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1、第3 l 卷第1 期 2 0 1 0 年1 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 3 1 。N o 1 J a n ，2 0 1 0 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 4 4 - 0 4 线密度和组织结构对牛仔面料保型性的影响 周蛟1 ，王际平2 ，冯新星1 ，陈建勇1 ( 1 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室。浙江杭州3 1 0 0 1 8 ； 2 美国宝洁公司，美国辛辛那提市4 5 2 0 2 ) 摘要针对牛仔服装在穿着时受到外力、环境等因素影响易
2、变形走样的问题，通过分析5 种全棉面料的松弛曲 线图，研究纱线线密度和面料组织结构对牛仔面料保型性的影响。这5 种面料的纱线线密度、经向密度、纬向密度 和组织结构呈现出一定的规律。通过分析他们的松弛曲线图得出：牛仔面料所用的纱线线密度和组织结构对牛仔 面料的保型性有较大影响，即当面料在其他规格相同的情况下，纱线线密度低的牛仔面料其保型性好于纱线线密 度高的面料，组织为3 1 的牛仔面料的保型性能好于组织为2 I 的牛仔面料。 关键词牛仔面料；保型；回复；应力松弛 中图分类号：T S1 1 6文献标志码：A J e a nf a b r i cs h a p er e t e n t i o n
3、a sa f f e c t e db y y a r nl i n e a rd e n s i t ya n df a b r i cs t r u c t u r e Z H O UJ i a 0 1 ，W A N GJ i p i n 9 2 ，F E N GX i n x i n 9 1 ，C H E NJ i a n y o n 9 1 ( 1 T h eK e yL a b o r a t o r yo fA d v a n c e dT e x t i l eM a t e r i a l sa n dM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l
4、 o g y ，Z h e j i a n g S c i T e c hU n i v e r s i t y ，H a n g z h o u ，Z h e j i a n g 3 1 0 0 1 8 ，C h i n a ；2 P & G ，C i n c i n a t i4 5 2 0 2 ，U S A ) A b s t r a c tT h es h a p eo fj c a nw i l lb e c h a n g e dd u et ol o n gt i m eu s e T h ef a c t o r s t h a ta f f e c tt h es h a p
5、 e d i s t o r t i o no ft h ej e a n sd u r i n gw e a ri n c l u d ee x t r af o r c ea n de n v i r o n m e n t T oi m p r o v et h es h a p er e t e n t i o n c a p a b i l i t yo fj e a nf a b r i c s ，f i v ek i n d so fj e a nf a b r i c sw e r es e l e c t e dt os t u d yt h er e l a t i o n
6、 s h i pb e t w e e n s p e c i f i c a t i o n sa n ds h a p er e t e n t i o no fj c a nf a b r i c s T h ey a r nc o u n t ，w a r pa n dw e f td e n s i t i e s ，a n ds t r u c t u r e o fj c a nf a b r i c ss h o wac e r t a i nd e g r e eo fr e g u l a r i t y I ti sf o u n db ya n a l y z i n
7、gt h e i rr e l a x a t i o nc u r v e st h a tt h e y a r nc o u n ta n do r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r eo ft h ed e n i mf a b r i ch a v eg r e a ti m p a c to ns h a p er e t e n t i o n ，t h a ti s ， w h e nd e n i mf a b r i cs p e c i f i c a t i o n si no t h e rc i r c u m s t a
8、 n c e sa r et h es a m e ，t h ef i n n e rt h ey a r n t h eb e t t e rt h e p e r f o r m a n c eo fs h a p er e t e n t i o n A sf o rs t r u c t u r e ，t h es h a p er e t e n t i o no f3 1i Sb e t t e rt h a nt h a to f2 1 K e yw o r d sj e a nf a b r i c ；s h a p er e t e n t i o n ；r e c o v
9、e r y ；s t r e s sr e l a x a t i o n 牛仔面料自1 8 7 3 年问世以来，一直以其粗犷、 洒脱、舒适、耐穿的风格深受人们青睐，且作为重要 的服装面料，在世界纺织品交易中占有相当大的份 额。然而牛仔面料在生产制作和穿着服用过程 中，经常受到各种外力的作用和环境的影响而产生 各种各样的变形，以致服装造型走样，从而严重影响 了服装的外观旧1 ，尤其是牛仔服装膝盖、肘部的起 拱变形一1 。目前牛仔服装保型性的测试主要有抗 皱性实验H 1 、塞拉尼斯起拱实验”1 、Z w e i g l e 起拱实 验。、原纺织工业部颁布的织物起拱实验等，这些 都是以间接实验手段
10、来表现其力学性能。松弛实验 多见于弹性纱线的性能研究，但鲜见于面料性能的 研究。本文通过牛仔面料的拉伸松弛实验，直接表 现其力学性能，进而对影响牛仔面料保型性的因素 收稿日期：2 0 0 8 1 2 2 5 修回日期：2 0 0 9 0 6 1 2 基金项目：9 7 3 计划前期研究专项课题( 2 0 0 8 C B 6 1 7 5 0 6 ) ；长江学者和创新团队发展计划资助项目( I R T 0 6 5 4 ) ；美国P & G 公司研 究基金资助项目( 0 7 0 5 0 1 J ) 作者简介：周蛟( 1 9 8 3 一) ，男，硕士生。主要研究方向为纺织新材料及其产品。陈建勇，通讯作者
11、，E - m a i l ：e j y z i s t e d u c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 期周蛟等：线密度和组织结构对牛仔面料保型性的影响 4 5 进行研究。 1 实验部分 1 1 实验材料 从2 0 种牛仔全棉面料中选出5 种具有代表性 的面料作为实验样布，其尺寸为1 4 0m m 3 0m m ，试 样规格如表1 所示。 衰1 试样规格 T a b 1 S p e c i f i c a t i o n so fs
12、a m p l e s 1 2 实验方法 实验仪器：I n s t r o n5 5 4 0 单立柱拉力测试机。夹 持长度为1 0 0m m ，最大伸长率为4 ，拉伸速度为 2 0m m m i n ，保持时间为2 0r a i n 。 实验环境：恒温恒湿，温度为2 0 ，相对湿度 为6 5 。 实验步骤：首先将样布放入恒温恒湿实验室，调 湿4 8h ，然后将样布放在电子强力拉伸仪上拉伸，每 个样布共拉伸4 次，相对于前次拉伸，间隔时间分别 为1 、5 、1 0r a i n o 2 实验结果与分析 2 1纱线线密度对牛仔面料保型性的影响 面料初始松弛曲线图见图1 。可以看出，5 条曲 线在初
13、期，拉力值与时间略成正比例关系，到达最大 值后开始下降，并趋向稳定值。这是由于应力松弛 过程也是高分子链构象变化的过程，纤维拉伸后，分 子链从卷曲构象变到比较舒展的构象。这时，分子 链处于不稳定状态，随时间延长，通过分子链段张力 方向的热运动，内应力逐渐减小。当时间达到一定 值时，分子链热运动逐渐达到稳定状态，内应力逐渐 趋于平衡。 由图1 可以看出稳定拉力值从高到低依次为 5 、1 。、2 、3 、4 。由表2 中1 一5 4 牛仔面料最大拉 力值可知，最大拉力值排序为5 1 2 3 4 。， 可以得知稳定拉力值排序与最大值保持一致，这是 由于牛仔面料在纬纱线密度、纬向密度、经向密度和 图1
14、牛仔面料初始松弛曲线图 F i g 1O r i g i n a lR e l a x a t i o nc u r v eo fa l lj e a nf a b r i c s 组织结构相同的情况下，随着经纱线密度越来越大， 经向强度也越来越高，且由线密度大的纱线织成的 经密相同的织物，其紧度较大。，织物变厚，由于经 纱比表面积的增加，经纬纱线间接触面积增大，则经 纬纱线间摩擦增大，不利于面料的回复。所以，在其 他规格一致的情况下，牛仔面料经纱线密度越大，面 料经向承受的外力越大，面料越不易变型。 表21 一5 牛仔面料最大拉力值 T a b 2T h em a x i m u mt e
15、n s i l es t r e s so fj e a nf a b r i c s 2 2 纱线线密度对牛仔面料回复性能的影响 实验中对面料回复性能的评价主要依据面料的 位移与拉力曲线图，随着拉伸距离的增加，拉力值逐 渐增大，直到面料内部开始断裂。在面料未拉断的 情况下，拉力值越大，则面料拉伸伸长越长。一般情 况下，织物弹性伸长率制约并影响着织物弹性回复 率，织物伸长能力越大，回复能力越差博。 图2 分别示出2 一4 。牛仔面料的松弛曲线。可 以看出，初始松弛曲线( 曲线0 ) 、间隔1r a i n 后松弛 曲线( 曲线1 ) 、间隔5r a i n 后松弛曲线( 曲线5 ) 和间 隔1
16、 0m i n 后松弛曲线( 曲线1 0 ) 所对应的稳定拉力 值是逐渐增大的，且间隔时间不同，拉力值变化情况 也不同。随着间隔时间的变短，拉力值上升较快，反 之，间隔时间越长，拉力值上升越慢。这是因为面料 在受到外力作用后，休息时间越长，面料的变形回复 效果越好，反之面料的变形回复效果越差。当这些 未充分回复的变形得到累积时，面料的外观和其他 性能就会受到很大的影响。如：长时间多次穿着牛 仔服装，服装的肘部所产生的褶皱和表现出的起拱 现象，严重影响了服装的外观和服用性能。图2 表 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFW
17、atermarkR to remove the watermark - 4 6 纺织学报第3 1 卷 明：曲线1 与初始曲线拉力稳定值的差值、曲线5 与 曲线1 拉力稳定值的差值、曲线1 0 与曲线5 拉力稳 定值的差值各不相同；随着经纱线密度的减小，稳定 值差值逐渐减小，4 试样的曲线1 0 与曲线5 的拉力 稳定值差值几乎为零。这说明面料的伸长变形经过 1 0r a i n 休息后几乎完全回复。由于面料在其他规格 荟 R 捌 时问，s ( a ) 2 。 相同的情况下，随着经纱线密度的减小，面料变薄， 织物覆盖度变小，且由于经纱比表面积的减小，经纬 纱线间接触面积变小，织物空隙变大，纱线间
18、摩擦减 小，面料的回复能力增强。总之，随着面料回复能力 的增强，面料的变形能得到很好的回复，其保型性 就好。 时间s ( b ) 3 注：0 151 0 分别代表间隔0 151 0m i n 。 图2 不同经纱线密度面料的4 次松弛曲线图 F i g 2 R e l a x a t i o nc u r v e so ff o u rf a b r i c sw i t hd i f f e r e n tw a r pl i n e a rd e n s i t y 此外，图2 还表明：经过相同的休息时间，2 、3 面料的拉力值仍然在变化，而4 。面料的拉力值变化 很小，表明2 、3 。面料
19、的伸长率在增加，4 面料的伸 长经过休息已经基本完全回复。同时说明，2 、3 。面 料处于织物结构与纱线共同作用的回复过程中，结 构性的回复过程有弹性能和滞后能一一叫损失，而4 面料回复过程的影响因素中纱线作用占有较大 比例。 2 3 组织结构对牛仔面料保型性的影响 在面料的伸长过程中出现3 种变形：急弹性变 形、缓弹性变形和塑性变形。牛仔面料的组织结构 有2 1 、3 1 、2 1 、3 1 。由表1 知，在5 。面 料与1 。面料经纬纱线密度及经纬向密度相同的情 况下，1 面料组织为2 1 ，5 。面料为3 1 ，则在相 同的面积下1 面料中经纬交织点多于5 。面料。 图3 示出不同组织结
20、构面料的4 次松弛曲线。 可以看出，面料休息1 0m i n 后，1 、5 面料的拉力值 有明显的增加，这说明2 块面料的伸长还在继续，其 回复状态处于织物结构与纱线共同作用的回复过程 中，说明组织结构对面料保型性有影响。 由图3 可以看出，1 牛仔面料的曲线1 与初始 曲线拉力稳定值的差值、曲线5 与曲线1 拉力稳定 值的差值、曲线1 0 与曲线5 拉力稳定值的差值均大 于5 面料的拉力稳定值的差值。图中5 面料的初 始值大于1 面料，这是因为其他规格相同的情况 冬 R 翱 冬 穴 霉l 时间s ( c ) 4 0 时间，s ( a ) 1 时问s C o ) 5 注：0 、1 、5 、1
21、0 分别代表间隔O 151 0r a i n 的松弛曲线。 图3 不同组织结构面料的4 次松弛曲线图 F i g 3 R e l a x a t i o nc u r v e so ff o u rf a b r i cw i t hd i f f e r e n t o r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r e 下，2 1 组织中经纬纱的交织点和经纱的弯曲数多 3 2 O 9 8 7 6 5 4 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove t
22、he watermark 第1 期周蛟等：线密度和组织结构对牛仔面料保型性的影响 4 7 于3 1 组织。即3 1 组织中经纬纱交织点少，经向浮 长长。 另外，由图3 还可看出，组织为2 1 面料的拉力 稳定值差值大于3 1 面料的稳定值差值，说明组织 为3 1 面料的回复性能比2 1 面料的回复性能好。 由于组织为3 1 的面料中经纬纱交织点较少，所以 经纬纱线间接触面积减小，纱线间摩擦减小，经向浮 长长，这有利于面料的变形回复；而组织为2 1 的面 料中经纬纱交织点较多，经纬纱线间接触面积大，纱 线间摩擦增大，且浮长短易导致缓弹性变形与塑性 变形的比例增大，不利于面料的回复。因此，3 1
23、组 织的牛仔面料保型性优于2 1 组织。 3结论 1 ) 在牛仔面料经纬纱所用原料、纬纱线密度、 经纬向密度、组织结构相同，且不考虑面料最大拉伸 变形的情况下，牛仔面料中经纱线密度越大，回复性 能越差；反之，牛仔面料中经纱线密度越小，回复性 能越好，所以，面料的保型性随着经纱线密度的减小 而变好。 2 ) 在牛仔面料经纬纱线所用原料、经纬纱线密 度及密度相同的情况下，组织为3 1 的面料的保型 性优于2 1 组织。 3 ) 随着连续拉伸次数的增加，牛仔面料抵抗拉 伸能力增强，回复能力下降，但超过其最大抵抗拉伸 力时，面料结构遭到破坏，面料保型性变差，因此，穿 着牛仔服装时不要长时间保持一种姿势
24、，最好隔一 段时间放松1 0r a i n ，可回复其部分变形。 参考文献： 1 武海良，李毅，傅旦，等牛仔布生产与质量控 制 M 北京：中国纺织出版社，2 0 0 2 ：1 1 2 W UH a i l i a n g ，L IY i ，F UD a n ，e ta 1 D e n i mP r o d u c t i o n a n dQ u M i t yC o n t r o l M B e r i n g ：C h i n aT e x t i l e A p p a r e lP r e s s ，2 0 0 2 ：1 一1 2 2 梁建芳织物及服装的形态稳定性研究 J 郑州纺 织
25、工学院学报，2 0 0 1 ，1 2 ( 4 ) ：3 6 3 9 L I A N GJ i a n f a n g T e x t i l ea n da p p a r e lr e s e a r c ho nt h e s t a b i l i t yo ft h ef o r m J Z h e n g z h o uT e x t i l eI n s t i t u t eo f T e c h n o l o g yJ o u r n a l ，2 0 0 1 ，1 2 ( 4 ) ：3 6 3 9 杨宝娣服装的起拱变形 J 国外丝绸，1 9 9 7 ( 4 ) ： 3 0
26、3 2 Y A N GB a o d i C l o t h i n gd e f o r m a t i o no f t h ea r c h c a m b e r J S i l kT e x t i l e T e c h n o l o g yO v e r s e a s 。 1 9 9 7 ( 4 ) ：3 0 3 2 于伟东纺织材料学 M 北京：中国纺织出版社， 2 0 0 6 ：3 1 8 3 2 1 Y UW e i d o n g T e x t i l eM a t e r i a l s M B e r i n g ：C h i n a T e x t i l e
27、A p p a r e lP r e s s 2 0 0 6 ：3 1 8 3 2 1 T H O M A SW C e l a n e s eb a g g i n gt e s tf o rk n i tf a b r i c s J A mA s s o cT e x t i l eC h e mC o l u o r ，1 9 7 1 ( 3 ) ：2 3 1 2 3 3 G R O N E W A L DKN Z O L LW P r a c t i c a lm e t h o d sf o r d e t e r m i n i n gt h e ”B a g g i n g ”
28、t e n d e n c yi nt e x t i l e J I n t e r T e x t i l eB u lW e a v i n g ，1 9 7 3 ( 3 ) ：2 7 3 2 7 5 姚穆，周锦芳，黄淑珍，等纺织材料学 M 2 版北 京：纺织工业出版社，1 9 8 0 ：5 2 6 5 2 7 ；3 8 0 3 8 8 Y A OM u ，Z H O UJ i n f a n g ，H U A N GS h u z h e n ，e ta 1 T e x t i l eM a t e r i a l s M 2 n de d B e i j i n g ：T e x t
29、 i l e I n d u s t r yP r e s s ，1 9 8 0 ：5 2 6 5 2 7 ，3 8 0 3 8 8 韩嘉坤，王府梅，李俊P 1 1 毛与P E T 毛混纺织物回 弹性能的比较研究 J 江苏纺织，2 0 0 5 ( 2 ) ：2 5 2 7 H A N J i a k u n ，W A N GF u m e i ，L IJ u n P r r w o o la n d P E T w o o lb l e n df a b r i cr e b o u n dp e r f o r m a n c eo ft h e c o m p a r a t i v es
30、 t u d y J J i a n g s uT e x t i l e s ，2 0 0 5 ( 2 ) ： 2 5 2 7 陈克权，华徐龙，蒋燕华，等芳香族聚酯纤维弯曲回 弹性能研究 J 合成纤维工业，2 0 0 3 ，2 6 ( 5 ) ：5 7 C H E NK e q u a n ，H U AX u l o n g ，J I A N GY a n h n a ，e ta 1 S t u d yo n f l e x u r a lr e s i l i e n c eo fa r o m a t i c p o l y e s t e r f i l a m e n t 8 J C
31、 h i n aS y n t h e t i cF i b e rI n d u s t r y ，2 0 0 3 ， 2 6 ( 5 ) ：5 7 张欣，杨国荣，李毅，等服装起拱与力学工程设 计 M 北京：中国纺织出社，2 0 0 2 ：7 6 7 7 ；4 3 4 7 Z H A N GX i n ，Y A N GG u o r o n g ，L IY i ，e ta 1 C l o t h i n g A r c hC a m b e ra n dM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g M B e i j i n g ：C h i n aT e x t i l e A p p a r e lP r e s s ，2 0 0 2 ：7 6 7 7 ， 4 3 4 7 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 3 4 5 6 7 8 9 K r L r L r L r L r L r L r L r L 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark