貼體西褲縫口構(gòu)造及拉伸性能研究

尚 琨，王建萍，史 慧，楊 楊，王思穎

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貼體西褲縫口構(gòu)造及拉伸性能研究

尚 琨，王建萍*，史 慧，楊 楊，王思穎

（東華大學(xué) 服裝﹒藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200051）

采用條樣法測試縫口拉伸性能，研究接縫角度、面料、線跡密度、縫線四個(gè)因素對(duì)縫口拉伸性能的影響。通過研究貼體西褲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中挺縫線的偏移量與下襠角的關(guān)系獲取接縫角度取值及變化檔差，實(shí)現(xiàn)縫口構(gòu)造與服裝縫口實(shí)際情況吻合。通過正交試驗(yàn)、極差分析得出影響因素的主次順序?yàn)椋好媪希揪€跡密度＞縫線＞接縫角度。獲得較高斷裂強(qiáng)度的優(yōu)方案為：縫線選用3股20s純滌綸線，線跡密度選取14針/3cm，面料選取成分為C/J的種類，接縫角度選取11°&5°。通過單因素方差分析發(fā)現(xiàn)接縫角度對(duì)拉伸性能有一定影響，但是存在非線性的情況，是由于各因素之間存在交互影響造成的。

服裝縫口；拉伸性能；接縫角度；貼體西褲

服裝縫紉質(zhì)量的好壞集中表現(xiàn)為縫口的性能，縫口性能體現(xiàn)為縫口的外觀性能[1]和力學(xué)性能[2]。縫口是由縫料和縫線在特定縫紉條件下形成的織物后續(xù)制品，因此縫口的力學(xué)性能是多方面因素的綜合?？椢锏幕玖W(xué)性能包括拉伸、撕裂、頂破和彎曲等，而拉伸性能作為縫口力學(xué)性能的代表，主要受到縫口形式[3]、縫線縫料性能[4-5]、線跡形式及密度[6]和特定服裝后整理方法[7]的影響。在縫口性能的研究過程中，聚焦于接縫角度的研究較少：王花娥學(xué)者[8]認(rèn)為接縫角度對(duì)針織物的懸垂性能有顯著影響，W. C. TSUI[9]學(xué)者預(yù)測縫口強(qiáng)度時(shí)，采用的接縫角度為45°和90°，這個(gè)接縫角度在常用的服裝中應(yīng)用不多。李焰學(xué)者[10]從0°至90°，以15°為檔差，從7個(gè)方向?qū)C(jī)織物的力學(xué)性能進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)機(jī)織物力學(xué)性能的各向異性是非常明顯的。目前大多數(shù)研究采用的試樣接縫角度主要是沿經(jīng)緯紗方向縫合或者以15°為檔差變化的縫口構(gòu)造，這與服裝縫口的實(shí)際情況是不符的，在服裝成衣產(chǎn)品中很少有完全沿經(jīng)緯紗向縫合的縫口，尤其是在貼體服裝中，服裝縫口的構(gòu)造與人體體型及服裝結(jié)構(gòu)密切相關(guān)?？p口力學(xué)性能的研究應(yīng)該選取對(duì)縫口強(qiáng)度要求較高的服裝類型，本文以貼體西褲為例，以下肢體型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論為依據(jù)研究其內(nèi)側(cè)縫縫口的真實(shí)構(gòu)造。選取接縫角度、面料、縫線及線跡密度四個(gè)影響因素，研究其對(duì)縫口拉伸性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 接縫角度設(shè)計(jì)

貼體西褲中受力最大的縫口是后中線縫口和內(nèi)側(cè)縫縫口，在褲結(jié)構(gòu)中后襠傾斜角度及前后側(cè)縫的下襠角是決定縫口布絲方向的因素。本文針對(duì)下襠角的變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了下襠角與挺縫線偏移量的關(guān)系模型，獲取了前后下襠角的適用范圍。

圖1為貼體西褲后片結(jié)構(gòu)。OB是挺縫線偏移前下襠弧線，O'B'是偏移后下襠弧線，OA和O'A'是過襠尖點(diǎn)O和O'的膝圍線的垂線，與膝圍線延長線交于A和A'。挺縫線偏移前下襠夾角為∠AOB，偏移后下襠夾角為∠A'O'B'。

ab

如圖1a所示，將圖形AOB和A'O'B'近似看做直角三角形得：

公式（4）中是成衣臀圍為90cm，公式（5）中是中襠寬度為36cm，代入公式（1）得||=5.75cm。

公式（6）中股下長為69cm，膝圍高為35.5，得||=32.5cm。

公式（7）中為襠寬減小量，公式（8）中為襠深增加量，通過樣板變化試驗(yàn)測得數(shù)據(jù)。||為后挺縫線偏移量?？傻霉剑?）（2）的結(jié)果：

挺縫線偏移量和為自變量，根據(jù)公式（9）、（10）可得下襠角增量和值，如表1。

表1 ΔP 和 Δθ的取值

由公式（11）-（14）則可求得接縫角度和變化檔差。例如令貼體西褲版型各檔之間為1cm則接縫角度可?。?/p>

檔差可取：

1.2 構(gòu)造縫口

縫口材料由3種縫線和3種貼體西褲面料構(gòu)成，具體規(guī)格如表2所示。

表2 縫口材料規(guī)格

試樣縫合角度如圖2所示?？p口試樣使用Brother S-7200C-303A電腦直驅(qū)平縫機(jī)縫制，縫紉條件見表3?？p口構(gòu)造模擬貼體西褲內(nèi)側(cè)縫的構(gòu)造，因此縫型選用內(nèi)側(cè)縫常用的約克縫。接縫角度參考公式（13）（14）的結(jié)果，變化檔差參考公式（16）的結(jié)果，結(jié)合貼體西褲下襠角推板后實(shí)際測量結(jié)果，修正角度檔差為2°，確定前后側(cè)縫的接縫角度′與

圖2 試樣縫合角度

表3 縫口縫紉條件

1.3 縫紉參數(shù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以均勻挑選出代表性強(qiáng)的少數(shù)試驗(yàn)方案，有效減少試驗(yàn)次數(shù)，節(jié)約耗材，是安排與分析多因素試驗(yàn)的最常用設(shè)計(jì)方法。本試驗(yàn)的縫紉組合方案以縫線A、線跡密度B、西褲面料C、接縫角度D為控制變量，進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)組合方案配置，生成9組縫制組合方案，見表4。

表4 縫紉組合方案正交設(shè)計(jì)結(jié)果

1.4 縫口拉伸性能測試

本實(shí)驗(yàn)采用美國INSTRON3365雙立柱拉力儀，按照GB/T13773.1-2008《紡織品 織物及其制品的接縫拉伸性能 第1部分：條樣法接縫強(qiáng)力的測定》進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 極差分析

將9種方案縫制的試樣進(jìn)行等速拉伸測試，每種試樣重復(fù)試驗(yàn)7次，得到縫口斷裂強(qiáng)度均值，并進(jìn)行正交試驗(yàn)極差分析，結(jié)果見表5。極差分析的結(jié)果為RC＞R空＞RB＞RA＞RD，所以各因素從主到次的順序?yàn)椋篊（面料），B（線跡密度），A（縫線），D（接縫角度）。R空排序靠前，說明各因素之間存在著不可忽略的交互作用。在A因素列中：k2＞ k3＞ k1，B因素列中：k3＞ k2＞ k1，C因素列中：k2＞ k1＞ k3，D因素列中：k3＞ k1＞ k2，所以優(yōu)方案為：A2B3C2D3，及縫線選用3股20s純滌綸線，線跡密度選取14針/3cm，面料選取成分為C/J的種類，接縫角度選取11°&5°。

表5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果極差分析

2.2 方差分析

采用單因素方差分析（One-Way ANOVA）探討縫線、線跡密度、面料及接縫角度對(duì)縫口強(qiáng)度的影響顯。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，服從正態(tài)分布，滿足方差分析的前提條件。單因素方差分析結(jié)果見表6。

縫線變化對(duì)縫口強(qiáng)度影響不顯著。按照前人研究結(jié)果[11]，縫線股數(shù)越多，縫口強(qiáng)度越大，縫線變化對(duì)縫口強(qiáng)度的影響應(yīng)該是顯著的。在進(jìn)一步進(jìn)行兩兩比較時(shí)發(fā)現(xiàn)：縫線由2股變?yōu)?股時(shí)縫口強(qiáng)度顯著變化，由3股變?yōu)?股時(shí)，縫口強(qiáng)度變化不明顯，說明縫線的變化對(duì)縫口強(qiáng)度的影響在一定范圍內(nèi)是顯著的。但是縫線的影響程度低于面料與線跡密度的影響，在正交試驗(yàn)中就出現(xiàn)了縫線變化整體對(duì)縫口強(qiáng)度影響不顯著的結(jié)果。

線跡密度變化對(duì)縫口強(qiáng)度影響是顯著的。這與前人研究結(jié)果是相同的。通過兩兩比較發(fā)現(xiàn)：線跡密度由10針/3cm變?yōu)?2針/3cm時(shí)，對(duì)縫口強(qiáng)度變化不顯著，變?yōu)?4針/3cm時(shí)，變化顯著，說明線跡密度增加，縫口強(qiáng)度增加，但是以2針為變化檔差偏小，考慮3針-4針/3cm變化。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)縫口強(qiáng)度要求不高的部位可以選擇較小的線跡密度，在保證質(zhì)量的情況下節(jié)約原材料。

表6 縫口構(gòu)成因素單因素方差分析及兩兩比較結(jié)果

面料變化對(duì)縫口強(qiáng)度的影響是顯著的。這與前人研究結(jié)果是相同的。通過兩兩比較發(fā)現(xiàn)：面料C/S與面料C/M、C/J的縫口強(qiáng)度明顯不同，面料C/M、C/J的縫口強(qiáng)度相近。由表2可知，面料C/S的密度、厚度以及成分與面料C/M、C/J明顯不同，面料C/M、C/J的基本參數(shù)是相近的。F值是90.92最大，說明面料種類對(duì)縫口強(qiáng)度的影響在四個(gè)因素中是最主要的，這與極差分析的結(jié)果是吻合的。

接縫角度變化對(duì)縫口強(qiáng)度影響不顯著。通過兩兩比較發(fā)現(xiàn)：接縫角度由14°變?yōu)?6°時(shí)，縫口強(qiáng)度變化顯著，12°變?yōu)?4°、12°變?yōu)?6°這兩種情況，縫口強(qiáng)度變化均不顯著。說明接縫角度的變化對(duì)縫口強(qiáng)度有一定影響，但不是單一的正態(tài)變化，原因解釋為：（1）接縫角度變化范圍偏小。（2）面料、線跡密度、縫線的變化影響了接縫角度對(duì)縫口強(qiáng)度的影響。應(yīng)該結(jié)合服裝縫口的實(shí)際角度變化范圍進(jìn)一步探索其規(guī)律。

3 結(jié)論

（1）通過研究貼體西褲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，建立挺縫線偏移量與下襠角的關(guān)系模型，得到當(dāng)挺縫線偏移量為1cm時(shí)，褲內(nèi)側(cè)縫的接縫角度約為17°，變化檔差約為3°，作為縫口構(gòu)造的接縫角度依據(jù)。

（2）在約克縫型的前提下，以縫線、線跡密度、面料、接縫角度為影響因素，以縫口斷裂強(qiáng)度為觀測指標(biāo)，通過L9(34)正交試驗(yàn)、極差分析，得出各因素從主到次的順序?yàn)椋篊（面料），B（線跡密度），A（縫線），D（接縫角度）。獲得較高斷裂強(qiáng)度的優(yōu)方案為：A2B3C2D3，及縫線選用3股20s純滌綸線，線跡密度選取14針/3cm，面料選取成分為C/J的種類，接縫角度選取11°&5°。

（3）通過單因素方差分析，發(fā)現(xiàn)接縫角度發(fā)生變化對(duì)縫口斷裂強(qiáng)度存在影響，但是這種影響呈現(xiàn)的不是單一的正態(tài)變化，應(yīng)該結(jié)合緊身服裝中典型受力部位的接縫角度進(jìn)行進(jìn)一步探討其規(guī)律。

[1] J Amirbayat．Seams of different Ply ProPertiesPartI：Seam Appearance [J]．Text Inst，1992，83(2)：209-217.

[2] J Amirbayat．Seams of different Ply ProPerties，PartII：Seam Strength[J]．Text Inst，1993，84(1)：31-38．

[3] 陸鑫，張姝，顧韻芬．針織面料性能對(duì)服裝邊口縫制工藝的影響[J]．紡織學(xué)報(bào)，2012，33(11)：97-101．

[4] Jurgita KOZENIAUSKIENE．Influence of Laundering on the Quality of Sewn Cotton and Bamboo Woven Fabrics[J]．MATERIALS SCIENCE，2013，19(1)：78-82．

[5] Vinay Kumar Midha．An Approach to Seam Strength Prediction Using Residual Thread Strength[J]．Research Journal of Textile and Apparel，2011，15(3)：75-85．

[6] Mehmet KARAHAN．Influence of Stitching Parameters on Tensile Strength of Aramid/Vinyl Ester Composites[J]．MATERIALS SCIENCE，2013，19(1)：67-72．

[7] Sevil Yesilpinar，Semra Bahar．The Effect of Sewing and Washing Processes on the Seam Strength of Denim Trousers[J]．AATCC Review，2007．27-31.

[8] 王花娥，鄧洪濤．縫型及接縫方向?qū)︶樋椕媪蠎掖剐缘挠绊慬J]．紡織學(xué)報(bào)，2011，32(10)：118-120.

[9] W CTSUI，et al．ASPECTS OF SEAM-STRENGTH PREDICTION：PART I[J]．J Text Inst，1984，(6)：432-445.

[10]李焰，譚磊．服用機(jī)織物力學(xué)性能各向異性的分析[J]．紡織學(xué)報(bào)，2003，24(2)：30-32．

[11]Vinay Kumar Midha，et al．Studies on the Changes in Tensile Properties of Sewing Thread at Different Sewing Stages[J]．Textile Research Journal，2009，79(13)：1155-116．

Research on Tensile Properties and Seam Structure of Tight Trouser

SHANG Kun, WANG Jian-ping, SHI Hui, YANG Yang, WANG Si-ying

(Fashion Art Design Institute, Donghua University, Shanghai 200051, China)

Strip method was used to test tensile properties of clothing seam. Influences of seam angle, fabric, stitch density and sewing thread on tensile properties were examined. Seam angle value and variation range were acquired by studying relations between crease line translation quantity and under crotch angle of tight trouser structure to realize the seam structure in accordance with the clothing seam actual situation. Through orthogonal experiments and range analysis, the primary and secondary order of influence factors were got as fabric＞stitch density＞sewing thread＞seam angle. Optimal scheme obtaining higher fracture strength is three folded 20s polyester sewing thread, 14stitches/3cm stitch density, C/J fabric, 11°&5°seam angle. Through One-Way ANOVA, the results indicated that seam angle have influence on tensile properties but nonlinear because of interactions between different factors.

clothing seam; tensile properties; seam angle; tight trousers

TS 941.63

A

2095－414X(2016)06－0043－06

王建萍（1962-），女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：服裝人體科學(xué).