左亞君 王 蕾 高衛(wèi)東

（江南大學(xué)，江蘇無錫，214122）

織物在使用、穿著和洗滌過程中容易受到外力作用發(fā)生塑性彎曲變形而形成折皺，織物抵抗此類折皺的能力稱為抗皺性。抗皺性通常是指在力作用下產(chǎn)生折痕后的回復(fù)程度，也稱為折皺回復(fù)性［1］。折皺回復(fù)性影響織物的外觀和平整性，折皺回復(fù)性和平整度是織物保形性常用性能指標(biāo)。國內(nèi)外學(xué)者對保形性進(jìn)行了一系列的研究。申美麗等分析紗線捻度對純棉織物折皺回復(fù)性的影響，發(fā)現(xiàn)在一定捻度范圍內(nèi)，折皺回復(fù)性能隨捻度的增加而增強(qiáng)［2］。魏艷紅等研究不同組織結(jié)構(gòu)對織物保形性能的影響，通過改變紡紗方式與優(yōu)選組織，開發(fā)了一種細(xì)號高保形襯衫面料［3-4］。PARIL S 等認(rèn)為棉織物和滌綸織物在洗滌過程中容易受到織物厚度和濕重影響，從而影響洗滌時織物折皺的形成［5-6］。王蕾等研發(fā)了一種基于視頻序列的JN-1 型織物折皺回復(fù)性能動態(tài)測試儀，自動化程度高，可以實現(xiàn)織物試樣的動態(tài)折皺回復(fù)角的測量［7-8］。目前對股線的研究主要集中在捻度、捻系數(shù)、捻向?qū)ζ淇椢镄阅艿挠绊懀槍喚€合股數(shù)對織物性能影響的研究較少。本研究采用不同合股數(shù)捻合得到的9.6 tex紗線，分別織造成相同經(jīng)緯密的平紋、二上二下方平、二上二下左斜紋組織織物，研究不同合股數(shù)紗線和織物組織對織物保形性的影響。

1 試驗部分

1.1 織物折皺回復(fù)性能測試

1.1.1 織物折皺回復(fù)角測試

參照AATCC 66—2014《織物折皺回復(fù)：回復(fù)角法》水平法，采用江南大學(xué)自主研發(fā)的基于視頻序列的JN-1 型織物折皺回復(fù)性能動態(tài)測試儀，對織物折皺回復(fù)過程進(jìn)行圖像采集。試樣受力一致性好，試驗過程中減少人體與試樣的接觸，人為影響因素少，自動化程度高。在織物的正反面選取不同位置經(jīng)緯向試樣各5 塊，剪成40 mm×15 mm 的長方形，壓力負(fù)荷5 N，加壓時間5 min，視頻采集幀率為1 幀/s，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下采集時長5 min，對織物折皺回復(fù)視頻序列進(jìn)行處理，得到折皺回復(fù)角數(shù)據(jù)。

1.1.2 織物折皺回復(fù)率測試

參照美國標(biāo)準(zhǔn)AATCC 202—2014《紡織品相對手感值：儀器法》，每種織物裁取3 塊100 cm2大小的圓形試樣，在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境條件下采用PhabrOmeter 織物手感評價系統(tǒng)測試儀測得織物的折皺回復(fù)率［9］。該測試儀所測的折皺回復(fù)率可以反應(yīng)織物折皺的多向性，折皺回復(fù)率越大，折皺回復(fù)性越好。

1.2 織物平整度測試

參照AATCC 124—2014《織物經(jīng)反復(fù)家庭洗滌后的外觀平整度測試方法》，織物試樣尺寸為380 mm×380 mm，為防止試樣脫邊，對試樣進(jìn)行鎖邊處理。使用美的MFC 型滾筒洗衣機(jī)對織物洗滌一次，采用攤平法晾干。在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境條件下，分別進(jìn)行人工主觀評級和計算機(jī)客觀評價［10-11］，其中客觀評價主要圖像處理步驟包括基于傅里葉變換、頻譜特征提取、支持向量機(jī)。

1.3 織物規(guī)格

選取9.6 tex單紗、4.8 tex×2股線、3.2 tex×3股線和2.4 tex×4 股線，平紋、二上二下方平、二上二下左斜紋3 種組織結(jié)構(gòu)，經(jīng)密787 根/10 cm，緯密394 根/10 cm，制成12 種不同的織物，織物試樣具體規(guī)格如表1 所示。紗線試樣來源于無錫長江精密紡織有限公司，9.6 tex 單紗捻度為122捻/10 cm，4.8 tex 單紗捻度為 179.5 捻/10 cm、3.2 tex 單 紗 捻 度 為 220 捻 /10 cm 和 2.4 tex 單紗捻度為254 捻/10 cm，3 種股線的合股捻度均為136.5 捻/10 cm，則股線捻系數(shù)比值均為1.07，便于對比其性能。所選3 種組織結(jié)構(gòu)具有經(jīng)緯紗共同形成正反面織物的特點(diǎn)，均屬于等支持面織物，避免了經(jīng)緯向結(jié)構(gòu)差異大對測試結(jié)果分析造成的影響。12 種試樣均經(jīng)過相同的整經(jīng)、漿紗、穿經(jīng)、織造、燒毛、退漿處理。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 織物的折皺回復(fù)性

2.1.1 織物折皺回復(fù)角

表2 為經(jīng)緯向折皺回復(fù)角測試結(jié)果。

表2 織物的折皺回復(fù)角

從表2 可知，織物經(jīng)密大于緯密，織物的緯向折皺回復(fù)角大于經(jīng)向。從表2 中的總折皺回復(fù)角結(jié)果可知，當(dāng)織物組織相同時，織物折皺回復(fù)性隨紗線合股數(shù)的增加而明顯變差，織物的最大總折皺回復(fù)角與最小總折皺回復(fù)角兩者相差都在30°以上，主要原因可能是不同細(xì)度單紗捻合成相同細(xì)度的股線，股線的股數(shù)越多，股線中單紗越細(xì)，單紗的捻度越大，單紗中的纖維已有變形，受到外力后易發(fā)生塑性變形，無法回到原始狀態(tài)。捻度過低時，纖維容易發(fā)生滑移，也不易回復(fù)到原始狀態(tài)。平紋和方平組織中雙股線織物折皺回復(fù)性最好，單紗織物僅次于雙股線織物；斜紋組織中單紗織物的折皺回復(fù)性最好。當(dāng)對比不同組織織物時，平紋織物的折皺回復(fù)性比方平和斜紋織物的差，主要是平紋組織結(jié)構(gòu)緊密，組織交織點(diǎn)多且集中，紗線移動范圍小，外力消失后難以回復(fù)到原始狀態(tài)。

2.1.2 織物的折皺回復(fù)率

試樣的織物折皺回復(fù)率測試結(jié)果如圖1所示。

從圖1 可以看出，除了平紋試樣，3 種組織結(jié)構(gòu)織物的折皺回復(fù)率隨著紗線合股數(shù)的增加而大幅度減小，四股線織物折皺回復(fù)性最差。A 組（平紋）織物中雙股線織物折皺回復(fù)率最大，比四股線織物高了近5 個百分點(diǎn)；B 組（方平）和C 組（斜紋）織物中單紗織物的折皺回復(fù)率最高，與四股線織物相差約10 個百分點(diǎn)；平紋組織織物的折皺回復(fù)性明顯差于方平和斜紋組織織物。圖1 中織物折皺回復(fù)率測試結(jié)果數(shù)據(jù)和表2 織物折皺回復(fù)角測試結(jié)果數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)達(dá)到83%，兩者數(shù)據(jù)結(jié)果高度相關(guān)?；貜?fù)角數(shù)據(jù)反映的是回復(fù)階段5 min時的回復(fù)情況，PhabrOmeter 織物手感評價系統(tǒng)測試儀反映的是瞬時回復(fù)結(jié)果。

圖1 織物折皺回復(fù)率

2.2 織物平整度

織物平整度人工評級容易受到生理、心理和環(huán)境的影響，主觀性強(qiáng)，計算試樣的等級平均值。使用傅里葉變換、低通濾波和傅里葉逆變換等方法，找到折皺信息的最佳頻率匹配范圍即折皺貢獻(xiàn)區(qū)間，采集標(biāo)準(zhǔn)模板和織物圖像，對圖像進(jìn)行特征提取和分類識別，實現(xiàn)對織物平整度等級的客觀評定，等級間隔為0.5 級。表3 為織物的平整度等級，圖2 為織物圖像。

表3 織物平整度等級

從表3 和圖2 可知，人工評級結(jié)果為A 組（平紋）中單紗織物平整度等級最高，三股線織物最皺；B 組（方平）織物平整度等級隨股數(shù)增加先增大后減小，其中雙股線織物最平整，四股線織物最皺；C 組（斜紋）中單紗織物平整度等級略高于股線織物0.2 級，紗線股數(shù)對其織物平整度無明顯影響。客觀評級結(jié)果為平紋組織中單紗織物平整度等級最高，股線織物均為1 級；二上二下方平組織織物隨股數(shù)的增加而平整度等級變低，其中單紗織物最平整，等級最高，達(dá)到2 級；二上二下左斜紋組織織物平整度均為2 級，隨合股數(shù)增加無變化。原因可能是隨著股線中單紗捻度的增加，洗滌形成折皺后，回復(fù)阻力大。兩種方法綜合來看，斜紋織物較平整，方平織物次之，平紋織物最皺。原因是斜紋組織交織點(diǎn)少，紗線間容易移動，布面形成折皺后容易恢復(fù)。

圖2 織物的AATCC 等級

3 結(jié)論

（1）在織物折皺回復(fù)性能方面，平紋織物中雙股線織物折皺回復(fù)性最好；二上二下方平織物中單紗和雙股線織物折皺回復(fù)性相近，優(yōu)于三股線和四股線織物；二上二下左斜紋織物的折皺回復(fù)性隨紗線股數(shù)的增加而變差，其中單紗織物的折皺回復(fù)性好于其他織物。

（2）在織物的平整度等級方面，平紋織物中單紗織物相比于股線織物等級更高，更平整；方平織物等級隨紗線合股數(shù)的增大而變低，單紗和雙股線織物較平整；紗線合股數(shù)對斜紋織物平整度沒有顯著影響。

（3）對于織物組織而言，織物結(jié)構(gòu)越松散，交織點(diǎn)少、浮線長，其中的紗線和紗線之間的摩擦束縛越小，相對移動后易回復(fù)到原始狀態(tài)，折皺回復(fù)性和平整度越好，即保形性越好。平紋組織交織點(diǎn)多、浮線短，保形性較差。