任务二 掌握织物结构特征与品质评定
一、学习内容引入
日常接触的织物多种多样,如服装用织物的产品又分为内穿和外穿两大类,有的织物适合作为装饰用的产品,如窗帘、墙布等,其性能结构和功能要求截然不同,织物种类如此繁多,它们各有何特点,各类织物是怎样生产的呢?有哪些品种,结构如何?对一块面料该如何进行分析鉴别和品质评定呢?
二、知识准备
单元一 机织物结构与品质评定
常规机织物是由相互垂直的两组纱线,按一定的规律交织而成的织物。其中与布边平行的纱线是经纱,垂直布边的是纬纱(图2-4)。
图2-4 机织物形成示意图
三向织物(图2-5)是由相互相交角度为60°的三系统纱线织成的织物。它具有较好的结构稳定性和各向相同的力学性质,在航空(如飞机翼布、气球外罩)、医疗绷带、塑料增强用织物等方面具有特殊的用途。图中X、Y为经纱,Z为纬纱,O为织物中的小孔。织物中三个方向的纱线,可以采用不同纱特、原料,以适应各种需要。三向织物可以采用机织方法进行生产,在X、Y两种经纱形成梭口时引入纬纱Z,而在下次形成梭口时则必须改变X、Y两种经纱间相邻经纱的顺序。
图2-5 三向织物结构图
(一)机织物结构
1.织物结构的概念 所谓织物结构就是织物中经纬纱相互配置的构造情况。研究织物结构,除了研究经纬纱相互沉浮交错的规律,即织物组织以外,还须研究它们在织物中配置的空间形态。经纬纱在织物中的空间形态称为织物的几何结构。
决定织物结构的有三大要素:经纬纱线密度、经纬纱密度、织物组织。这三个要素不同,经纬纱在织物中的空间形态就不同。进一步说,这三个要素决定着织物的紧密程度、织物厚度与重量,决定着织物中经纬纱的屈曲状态,也决定着织物的表面状态与花纹,从而决定着织物的性能与外观。
2.织物的度量 织物有四个度量,即长度、宽度、厚度与重量。
(1)长度。织物的长度以“米”或“码”为计量单位。通常还用较大的计量单位“匹”。匹长是指一匹织物最外边完整的纬纱之间的距离,用L来表示,单位为米(m)或码(yard,1码=0.9144m)。匹长的大小根据织物的用途、厚度、重量及卷装容量来确定,各类棉织物的匹长为25~40m,毛织物的匹长,一般大匹为60~70m,小匹为30~40m。工厂中还常将几匹织物联成一段,称为“联匹”。厚重织物二联匹,中厚织物采用3~4联匹,薄织物采用4~5联匹。
(2)宽度。织物的宽度是指织物横向的最大尺寸,称为幅宽。用B表示,单位为厘米(cm)或英寸(1英寸=2.54cm)。织物的幅宽根据织物的用途、织造加工过程中的收缩程度及加工条件等来确定。棉织物的幅宽分为中幅及宽幅两类,中幅一般为81.5~106.5cm,宽幅一般为127~167.5cm。粗纺呢绒的幅宽一般为143cm、145cm、150cm,精纺呢绒的幅宽为144cm或149cm。
(3)厚度。织物在一定压力下正反两面间的垂直距离,以“mm”为计量单位。织物按厚度的不同可分为薄型、中厚型和厚型三类,各类棉、毛织物的厚度见表2-3。
表2-3 各类棉、毛织物的厚度
单位:mm
影响织物厚度的主要因素为经纬纱线的线密度、织物组织和纱线在织物中的弯曲程度等。假定纱线为圆柱体,且无变形,当经纬纱直径相等时,在简单组织的织物中,织物的厚度可在2dT~3dT范围内变化。纱线在织物中的弯曲程度越大,织物就越厚。此外,试验时所用的压力和时间也会影响试验结果。
(4)重量。织物的重量通常以单位面积织物所具有的克数来表示,称为单位面积质量,又称为面密度、克重、平方米重量或平方米质量。它与纱线的线密度和织物密度等因素有关。它是织物的一项重要的规格指标,也是织物计算成本的重要依据。
棉织物的单位面积质量常以每平方米的退浆干重来表示,其重量范围一般为70~250g/m2。
毛织物的单位面积质量则采用每平方米的公定重量来表示,计算公式为:
式中:Gk——毛织物的平方米公定重量,g/m2;
G0——试样干重,g;
L——试样长度,cm;
B——试样宽度,cm;
Wk——试样的公定回潮率,%。
精梳毛织物的平方米公定重量范围为130~350g/m2,粗梳毛织物的平方米公定重量范围为300~600g/m2。
由于织物的平方米质量不同,可分为轻薄型织物、中厚型织物及厚重型织物三类。
3.织物组织 织物中经纬纱相互浮沉交错的规律称为织物组织。经纱与纬纱的交叉点称作组织点(图2-6)。经纱浮于纬纱之上的组织点,称为经组织点;纬纱浮于经纱之上的组织点,称为纬组织点。连续浮在另一系统纱线之上的纱线长度称为浮长。连续浮在纬纱之上的经纱长度称作经浮长;连续浮在经纱之上的纬纱长度称作纬浮长。
图2-6 组织点
由交织规律达到重复为止的若干根经纬纱组成的织物基本单元称为完全组织。织物中其余经纬纱的交织均与此完全组织相重复。整个织物就是由无数个完全组织所组成的。研究织物组织,主要就是研究一个完全组织中的经纬纱交织规律。完全组织也称组织循环,常用R表示。
完全组织(图2-7)中,若一系统的每根纱线只与另一个系统交织一次,则该组织被称为基本组织或原组织,是最简单的织物组织,机织物中的基本组织有平纹、斜纹和缎纹三种。小花纹组织是以三原组织为基础加以变化或联合而形成,如山形斜纹布、急斜纹。复杂组织是由若干系统的经纱和若干系统的纬纱所构成使织物具有特殊的外观效应和性能的组织,包括二重组织(多织成厚绒布、棉绒毯等)、起毛组织(如灯芯绒布)、毛巾组织(毛巾织物)、双层组织和纱罗组织等。大提花组织也称大花纹组织,是综合运用前面三类组织形成大花纹图案的织物,多织出花鸟鱼虫、飞禽走兽等美丽图案。
图2-7 完全组织
原组织、小花纹组织、复杂组织一般在踏盘织机或多臂织机上织制,但提花织物必须在提花织机上织制。
4.飞数 相邻的两根纱线上相对应的组织点之间相间隔的另一方向的纱线数,用S表示。有经向飞数和纬向飞数之分(图2-8)。
图2-8 飞数示意图
对于O点来说,A点的经向飞数是2,B点的纬向飞数是-3,C点的经向飞数是-4,D点纬向飞数是5。
(1)平纹组织。由两根经纱和两根纬纱组成一个完全组织,经纬纱每隔一根便交错一次,如图2-9(a)所示。平纹组织是所有组织中交错次数最多的一种组织,织物的正反面基本相同,断裂强度较大。棉织物中细布、平布、粗布、府绸、帆布,毛织物中凡立丁、派力司,麻织物中的夏布,丝织物中乔其纱、双绉等,均采用平纹组织。
图2-9 平纹组织结构图及组织图
(2)斜纹组织。斜纹组织最少要有3根经纱和3根纬纱才能构成一个完全组织,它的显著特征是织物表面呈现明显的连续倾斜的纹路。斜纹的倾斜方向不同,有左斜纹和右斜纹之分。在完全组织中,如果经组织点多于纬组织点数,称为经面斜纹,如果纬组织点多于经组织点数,称为纬面斜纹。如图2-10(b)所示,二上一下右斜纹。
图2-10 斜纹组织结构图及组织图
斜纹组织中经纬纱的交错次数比平纹组织少,因而其单位长度内可含经纬纱的根数比平纹组织多,织物紧密、厚实而硬挺,光泽好。如棉织物中斜纹布、卡其布;毛织物中的毛哔叽、毛华达呢等。此类织物适宜作为春、秋和冬季服装面料。
(3)缎纹组织。一个完全组织内至少要有5根经纱和5根纬纱相互交织,且每根经纱(或纬)上只能有一个经(或纬)组织点,这些单独的组织点既不相邻,且S不能与R有公约数。
缎纹有经面缎纹和纬面缎纹之分。命名时,经面缎纹采用经向飞数来命名,纬面缎纹用纬向飞数来命名(图2-11和图2-12)。
图2-11 缎纹组织结构图及组织图
图2-12 缎纹组织
缎纹组织的交织点最少,浮长最长,织物正反面有明显差异,正面特别平滑而富有光泽,反面粗糙、无光。手感最柔软,强度最低。棉织物中直贡和横贡、毛织物中的贡呢等均属于缎纹组织。
三原组织对比如图2-13和表2-4所示。
表2-4 三原组织的比较
图2-13 三原组织对比图
5.纱线的线密度 织物中经、纬纱的线密度采用特数来表示。表示方法为:将经、纬纱的特数自左向右联写成,如13×13表示经纬纱都是13tex的单纱;28×2×28×2表示经纬纱都是采用由两根28tex单纱并捻的股线;14×2×28表示经纱采用由两根14tex并捻成的股线,纬纱采用28tex的单纱。经纬纱应在国家标准系列中选用。棉型织物在必要时可附注英制支数。如9.7tex×9.7tex(60×60)。毛型织物以前采用公制支数,现在法定计量单位为特数,故附注时应为公制支数。
棉型织物按纱线的线密度不同可分为特细特、细特、中特及粗特织物四类,见表2-5。
表2-5 棉纱的细度分类
织物中经纬线密度的选用取决于织物的用途与要求,应做到合理配置。经纬纱的线密度差异不宜过大,常采用经纱的线密度等于或略小于纬纱的线密度,这样既能降低成本,又能提高织物的产量。
6.织物的密度与紧度
(1)密度。织物密度是指织物中经向或纬向单位长度内的纱线根数,用M表示,有经密和纬密之分。经密又称经纱密度,是织物中沿纬向单位长度内的经纱根数,纬密也相类似。经密和纬密可以用根/10cm表示,也可用根/英寸表示。习惯上将经密和纬密自左向右联写成MT×MW,如236×220表示织物经密是236根/10cm,纬密是220根/10cm(图2-14)。
图2-14 织物密度表示及测试仪器
把织物的幅宽、织物密度及织物中经、纬纱线密度等重要结构参数以连乘的形式表示,称为织物规格(图2-15)。方便商贸时对产品结构特征的了解。织物规格自左向右联写表示方法如下:
如144×28×28×25×360×250,表示织物幅宽为144cm,经纱特数为28tex,纬纱特数纬25tex,经密360根/10cm,纬密为250根/10cm。进出口贸易产品,织物规格常用英制表示,如,表示织物幅宽为69英寸,经纱英制支数为45英支,纬纱英制支数为50英支,经密为116根/英寸,纬密为97根/英寸。
图2-15 织物规格表示方法
大多数织物中,经纬密配置采用经密大于或等于纬密。
不同的织物经纬密的变化范围很大,大多数棉毛织物经纬密在100~600根/10cm。
织物的经纬密度的大小对织物的使用性能和外观风格影响很大。显然,经纬密度大,织物就紧密、厚实、硬挺、坚牢、耐磨;密度小,织物就稀薄、松软、透气。同时,经纬密度的比值也会造成织物性能与风格的显著差异,如平布与府绸、哔叽、华达呢与卡其等。
经纬密只能用来比较同一类组织,相同直径纱线所织成的不同密度织物的紧密程度。当纱线的直径不同时,其织物无可比性。
(2)紧度。织物紧度又称覆盖系数(cover),是指纱线的投影面积对织物面积的比值,用E表示。有经向紧度和纬向紧度之分。根据定义可得经纬向紧度的计算式:
式中:ET、EW——经纬纱紧度;
dT、d W——经纬纱直径,mm;
a、b——相邻两根纱线的中心距,mm;
MT、MW——经纬密,根/10cm。
织物的总紧度E为:
考虑到纱线直径与纱特之间的关系:
则
几种纱线的直径系数见表2-6。
表2-6 纱线的直径系数【/图说】
由上述公式可见,紧度中既包括了经纬纱密度,也考虑了纱线直径的因素,因此较为真实地反映了经纬纱在织物中排列的紧密程度。
各种织物,即使原料、组织相同,如果紧度不同,就会引起使用性能与外观风格的不同。前述织物密度不同对织物的影响,比较确切地说是紧度对织物性能的影响。试验表明,经纬向紧度过大的织物其刚性增大,抗折皱性下降,耐平磨性增加,而耐折磨性降低,手感板硬。而紧度过小,则织物过于稀松,缺乏身骨。
另外,经向紧度、纬向紧度和总紧度三者之间存在一定的制约关系。在总紧度一定的条件下,以经向紧度与纬向紧度比为1时,织物显得最紧密,刚性最大;当两者比例大于1或小于1时,织物就比较柔软,悬垂性好。
7.织物的结构相 经纬纱在织物中相互交错与配置的空间形态称为织物的几何结构。织物的几何结构在不考虑纱线变形的情况下,取决于纱线线密度、经纬纱密度和织物组织。在机织物中,经纱和纬纱交织形成屈曲波状,波峰与波谷之间的高度差,称为屈曲波高,用h表示。有经纱的屈曲波高和纬纱的屈曲波高之分。通过研究发现,经纬纱的屈曲波高之和恒等于经纬纱直径之和,即由于纱线的屈曲波形是连续变化的,为了便于研究和比较,需要设定特定波形状态。经纬纱在特定波形时的几何结构状态称为织物的几何结构相,简称结构相,也称结构阶序。
以两种极端状态(hT=0、h W=0)作为波形的起点和终点,以18L为间隔,得到九个特殊结构状态,称九结构相理论。各结构相的特征值见表2-7。
结构相与屈曲波高之间的关系还可以定量表达成:
表2-7 结构相与屈曲波高的关系结构相与经纬纱屈曲波高的特征值【/图说】
8.织物的支持面 织物在一定压力下与某一平面相接触的面积占织物面积的比例,与织物结构相关系密切,对织物耐磨性影响较大。
“0”结构相:经纬纱直径不等而构成的等支持面织物的结构相。这是一个特殊而非常有用的结构相,一般平布织物结构相均为此。
织物结构相影响织物的外观与性能。例如,各种平布在第5结构相左右,其经纬纱屈曲波高接近,织物支持面大,故布面较平整、耐磨性好。又如,府绸织物在第7结构相左右,经纱屈曲波高,能使经纱显示在织物表面,产生菱形颗粒效应。
几种主要本色棉织物的结构相分布见表2-8。
表2-8 本色棉织物的结构相分布【/图说】
织物中经纬纱的屈曲波高与许多因素有关。一般来说,某一系统纱线的密度较大、线密度较小、初始模量较小、捻度较低时,该系统纱线的屈曲波高就大。
(二)织物的品质评定
根据规定的品质评定标准,对织物品质进行检验,定出其等级,叫品质评定。织物品质评定的目的是促进生产发展,不断提高产品质量,增加经济效益。通过对织物的品质评定,对工厂企业的生产与经营管理可起监督作用。织物的品质评定也是为用户提供优质服务,创产品名牌不可缺少的工作。
织物的品种繁多,用途广泛,不同品种和用途的织物对其性能要求不同。因此必须制定不同的品质评定的标准。织物的品质评定主要根据内在质量和外观疵点进行评定。表示织物内在质量的指标有织物组织、幅宽、经纬向密度、平方米重量、断裂强度等,织物外观疵点是指布面上,肉眼可以观察到的疵点,如破洞、边疵、斑渍、棉结、杂质、错经、错纬等。
经过长期实践,一般认为外衣类织物应重视耐用性与外观性测试;内衣类织物应重视以舒适性、耐用性为主的测试项目,而尺寸稳定性中缩水率是对内衣和外衣均不能忽视的项目。
织物检验方法通常包括仪器检验、感官检验。如毛织物的手感、光泽通常采用感官检验。特殊情况下还可采用穿着试验。下面介绍几种织物的分等规定。
1.本色棉布 本色棉布品质评定按照国家标准GB/T406评定,分别按织物组织、幅宽、密度、断裂强力、棉结杂质疵点格率、棉结疵点格率、布面疵点七项技术要求,以匹为单位进行评等,分为优等、一等、二等、三等,低于三等作为等外。最终,以其中最低一项品等作为该匹布品等。评等规定见表2-9~表2-11。
表2-9 织物组织、幅宽、密度、断裂强力评等
注 当幅宽偏差超过1.0%时,经密偏差为-2.0%。
断裂强力公式表2-10 棉结杂质、棉结疵点格率评等
注 ①棉结杂质疵点格率、棉结疵点格率超过表的规定降到二等以下。
②棉本色布按经纬纱平均特克斯分类为:
细织物:11~20tex(55~29英支);
中粗织物:21~30tex(28~19英支);
粗织物:31tex及以上(18英支及以下)。
表2-11 布面疵点评分限度【/图说】
注 ①每匹布允许总评分=每米允许评分数(分/m)×匹长(m)。
②一匹布中所有疵点评分累计超过允许总评分为降等品。
③0.5m内同名称疵点或连续性疵点评10分为降等品。
④0.5m内半幅以上的不明显横档、双纬满4条评10分为降等品。
2.毛织物 毛织物的品等以匹为单位,按实物质量、物理性能、染色牢度和散布性外观疵点四项检验结果评定,并以其中最低一项定等。分为优等、一等、二等、三等,低于三等为等外,实物质量、物理性能(自身不加降)、染色牢度和散布性外观疵点四项中最低品等有两项以上同时降为二等品或三等品时,则加降一等。
3.丝织物 蚕丝、黏胶长丝、合成纤维长丝的丝织物,其物理指标、染色牢度为内在质量;绸面疵点为外观质量,外观质量和内在质量中密度、幅宽(合成纤维织物中包括长度)按匹评定,其他按批评等。分为优等、一等、二等、三等,低于三等为等外。内在质量的评等,以其中各项指标中最低等级的一项评定。内在质量与外观质量两项评等按其中最低的一项评等,两者都为二等或三等时,再加降一等。
单元二 针织物结构与品质评定
现代针织是由早期的手工编织演变而来的。早期的手工编织是用竹制的棒针或骨质棒针、钩针将纱线编结成一个个互相串套的线圈,最后形成针织物,如图2-16所示,早期手工针织品主要是简单的手巾、围巾、长筒袜、帽子、手套等,后来手工逐渐能编织出组织较复杂的毛衣等制品。
图2-16 针织物的加工工艺
按加工方法分类:分为针织坯布和成形产品两类。
针织坯布:主要用于制作内衣、外衣和围巾。内衣如汗衫、棉毛衫等。外衣如羊毛衫、两用衫等。
成形产品:袜类、手套、羊毛衫等。
按加工工艺分类:分为纬编织物和经编织物。
纬编织物:一根或几根纱线在纬编针织机的横向或圆周方向往复运动形成线圈横列,各个线圈横列串套形成纬编织物。
经编织物:用一组或几组平行排列的经线,于经向喂入经编机的所有工作针上相互串套形成的针织物,一根纱线在一个横列中只形成一个线圈。
(一)针织物的基本结构
针织物的基本结构单元为线圈,它是一条三度弯曲的空间曲线。其几何形状如图2-17所示。
如图2-18所示是纬编织物中最简单的纬平针组织线圈结构图;如图2-19所示是经编织物中最简单的经平组织线圈结构图。纬编针织物的线圈由圈干1—2—3—4—5和延展线5—6—7组成。圈干的直线部段1—2与4—5称为圈柱,弧线部段2—3—4称为针编弧,延展线5—6—7称为沉降孤,由它来连接两只相邻的线圈。经编织物的线圈也由圈干1—2—3—4—5和延展线5—6—7组成,圈干中的1—2和4—5称为圈柱,弧线2—3—4称为针编弧。线圈在横向的组合称为横列,如图2-18中的a—a横列;线圈在纵向的组合称为纵行,如图2-18中的b—b纵行。同一横列中相邻两线圈对应点之间的距离称为圈距,一般以A表示;同一纵行中相邻两线圈对应点之间的距离称为圈高,一般以B表示。
图2-17 线圈模型
图2-18 纬编针织物组织线圈结构
图2-19 经编针织物组织线圈结构
单面针织物的外观,有正面和反向之分。线圈圈柱覆盖线圈圈弧的一面称为正面;线圈圈弧覆盖线圈圈柱的一面称为反面。单面针织物的基本特征为线圈圈柱或线圈圈弧集中分布在针织物的一个面上,如分布在针织物的两面时则称为双面针织物。
(二)针织物的主要物理指标
1.线圈长度 针织物的线圈长度是指每一个线圈的纱线长度,它由线圈的圈干和延展线组成,一般用l表示,如图2-18中的1—2—3—4—5—6—7所示。线圈长度一般以毫米(mm)为单位。
线圈长度可以用拆散的方法测量其实际长度,或根据线圈在平面上的投影近似地进行计算,也常在编织过程中用仪器直接测量输入到每枚针上的纱线长度。
线圈长度决定了针织物的密度,而且对针织物的脱散性、延伸性、耐磨性、弹性、强力及抗起毛起球和勾丝性等有影响,故为针织物的一项重要物理指标。
2.密度 针织物的密度,用以表示一定的纱特条件下针织物的稀密程度,是指针织物在单位长度内的线圈数。通常采用横向密度和纵向密度来表示。
(1)横向密度(简称横密)。指沿线圈横列方向在规定长度(50mm)内的线圈数。以下式计算:
式中:PA——横向密度,线圈数/50mm;
A——圈距,mm。
(2)纵向密度(简称纵密)。指沿线圈纵行方向在规定长度(50mm)内的线圈数。以下式计算:
式中:PB——纵向密度,线圈数/50mm;
B——圈高,mm。
由于针织物在加工过程中容易产生变形,密度的测量分为机上密度、毛坯密度、光坯密度三种。其中光坯密度是成品质量考核指标,而机上密度、毛坯密度是生产过程中的控制参数。机上测量织物纵密时,其测量部位是在卷布架的撑档圆铁与卷布辊的中间部位。机下测量应在织物放置一段时间(一般为24h),待其充分回复趋于平衡稳定状态后再进行。测量部位在离布头150cm、离布边5cm处。
3.未充满系数 针织物的稀密程度受两个因素影响:密度和纱线线密度。密度仅仅反映了一定面积范围内线圈数目多少对织物稀密的影响。为了反映出在相同密度条件下纱线线密度对织物稀密的影响,必须将线圈长度l(mm)和纱线直径f(mm)联系起来,这就是未充满系数δ。
未充满系数为线圈长度与纱线直径的比值。l值越大,f值越小,δ值就越大,表明织物中未被纱线充满的空间越大,织物越是稀松。
4.单位面积的干燥重量 单位面积的干燥重量是指单层针织物每平方米的克重数(g/m2)。它是国家考核针织物质量的重要物理、经济指标。
当已知针织物线圈长度l,纱线线密度Tt,横密PA,纵密PB时,可用下式求得织物单位面积的重量:
式中:y——加工时的损耗率。
如已知所用纱线的公定回潮率为W(%)时,则针织物单位面积的干燥重量Q为:
单位面积干燥重量也可用称重法求得:在织物上剪取10cm×10cm的样布,放入已预热到105~110℃的烘箱中,烘至重量不变后,称出样布的干重Q″,则每平方米坯布干重Q为:
这是针织厂物理实验室常用的方法。
5.厚度 厚度取决于它的组织结构、线圈长度和纱线线密度等因素,一般以厚度方向上有几根纱线直径来表示,也可以用织物厚度仪来测量。
6.收缩率 收缩是指织物在加工或使用过程中,其长度和宽度的变化。可用下式求得:
式中:Y——针织物的收缩率;
H 1——针织物在加工或使用前的尺寸;
H 2——针织物在加工或使用后的尺寸。
针织物的收缩率可有正值和负值,如在横向收缩而纵向伸长时,则横向收缩率为正;纵向收缩率为负。
7.膨松度 膨松度是指单位重量的针织物所具有的体积,计算式如下:
式中:P——针织物的膨松度,cm3/g;
V——针织物试样体积,cm3;
Q″——针织物试样干燥重量,g;
L——针织物试样长度,cm;
B——针织物试样宽度,cm;
t——针织物厚度,cm。
当针织物试样干燥重量用针织物一平方米干燥重量Q(g)表示时,膨松度P的计算式为:
由上式可知,针织物的膨松度与厚度有直接关系。当针织物一平方米干燥重量一定时,厚度越大针织物的膨松度越好。膨松度较好的针织物,其结构较为疏松,手感和保暖性较好。
(三)针织用纱线线密度
针织用棉型纱线线密度用特数表示。针织内衣根据用途不同,选用6~96tex纱。例如,汗布常用18tex、14tex;棉毛布常用18tex、28tex;绒布一般用58tex、96tex。棉线针织物一般选用28×2tex、18×2tex、14×2tex、10×2tex。
针织用毛纱与膨体纱线密度也应用特数表示。以往曾用公支表示,如羊毛衫常选用21/2~48/2公支,膨体纱常选用16/2~41/2公支。
针织用合纤长丝与变形纱(变形丝)的线密度也应用特数表示,以往习惯用旦数表示。外衣织物常用11tex(100旦)、15tex(135旦)、16.7tex(150旦);衬衫一般用5tex(45旦)、5.5tex(50旦);弹力锦纶袜一般用11×2tex(100旦×2),7.7×2tex(70旦×2)。
(四)针织物的基本组织
针织物组织按编织方式可分为纬编织物和经编织物两大类;按组织结构可分为基本组织、变化组织和花色组织。基本组织是所有针织物的组织基础。
1.纬编基本组织
(1)纬平针组织。纬平针组织又称平针组织,广泛应用于内、外衣和袜品、手套生产中。组织结构如图2-20所示,它由连续的单元线图相互串套而成。纬平针织物的两面具有明显不同的外观。图2-20(a)所示为织物正面,正面主要显露线圈的圈柱。成圈过程中,新线圈从旧线圈的反面穿向正面,纱线上的结头、棉结杂质等被旧线圈阻挡而留在反面,故正面平整光洁。图2-20(b)所示为织物反面,反面主要显露与线圈横列同向配置的圈弧。由于圈弧比圈柱对光线有较大的漫反射,因而织物反面较为粗糙暗淡。
图2-20 纬平针组织
(2)罗纹组织。罗纹组织是由正面线圈纵行和反面线圈纵行以一定组合相间配置而成的。罗纹组织的种类很多,根据正反面线圈纵行数的不同配置,有1+1、2+2、3+3罗纹组织等。图2-21所示为1+1罗纹组织结构。它是由一个正面线圈纵行和一个反面线圈纵行相间配置而成的。图2-21(a)所示为自由状态时的结构,图2-21(b)所示为横向拉伸时的结构。因罗纹组织具有良好的弹性和延伸性,故罗纹组织一般宜制作弹力衫以及用作羊毛衫、棉毛衫袖口和袜子收口等。
图2-21 罗纹组织
(3)双反面组织。双反面组织是由正面线圈横列与反面线圈横列相互交替配置而成的,因此,它的正面外观与纬平针组织的反面相似。双反面组织因正反面线圈横列数的组合不同,有许多种类,如1+1、2+2等双反面组织。如图2-22所示为1+1双反面组织。双反面组织的纵向延伸性较其他组织大。
图2-22 双反面组织
2.经编基本组织
(1)经平组织。经平组织的结构,如图2-23所示。在这种组织中,同一根纱线所形成的线圈轮流地排列在相邻的两个纵行线圈中。经平组织针织织物宜作夏季衬衣及内衣。
(2)经缎组织。如图2-24所示是经缎组织的一种。每根纱线先以一个方向有次序地移动若干针距,再以相反方向移动若干针距,如此循环编织而成,其表面具有横向条纹。经缎组织与其他组织复合,可得到一定的花纹效果,常用于外衣织物。
图2-23 经平组织
图2-24 经缎组织
(五)针织物的品质评定
针织物品种多,结构复杂,品质评定的标准和方法也不尽相同。工厂中通常将处于不同加工阶段的针织物分为毛坯布和光坯布。未经染整加工的针织物称为毛坯布;经染整加工后的针织物称为光坯布。毛坯布的品质检验作为企业内部控制质量的手段,一般检验项目有机上(下)线圈长度、机上(下)密度、松弛状态下平方米克重以及布面疵点等,毛坯布品质检验没有统一的标准。针织物品质评定一般只针对光坯布,基本依据是物理指标和机械指标,评定标准可分为国家标准、部颁标准、省级标准、企业标准以及贸易中特别约定的标准等。
1.纬编针织物品质评定 纬编针织物大多以棉型纤维为主要原料,品质评定是依据有关标准进行的。根据国家标准,检验项目分为以下三项。
(1)横向密度和纵向密度(线圈数/5cm)。
(2)一平方米干燥重量(g)。
(3)纵向与横向断裂强力(适用于单面织物,如汗布、绒布)、弹子顶破强力(适用于双面织物,如棉毛布)。
试样采样应在轧光后的稳定状态下进行,以试验结果与国家标准的技术条件中所规定的指标之间的差异最终评定等级等。
2.经编针织物品质评定 经编针织物大多以合成纤维为主要原料,其品质评定以散布性外观疵点和内在质量检验结果评定。内在质量检验项目有幅宽、平方米干燥重量、弹子顶破强力、缩水率和染色牢度。
单元三 非织造布及品质评定
非织造布又称无纺布、不织布,它是由纤维、纱线或长丝用机械、化学或物理的方法使之结合成的片状物、纤网或絮垫。非织造布的真正内涵是不织,它是不经纺纱和织造而制成的布状产品。非织造布是以纤维的形式存在于布中的,而纺织品是以纱线的形态存在于布中的。
(一)非织造布分类
非织造布的种类很多,分类方法也很多。一般可按厚薄分为厚型非织造布和薄型非织造布;也可按使用强度分为耐久型非织造布和用即弃非织造布;还可按应用领域和加工方法分类。
1.按应用领域分 可分为医用卫生保健非织造布,服装、制鞋非织造布,装饰非织造布,工业用非织造布,土木建筑工程非织造布,汽车工业非织造布,农业与园艺非织造布,军事与国防非织造布,其他非织造布。
2.按加工方法分 非织造布的加工主要包括纤维网的制造和固结,按纤维网的制造方法固结的不同,非织造布一般分为三大类,即干法非织造布、湿法非织造布和聚合物直接成网法非织造布。干法一般利用机械梳理成网,然后再加工成非织造布;湿法一般采用造纸法即利用水流成网,然后再把纤维网加工成非织造布;聚合物直接成网法是将聚合物高分子切片通过熔融纺丝直接成网,然后再把纤网加工成非织造布。
非织造布按加工方法分类见表2-12。
表2-12 非织造按加工方法的分类
(1)干法非织造布。短纤维在干燥状态下经过梳理设备或气流成网设备制成单向的、双向的或三维的纤维网,然后经过化学粘合或热粘合等方法制成。这种方法是非织造布中最先采用的新方法,使用的设备可以直接来自纺织或印染工业。它可以加工多种纤维,生产各种产品,生产的产品应用领域十分广阔,薄型、厚型,一次性、永久性,蓬松型、密实型等。从应用角度讲,服装用、装饰用及工业、农业、国防各个领域用的干法非织造布产品应有尽有。
(2)湿法非织造布。湿法非织造布是将天然纤维或化学纤维悬浮于水中,达到均匀分布,当纤维和水的悬浮体移到一张移动的滤网上时,水被滤掉而纤维均匀地铺在上面,形成纤维网,再经过压榨、黏结、烘燥成卷而制成。湿法非织造布起源于造纸技术,但不同于造纸技术。其材料应用范围广,生产速度高,由于纤维在水中分散均匀,排列杂乱,呈三维分布,产品结构比纸蓬松,特别适合做过滤材料。产品的主要用途有食品工业:茶叶过滤、咖啡过滤、抗氧剂和干燥剂的包装、人造肠衣、高透气度滤嘴棒成型材料等;家电工业:吸尘器过滤袋、电池隔离膜、空调过滤等;内燃机及建材工业:各种内燃机(飞机、火车、船舶、汽车等)的空气、燃油和机油过滤及建筑防护基材等;医疗卫生行业:手术服、口罩、床单、手术器械的包覆、医用胶带基材等。
(3)聚合物直接成网。聚合物直接成网是近年发展较快的一类非织造布成网技术,它利用化学纤维纺丝原理,在聚合物纺丝成形过程中使纤维直接铺置成网,然后纤网经机械、化学或热方法加固而成非织造布;或利用薄膜生产原理直接使薄膜分裂成纤维状制品(非织造布)。聚合物直接成网包括纺丝成网法、熔喷法和膜裂法。
①纺丝成网法非织造布:主要有纺丝黏合法,合纤原液经喷头压出制成的长纤网,铺放在帘子上,形成纤维网并经热轧而制成纺丝黏合法非织造布。纺丝黏合法非织造布产品具有良好的力学性能,被广泛用于土木水利建筑领域,如制作土工布,用于铁路、高速公路、海堤、机场、水库水坝等工程;在建筑工程中做防水材料的基布;此外,在农用丰收布、人造革基布、保鲜布、贴墙布、包装材料、汽车内装饰材料、工业用过滤材料等方面具有广泛的应用。
②熔喷法非织造布:熔喷法非织造布是利用高温高速气流的作用将喷射出的原液吹成超细纤维,并吸聚在凝聚帘子或转筒上成网输出,制成熔喷法非织造布。熔喷法非织造布主要用于制作液体及气体的过滤材料、医疗卫生用材料、环境保护用材料、保暖用材料及合成革基布等。
③膜裂法非织造布:膜裂法非织造布是将纺丝原液挤出成膜,然后拉裂薄膜制成纤维网而成。膜裂法可制造很薄、很轻的非织造布,单位面积重量为6.5~50g/m3,厚度为0.05~0.5mm。产品主要用于医疗敷料、垫子等。
(二)非织造布的品质评定
非织造布品种繁多、应用广泛,特别是目前很多非织造布新产品不断涌现,它们所涉及的力学性能及其他有关性能指标很多,所以应根据不同品种和用途制订不同的品质评定标准。而目前各种非织造布的性能试验方法未能完全列入国际标准,现有的一些国际、国家标准,也仅仅包含了非织造布的一些力学性能的最基本的指标。
我国对某些品种的非织造布相继颁布了国家标准和纺织标准,对非织造布的基本力学性能的测试作了规定。同时还规定了一些特殊产品的性能测试方法和标准,如热熔粘合衬布、薄型粘合法非织造布、袋式除尘器用滤料、土工布、造纸毛毯、卫生用薄型非织造布、喷胶棉絮片、金属镀膜复合絮片等。下面以薄型粘合法非织造布的纺织标准FZ/T64004—1993为例,介绍其品质评定的方法。
1.分等规定 薄型粘合法非织造布分等根据力学性能和外观质量评等结果综合评等,以考核项目中最低项等级作为该产品的等级。
2.力学性能评等 力学性能评等以批为单位,分等内容包括平方米重量偏差率、幅宽偏差率、断裂强力、缩水率及热收缩率,以最低项等级为力学性能的等级。具体分等规定见表2-13。力学性能不符合要求者,可加倍抽取试样进行复试,以复试结果为评定依据。
表2-13 薄型粘合法非织造布力学性能评等
3.外观疵点评等 外观疵点评等按卷评定。评定内容有破洞、明显分层、布面均匀性、污渍疵点、明显折皱及豁边。以最低项的品等为外观疵点的等级。具体评等规定见表2-14。
表2-14 薄型粘合法非织造布外观疵点评等
注 拼接最短长度不小于20m。
以上质量标准中所规定的各项指标不是一直保持不变的,随着生产技术的发展和不断满足用户对各种织物的品质需求,每隔若干年就要对原定的品质评定标准进行修订。为了统一和提高国内纺织品标准,满足日益发展的国际贸易和技术交流的需要,我国已积极开展国际标准化工作,学习国际标准先进经验,逐步制定和完善我国纺织品标准。
单元四 混纺织物特性及影响因素
织物的性能由纤维性能、纱线和织物结构等决定,其中纤维性能是决定性因素。通过前面的学习,了解了各种纤维有着自身优良的特性,同时也存在某些不足。因此,在选用纤维时,为了满足织物多方面的要求,采用单一的纤维往往是达不到要求的,必须采用多纤维的混合使用。通过混纺,纤维互相取长补短,降低成本,扩大品种,满足各种不同的需要。下面简略介绍混纺织物性能与纤维性能的关系。
(一)纤维品种的影响
采用某一种纤维参加混纺,都应有一定的目的,起到应有的作用。根据生产及服用实践结果,常用纤维在混纺织物中所起的作用见表2-15。应该指出,许多特种合成纤维,完全可提供超出下表的作用。
表2-15 常用纤维在混纺织物中所起的作用
注 ★★★表示在混纺织物中对某项性能作用显著。
★★表示在混纺织物中对某项性能作用重要。
★表示在混纺织物中对某项性能作用一般。
〇表示对某种性能来说尚可纯纺。
×表示对某种性能来说不适宜纯纺。
(二)混纺比的影响
混纺比是混纺纱线中各混纺纤维干重的重量比例,在选定两种或两种以上纤维混纺时,混纺比的大小,对混纺织物的性能也有一定的影响。因此,使用合理的混纺比也是纺纱首选确定的内容。下面介绍几种常见的混纺织物的混纺比。
1.天然纤维与化学纤维混纺
(1)涤棉混纺。涤棉混纺织物俗称“棉的确良”,这是目前使用最多的棉型混纺织物。织物的性质与混纺比的关系是:若棉与高强低伸型涤纶混纺,织物强力随涤纶的含量的增大而升高。若棉与低强高伸型涤纶混纺,混纺织物的强度与混纺比的关系曲线呈现具有下凹形,涤纶含量必须大于50%后才能使织物的强力大于纯棉织物,如当涤纶的含量为65%时,混纺织物的断裂强力约比纯棉织物提高30%。混纺织物的耐磨性随着涤纶含量的增加而提高,尤其是低强高伸型涤纶与棉混纺后,织物的耐磨性显著提高。如当混入比为65%时,织物的耐磨性可比纯棉织物提高2倍以上,并且织物的抗皱性、缩水性和褶裥保持性随涤纶的混入而显著改善。但吸湿性、抗熔孔性、耐污性及棉型的外观手感方面,随着涤纶含量的增高而下降。
综合混纺织物的各项性能与混纺纱的可纺性,国内一般采用65%的涤纶、35%的棉纤维进行混纺。当然,如果强调混纺织物的舒适性也可采用低于65%的混纺比的涤纶与棉混纺。
(2)涤毛混纺。涤毛混纺织物俗称“毛的确良”,是理想的两种纤维混纺的典型,采用适当的混纺比,能达到纯毛或纯涤纶不能达到的较全面的优异性能——既不失毛织物的风格,又提高了织物的耐用性、洗可穿性,还降低了产品的价格。涤纶与羊毛纤维混纺织物的强力,没有下降现象,特别是羊毛纤维的初始模量、弹性与低强高伸型涤纶更接近,因此羊毛与低强高伸型涤纶混纺效果更好。混纺织物强度随涤纶含量的增加而直线上升,当涤纶含量为25%时,混纺织物强力为纯毛织物的1.4倍,当涤纶含量为50%时,混纺织物强力为纯毛织物的2倍以上。混纺织物的耐磨性、湿态下的抗皱性都将随涤纶含量的增加而明显改善,缩水率也明显下降。当涤纶含量为65%时,基本上具有免烫性,但混纺织物的毛型风格下降,手感变差,透汽、吸湿、保暖、抗污性能也将变差。因此,综合混纺织物的各项性能,为使织物保持毛织物的风格,常用的涤/毛混纺比是65/35、55/45、50/50。
(3)涤麻混纺。涤麻混纺织物俗称“麻的确良”,主要是涤纶与苎麻混纺。由于麻与涤纶两者的伸长能力差异较大,涤麻混纺纱存在明显的二次断裂性,所以涤麻织物在某一混纺比时,出现强力最低值,一般涤纶含量为40%~50%。当涤纶含量超过50%时,织物强力随涤纶的含量的增大而增高,当达到65%时,与纯麻织物强力相当。混纺织物的耐磨性、折皱回复性都随涤纶的含量的增大而提高,缩水性随涤纶含量的增加而减少。吸湿性、透气性、抗起毛起球性随涤纶含量的增加而下降。常用的涤麻混纺比是75/25、70/30、67/33、65/35。
(4)涤丝混纺。涤丝混纺织物俗称“丝的确良”,它是涤纶与绢丝混纺。涤纶可以改善丝织物的抗皱性、缩水性和褶裥保持性,随涤纶含量的增加,织物的吸湿性、透气性、悬垂性等下降。故涤纶混纺比一般为80%~50%,国内多采用65%。
(5)腈毛混纺。腈纶与羊毛混纺效果是比较理想的。它既提高了织物的耐用性,降低了价格,又不失羊毛织物的风格。由于这两种纤维的力学性质差异不大,腈纶的初始模量、强度、伸长、耐磨性均比羊毛纤维大些,所以混纺织物的强力、耐磨性、褶裥保持性、免烫性随腈纶含量的增加而缓慢提高,但混纺织物的缩水性随腈纶含量的增加而明显改善。当腈纶的含量为50%时,混纺织物的缩水率可减少到与纯腈纶相近。由于腈纶的弹性回复性比羊毛差,混纺织物的弹性回复性随腈纶的增加而降低。因为腈纶的相对密度小于羊毛,所以混纺织物的蓬松性、保暖性也随腈纶含量的增加而提高。综合混纺织物的各项性能,腈毛混纺多采用75/25、70/30、60/40、50/50、55/45。
(6)黏毛混纺。黏胶纤维与羊毛混纺多采用毛/黏的形式,即羊毛纤维的含量多于黏胶纤维。混纺的目的是为了降低毛纺织物的成本,又能保持毛织物的风格。黏胶纤维的含量过大,会使织物的强力、耐磨性、抗折皱性、蓬松性明显变差。因此,精纺毛织物的黏胶纤维含量不宜超过30%,粗纺毛织物的黏胶纤维含量不宜超过50%。
(7)维棉织物。加入维纶的目的是为了提高织物的耐磨性。当维纶的含量超过50%时,织物的强力才开始上升,织物的耐磨性显著提高。由于维纶染色较差,价格较高,多采用棉维50/50的混纺比,也有采用棉维67/33的混纺比。
2.化学纤维混纺
(1)涤黏混纺。涤黏混纺是一种互补性很强的混纺方式,其毛型混纺织物俗称“快巴”。其混纺织物的性能与涤棉混纺织物相似,当涤纶的含量不低于50%时,混纺织物能保持涤纶的坚牢、耐磨破、抗皱、尺寸稳定、洗可穿性强的特点。黏胶纤维的混入,改善了织物的透气性,提高了织物的抗熔孔性,降低了织物的起毛起球性和静电现象。涤黏混纺多采用65/35或67/33。
(2)涤腈混纺。涤腈混纺多用于中长织物的生产。织物的特点是:坚牢、具有良好的洗可穿性,但吸湿性较差、静电严重、易沾污。当腈纶含量增加时,产品柔软、厚度增加、毛型感好,含量越大越明显。但腈纶含量超过65%时,混纺织物的强力、伸长、耐磨性、弹性等明显下降。故多以50/50混纺为主。
3.天然纤维与天然纤维混纺
(1)麻棉混纺。麻棉混纺通常是苎麻或亚麻与棉混纺,用作夏令休闲服装面料。随棉的混入,织物的耐折磨性及折皱回复性有所改善,但织物的身骨下降,此外织物表面比较细致。常用麻的含量为45%~55%。
(2)麻毛混纺。麻毛混纺主要是指苎麻与羊毛混纺,是一种较理想的高档混纺产品。两种纤维的互补性很好。混纺织物的弹性、耐磨性、悬垂性随着羊毛纤维的混入而提高,缩水率随着羊毛纤维的混入而降低。当混入羊毛纤维为20%~30%时,混纺织物就具有两种纤维的特性。所以,麻毛混纺多采用80/20、60/40。而且使用低品级的毛就能满足这种要求。
4.三组分混纺
(1)涤毛黏混纺。这种混纺织物的性能接近涤毛混纺的理想配对,但成本却低很多,大多以涤纶为主,混纺比有50/25/25、40/30/30。
(2)毛黏锦混纺。这种混纺织物的性能接近毛黏织物,但耐磨性却因锦纶的加入而大大提高。羊毛的含量多为50%,也有提高到80%的,黏胶纤维的含量比锦纶略高,常用30%~20%,锦纶含量为20%~30%。
(3)涤毛腈混纺。这种混纺织物的性能与涤毛织物非常相似,并且褶裥保持性、免烫性却因锦纶的加入而大大改善,缩水率降低,成本下降。含量常以涤纶为主,一般用50%的涤纶,30%~20%的羊毛、20%~30%的腈纶。
(4)涤腈黏混纺。这种混纺织物中,腈纶赋予织物一定的毛型外观和手感,涤纶对织物的折皱回复性、硬挺度、免烫性、褶裥保持性、耐磨性等起促进作用,黏胶纤维主要用来改善吸湿性、透气性,并降低成本。混纺织物中以涤纶为主,采用涤腈黏的比例有50/30/20、40/40/20。
(5)兔毛锦混纺。这种混纺主要用于针织羊毛衫,其中锦纶的含量为10%,用以提高混纺织物的耐磨性和抗顶破性。
在日常表示中,混纺比例大的纤维写在前面,天然纤维写在前面。
以上讨论了混纺织物的物理性能与常用纤维品种、组分、混纺比间的基本关系,但新纤维的不断涌现,参加混纺的组分和比例不断增加和变化,织物的性能也不断得到丰富和发展。可以充分利用不同纤维的混纺,开发出适合多种用途的产品,满足人们对服装织物的多种需要。
三、学习提高
(1)外销的涤棉混纺织物往往要求具有较强的棉型外观,在不改变混纺比的情况下,可通过哪些主要途径来达到这一要求?
(2)某厂欲生产10×10防羽绒布,其织物经、纬向紧度分别应达到100%和60%才能有效防止羽绒钻出,试设计其经、纬密度。
(3)有两件T恤衫,其他都一样,只是一件由单面平针织物编织而成,而另一件由2×2罗纹织物编织而成,试描述一下你认为它们之间的区别?
(4)列举日常生活中使用非织造产品的情况,并分析为何要选用非织造产品及其加工方法?
(5)为什么机织物经纬纱特数的配置常采用经纱特数小于纬纱特数?
四、自我拓展
去超市进行调研,针对5~7种不同的服装品牌,确定其典型产品使用的不同组织结构的机织、针织面料,能说出它的商品名称及应用场合。并比较一下各种不同组织的性能特点,完成表2-16。
表2-16 服装品牌调研结果