普丹丹　孔繁荣　陈慰来　苏玉恒　李杨

摘要：为了全面、客观地分析天然彩棉/白棉混纺针织物色泽的影响因素，首先对纱线捻度、织物结构参数对混纺针织物色泽的影响分别进行研究，然后采用离差最大化法对混纺比例、纱线捻度、织物密度3个主要因素对混纺针织物色泽的影响权重进行计算。结果表明，随纱线捻度的增加织物的K/S值增大；当彩棉含量不超过50%时，混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而减小，反之，当彩棉含量超过50%时，混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而增大；100%彩棉织物，随着密度的增加，织物的K/S值呈先增大后减小的趋势；混纺比例、纱线捻度、织物密度3个因素对彩棉/白棉混纺针织物色泽的影响权重分别为：0.545 7，0.317 3，0.137 0。

关键词：天然彩色棉；色泽；混纺比例；纱线捻度；织物密度

中图分类号：TS 114.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2017）05-0033-05

Abstract：To analyze the factors influencing the color and lustre of natural colored cotton/white cotton blended knitted fabrics comprehensively and objectively， the influence of yarn twist and fabric construction on the color and lustre of blended knitted fabrics was studied， and the weights of influence of blending rate， yarn twist and fabric count on the color and lustre of blended knitted fabrics were calculated with maximum deviation method. The result shows that the K/S value of fabric increases with the increase of yarn twist； the K/S value of blended knitted fabric decreases with the increase of fabric count in case that the colored cotton content is less than 50%， and conversely increases with the increase of fabric count in case that the colored cotton content is larger than 50%； concerning 100% colored cotton fabric， the K/S value increases first and then decreases with the increase of fabric count； the weights of influence of blending ratio， yarn twist and fabric count on the color and lustre of colored cotton/white cotton blended knitted fabric are 0.545 7， 0.317 3， 0.137 0 respectively.

Key words：natural colored cotton； color and lustre； blending ratio； yarn twist； fabric count

天然彩色棉是一種本身具备天然色泽的棉纤维[12]，其产品一般不需要经过染色工艺，生产加工过程节能环保[34]。但是由于天然彩色棉的各项性能指标的限制，生产纯纺高支纱产品尚有一定的困难[5]。在实际生产中，天然彩色棉与白棉以不同比例进行混纺，不仅可以在一定程度上改善天然彩色棉纤维的可纺性，提高天然彩色棉产品的性能[6]，还可以解决天然彩色棉产品色泽较单调的问题[7]。

天然彩棉/白棉混纺针织物的色泽除了与彩棉含量有关外，还与纱线的捻度、织物的组织及结构参数等有关。课题组前期的研究已充分认识到彩棉含量与混纺纱线色泽的关系[8]，本文将从混纺比例、纱线捻度、织物密度等3个方面对织物色泽的影响进行研究，以期为天然彩棉/白棉混纺针织物的设计及生产提供参考。

1实验

1.1实验材料

混纺比为10/90、25/75、50/50、60/40的棕色彩棉/白棉混纺纱线以及100%彩色棉纱线，纤度均为14.58 tex。

1.2实验设备

并纱机、倍捻机、手摇横机（红旗马牌）、datacolor光谱分析仪SP600X。

1.3实验步骤

a）在并纱机上取各品种纱线的3根并合；

b）在倍捻机上将并合的纱线分别加上492捻/m、720捻/m的捻度；

c）在手摇横机上将纱线编织成3种不同密度的针织物；

d）织物在恒温室内置放24 h，让其自然回缩；

e）利用光谱分析仪测试织物的K/S值、明度、彩度、饱和度，每种试样在不同位置测试5次，取其平均值；

f）用织物密度镜测试织物的密度，每种试样在不同位置测试10次，取其平均值。

2结果与分析

2.1捻度对混纺针织物色泽的影响

加捻不仅对纱线强伸度、纱线体积重量和直径、纱线耐磨性、纱线条干均匀度等有影响，对纱线光泽也有影响。在加捻过程中，处于加捻三角区中的纤维因受张力和加捻的影响，使处于须条中不同部位的纤维产生不同的向心压力，最外层纤维，向心压力最大，最内层最小，甚至为零。所以外层纤维将克服纤维间的阻力向内部挤去，即内转移，而被挤出纤维的向外运动，称为外转移。同时，被挤出的纤维又会因产生了大的向心压力，又挤向内部，以此反复进行。

对0、492、720捻/m 3种捻度下的织物色泽进行测试，K/S值、明度、飽和度、色调的结果见表1。

对于彩棉/白棉混纺纱线，由于彩棉纤维较短，加捻过程中，长度较短的彩棉纤维向外转移，随着捻度的逐渐增大，混纺纱线表面的彩棉纤维也逐渐增多。故随着纱线捻度的增大，混纺纱线色泽也加深，从而也使得织物色泽加深。但由于影响织物的色泽的因素较多，除纱线色泽这个主要因素外，还有纱线的条干均匀度、织物密度、紧度等因素，所以从表1的数据来看，织物的K/S值随纱线捻度的增加而呈增大的趋势，但并没有明显的增加规律。明度、饱和度、色调随纱线捻度的增加基本呈减小的趋势。

2.2结构参数对混纺针织物色泽的影响

影响织物表面色泽的结构参数有：密度、孔隙率、厚度、平方米质量等因素，但孔隙率、厚度、平方米质量这些结构的变化是由基本结构参数——密度的变化引起的[9]，因此，可以只对密度进行分析，测试不同密度下各种混纺针织物色泽的各种指标，从而寻找织物结构参数与色泽的关系。

对不同密度下5种织物的色泽进行测试，K/S值、明度、饱和度、色调的结果见表2。

表2的测试结果表明，密度的变化引起了织物K/S值、明度、饱和度、色调的变化。混纺比例为10/90、25/75、50/50的织物，其K/S值随密度的增加而减小；混纺比例为60/40的织物，其K/S值随密度的增加而增大；100%彩棉织物的K/S值随着密度的增加，先增大后减小。混纺针织物的饱和度、色调随彩棉密度的变化没有明显的变化规律。

这是由于织物密度的改变将引起织物中彩棉所占比例的改变，对于混纺织物，混纺比重越大的纤维在织物密度增大后，其在织物中的比重也将随之增大。彩棉混纺纱中随彩棉含量的变化，织物色泽随之也有所变化。所以，同一混纺比例的纱线，织物的K/S值随密度变化的趋势基本是一致的。在彩棉含量不超过50%时，由于随着织物密度的增大，混纺纱中的白棉比重也随之增大，所以混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而减小。反之，当彩棉含量超过50%时，混纺纱中的彩棉比重也随之增大，混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而增大。对于100%彩棉织物，随着密度的增加，织物的K/S值先增大到某一值，然后呈减小趋势。

3混纺针织物色泽的影响因素分析

为了准确、有效、客观地反映混纺比例、纱线捻度、织物密度等因素对织物色泽的影响，本研究通过客观赋权法确定各因素的影响权重，确定权重系数模块如图1所示。

3.1输入原始矩阵X

设有n个样本的论域X={X1，X2，…，Xn}，每个样本有m个指标，Xi=（Xi1，Xi2，…，Xim）′i=1，2，…n，j=1，2，…m。

表3为彩棉/白棉混纺针织物的各个指标测试结果。运用模糊权重系数确定系统对表中数据进行处理，设表3中测试的样本构成论域X={X1，X2，X3}。其中Xi=（Xi1，Xi2，…，Xi60）′，X1为混纺比例（在运算中，有效值取彩棉含量的百分比）；，X2为纱线捻度，捻/m；X3为织物密度，线圈数/cm2。

3.2规格化矩阵Y

为了得到规格化的矩阵Y（所有元素均为0到1之间的数），本文采用极差规格化法[10]，具体算法如下：

yij=|xij-Xjmin|Xjmax-Xjmin。

4结论

a） 彩棉混纺纱线由于彩棉纤维较短，纺纱时彩棉纤维会向外转移，织物的K/S值随纱线捻度的增加而呈增大的趋势。明度、饱和度、色调随纱线捻度的增加基本呈减小的趋势。

b） 在彩棉含量不超过50%时，混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而减小。反之，当彩棉含量超过50%时，混纺纱中的彩棉比重也随之增大，混纺针织物的K/S值随织物密度的增大而增大。对于100%彩棉织物，随着密度的增加，织物的K/S值先增大到某一值，然后呈减小趋势。

c） 混纺比例、纱线捻度、织物密度3个因素对彩棉/白棉混纺针织物色泽的影响权重分别为：0.545 7，0.317 3，0.137 0。

参考文献：

[1] MATUSIAK M， FRYDRYCH I. Investigation of naturally colored cotton of different origin–analysis of fibre properties[J]. Fibres & Textiles in Eastern Europe， 2014，22（5）：34-42.

[2] MA M， HUSSAIN M， MEMON H， et al. Structure of pigment compositions and radical scavenging activity of naturally greencolored cotton fiber[J]. Cellulose， 2016，23（1）：955-963.

[3] SHIN J， CHOI J. Colorimetric properties， color sensibility and color preferences for mulberry/cotton blended fabrics dyed with natural indigo[J]. Korean Journal of Human Ecology， 2013，22（2）：365-374.

[4] HU X， ZHANG Q， YU H， et al. Quantitative analysis of naturally colored cotton and white cotton blends by UVVIS diffuse reflectance spectroscopy[J]. Journal of Applied Spectroscopy， 2015，81（6）：949-955.

[5] 周旭玲，吴世华，陈彩惠，等.棉/彩棉/绢丝混纺纱线的研制[J].纺织学报，2010，31（1）：32-35.

[6] 普丹丹，陈慰来.天然彩棉/白棉不同混纺比产品的性能研究[J].浙江理工大学学报，2007，24（3）：234-237.

[7] 陈慰来，普丹丹，朱丽萍，等.天然彩色棉/白棉混纺纱线色泽的预测[J].纺织学报，2008，29（2）：57-59.

[8] 王泉，姚佳，李艳清，等.StearnsNoechel模型在天然彩色棉混色中的应用[J].纺织学报，2016，37（1）：93-97.

[9] 陈莉.天然彩色棉吸湿性能及针织物湿舒适性能的研究[D].天津：天津工业大学，2006：62-66.

[10] 姚婧，何聚厚.基于模糊聚类分析的云计算负载平衡策略[J].计算机应用，2012，32（1）：213-217.

[11] 周文坤.模糊偏好下多目标决策的一种客观赋权方法[J].上海大学学报（自然科学版），2004，10（4）：410-412.

（责任编辑：张会巍）