衬衫面料物理性能与织物规格参数的关联性分析

王增喜１，陈爱珍２，欧莉３

（１．广东省化学纤维研究所，广东广州５１０２４５；２．五邑大学，广东江门５２９０２０；

３．中山市仕春印染纺织有限公司，广东中山５２８４０４）

【摘要】选用常用3种高支高密衬衫面料，对其断裂强力、折皱回复性和撕破强力等性能进行测试。运用关联度分析和因子分析法对织物规格参数与织物的拉伸断裂性、折皱回复性和撕破强力性能等指标进行总体的研究分析，找出了两者关联度最大的因素，并对影响织物物理性能的各项因子进行了排序。期望研究结果有利于衬衫面料的产品开发。

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关键词 衬衫面料；性能；关联度

Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.04.016

中图分类号：TS101．92+3.1文献标识码：A文章编号：2095-0101（2015）04-0054-06

衬衣面料的生产过程要经过多工序流程，并且在加工过程中的影响因素也比较多，除了原料、纱线和纺织工艺等影响因素外，还有很多的人为因素和机械因素，而这些影响因素与最后成品布的断裂强力、撕破强力和折皱回复性之间存在一定的线性或非线性关系，若是每个因素都利用传统数学统计方法分析是很难建立其中的数学模型，并且各变量之间是相互独立的，是建立数学模型的必要条件。然而在整个纺织生产加工过程中，许多因素之间是有着不同程度的相关，很难借助于传统的数学模型准确地表达实际影响的各因素之间的相关性。因此需要寻求一种贴切的方法来有效预判衬衣面料的物理性能指标。

灰色关联分析的主体思想是通过实验目的来选定的参考序列，及几个或多个比较序列的几何形状相似程度，来判断参考序列与比较序列之间的联系是否紧密，以此来判断两者之间的关联程度，它对样本之间是否有规律及样本数量的多少有无要求，根据关联系数的平均值及关联度来得出众多因素中的主要影响因素和次要影响因素［１～３］。

１实验材料

１．１面料的选择

市场上越来越多衬衫面料以交织或混纺的形式呈现，如真丝与棉的交织或混纺、棉与羊毛混纺、涤与棉混纺等［４］。涤／棉混纺面料是应用最多的一类；天丝纤维是一种高聚合度、高结晶度的新型绿色环保纤维素纤维，在物理性能方面有着高干湿强度、高湿模量、干湿强度稳定和收缩率低等优异特性［５］，近年来在企业新产品开发中倍受关注。现从中山市仕春纺织印染有限公司，采集了３４种衬衫面料，包括纯棉、涤棉、天丝等纤维。

１．２织物规格参数分析

测试织物选择的是平纹、两上两下方平和４枚斜纹。按常规测试方法测得样品的织物规格参数见表１。

１．３织物性能测试

性能测试主要选取了面料的断裂性能、折皱回复性能和撕破性能。

参照标准ＧＢ/Ｔ３９２３．１－１９９７规定的条件进行断裂强力测试，实验仪器采用的是ＹＧ（Ｂ）０２６Ｄ－２５０型电子织物强力机，测试结果见表１。

按照ＧＢ/Ｔ３８１９－１９９７《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》的要求进行测试，实验仪器采用宁波纺织仪器厂的ＹＧ５４１Ａ型织物折皱弹性测试仪，将经向与纬向弹性回复角相加之和来表征织物抗皱性能的大小，测试结果见表１。

参照标准ＧＢ/Ｔ３９１７．１－２００９规定的条件进行撕破强力测试，实验仪器采用的是ＹＧ（Ｂ）０３３Ａ型织物撕裂仪，结果见表１。

２灰色关联分析结果与讨论

选取１６种天丝/棉混纺面料、９种（２０/８０）的涤/棉混纺面料、９种纯棉面料共３４个品种的６项规格参数与６项性能做一个灰色系统，把经向撕裂强力、纬向撕裂强力、急性折皱回复角、缓性折皱回复角、经向撕破强力和纬向撕破强力这６项性能作为参考序列，分别记为Xi=｛xi（k）｝，（ｉ＝１，２，…６；ｋ＝１，２，…３４）。把组织、经纱线密度、纬纱线密度、经密、纬密、克重这６个规格参数作为比较序列，记为Yi=｛yi（k）｝，（ｉ＝１，２，…６，ｋ＝１，２，…３４）。其中方平、平纹、斜纹组织按照组织系数Ｃ分别赋值为２、１、２。

以天丝/棉织物的经向断裂强力与６项规格参数的影响关系为例进行分析。把经向断裂强力作为参考序列X1，其余各项规格参数作为比较序列Yi=｛yi（k）｝，（ｉ＝１，２，…６，ｋ＝１，２，…３４）得出了原始数据表２。由于每个因素的单位是不同的，按照转化公式（１）。

对数据进行初始化，式中i表示第i列，k表示第k行；xi（k）表示第i列第k行的数值。具体结果见表３。

根据X0（k）-yi（k）求得比较序列与参考序列的绝对差数据，见表４。

由表４可知极差X0（k）-yi（k）的最大值和最小值分别为?驻max=0.96，?驻min=0，再利用关联系数计算公式（２）得出关联系数?孜，具体结果见表５。

根据表５计算天丝/棉的经纱线密度、纬纱线密度、组织、经密、纬密和克重关联系数的平均值得到经向断裂强力与经纱线密度、纬纱线密度、组织、经密、纬密和克重的关联度。根据同样的方法可计算天丝/棉的纬向断裂强力、急性回复角、缓性回复角、经向撕破强力、纬向撕破强力分别与经纱线密度、纬纱线密度、组织、经密、纬密和克重的关联度见表６。

由此根据关联度的大小可以看出，影响天丝/棉的经向断裂强力因素主次的排序为：克重＞经纬纱线密度＞经密＞组织＝纬密；影响经向断裂强力的主要因素是克重，经纬纱线密度和经密。影响天丝/棉纬向断裂强力因素主次的排序为：纬密＞克重＞经纬纱线密度＞经密＞组织；影响纬向断裂强力的主要因素是纬密和克重。

影响天丝/棉急性回复性因素主次的排序为：克重＞经纬纱线密度＞经密＞纬密＞组织；影响天丝/棉缓性回复性因素主次的排序为：克重＞经纬纱线密度＞经密＞纬密＞组织。

影响天丝/棉经向撕破强力因素主次的排序为：克重＞经密＞经纬纱线密度＞纬密＞组织；影响天丝/棉纬向撕破强力因素主次的排序为：克重＞纬密＞经密＞纬纱线密度＞经纱线密度＞组织；从总体看，对经向断裂强力的因素影响较大的有经密和克重；对纬向断裂强力的因素影响较大的有纬密和克重。

接下来再对涤/棉（２０/８０）混纺织物、纯棉织物进行灰色关联分析，分别以６项物理性能作为参考序列，求得这两种不同原料的６项物理性能与织物规格参数的关联度见表７、表８。

根据表７的关联度大小可以看出，影响涤/棉（２０/８０）混纺织物的经向断裂强力的因素主次的排序为：经密＞组织＞克重＞纬密＞经纬纱线密度；影响涤/棉（２０/８０）经向断裂强力最主要的因素有经密、组织和克重。影响涤/棉２０/８０纬向断裂强力的因素主次的排序为：纬密＝组织＞克重＝经纬纱线密度＞经密；影响涤/棉（２０/８０）纬向断裂强力的有纬密、组织和克重。

影响涤/棉（２０/８０）织物急、缓性回复角的因素主次排序均为：组织＞纬密＞克重＞经密＞经纬纱线密度；由数据可知，影响急缓性回复角的主要因素均为组织、经纬密和克重，且６项因素对这两种性能的排序是一致的。

影响涤/棉（２０/８０）经向撕破强力的因素主次的排序为：经密＞纬密＞组织＞克重＞经纬纱线密度；影响涤/棉（２０/８０）纬向撕破强力的因素主次的排序为：纬密＞经密＝组织＞克重＞经纬纱线密度；影响经纬向撕破强力的主要因素有经纬密和组织。

根据表８的关联度大小可以看出，影响纯棉织物的经向断裂强力主要影响因素的顺序为：经密＞纬密＞组织＞克重＞经纬纱线密度；影响纬向断裂强力的因素主次的排序为：克重＞经纬纱线密度＞组织＞纬密＞经密。

影响纯棉织物的急性回复角主要影响因素的顺序为：经纬密＞克重＞组织＞经纬纱线密度；影响纯棉织物的缓性回复角主要影响因素的顺序为：经密＞纬密＞克重＞组织＞经纬纱线密度；由数据可知，影响纯棉急缓性回复角的主要因素均为经纬密和克重，且６项因素对这两种性能的排序是一致的。

影响纯棉经向撕破强力的因素主次的排序为：经密＞纬密＞组织＞克重＝经纬纱线密度；影响纯棉纬向撕破强力的因素主次的排序为：纬密＝组织＞经密＞克重＝经纬纱线密度；由数据可知影响经纬向撕破强力的因素主要是经纬密和组织。但经向撕破强力的影响因素中经密关联性最大，即受经密的影响最大；反之，纬向撕破强力的影响因素中，与纬密的关联性最大，即受纬密的影响最大。由上可知，当织物经密、纬密增大时，织物撕裂的受力三角形中，共同受力的纱线根数就越多，从而织物的经向、纬向的撕破强力也会随着越大；对于不同组织之间，当织物的经密或纬密本身之间数值相差不大时，如果织物组织的纱线交织情况较少，则撕裂强力较大，也就是织物撕裂强力会随着织物表面浮长线的增大而增加。测试的平纹、方平及斜纹三类组织之间，斜纹织物的撕裂强力是最好的，方平织物次之，平纹织物的撕裂强力相对来说最差。因此在织物设计过程中，可以适当提高织物的经密、纬密；或者对织物组织要求不高时，可以选择浮长线较长的组织来适当提高织物的撕破强力。

３结语

３．１通过对不同原料之间的影响因素进行排序，尽管不同原料的排序有些差异，但影响经纬向断裂强力的主要因素都是经纬纱线密度及经纬密，在实际生产中可重点调节这两个因素。

３．２不同原料影响折皱回复性的因素排序不同，但是相同原料的影响因素是一致的。

３．３对于经纬向撕破强力来说，经纬密对其影响较大，经纬向断裂强力的主要影响因素分别是经纬密，这是由于断裂强力是对纱线平行拉伸断裂，经纬密决定着平行拉伸的纱线根数的多少；但主要影响撕破强力的除了经纬密还受组织的影响较大，这是因为经向撕破时织物的裂口之间会形成一个受力三角形，纬向的纱线之间是相反方向拉扯，浮长线短的织物拉扯更紧，因此更容易撕裂，对于纬向撕裂也是同样原理；故可改善织物的组织及经纬密设计出具有更优良撕破强力的织物。

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参考文献

［１］邓炳耀等．壳聚糖抗菌棉织物服用性能的灰色关联分析［Ｊ］．棉纺织技术，２００７，（７）：１９－２２．

［２］张薇薇，李艳梅，刘玉玲．面料性能与室内健身服热舒适性的关联性研究［Ｊ］．天津工业大学学报，２０１２，（６）：３０－３３．

［３］黄淑平，马崇启，周衡书．竹原纤维织物热湿舒适性的灰色关联评价模型［Ｊ］．纺织学报，２００９，（９）：３３－３６．

［４］江雅芬．真丝交织男士衬衫面料的试制及性能研究［Ｄ］．杭州：浙江理工大学，２０１２．

［５］刘行燕，王跃存．天丝纤维结构性能对比分析［Ｊ］．山东纺织科技，２０１３，（６）：３３－３６．