縫制條件下織物的彎曲和懸垂性能

楊允出，劉旖婧，丁笑君

(1.浙江理工大學(xué)浙江省服裝工程研究中心，浙江杭州 310018;2.浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院，浙江杭州 310018)

服裝中面料的懸垂及造型風(fēng)格一定程度上依賴于縫制后的織物集合體的綜合力學(xué)屬性?？p制部位(即縫份)是由多層面料通過縫紉線固著在一起的帶狀織物集合體，其力學(xué)性能和外觀也發(fā)生了變化。縫份不僅是服裝款式結(jié)構(gòu)線的具體表現(xiàn)，在織物懸垂和服裝造型中也起到框架支撐的作用。

有關(guān)縫制后織物的懸垂性研究，較早的實(shí)驗(yàn)是由HU等［1］采用徑向縫合、環(huán)縫的縫合方式，研究平縫條件下不同縫份寬度(5、10、15、20 和 25 mm)、縫份位置(徑向、橫向、斜向及其組合，環(huán)形接縫)及縫份數(shù)目(1、2和4個(gè))對接縫織物懸垂性的影響。SIDABRAITE等［2］研究了裙子側(cè)縫對其懸垂形態(tài)的影響，結(jié)果表明側(cè)縫處的懸垂波紋高且窄，織物的彎曲剛性越小，裙子的懸垂波紋對稱性越差。UCAR等［3］通過方差分析、回歸分析等統(tǒng)計(jì)方法研究針織物在5線包縫線跡接縫后緯跡密度、接縫方向(橫向、縱向和雙向)、縫份數(shù)量等對懸垂性能的影響。SHARMA等［4］通過實(shí)驗(yàn)測試，分析不同線跡、縫型對織物懸垂性影響，實(shí)驗(yàn)條件包括：鎖式線跡下4種不同縫型，鏈?zhǔn)骄€跡下1種縫型，縫合方向均為直徑方向。SIMONA等［5］在進(jìn)行的縫型和接縫方向?qū)λ罂椕媪蠎掖剐杂绊懙难芯恐?，也?yàn)證了有縫織物的懸垂系數(shù)大于無縫織物這一結(jié)果。SHARROUF等［6］對縫份彎曲懸垂性的影響因素進(jìn)行分析，考慮因素包括織物面密度、縫跡密度、縫跡類型(2種)和縫份類型(2種)。KALIAPPA等［7］研究縫份對山羊皮革材料彎曲及懸垂性能的影響，實(shí)驗(yàn)條件主要包括：縫份方向(橫向、縱向和雙向)、縫份寬度(5、10 mm)、線跡(鎖式、鏈?zhǔn)骄€跡)。王花娥等［8］也進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通過選用4種代表性的針織面料，采用2種縫型、4種接縫方向進(jìn)行縫合，研究縫型及接縫方向?qū)︶樋椕媪蠎掖剐缘挠绊?。ITAGI等［9］通過實(shí)驗(yàn)分析不同半徑的環(huán)形接縫對絲織物的影響。

以上研究主要分析經(jīng)向縫份對有縫織物的懸垂性變化情況，較少考慮圓周邊緣的縫份情況，且較少結(jié)合抗彎性能數(shù)據(jù)對懸垂性變化的原因進(jìn)行詳細(xì)說明。本文主要調(diào)查研究不同縫制條件下，各縫份部位整體彎曲性能和有縫織物懸垂性能的變化及其原因?？p制條件主要包括：縫份位置或方向(縱向、橫向、縱橫雙向和圓周外邊緣);縫份寬度(5、10和15 mm);縫型(平縫、坐緝縫、內(nèi)包縫、圓周邊緣三線包縫和折邊縫)。

1 實(shí)驗(yàn)及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器

實(shí)驗(yàn)所用面料為毛/滌(60/40)混紡織物，組織結(jié)構(gòu)為平紋，厚度為0.32 mm，面密度為182g/m2，緯密為390根/10cm，經(jīng)密為490根/10cm。

實(shí)驗(yàn)儀器為YG(L)811-DN型織物動(dòng)態(tài)懸垂測試儀(山東紡織研究院設(shè)備開發(fā)中心)，LFY-22C織物硬挺度儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 樣品準(zhǔn)備及測試

1.2.1 彎曲性能測試

為更好地解釋不同縫型對織物懸垂性的影響，特引入不同縫型下縫份部位的織物集合體的抗彎性能進(jìn)行測定。試樣規(guī)格為25 mm×200 mm;實(shí)驗(yàn)過程中，將每個(gè)試樣分別測試4次(包括正反兩面、前后2個(gè)方向)，然后求取抗彎長度、抗彎剛度的平均值。

1.2.2 懸垂性能測試

試樣從面料裁剪到縫制過程中，都盡量避免拉扯和擠壓，以最大程度減小縫制過程對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響?？p制后，用熨斗進(jìn)行壓燙。使試樣無皺褶、有分縫的試樣縫份左右分開。最終的試樣要求縫制部位無抽褶，且平整服帖。

本文懸垂實(shí)驗(yàn)共用23個(gè)試樣，所有試樣的縫型、縫份寬度、接縫位置和編號等說明參見圖1和表1。其中，縫型名稱與縫型編號主要參考文獻(xiàn)［10］和FZ/T 80003—2006《紡織品與服裝縫紉型式分類和術(shù)語》。實(shí)驗(yàn)中，支撐臺直徑為12cm，織物試樣直徑為24cm。每個(gè)試樣先在靜態(tài)條件(圓盤靜止)下測試，后在動(dòng)態(tài)條件下(圓盤轉(zhuǎn)速為24轉(zhuǎn)/min)測試，如此反復(fù)3次，各參數(shù)取平均值。

圖1 試樣縫份位置示意圖Fig.1 Illustration of seam position

2 結(jié)果及分析

2.1 縫份部位的彎曲性能分析

不同縫型下縫份部位的織物集合體的抗彎性能如表2所示。在所測試樣中，從無縫(SO)、平縫(SA)、坐緝縫(SB)，內(nèi)包縫(SC)，織物層數(shù)逐漸由1層增加至4層，同時(shí)面密度也幾乎按層數(shù)成倍增加。縫制后織物的抗彎長度和抗彎剛度也明顯增加，尤其是抗彎剛度增幅倍數(shù)較高。

2.2 有縫織物的懸垂性能分析

表3 列出所有試樣的懸垂性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文主要從以下幾組不同條件來分析各試樣的懸垂性差異及其原因，具體包括：1)動(dòng)態(tài)與靜態(tài);2)有縫與無縫;3)不同縫份寬度;4)不同接縫方向;5)不同縫份類型。

動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)一般要稍大于靜態(tài)懸垂系數(shù)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，織物會另外受到向心力和空氣浮力的作用，這些力的作用可部分抵消重力而使織物出現(xiàn)向上漂浮，增加懸垂織物的投影面積，因此動(dòng)態(tài)下懸垂系數(shù)增加。也正是因?yàn)檫@種向心力的影

響，對于縫制后質(zhì)量增加較多的試樣(如：縱橫雙向都有縫份的試樣，內(nèi)包縫SC和邊緣加縫份的試樣SE)，動(dòng)態(tài)系數(shù)與靜態(tài)系數(shù)的變化也相對較大，因而活潑率值也會相對較高(見表3)。

表1 試樣的縫型、縫份寬度、縫份位置和編號等說明Tab.1 Specification of all samples

表2 縫份部位彎曲性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.2 Bending test data with different seam types

表3 所有試樣的懸垂性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.3 Drape test data of all samples

在所測試樣中，有縫織物的靜態(tài)懸垂系數(shù)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)、平均半徑、硬挺系數(shù)等指標(biāo)的數(shù)值均明顯大于無縫織物(SO)，見表3。從表中可知，大部分有縫織物波紋數(shù)要小于原來的無縫織物，且有大波紋出現(xiàn)。這種懸垂性能變化的主要原因是：縫份部位織物集合體的抗彎長度及抗彎剛度比原織物有明顯提高(見表2)，因此對試樣起到一定的支撐作用。

在不同縫份寬度(5、10、15cm)的平縫條件下，每組懸垂系數(shù)的變化趨勢都相同，均為隨著縫份寬度的增加而增大，即SA5＜SA10＜SA15(見圖2)。因?yàn)殡S著縫份部位的寬度增加，即意味著同一位置抗彎性較高的材料面積在整個(gè)試樣面積中的比例增加，從而對試樣的支撐效果會更加明顯。

圖2 平縫條件下縫份寬度對織物懸垂系數(shù)的影響Fig.2 Effect of seam allowance on drape coefficient for samples with plain seams

不同接縫方向條件下(H，V，X或 HV)，各組縫型的試樣懸垂系數(shù)值的大小順序均為：橫向接縫(H)＞斜向接縫(X)＞縱向接縫(V)＞橫縱雙向接縫(HV)，其中斜向接縫(X)和縱向接縫(V)差異不是很明顯(見圖3)。由此說明：1)接縫的位置對懸垂系數(shù)影響可能與織物縱橫向性能有關(guān);2)織物的懸垂過程中，直徑方向縫份部位的支撐作用對整個(gè)圓形織物試樣的懸垂系數(shù)影響并不一定是雙向支撐大于單向支撐。因?yàn)榭椢飸掖故且环N較復(fù)雜的變形，也存在較復(fù)雜的內(nèi)應(yīng)力作用，其系數(shù)值最終取決于外圓與內(nèi)圓之間的圓環(huán)部份織物的不規(guī)則投影區(qū)域面積。一個(gè)部位的支撐可能會引起另一個(gè)部位的內(nèi)應(yīng)力消失，從而使該部位小波紋下垂或消失，其所引起的整體投影面積變化在某種程度上可能不一定是簡單的增加或減少。這種情況以后還需更多實(shí)驗(yàn)測試和進(jìn)一步理論分析來說明。

圖3 有縫試樣中接縫方向?qū)椢飸掖瓜禂?shù)的影響Fig.3 Effect of seam direction on drape coefficient for all samples with seams

當(dāng)縫份寬度為10cm時(shí)，不同縫型條件下(平縫SA10、坐緝縫SB10和內(nèi)包縫SC10)，各組數(shù)據(jù)中內(nèi)包縫試樣(SC10)的靜態(tài)懸垂系數(shù)都是最大、即懸垂性最差，而坐緝縫(SB10)與平縫(SA10)的試樣懸垂系數(shù)變化趨勢不一致，有時(shí)SA10＞SB10(橫向)，有時(shí)SA10＜SB10(縱向)，有時(shí)二者接近(如斜向和橫縱雙向條件下)，具體參見圖4。

圖4 10cm縫份下各縫型對織物懸垂系數(shù)的影響Fig.4 Effect of seam type on drape coefficient for samples with 10cm seam allowance

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，可根據(jù)表2中縫份部位的抗彎長度進(jìn)行分析。因?yàn)閮?nèi)包縫(SC)平均抗彎長度(55 mm)為最高，且該值與無縫(19.05 mm)、平縫(37.0 mm)、坐緝縫(39.88 m)試樣的差異較明顯。而平縫與坐緝縫之間，雖然坐緝縫抗彎長度＞平縫，但是它們之間的差異值相對小些。這種差值很可能因平縫(SA)試樣的縫份部位自身因素的影響。平縫試樣在準(zhǔn)備過程中，其縫頭通過壓燙貼服至兩邊的面料，并沒有通過其他方式固定，細(xì)節(jié)如圖5所示。在懸垂實(shí)驗(yàn)時(shí)，其縫份是朝下，因此所有SA試樣縫份張角都存在一定的不穩(wěn)定性。有些張角容易張開，這樣就可能影響該縫份部位的整體抗彎性能。另外，懸垂試樣中，SA縫份部位和SB縫份部位的寬度和位置均有差異(見圖6)，這也會影響它們對懸垂試樣的支撐效果。

圖5 平縫SA縫份張角的變化Fig.5 Angle changing of seam SA

圖6 SA10和SB10的實(shí)際縫份部位寬度和位置的差異Fig.6 Difference of seam widths and positions between seams SA10 and SB10

對于圓周邊緣縫份的2種條件(3線包縫SD和折邊縫SE)，與無縫織物相比，懸垂系數(shù)、平均半徑和硬挺系數(shù)也明顯增加，懸垂性減少。同時(shí)波紋數(shù)減小，波紋面積變得較大、較圓順，其中折邊縫尤其明顯。這2種縫制方式，縫制方向都是沿圓周方向，與原樣相比存在2個(gè)方面的綜合影響：1)試樣邊緣質(zhì)量增加，會提高對織物徑向彎曲的影響;2)試樣邊緣縫份圓周方向的抗彎性能增加又會對織物圓周方向的彎曲有抵抗的影響。很明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了對于該實(shí)驗(yàn)織物，后者的影響大于前者。

3 結(jié)論

1)縫份部位的抗彎長度和抗彎剛度與原織物相比有明顯增加。

2)帶有徑向接縫或圓周邊緣縫份的有縫試樣，其懸垂系數(shù)、平均半徑和硬挺度系數(shù)等指標(biāo)均大于無縫試樣。

3)對于徑向接縫試樣，縫份寬度、接縫方向和縫份部位的抗彎長度等因素會對織物懸垂系數(shù)產(chǎn)生影響。

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