集圈和浮線組織對單面棉針織物物理性能的影響

A.Assefa， N.Govindan

巴赫達爾大學(xué) 埃塞俄比亞紡織和時裝技術(shù)研究所(埃塞俄比亞)

平針、羅紋、雙羅紋和雙反面組織是基本的緯編針織結(jié)構(gòu)，可以從中衍生出其他所有緯編結(jié)構(gòu)。這些基本結(jié)構(gòu)的物理和力學(xué)性能是不同的。由于針織物的結(jié)構(gòu)不同，其用途也不同。不同的組織和組織組合影響針織物的性能。針織物的物理性能取決于線圈結(jié)構(gòu)、組織密度、紗線類型(如環(huán)錠紗、轉(zhuǎn)杯紗或緊密紗)、纖維原料類型、紗線組成及捻度水平等。集圈組織由一個封閉的舊線圈、一個或多個集圈懸弧及成圈線圈組成。集圈線圈會降低織物的長度和縱向彈性，因為集圈上較大的紗線張力會導(dǎo)致其從相鄰的線圈上搶奪紗線，從而使其線圈變小以提供更好的尺寸穩(wěn)定性和形狀保持性。浮線組織由一個已有的線圈、一個或多個浮線及成圈線圈組成。浮線組織織物與其他同規(guī)格的針織物相比更窄，因為浮線拉近了織物中線圈間的距離，從而降低了織物橫向的彈性，使織物的穩(wěn)定性提高(圖1)。

圖1 幾種針織物組織類型

集圈和浮線對緯編針織物的頂破強力有顯著影響。隨著集圈數(shù)量的增加，雙羅紋單面交錯集圈組織、點紋組織(分瑞士式點紋和法式點紋)、單珠地組織和雙珠地組織織物的頂破強力相比全部由成圈線圈組成的平針針織物，逐漸減小。不同的組織具有不同的物理和力學(xué)性能。研究了織物結(jié)構(gòu)對其寬度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，集圈處的線圈會產(chǎn)生變形，并且由于相鄰縱行沒有被拉在一起而具有較寬的基底。本文主要探討3種不同類型的組織(成圈組織、集圈組織和浮線組織)對單面針織物尺寸和舒適性的綜合影響。

1 材料與方法

研究中使用配備有不同類型三角(成圈、集圈和浮線三角)的圓緯機。用于研究的機器規(guī)格參數(shù)與紗線參數(shù)如表1所示。

表1 機器規(guī)格參數(shù)和紗線參數(shù)

編織了3種不同的單面針織衍生結(jié)構(gòu)，分別由集圈組織、成圈組織和浮線組織與成圈組織組合而成。線圈長度指單個線圈以毫米為單位的紗線長度，通過在織物表面標記，然后拆開并拉直紗線后進行測量。懸垂性根據(jù)ISO 9073-9進行測試。面密度的測定按照ISO 3801進行。織物的透氣性、厚度、尺寸穩(wěn)定性(收縮率)和延展性(拉伸和回復(fù)性)分別按照ES ISO 9237，ASTM D 1777-96，ISO 6330和ASTMD 2594的規(guī)定進行測試。

2 結(jié)果與討論

表2列出了雙羅紋單面交錯集圈組織、交叉浮線組織和單面平針組織針織物的一些特性，如厚度、面密度、透氣性和懸垂系數(shù)等。

透氣性是織物舒適性的重要指標，它在將濕氣從皮膚輸送至外部大氣中發(fā)揮重要作用。由表2可以看出，在紗線線密度、線圈長度及機器規(guī)格等編織參數(shù)保持不變的情況下，3種組織結(jié)構(gòu)的針織物的透氣率不同。雙羅紋單面交錯集圈組織針織物的透氣率明顯高于單面平針組織針織物。這是因存在集圈組織所致。通常，當某一給定織物中的集圈組織數(shù)量增加時，織物變得疏松而多孔。由表2可以看出，交叉浮線組織針織物的厚度大于雙羅紋單面交錯集圈組織和單面平針組織針織物。這是由浮線組織的存在所致。浮線組織中浮線自由浮在已有舊線圈的背面，提供未經(jīng)線圈穿套的額外紗線，從而增加了織物的厚度，這也是交叉浮線組織針織物比雙羅紋單面交錯集圈組織和單面平針組織針織物厚的原因。雙羅紋單面交錯集圈組織針織物也比單面平針組織針織物厚，這是因為其包含的集圈紗線掛在已有的舊線圈上，從而相比普通針織線圈增加了其厚度。

織物厚度通常與其透氣性呈間接關(guān)系，即，當織物厚度增加時，其透氣性下降，反之亦然。但本文的測試結(jié)果并未表現(xiàn)出這種相關(guān)性，相反，與薄的織物相比，厚型織物可能具有更高的透氣性。這是由于織物結(jié)構(gòu)的不同(線圈排列方式和線圈形狀不同)所致。由表2可以看出，交叉浮線組織針織物比單面平針和雙羅紋單面交錯集圈組織針織物更厚。這是由于浮線的存在導(dǎo)致的。浮線并非成圈的，而是浮在已有線圈的背面，提供額外的厚度。與單面平針針織物相比，交叉浮線組織針織物具有更高的透氣性，這是由于浮線的存在使其比普通針織物更疏松且多孔所致。

試驗結(jié)果表明，在工藝參數(shù)不變的情況下，針織物結(jié)構(gòu)對織物的面密度也有重要影響，雙羅紋單面交錯集圈組織針織物的面密度高于交叉浮線和單面平針組織針織物。同樣，由于浮線的存在，交叉浮線組織針織物的面密度高于單面平針組織針織物。由表2可知，在其他編織參數(shù)保持不變的情況下，針織物的懸垂性受織物組織結(jié)構(gòu)的顯著影響。交叉浮線組織針織物的懸垂系數(shù)明顯高于單面平針和雙羅紋單面交錯集圈組織針織物。這是由于浮線的存在使相鄰的緯紗彼此連接在一起，從而使交叉浮線組織針織物比單面平針和雙羅紋單面交錯集圈組織針織物具有更大的面料穩(wěn)定性和更小的柔曲性。

表2 不同組織結(jié)構(gòu)針織物的部分織物特性

懸垂性用來描述織物在自身質(zhì)量下的懸垂狀態(tài)。但本文的研究表明，織物質(zhì)量對其懸垂性能的影響較小。如前文所述，雙羅紋單面交錯集圈組織針織物的面密度高于單面平針和交叉浮線組織針織物，但其懸垂系數(shù)值則低于交叉浮線組織針織物。這是由于促使織物穩(wěn)定的線圈形狀和排列方式的不同所致。針織物的懸垂性或柔曲性不僅取決于織物自身質(zhì)量，還取決于線圈的排列方式與線圈形狀。不同針織物的尺寸變化(縮水率)情況如表3所示。3種組織結(jié)構(gòu)針織物的尺寸穩(wěn)定性測試結(jié)果有很大的不同。由于集圈上的紗線張力更高，會從相鄰的線圈上搶奪紗線，從而造成織尺寸減小，以獲得更大的尺寸穩(wěn)定性和形狀保持性。

針織結(jié)構(gòu)織物在使用中經(jīng)拉伸后，將收縮或回復(fù)到原來的尺寸。研究表明，在其他編織參數(shù)保持不變的情況下，針織物的組織結(jié)構(gòu)對織物的縱、橫向延伸性均有顯著影響。表3示出了針織物組織結(jié)構(gòu)對織物延伸性(拉伸回復(fù)性)影響的測試結(jié)果。由圖3可知，當針織物結(jié)構(gòu)中含有集圈組織時，其橫向延伸性顯著增加，而縱向延伸性則顯著降低。

表3 不同組織結(jié)構(gòu)針織物的拉伸延伸率、回復(fù)率和收縮率

試驗表明，單面平針組織針織物的延伸率和回復(fù)率均高于雙羅紋單面交錯集圈組織和交叉浮線組織針織物，這與針織線圈的幾何形狀和排列方式有關(guān)。成圈線圈的延伸性和回復(fù)性高于其他線圈結(jié)構(gòu)(集圈和浮線組織)。交叉浮線組織的縱向延伸率和回復(fù)率比單面平針和雙羅紋單面交錯集圈組織針織物的低，這是因為浮線將相鄰緯紗連接得更緊密，從而降低了織物的橫向彈性，改善了其穩(wěn)定性。即浮線降低了針織物的橫向彈性，提高了織物的縱向彈性。

3 結(jié)論

成圈、集圈和浮線組織可以組合在一起形成不同的組織結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，在給定的織物組織結(jié)構(gòu)中，集圈組織可增加織物的透氣性、面密度、橫向延伸率和縱向收縮率。集圈組織還能提供中等的織物懸垂性、厚度，同時降低織物的縱向延伸率。浮線組織對織物懸垂性、橫向延伸性、織物質(zhì)量、縱向收縮率、厚度和面密度都有顯著影響。與單面平針和雙羅紋單面交錯集圈組織針

織物相比，它的橫向延伸率和回復(fù)率均較低。

浮線組織可為織物提供較高的彎曲剛度、蓬松度和光滑的表面。成圈組織對織物透氣性、面密度和厚度沒有明顯影響，但其織物的懸垂性、延伸率和回復(fù)率均高于集圈和浮線組織織物。由于洗滌后針織物組織的變化，織物寬度方向上出現(xiàn)正收縮。在所有的組織設(shè)計中，縱向縮水率均較高。洗滌(濕松弛狀態(tài))后，線圈變寬且縮短。