胡 瑜， 缪旭红, 马丕波

(江南大学 教育部针织技术工程研究中心， 江苏 无锡 214122)

组织结构对涤纶经编织物卷边性的影响

胡 瑜， 缪旭红, 马丕波

(江南大学 教育部针织技术工程研究中心， 江苏 无锡 214122)

为减少织物卷边对后道工序带来的影响，对各把梳栉的组织结构配置以及牵拉密度的选择进行了探讨。以55.5 dtex/ 24 f涤纶全牵伸丝(FDY)为原料，生产出7种不同组织和4种不同牵拉密度的两梳经编织物，对其卷边量进行测试，并结合显微镜下的线圈图进行分析。结果表明：随着牵拉密度的增大，经编织物横、纵向卷边量均不断减小，其中牵拉密度对横向卷边的影响要明显大于纵向卷边；两梳同向编织的织物横向卷边性要明显好于反向编织；当前梳组织不变，增加后梳延展线长度时，织物的横、纵向卷边量均不断减少，尤其是横向卷边量下降明显；而当后梳组织不变，增加前梳延展线长度时，织物的横、纵向卷边量均不断增加。

涤纶； 经编织物； 卷边； 组织结构； 牵拉密度

针织物在自由状态下，在布边区域易产生包卷的现象即为卷边[1]，是针织物的的特性之一。无论是经编织物还是纬编织物，都存在一定的卷边现象。由于纱线在编织过程中被迫弯曲，形成线圈，但纱线存在内应力，因此，会朝着使纱线伸直的方向产生作用力，从而引起织物卷边现象[2-3]。织物卷边现象的存在，增加了后整理和缝纫的难度。在实际生产中，也有用热定型和树脂整理等方式[4]来减少织物卷边，但增加后整理的道数无疑会增加生产成本，因此，需探究在不增加工艺流程的基础上，寻找减少织物卷边的方法。

Kurbak等[5]建立了纬平针织物横向卷边几何模型。Ucar[6]研究了纬平针织物卷边距离，以此在织造前进行预测。Gibson等[7-8]研究了经编外衣织物的卷边性能。Minapoor等[9]提出，影响织物卷边的主要因素有织物的组织结构、织物密度以及纱线捻度、线密度、刚度等，其中织物组织结构和织物密度对织物卷边影响最大。Ajeli等[10-11]研究了经编织物弯曲刚度与织物结构、纱线性能之间的关系。

虽已有学者对经编织物的卷边进行研究，但并未提出合理的组织配置方式来减少卷边现象。由于在经编中，以涤纶为原料的应用最为广泛，因此，本文选取涤纶织物进行实验，分析经编两梳涤纶织物不同密度、组织配置等组织结构特点对织物卷边程度的影响，以期为经编织物卷边性研究提供一定的理论参考。

1 实验部分

1.1 实验原料与仪器

原料：用2把梳进行编织，原料为55.5 dtex/24 f涤纶全牵伸丝(FDY)。

仪器：E28的KS4 EL型高速特里科经编机，卷尺，照布镜，电子天平。

1.2 样品制备

采用表1所示的工艺参数进行编织，其中送经量是指编织480横列织物所需要的纱线长度。成品横纵密及面密度见表1，编织速度为900 r/min。编织完成后，每种工艺条件下取3块样布进行测试，每块样布尺寸为20 cm×20 cm。

表1 经编织物生产工艺参数Tab.1 Parameters of warp-knitted fabrics

1.3 测试方法

横纵密测试：沿线圈横列(纵行)方向测量5 cm内的线圈纵行数(横列数)，再换算成1 cm下的织物横(纵)密。

卷边测试：将裁剪好的样布平摊在光滑平整的桌面上，在恒温恒湿环境下静置24 h。然后用卷尺测量样布的尺寸，具体测量部位如图1所示，记录卷边后的最小宽度和长度。将每种条件下3块样布的测试结果取平均值，用横向(纵向)比率K来衡量样布的卷边情况。K越大，则织物的卷边量越小。K的计算公式为

图1 测量方法示意图Fig.1 Measurement method

(1)

式中：a(b)为卷边后样布横向宽度(纵向宽度)；l为原始样布宽度(长度)。

面密度测试：每种条件下分别裁取2块100 cm2的样布，用面密度仪进行称量，取其平均值，并换算成每平方米下的面密度。

2 结果与讨论

2.1 织物卷边

经编织物在沿线圈纵行方向，向工艺正面卷边，称为纵向卷边；沿线圈横列方向，向工艺反面卷边，称为横向卷边。纵向卷边，是因为纱线在成圈后，所形成的线圈在圈柱到延展线的过程中，纱线被迫受到一个向织物反面弯曲的力，如图2(a)所示。从图2(b)中可看到，相互串套的线圈呈现出向织物反面弯曲的现象，因此，在织物的上下两端，线圈不再受到上一线圈或下一线圈的束缚，纱线自身的内应力使纱线向着力图伸直的方向弯曲，因此织物的上下两端向工艺正面卷边。横向卷边是因为纱线从旧线圈中进去又从旧线圈中出来，纱线在圈干与延展线之间弯曲，延展线的两端分别受到2个使其弯曲的力的作用，使延展线两端向织物正面弯曲，因为纱线自身的内应力，延展线部分的纱线会试图伸直，即向织物反面弯曲。

图2 显微镜下3# 织物示意图 (×40)Fig.2 Images of fabric 3# under microscope (×40). (a) Front face; (b) Side face; (c) Back face

2.2 牵拉密度对织物卷边的影响

4种不同牵拉密度下，织物卷边情况如图3所示。从表1可知，随着牵拉密度的增大，织物的横密基本不变，织物纵密增加，面密度相应增加。由图3可知，随着牵拉密度的增大，横向比率和纵向比率不断增大，说明随着牵拉密度的增大，织物的卷边量减少。这是因为，随着牵拉密度的增大，单个线圈的尺寸变小，线圈与线圈间距离更近，使整块织物的稳定性更好，能够克服边缘卷边的力更大，因此，横向卷边减小。

图3 织物在不同密度下的卷边情况Fig.3 Curling of fabric with different densities

随着牵拉密度的增大，纵向比率的增量没有明显变化，而横向比率的增量不断加大，说明牵拉密度的变化对织物横向卷边的影响大于对织物纵向卷边的影响。

2.3 两梳同反向编织对织物卷边的影响

2把梳编织同向组织与反向组织时，织物卷边情况如表2所示。由表可知，2把梳同向编织时织物的纵向比率虽比反向编织时减少了1.72%，但横向比率增加了11.8%，横向的卷边情况要明显好于反向编织。图4示出显微镜下的两梳同向织物(5#)。比较图2(a)和图4(a)可看到，因为图4(a)为同向编织，由于纱线弯曲处力图伸直，使纱线处于歪斜状态，这就使得纱线的一部分内应力得到释放，延展线与圈干之间的弯曲作用减小，特别是进去部分的延展线与同侧圈柱近似呈一条直线，而反向编织时，此段纱线有一定的弯曲，因此，同向编织时织物的横向卷边情况要好于反向编织。

表2 同反向下织物的卷边情况Tab.2 Fabric curling with different guide bar movements

图4 显微镜下的两梳同向织物(×40).Fig.4 Two guide bar with same direction lapping under microscope(×40). (a) Front face; (b) Side face

虽然同向编织时纵向卷边量相较于反向编织时有所增加，但是通过进一步的研究，分别将同向编织织物和反向编织织物的卷边部分展开，可以明显感受到展开反向织物时所需的力要大于展开同向织物。而实验结果却表明其卷边量几乎相同，这可能是因为同向编织时横向卷边量较小，当织物被剪成正方形时，纵向卷边的作用相对明显，使得被测的纵向卷边量较大。从图2(b)和图4(b)中也可看到，反向编织时线圈的侧面弯曲程度要大于同向编织。

2.4 组织配置对织物卷边的影响

当前梳组织不变，增加后梳延展线长度时，织物卷边情况如表3所示。由表可知，当前梳组织不变，增加后梳延展线长度时，织物的横向卷边量和纵向卷边量均不断减少，尤其是横向卷边量下降明显。后梳每增加1个针距的横移，织物的横向比率增加14%以上。这是因为，前梳纱线不受束缚，在内应力作用下，使织物有卷边的倾向。后梳纱线受到前梳纱线的束缚，在织物中起支撑作用。图5示出显微镜下织物反面示意图。当后梳为横跨3针及以上组织时，每个线圈至少有1根延展线经过，当延展线越长时，每个线圈上经过的延展线就越多，这些经过的延展线使得线圈纵行间有一个横向支撑的力，从而使织物卷边量下降，如图5(c)所示。而当后梳组织仅为1-2/1- 0//时，后梳延展线无法起到支撑的作用，因此卷边严重，如图5(b)所示。

表3 增加后梳延展线长度织物卷边情况Tab.3 Fabric curling when increasing second bar underlap

表4示出不同组织配置下织物的卷边情况。比较表中6#和7#、3#和9#、8#和10#织物的卷边量可发现，当后梳组织不变，增加前梳延展线长度时，织物的横向比率和纵向比率均不断减小，说明织物的横向卷边和纵向卷边量不断增加。比较图2(c)和图5(a)可看到，6#织物组织所形成的线圈有一定程度的歪斜，而3#织物组织的线圈基本在一个纵行上，这说明前梳组织对线圈的歪斜程度影响较大，因为前梳线圈不受其他线圈束缚。当前梳延展线越长时，线圈的歪斜程度越大，说明增加组织延展线的长度，会使得形成一个竖直线圈时所需克服的内应力越大，因此，当后梳组织不变时，增加前梳延展线长度，织物的卷边量增加。

表4 不同组织配置下织物的卷边情况Tab.4 Curling of fabric with different structures

3 结 论

本文通过分析不同牵拉密度以及不同组织配置下两梳涤纶经编织物卷边量的变化情况，得出以下结论。

1) 随着牵拉密度的增大，单个线圈的尺寸变小，线圈与线圈间距离更近，使整块织物的稳定性更好，能够克服边缘卷边的力更大，从而使织物横、纵向卷边量不断减小，其中牵拉密度对横向卷边的影响要明显大于纵向卷边。

2) 同向编织时，纱线一部分内应力得到释放，因此，两梳同向编织的织物横向卷边性要明显好于反向编织。

3) 当前梳组织不变，增加后梳延展线长度，织物的横、纵向卷边量均不断减少，尤其是横向卷边量下降明显。

4) 当后梳组织不变，增加前梳延展线长度，织物的横、纵向卷边量均不断增加。FZXB

[1] 陈国强,李倩倩,朱亚楠. 一种抗卷边纬编针织物的织造方法[J].上海纺织科技,2013,41(2):19-20. CHEN Guoqiang, LI Qianqian, ZHU Yanan. A new method to produce none-curling weft knitted fabric[J].Shanghai Textile Science & Technology, 2013,41(2):19-20.

[2] DOYLE P J. Some fundamental properties of hosiery yarns and their relation to the mechanical characteristics of knitted fabrics[J].Journal of the Textile Institute Proceedings,1952,43(1):19-35.

[3] MUNDEN D L. The geometry and dimensional properties of plain-knit fabrics[J].Journal of the Textile Institute Transactions,1959,50(7):448-471.

[4] DAVIES I, OWEN J D. The bending behaviour of warp-knitted fabrics[J].Journal of the Textile Institute,1971,62(4):181-197.

[5] KURBAK Arif, EKMEN Ozgur. Basic studies for modeling complex weft knitted fabric structures: part I: a geometrical model for widthwise curlings of plain knitted fabrics[J].Textile Research Journal,2008, 78(3):198-208.

[6] UCAR Nuray. Prediction of curling distance of dry-relaxed cotton plain knitted fabrics. part 1: theoretical analysis of moments on the loop that force the fabric to curl[J].Journal of the Textile Machinery Society of Japan,2000,46(4):109-117.

[7] GIBSON V L, POSTLE R. An analysis of the bending and shear properties of woven, double-knitted, and warp-knitted outerwear fabrics[J].Textile Research Journal,1978,48(1):14-27.

[8] GIBSON V L, DHINGRA R C, POSTLE R. Bending properties of warp-knitted outerwear fabrics[J].Textile Research Journal,1979,49(1):50-56.

[9] MINAPOOR Sh, AJELI S, HASANI H, et al. Investigation into the curling behavior of single jersey weft-knitted fabrics and its prediction using neural network model[J].Journal of the Textile Institute,2013,104(5):550-561.

[10] AJELI S, JEDDI Ali A A, RASTGO A, et al. An analysis of the bending rigidity of warp-knitted fabrics: a comparison of experimental results to a mechanical model[J].Journal of the Textile Institute,2009, 100(6):496-506.

[11] AJELI S, MINAPOOR Sh. A relationship between dry-relaxed warp-knitted fabric structure and curling distance[J].Journal of the Textile Institute,2012, 103(5):523-531.

Influence of structures on curling performance of polyester warp-knitted fabric

HU Yu, MIAO Xuhong, MA Pibo

(EngineeringResearchCenterforKnittingTechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

For reducing the impact of fabric curling on downstream processing, the organization of different structures and the choice of draw off densities were discussed. 55.5 dtex/24 f fully drawn polyester yarn was used to produce two guide bar warp-knitted fabrics with seven different structures and four different draw off densities. Then curling distances were tested and the curling reasons were analyzed by the microscope. The results showed that with the increase of draw off density, the wale and course-wise curling distance of fabric are decreased, and the influence of draw off density on course-wise curling distance is significantly greater than that of wale-wise. The course-wise curling distance of two guide bar with the same direction lapping is better than that of reverse lapping. When the structure of the first guide bar remains unchanged, the wale and course-wise curling distance of fabrics, especially the course-wise curling, decrease with increasing underlap of the second guide bar. However, the wale and course-wise curling distance of fabrics increase with increasing underlap of the first guide bar when the structure of the second guide bar remains unchanged.

polyester; warp-knitted fabric; curling; structure; draw off density

10.13475/j.fzxb.20160101205

2106-01-11

2016-05-20

国家自然科学基金资助项目(11302085)；江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2015019-20，BY2015019-01);江苏高校优势学科建设工程资助项目(苏政办发(2014)37号)

胡瑜(1992—)，女，硕士生。研究方向为经编产品的研发。缪旭红，通信作者，E-mail:miaoxuhong@163.com。

TS 184.3

A