，2008.

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[5]武利利.薄型丝织物缝纫工艺条件与缝纫起皱关系研究[D]. 杭州：浙江理工大学，2012.

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[7]郭鑫.基于图像处理的男西装背部弊病检测及修正[D].郑州：中原工学院，2023.

[8]王铭亮，张慧乐，岳晓丽，等.基于数字图像相关法的纱线和织物微观变形测量[J].纺织学报，2022，11（43），52-59.

[9]高雪莲.薄型丝织物物理力学性能与缝纫缩皱关系的研究[D].杭州：浙江理工大学，2011.

[10]吴巧英. 薄丝织物缝纫平整度与织物结构及性能的相关性研究[D].上海：东华大学，2013.

第一作者简介：吴丹，女，在校生。研究方向：纺织科学与工程