织物折皱回复角与其物理力学性能的关系.pdf

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1、第2 9 卷第6 期 2 0 0 8 年6 月 纺织学报 J o u m a lo fT 色x t i l eR e 鸵a r ；c h V 0 1 2 9N o 6 J u n 2 0 0 8 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 ) 0 6 0 0 2 9 0 4 织物折皱回复角与其物理力学性能的关系 张晓婷，高卫东，卢雨正 ( 生态纺织教育部重点实验室( 江南大学) ，江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要针对当前织物抗皱性能的重要评价指标折皱回复角的检测存在工作量大。测量精度低，测试数据不稳定 等问题运用K E s F 风格仪测量织物的弯曲刚度、弯曲滞后矩、拉

2、伸功和织物厚度等物理力学参数，运用s D 【广M 0 0 3 A 折皱回复角试验机按A A T C c6 6 2 0 0 3 测得织物的折皱回复角，在此基础上，建立织物的折皱回复角与织物物理力 学参数之间的线性回归方程。从折皱回复角计算值和实测值的检验结果看，二者的绝对误差小于3 。，相对误差小 于5 ，表明得出的回归方程有较高的应用价值。 关键词织物；折皱回复角；物理力学性能；统计回归 中图分类号：1 s1 0 1 1文献标识码：A R e l a t i o n s h i pb e t w e e nf a b r i c 7 sw r i n l d er e c o V e r ya

3、 n g l e a n di t s p h y s i c a la n dm e c h a l l i c a lp r o p e r t y Z H A N GX i a o t i n g ，G A OW e i d o n g ，L UY u z h e n g ( 砂乜6 D 咖，yo ，D 一以( 肋凡g M n 觇糟盼) ，胧n 括竹矿尉删如n ，i ，缸，榉“ 2 1 4 1 2 2 ，吼i ) A b s t r a c tW r i n k l er e c o v e r ya n d ei st h er s ti I r I p o n a I l te v

4、a l u a t i n gi n d i c a t o ro ff 如r i c s 蚰t i w r i n k l e p e d b m 姗c e B u t m a n yp m b l e n 坞 s u c h曲 h e a 、可 w o r k l o a d ， l o wm e a s u r e m e n ta c c u r a c ya n du n s t a b l e m e a s u r e m e n td a l aa r e 抛s o c j a t e dw j t h h ew n k l er e c o v e r ya 玎一em e a

5、 s u r e m 即t I l lt 王l i sp a p e r ，t l l ep h y s i c a la n d m e c h a I l i c a lp a m I n e t e r s 叭c ha sb e n d i n gr i g i d i t y ，b e n d i n gh y s t e r e s i sI I I o m e m ，t e n s i o nw o r k 肌dt l l i c k n e s so f 铀r i ca r en l e a s u r e d 诵t hK E S - Fi n s t m r n e n t s

6、 ，觚dt h ew r i n k l er e c o v e r ya n g l ei sm e 鹊u 剐w i t hS D L M 0 0 3 A c o r d i n gt ot h es 协d a r d 从T C C6 6 2 0 0 3 O nt h i sb a s i s ，l i n e a rr e g r e s s i o n e q u a t i o nw i t l lp h y s i c a la n d m e c h a n i c a lp 锄m e t e 碍a n dw r i n k l er e c o v e r ya n d ei

7、se s t a b l i s h e d T h ec h e c k i n gI e s u l t sb e t w e e na c t u a l m e a s u r i n gv a l u e 锄dc a l c u l a t i n gv a l u es h o wt h a tt h ea b s o l m ee r r o ri ss m a l l e rt h a n3 。a n dt h er e l a t i V e l ye r m ri s l e s st h 锄5 ，w h i c hi n d i c a t et l I er e g r

8、 e s s i o ne q u a t i o nh 舾b e t t e r 印p l i c a t i o nv a l u e 1 【e yw o r d s胁f i c ；w d n k l er e c o y e r ) a n 出e ；p h y s i c a l 粕dm e c h 柚i c a lp r o p l e n y ；s t a t i s t i c a l 玛目r e s s i 彻 织物的折皱回复性能是表征织物服用性能的重 要指标，从2 0 世纪3 0 年代P e i r c e ，c o i I l s 等人对折 皱的研究开始，不断有学者。2 1

9、探索折皱回复性能 的表征方法。至今为止，常用的评价方法主要有主 观评价方法和客观评价方法2 类。主观评定方法主 要是将试样与标准样卡在标准光源下通过目测进行 比较，评定产品的折皱外观等级。由于是主观分级 评定，人为因素会使测试的结果产生偏差，影响最终 的评级结果。织物抗皱性能客观评价方法是通过测 量折皱回复角进行衡量，其评价方法分别参照G B T 3 8 1 9 1 9 9 7 1 3 和从T C C6 6 2 0 0 3 J ，但折皱回复角 的测试存在着工作量大，测量精度低，测试数据不稳 定等缺陷，其中S D L M 0 0 3 A 折皱回复角试验机仪器 说明中提及3 次测试的结果绝对误差超

10、出1 0 0 时测 试才无效，而国产折皱回复角试验机实际测试时子 样间的绝对误差也很大。 织物的折皱回复角是多个物理力学性能的综合 反映，织物的物理力学参数的测量结果较为稳定。 本文探索建立折皱回复角与相关织物物理力学参数 之间的定量关系，从而通过测试物理力学参数间接 收稿日期：2 0 0 7 一0 7 2 7修回日期：2 0 c r 7 一1 2 0 3 作者简介：张晓婷( 1 9 8 2 一) ，女，硕士生。主要研究方向为织物性能。高卫东，通讯作者，E - m m ：g w d 3 1 6 3 咖。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase fr

11、om www.PDFWatermarkR to remove the watermark 3 0 纺织学报第2 9 卷 得出折皱回复角，为织物抗皱性能评价提供一种可 靠易行的方法。 l 试验 1 1 试样 试样均为经过印染前处理的全棉织物，具体规 格见表1 。 表l 试样规格 T a b 1 S p e c i n c a o l 塔o f 懿u n p 恼 1 2 物理力学指标的确定与测试 织物的折皱实质上是多种变形的组合b 。本文 首先采用K E s F 风格仪测试l l 块样布的弯曲、拉 伸、压缩等物理力学指标，分别为弯曲刚度日、弯曲 滞后矩2 嬲、拉伸线性度r 、拉伸比功胛、拉伸功 回

12、复率R 丁、压缩线性度C 、压缩比功耽、压缩功 回复率尺C 及O 5 和5 0c N c m 2 压力下测得的织物厚 度和r 。，再运用S D L M 0 0 3 A 折皱回复角试验机 按A A T C C6 6 2 0 0 3 测得织物的折皱回复角。这些 指标和折皱回复角测试值的变化情况用C y 值衡 量，结果如表2 所示。 表2 物理力学性能的C y 值 T a b 2C VV a l 眦0 fp h y s i c 山a n dm e c 蛔n i c a Ip m p e n j 慨 2 船。口 毋2 册J 盯。 彤乃? 。折皱回复角 2 0 21 81 31 1 5O 4 8O 3

13、7O 3 5O 3 1 堡 些 墨三：! ! ： 坚 丝 竺 些 O 0 9 8O 0 9 5O 4O 0 9O 0 8 4O ，0 8O 0 7 5O 0 5 注：织物力学指标符号的下标“J ”代表经向，。w ”代表纬向。 由表2 看出，曰J 、2 瑚J 、形瓦、B ，、2 船。、胛。、丁。 7 个指标的C y 值较大，均大于折皱回复角的c y 值 O 3 1 ，而其余8 个指标的C y 值要小得多，不到0 1 ， 因此可以认为曰J 、2 册J 、形玎、B 。、2 册。、形L 、r 。这 7 个指标是影响折皱回复角的主要因素。这7 项指 标和折皱回复角的测试结果见表3 。 表3 试样物理力学

14、性能测试结果 r a b 3 仫tr 器山to fs 锄p l 髑p h y s i c 蚰a n dm 蛔_ I l i c mp r o p e n i 瞄 2折皱回复角与力学参数的回归分析 2 1 回归模型建立 本文用R E G 作线性回归，分别建立经向和纬 向折皱回复角的多元线性回归方程，模型为： y l = 口o + 口l 菇I + 口2 菇2 + 口3 茹3 + 口4 菇4 + 口5 髫5 + 口6 戈6 + 口7 戈7 ( 1 ) ，2 = J 9 0 + 芦l 菇l + 岛茗2 + p 3 菇3 + 盈茹4 + 风茗5 + 凤茗6 + 岛舅7( 2 ) 式中：，。为经向折皱回复

15、角；，：为纬向折皱回复角； 口o 、风为常数项；口l 、口2 、口3 、口4 、口5 、口6 、口7 、卢l 、卢3 、 凤、风、展、岛为各项指标的回归系数；髫。、茗：、髫，、 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第6 期张晓婷等：织物折皱回复角与其物理力学性能的关系 。3 l 菇4 、菇5 、菇6 、菇7 分别代表口J 、2 肋J 、啊、曰。、2 朋。、 时。、r 。 2 2 回归结果 运用s A s 分析软件，根据表3 的测试数据和所 建立的回归模

16、型进行运算，有关的方差分析结果如 表4 所示。 袭4 模型的s A S 回归方差分析 T a b 4S A S 他g 弛s s i o 璐v a r m r 睫a 姐l y s i so ft h em o d e b 由表4 可以看出：经向模型中，F = 7 4 0 4 R 仿 ( 7 ，3 ) = 8 。8 9 ，检验概率P = 0 0 0 24 凡晒( 7 ，3 ) = 8 8 9 ，检验概率P = O 0 0 26 口= 0 0 5 ，可以认为经向模型和纬向模型与 7 项物理力学指标建立的线性关系均是显著的。 最终得到的回归方程为 y l = 2 9 5 2 2 + 2 2 8 5 8

17、 7 茗l 一4 0 0 8 5 3 菇2 6 7 5 4 弗3 + 5 1 9 9 8 4 石4 3 5 5 0 0 3 戈5 + 1 1 3 8 茗6 + 1 6 7 5 0 7 髫7 ( 3 ) ，2 = 一2 4 4 2 8 + 1 8 4 2 0 7 筇1 2 9 8 1 0 0 算2 + 5 0 7 8 算3 + 3 5 6 6 9 9 菇4 2 5 9 2 2 6 菇5 + 1 3 0 4 石6 + 1 9 2 3 8 7 石7 ( 4 ) 从式( 3 ) 、( 4 ) 可以看出，织物的经、纬向折皱回 复角都随着织物经、纬向弯曲刚度的增加而增大，但 随着织物经、纬向弯曲滞后矩的增

18、加而减小，也就是 说织物的弯曲刚度越大，滞后矩越小，织物的折皱回 复性也越好，织物的手感越活络。近年来也有学者 通过对织物折皱回复性能建模，表明织物的折皱回 复力可用弯曲刚度等参数来表征n “】。此外从回归 方程还可看出：随着织物在5 0c N c m 2 压力下所测厚 度r 。的增加，织物的经、纬向折皱回复角随之增 加，这是因为织物越厚，织物的抗折皱性能越 好9 圳】。 2 3 结果验证 把回归方程( 3 ) 、( 4 ) 的计算值与实际测得的经、 纬向折皱回复角进行比较，结果见表5 。表中公式 计算值是将织物物理力学指标代入回归方程所得的 结果，差值为实测值与计算值的差，误差百分比则是 差

19、值的绝对值与实测值的比值。 表5 折皱回复角实测值与公式计算值的比较 T a b 5 C o m p a r i s o nb e t w e e nt e s t I 埒a n dt l 砖伽删吐v I 山砖 o f 恤w r i n k kr 咖v e r ya 1 g l e 由表5 可以看出，回归方程所得的计算值与实 际测得的折皱回复角相比差异不大，差值的绝对值 最大为2 9 l 。，最大的误差百分比为4 9 2 ，可以认 为运用上述回归方程计算被评价织物的折皱回复角 具有很好的可行性。 3结论 1 ) 通过回归分析发现织物的折皱回复角与其弯 曲性能、拉伸性能和压缩性能的7 个指标曰。

20、、2 船。、 啊、B 。、2 黜。、时，、L 均显著相关。 2 ) 利用所得回归方程计算得到的织物折皱回复 角与实测值的绝对误差小于3 0 ，相对误差在5 之 内，表明方程的拟合精度较高。 3 ) 在建立折皱回复角与织物物理力学参数之间 定量关系的基础上，通过测试物理力学参数间接得 出折皱回复角，可避免直接测试折皱回复角工作量 大，测量精度低，测试数据不稳定等问题，从而能更 可靠地评价织物的抗折皱性能。 参考文献： 1 C h e nY ，乃l a oT ，1 m 鹏rB An 删c o m p u t e r i z e dd 啦 q u i 8 i t i 蛐d 舳a l y 8 i ss

21、 y 8 钯mf o rK E s - F Bi 戚m 黜n t s 聊，2 0 0 l ( 9 ) ：7 6 7 7 7 0 2 x uB ， R e e dJA I I l g 叽堋e n t a le v a l u a t i 0 fh b r i c w r i n u e J 聊，1 9 9 5 ( 1 ) ：1 2 8 一1 2 9 3 】G B ，T3 8 1 9 一1 9 9 r 7 纺织品织物折痕恢复性的测定：回 复角法 S 4 从代c6 6 2 0 0 3 W r i I I l 【l er e c o v e r yo f 铀f i c $ ：M v e r y a I

22、 l g l e S 】 ( 下转第3 8 页) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 3 8 纺织学报第2 9 卷 莲 褥 帮 蝈 图3 竹原纤维，毛交织花呢的紫外线透过率 F i g 3 U Vt m n s m i t t a n c eo fb a m h ) 0 ，w o o lw o 瑙t e df a b r i c s 表1 竹原纤维，毛交织花呢的紫外线透过率 T a b 1U Vt 他碰唧d t 协I l o ft l 抡 b a m

23、b ，w o o l 、v O n s t e df a b r i c s 从表l 可以看出，C 面料对U V A 、U V B 的透过率 最低，D 面料对U V C 的透过率最低。这一结果与紫 外线曲线测试结果一致。 2 4 紫外线防护系数 根据式( 3 ) 计算各竹原纤维，毛交织花呢的紫外 线防护系数，得到A 、B 、C 、D 、E 织物的卯F 值分别 为1 3 、1 4 、2 4 、2 2 、1 0 。可见C 、D 面料紫外线防护系数 较高。与紫外线防护等级标准对比，D 面料和C 面 料具有较好的紫外线防护性能。去除颜色对紫外线 吸收性能的影响，含5 0 竹原纤维的D 面料更具有 开发

24、价值。 3结论 通过对不同比例竹原纤维，毛交织花呢防紫外 线性能的对比得出：c 面料对u v A 、u V B 区域紫外线 吸收率最高，D 面料对紫外线吸收性能仅次于C 面 料，而对u V C 的吸收率最高；竹原纤维含量越高，竹 原纤维毛交织花呢对紫外线的反射性能越好；c 面 料在u V A 、u V B 区域紫外线透过率最低，分别为 4 8 2 和4 2 4 ，D 面料( 含5 0 竹原纤维的面料) 在此2 个区域的紫外线透过率仅次于C 面料，分别 为6 4 2 和4 3 3 ，但对波长较短的u V C 的透过率 最低，为3 0 3 。综合各面料的透过率、吸收率和 反射率可以发现，织物的透过

25、率主要取决于其对紫 外线的吸收率，吸收率越高，织物对紫外线的透过率 就越低。C 、D 面料紫外线防护系数分别为2 4 和2 2 ， 紫外线防护性能最好。撇慨 参考文献： 1 王进美，田伟健康纺织品开发与应用 M 北京：中 国纺织出版社，2 0 0 5 ：7 6 8 6 2 系井彻环保型竹原纤维布料的开发 J 国外纺织技 术，2 0 0 3 ，2 4 ( 1 ) ：2 7 2 8 3 张素俭，许玉妹，高美芬竹原纤维毛交织花呢的开 发 J 毛纺科技，2 0 0 5 ( 5 ) ：4 0 一4 1 4 徐路，郑宇英纺织品防紫外线评定标准 M 北京： 中国标准化出版社，2 0 0 3 5 G B T1

26、 7 0 3 2 一1 9 9 7 纺织品织物紫外线透过率的试验 方法 s 6 As ，Nz S4 3 9 9 S u np m t e c t i v ec 1 0 t h i n g e v a l u a t i o na n d c l a s s i f i c a t i o n S 】 一岬”“ + “叫“ 。啼o ”- _ 一峄州I I 哪制- 州。 忡制一“”- + 啼- - 啼悻斜叫u 州惮十一“ w 。 4 删 ( 上接第3 1 页) 5 孙训方，方孝淑，关来泰，等材料力学 M 4 版北 8 】石风俊，胡金莲，余同希织物折皱弯曲性能的研 京：人民教育出版社，2 0 0 0

27、 究 J 。纺织学报，2 0 0 0 ，2 1 ( 1 ) ：l l 1 4 6 吴有炜试验设计与数据处理 M 苏州：苏州大学 9 】姜为青薄型精纺毛织物折皱性与织物结构的关 出版社，2 0 0 2 ：1 2 6 1 2 7 系 J 现代纺织技术，2 0 0 6 ( 5 ) ：3 0 一3 2 7 石风俊，郑德均织物折皱回复性能建模研究 J 纺 1 0 姚穆，周锦芳，黄淑珍，等纺织材料学 M 2 版北 织学报，2 0 0 7 ，2 8 ( 1 0 ) ：3 8 4 1 京：中国纺织出版社，1 9 9 0 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark