45°斜交布的開(kāi)發(fā)與性能測(cè)試

王克毅 李毓陵 周春燕

(東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，201620)

45°斜交布的開(kāi)發(fā)與性能測(cè)試

王克毅 李毓陵 周春燕

(東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，201620)

通過(guò)將管狀織物沿管子縱向按45°螺旋線裁剪后展開(kāi)，獲得了一種新型結(jié)構(gòu)的機(jī)織物，其經(jīng)紗和緯紗相互垂直，但經(jīng)紗和布邊呈45°夾角。采用剪切條樣法測(cè)試，相同織物規(guī)格45°斜交布的斷裂強(qiáng)力是常規(guī)機(jī)織物的30% ～50%，斷裂伸長(zhǎng)率是常規(guī)機(jī)織物的2.5～4.0倍。管狀織物的折痕對(duì)45°斜交布的拉伸斷裂性能基本沒(méi)有影響。

45°斜交布，管狀織物，螺旋線裁剪，拉伸性能

由相互垂直排列的兩個(gè)系統(tǒng)的紗線，在織機(jī)上按一定規(guī)律交織而成的制品稱(chēng)之為機(jī)織物。常規(guī)機(jī)織物的經(jīng)紗與緯紗互相垂直，且經(jīng)紗與布邊平行，如圖1(a)所示。

圖1 機(jī)織物

本文討論的45°斜交布是指，其經(jīng)紗和緯紗互相垂直但經(jīng)紗和布邊呈45°夾角的機(jī)織物，如圖1(b)所示。這種織物克服了傳統(tǒng)機(jī)織物斜向強(qiáng)力不足的缺點(diǎn)，在包纏帶有錐形或弧形的物體時(shí)平整、服貼，因而能滿足包纏織物的特殊要求。它既可用作航天及國(guó)防工業(yè)一些器件的圓柱形、錐形部分的纏繞織物，也可用作汽車(chē)用簾子布等［1］。國(guó)內(nèi)此領(lǐng)域很少有人深入研究，侯大寅［2］簡(jiǎn)單介紹了這種織物各種生產(chǎn)方法的設(shè)想，李建強(qiáng)等［1］在多臂小樣機(jī)上對(duì)斜緯平紋織物進(jìn)行了試織，張海泉等［3］對(duì)這種織物的開(kāi)發(fā)途徑進(jìn)行了探討。本文將對(duì)斜交布的生產(chǎn)方法和性能進(jìn)行較深入的探討。

1 45°斜交布的制作方法

按照文獻(xiàn)［2］介紹的方法，45°斜交布可由管狀織物沿管子縱向45°螺旋線裁剪后展開(kāi)獲得。將織制好的管狀織物從底部沿管子的軸向繪制45°螺旋線(如圖2所示)，沿此螺旋線裁剪后展開(kāi)，再將織物兩邊進(jìn)行修剪后即為45°斜交布。

圖2 管狀織物裁剪螺旋線

2 45°斜交布的性能測(cè)試

2.1 樣品規(guī)格

按照上述方法，本文采用100%粘膠股線制作了相同規(guī)格的斜交布和常規(guī)機(jī)織物。具體參數(shù)見(jiàn)表1。

2.2 測(cè)試儀器及方法

主要測(cè)試45°斜交布的拉伸斷裂性能。測(cè)試儀器為HD026N+型織物強(qiáng)力儀和WDW-20型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。由于45°斜交布不易拆邊，故采用了剪切條樣法，進(jìn)行對(duì)比的常規(guī)機(jī)織物也采用剪切條樣法來(lái)測(cè)試其拉伸斷裂性能。

表1 樣品規(guī)格

3 結(jié)果與討論

3.1 相同織物規(guī)格的45°斜交布和常規(guī)機(jī)織物的拉伸斷裂性能

3.1.1 斷裂強(qiáng)力分析

圖3為45°斜交布和常規(guī)機(jī)織物的斷裂強(qiáng)力對(duì)比。可以看出相同織物規(guī)格條件下，45°斜交布的經(jīng)向和緯向斷裂強(qiáng)力僅為常規(guī)機(jī)織物的30%～50%。

圖3 45°斜交布和常規(guī)機(jī)織物的斷裂強(qiáng)力對(duì)比

45°斜交布的拉伸斷裂過(guò)程與常規(guī)機(jī)織物基本相似，其受力變形過(guò)程如圖4所示。初始階段拉伸力作用于受拉伸系統(tǒng)紗線上，使該系統(tǒng)紗線由原先的屈曲逐漸伸直，并壓迫非受拉系統(tǒng)紗線，使其更加屈曲。45°斜交布試樣中的紗線和拉伸方向呈45°夾角，試樣寬度為50 mm，試樣中紗線的最大長(zhǎng)度為70.7 mm，夾持長(zhǎng)度為200 mm。試樣中的紗線兩端沒(méi)有同時(shí)被上下夾持器有效握持，如圖5所示。因此，45°斜交布的強(qiáng)力是由紗線間的摩擦力構(gòu)成的，它比常規(guī)機(jī)織物的強(qiáng)力要小得多。隨著進(jìn)一步的拉伸，受拉紗線繼續(xù)伸長(zhǎng)，使得試樣拉伸束腰，如圖4(b)所示。繼續(xù)拉伸，由于試樣中的紗線一直未能被同時(shí)有效握持，而試樣兩端應(yīng)力最集中，因此織物經(jīng)緯紗間的結(jié)構(gòu)最先從中部開(kāi)始解體斷裂，如圖4(c)所示。

圖4 45°斜交布的拉伸受力變形過(guò)程

圖5 被夾持的45°斜交布試樣模型

3.1.2 斷裂伸長(zhǎng)率分析

圖6 為45°斜交布和常規(guī)機(jī)織物的經(jīng)、緯向斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比?？梢钥闯鱿嗤椢镆?guī)格條件下，45°斜交布的斷裂伸長(zhǎng)率是常規(guī)機(jī)織物的2.5～4.0倍。在拉伸過(guò)程中，45°斜交布的伸長(zhǎng)主要是由紗線之間的滑移構(gòu)成的，因此比較大。

3.2 折痕對(duì)45°斜交布拉伸斷裂性能的影響

圖6 45°斜交布和常規(guī)機(jī)織物的斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比

管狀織物在織造過(guò)程中布邊會(huì)存在很深的折痕，靠近上下兩層接縫處的經(jīng)緯紗較布面更緊密，如圖7所示。

測(cè)試無(wú)折痕和帶折痕45°斜交布的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率，其差異率見(jiàn)表2?？梢钥闯觯軤羁椢锏恼酆蹖?duì)45°斜交布拉伸斷裂性能的影響基本可以忽略。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)45°斜交布可以通過(guò)將管狀織物沿管子縱向45°螺旋線裁剪后展開(kāi)而制得。

圖7 帶折痕的45°斜交布

表2 無(wú)折痕和帶折痕45°斜交布拉伸斷裂性能的差異

(2)采用剪切條樣法測(cè)試，相同織物規(guī)格的45°斜交布的斷裂強(qiáng)力是常規(guī)機(jī)織物的30% ～50%，而斷裂伸長(zhǎng)率是常規(guī)機(jī)織物的2.5～4.0倍。因此45°斜交布可用作強(qiáng)力要求不是很高，但對(duì)彈性有一定要求的材料，如傳送帶上的包覆織物等。

(3)管狀織物的折痕對(duì)45°斜交布的拉伸斷裂性能基本沒(méi)有影響。

［1］李建強(qiáng)，梁玉姣，陳小燕.斜緯布小樣試織與性能初探［J］.武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，13(4):33-36.

［2］侯大寅.斜緯布的開(kāi)發(fā)［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，1996(2):15-16.

［3］張海泉，王小大.廣角布開(kāi)發(fā)途徑的探討［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，2001(2):21-22.

Development and performance test of 45°oblique woven fabric

Wang Keyi，Li Yuling，Zhou Chunyan
(College of Textiles，Donghua University)

A new structure of woven fabric，the warp and weft are perpendicular but the warp and fabric edge show 45°，can be obtained by cutting a tubular fabric along with its 45°longitudinal helix.Tests show that 45°oblique woven fabric is quite different from conventional woven fabric in tensile properties due to unique structure.With the same specification，the breaking strength of 45°oblique woven fabric is 30% ～50%of conventional fabric，the breaking elongation is 2.5 ～4.0 times of it.The effect of tubular fabric folds on tensile properties of 45°oblique woven fabric is negligible.

45°oblique woven fabric，tubular fabric，spiral cut，tensile

TS105.3

A

1004－7093(2011)08－0011－03

2011－02－28

王克毅，男，1973年生，講師。研究方向?yàn)榧徔椘吩O(shè)計(jì)及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

李毓陵，E-mail:lylu@dhu.edu.cn