織機差異后梁高度制下緯紗行為研究

張志穎，宋新惠，馬小飛，沈星星，眭建華,2,3

(1.蘇州大學紡織與服裝工程學院，江蘇蘇州 215021；2.江蘇省產(chǎn)業(yè)技術研究院紡織絲綢產(chǎn)業(yè)技術研究所，江蘇南通226018；3.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室(蘇州)，江蘇蘇州 215123)

普通機織物的經(jīng)緯紗各呈平直線型狀、相互垂直交織，同系統(tǒng)紗線之間相互平行[1]。通過特殊技術手段有意識地使經(jīng)紗或緯紗呈現(xiàn)曲折線型狀，可以使織物中具有特殊的動感視覺肌理效果。比較多的資料文獻提出，采用扇形鋼筘并在織造過程中升降可以使經(jīng)紗彎曲[2-9]。但對緯紗彎曲的技術方法研究比較少，一些文章和專利提及了采用特制鋼筘打緯可以達到目標，并在實驗中加以了證實，但使用特制鋼筘必須同時對織機設備加以較大的改造[10-13]。胡秦萍的碩士論文《機織物緯紗曲線軌跡布置的實現(xiàn)方法研究》提出采用差異經(jīng)紗張力法，并通過使用凹凸卷布輥的試樣證實了可行[14]，但布面起拱不平整比較嚴重并且難以在后道加以改善。本實驗采用了差異后梁高度解決差異經(jīng)紗張力(送經(jīng)量)的路徑，探索一種實現(xiàn)緯紗彎曲的簡單易行的技術方法。

1 試驗

1.1 方法原理

(1)先將所有經(jīng)紗扎系在卷布輥上，并使經(jīng)紗張緊，張力基本一致。然后送出一定量的經(jīng)紗，使經(jīng)紗處于均勻的一定松弛狀態(tài)。

(2)選用一根粗細均勻的硬材質(zhì)桿子(抬桿)，將由經(jīng)軸引出的所有經(jīng)紗分成上下兩層，將抬桿從中扦插通過，再將抬桿擱置于后梁之上，如圖1所示，使處于抬桿上、下的經(jīng)紗呈不同的張緊與松弛狀態(tài)。抬桿與后梁之間留有一點空隙，以保證抬桿下方的經(jīng)紗順暢通過。

(3)實際試樣時，將經(jīng)紗分成若干區(qū)段，先使奇數(shù)區(qū)段在上、偶數(shù)區(qū)段在下扦插抬桿，如圖2(a)所示。持續(xù)織入數(shù)根緯紗后，交換抬高關系，即抽出抬桿，重新使奇數(shù)區(qū)段在下、偶數(shù)區(qū)段在上扦插抬桿，如圖2(b)所示，再持續(xù)織入數(shù)根緯紗。試樣操作如圖2(c)所示。

(4)上述方法使相鄰區(qū)段經(jīng)紗出現(xiàn)大、小不同張力，同時在引緯、打緯過程中送出的經(jīng)紗量也不同，經(jīng)緯相互交織形成的織物應力平衡作用就可以使緯紗產(chǎn)生彎曲效果，如圖3(a)所示，機上實際操作如圖3(b)所示。

圖1 抬桿扦插機上位置示意圖

(a)交換前 (b)交換后 (c)操作實圖圖2 抬桿扦插圖示

(a)原理分析 (b)機上實物圖圖3 緯紗彎曲形成原理

1.2 試驗

1.2.1 試樣配置

經(jīng)選用深色2/16.7 tex純毛紗；基礎緯同經(jīng)，示蹤緯選用淺色2/16.7 tex純毛紗。經(jīng)紗穿綜8片綜順穿，穿筘80齒/(10 cm)鋼筘，3根/齒。組織平紋。打緯密度控制在120～130根/(10 cm)。試樣在電子提綜、手動引緯、打緯的小型試樣織機上進行，打樣內(nèi)幅30 cm，兩邊各0.5 cm(邊經(jīng)始終不套入抬桿，邊經(jīng)穿筘4根/齒，組織平紋)。

1.2.2 試驗內(nèi)容與方法

1.2.2.1 抬桿高度H

(1)抬桿準備：選用厚度為1 cm的亞克力板，切割成長條形板，其中高度2 cm 1塊，3 cm 1塊，5 cm 2塊。

(2)打樣選定每持續(xù)織入16根緯紗后交換抬高關系，其中第1、2緯(交界示蹤緯)和第9、10緯(中部示蹤緯)選用淺色的示蹤緯，其余選用基礎緯。抬桿扦插間隔區(qū)段寬度D均為2 cm(48根經(jīng)紗)。

(3)分別采用2、3、5、7(2+5)、8(3+5)、10(5+5)cm 6種抬桿高度H。

根據(jù)試樣結果綜合評判，確定選用一種抬桿高度H。

1.2.2.2 織緯循環(huán)(數(shù))W

使用“抬桿高度”試驗確定的最佳H值的抬桿，W值設置為4、6、8、10、12、16、20、24、28、32根/cm等幾種進行試樣，觀測交界示蹤緯的彎曲變化狀況，優(yōu)選W值的可選范圍。

1.2.2.3 經(jīng)紗區(qū)段分離寬度K

在優(yōu)選的抬桿高度H值、織緯循環(huán)W值下試樣，K值設置為單一寬度扦插和間隔寬度扦插兩類，單一寬度K值設計成0.5、1、1.5、2、3、4、5 cm 7種，間隔寬度設計成0.5 cm與2 cm間隔、1 cm與 3 cm間隔、2 cm與5 cm間隔3種。觀測交界示蹤緯的彎曲變化狀況，優(yōu)選K值的可選范圍。

1.2.3 測評指標

(1)

式中：Yi為同一根示蹤緯的每一次彎曲波動的波峰與波谷之間的經(jīng)向距離，mm；n為試驗次數(shù)。

(2)波動CV值

波動CV值按式(2)計算。

(2)

波動CV值主要反映緯紗彎曲的一致性和穩(wěn)定性。

(3)布面質(zhì)量：根據(jù)布面平整性(不起拱、輕微起拱還是嚴重起拱)和經(jīng)紗平直度(基本無彎曲、輕微彎曲、嚴重彎曲)，綜合多人視覺主觀測評，設為良好、不良、嚴重不良。

(4)可織性：以梭口是否清晰，引緯是否順暢，根據(jù)人為主觀意見判定，設為良好、不良、嚴重不良。

2 結果與分析

2.1 抬桿高度H

(1)有“交換顯效，隔次降效”的現(xiàn)象。第一個織緯循環(huán)，緯紗彎曲并不明顯；交換抬高關系進入第二個織緯循環(huán)時，彎曲就立刻顯現(xiàn)；再到下一個循環(huán)時，第一次的緯紗彎曲程度有所減弱，但基本固定下來了。

(4)H為8、10 cm時，出現(xiàn)布面質(zhì)量的嚴重起拱和局部經(jīng)紗嚴重彎曲現(xiàn)象。

(5)H小于7 cm，梭口基本清晰，梭口通過順暢。H為7 cm時，出現(xiàn)部分下層被帶起現(xiàn)象，但梭口上部基本暢通，可以引緯。H值繼續(xù)增大，出現(xiàn)經(jīng)紗嚴重帶起，需要人工分梭口。

試樣在抬桿高度H為7 cm，各方評定為最好。

2.2 織緯循環(huán)(數(shù))W

2.3 分離寬度K

(1)K≤1 cm時，第一次扦插就產(chǎn)生強烈緯紗彎曲，布面凹凸明顯，經(jīng)紗左右彎曲也強烈；但交換扦插抬桿后，彎曲程度會明顯下降；再次交換扦插抬桿后，彎曲進一步減弱，整體彎曲就顯得很不明顯，布面凹凸不平整的現(xiàn)象也逐漸好轉(zhuǎn)。

(2)K≥4 cm，分段交界處有緯紗彎曲，但較長的中間區(qū)段緯紗基本平直，整體彎曲的視覺效果不明顯。

(3)間隔寬度試驗基本符合單一寬度試驗。

根據(jù)試驗綜合判定，K值可選取范圍為1.5～3.5 cm。

3 結論

(1)抬桿高度H值、織緯循環(huán)W值、分離寬度K值都是影響緯紗彎曲程度的因素，且有相互影響關系。

(2)H值是影響緯紗彎曲程度的主要因素，當然也需要W值和K值的配合。H值大可以使緯紗彎曲程度大，但必須考慮是否影響織造和布面質(zhì)量。

(3)通過H、W、K值合理而巧妙的設計，可以產(chǎn)生緯紗彎曲程度強弱、變化頻率不一的多種效果，加上織物組織結構、經(jīng)緯紗線的靈活設計，可以開發(fā)出豐富多彩的緯紗彎曲效應的新面料。

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