技术 | 影响机织物梯形撕破纬向强力的因素探讨
在机织物物理性能指标的检测中,我们常规检测的是条样法断裂强力的检测,在特殊品种中对机织物的撕破强力有要求,下面我们从原料、工艺、设备等方面对机织物的撕破强力进行探讨。
一、机织物梯形撕破强力的工作原理
由于织物局部纱线受到集中负荷而撕破残裂缝的现象称之为织物的撕破现象。
如图1,梯形法样品示意及样品夹持示意,从撕破机理图片我们可以看出,梯形法撕破从第一根标红线的纱线开始直到第n根未伸直的止,这一组纱线都在抵抗来自于垂直方向的拉力;所以梯形法撕破与其说是撕破,还不是说是部份纱线的拉伸强力更为贴切。梯形法就是一组纱线在战斗,前扑后续,直到样品完全断裂。如图1(梯形法撕破机理图1)。
在试样上画一个梯形,用强力试验仪的夹钳夹住梯形上两条不平行的边。对试样施加连续增加的力,使撕破沿试样宽度方向传播,测定峰值撕破强力平均值。在梯形法撕裂中同样有一个纱线受力的三角形区,但这一三角形区是由受拉伸系统纱线的伸直和变形产生的。随着拉伸时负荷的增加,试样紧边的纱线首先受拉伸直,切口边沿的第一根纱线的变形量最大,承受较大的外力,和它相邻一边的纱线承受部分的外力,且其承受力随着离开第一根纱线的距离增加而逐渐减少,直到受力三角形顶点的纱线,它还未受到拉伸而变形,负担的外力为零。当第一根纱线达到断裂伸长率时,它就先告断裂,出现一个峰值。于是下一根纱线变为切口处的第一根纱线,承受最大变形,直至断裂,又出现一个负荷峰值,受力三角区的顶点不断的向前扩展,直至织物撕裂,相对于单缝法的力值波动较小。梯形法撕裂时,断裂纱线时受拉伸系统的纱线,即沿织物经向拉伸时是经纱断裂,沿织物纬向拉伸时是纬纱断裂,拉伸方向与断裂纱线的方向一致。经密增大,使得纱线的交织点增多,但纬纱密度不变,这就使得纬向撕裂时,受力三角区内的受力纱线根数减少,从而使得纬向的撕裂强力减少。
图1 梯形法撕破机理图
图2 梯形法撕破机理实物图
图3 梯形法撕破机理拆样图
图4 织物撕破强力曲线图
二、纱线的性质
2.1 纱线原材料
不同的原材料所表现出来对外界撕破力抵抗程度有明显的差异。
2.2 纱线的细度
这个很好理解,粗一点的自然抗撕破力就高一点。
2.3 纱线是长丝还是短纤维
短纤维如棉,长丝如涤纶长丝。短纤维需要通过加捻的方法使短纤维集合成纱,长丝可直接成纱用于纺织。很明显短纤维的强力要低于长丝的强力。
2.4 纱线的捻度
捻度可以使短纤维纱线或者长丝更好的抱合在一起,形成凝聚力,提高强度和弹性,从而可以提高织物的撕破力。但捻度有他的极限值,过高的捻度不但提高不了强度和弹性,反而纱线发脆,会使强力和弹性下降。
2.5 纱线的断裂伸长率或者说弹性
纱线的断裂伸长率越高说明线断裂时的弹性就越大,就足以影响到织物撕破时,撕破三角区的大小而影响织物的撕破强力。
三、机织物撕破强力因素分析
3.1 纱线及机织物规格介绍
我们以产品规格为:64"[JC/N40D(2) 32/2+(DTYD50+灰导18D)〕 *JC/N40D(2) 32/2 82.7x72;经纱有两种,经纱A为JC/N40D(2) 32/2,经纱B为(DTYD50+灰导18D);坯布幅宽64英寸,纬纱为JC/N40D(2) 32/2,经密325.5根/10 cm,纬密283根/10 cm。经纱循环为64经A,1经B。
JC/N40D(2)32/2纱线结构是(JC9.8+NFDY44.4dtex/12F)+NFDY44.4dtex/12F包芯包覆纱合股线,其中NFDY44.4dtex/12F是高强型。为了提高机织物梯形撕破强力我们进行了(JC9.8+NFDY44.4dtex/12F)+NFDY44.4dtex/12F包芯包覆纱使用不同的NFDY44.4dtex/12F原料的JC/N40D(2) 32/2纱线的断裂强度及伸长率试验。
3.2 短纤、长丝原料强力对纱线强力及织物撕破强力影响
表1 短纤原料强力对纱线强力及织物撕破强力影响
表2 长丝原料强力对纱线强力及织物撕破强力影响
从表中看出,坯布纬向撕破强力与短纤、长丝断裂强度、纱线断裂强度呈正相关关系。
3.3织造工艺对织物撕破强力影响
3.3.1 织物纬密对织物撕破强力影响见表3。
表3 织物纬密对织物撕破强力影响
从表3看出,在其他工艺条件相同情况下,坯布纬向撕破强力与纬密呈正相关。
3.3.2 织物正反织对织物撕破强力影响
我们实验产品坯布的织物组织是破斜纹,即正面经浮点多,反面经浮点少。因为该产品中经纱中使用了灰导电丝,客户要求灰导电丝在布正面不能显现,所以在织造时我们采用反织工艺。但是纬向撕破强力不能满足客户要求。采用正织工艺后提高了纬向撕破强力。具体见表4。
表4 采用正织工艺对织物撕破强力影响
3.3.3 织物是否使用纬向气圈罩对织物撕破强力影响具体见表5。
表5 是否采用气圈罩对织物撕破强力影响
从表五可以看出纬纱在引纬过程中是否使用气圈罩对织物撕破强力影响不明显,气圈罩主要是在引纬过程中稳定纬纱引纬张力,减少由于纬纱重力及速度对引纬张力的波动。从布面风格及平整度分析使用纬纱气圈罩布面更平整。
图5 引纬使用气圈罩
3.3.4 上机张力对织物撕破强力影响具体见表6。
表6 上机张力对织物撕破强力影响
从表6看出,采用正织工艺机上张力对织物撕破强力影响不明显。张力大小需要满足织造需要,且如果张力过小会造成布面组织松弛,及导电丝外露现象。
四、总结
通过对纬纱纱线原材料、纬纱织造工艺的纬密、组织正反织、是否使用纬纱气圈罩、机上张力等单因素实验,得出影响织物纬向撕破强力的主要因素有:纱线的断裂强度,织物纬密、织物采用正织有利于提高织物纬向撕破强力。
资讯来源:纱线网