棉織物懸垂系數與懸垂外觀形貌外張及均勻程度的關系

莫振恩,佐同林,吳 薇,王子鶴

(內蒙古工業大學，內蒙古 呼和浩特 010051)

棉織物懸垂系數與懸垂外觀形貌外張及均勻程度的關系

莫振恩,佐同林,吳 薇,王子鶴

(內蒙古工業大學，內蒙古 呼和浩特 010051)

文章對棉織物懸垂系數F、波峰半徑離散系數CVRc、波谷半徑離散系數CVRt、波峰分布角離散系數CVα等指標進行了測試，采用數據擬合的方法得到了關系方程。

棉織物；懸垂系數；波峰；波谷

目前，關于織物懸垂的研究主要集中在以下方面：其一，測試織物的組織結構參數，分析其與懸垂性之間的關系，導出回歸方程，從而進行懸垂預測[1-4]；其二，使用KES-FB或FAST系統測試織物的物理機械性能，分析其與織物懸垂性能(主要是懸垂系數)的關系[5-11]；其三，研究懸垂的新型測試技術及儀器開發[12-14]；其四，基于組織結構參數或物理機械性能，采用一定的數學模型對靜態懸垂和動態懸垂的模擬和仿真[15-21]。關于織物懸垂系數與其外觀形貌之間關系的研究還不多見。本文選用棉織物，測試其懸垂系數，以及反映懸垂外觀形貌的波峰波谷外張、波峰分布均勻情況的相關指標，分析二者之間的關系，并進行科學論證。

1 實驗

1.1 實驗材料

選用29種棉織物，規格如表1所示，按國標要求裁剪制樣。

1.2 實驗方法

將織物平展在圖1所示織物展開平臺上，支撐圓盤以500 mm/min的速度慢慢升起到織物完全脫離織物展開平臺為止，懸垂形成。

數碼相機垂直采集懸垂圖像，將懸垂圖像導入Matlab環境，對其進行圖像處理和計算，從而得到懸垂系數F、波峰半徑離散系數CVRc、波谷半徑離散系數CVRt、波峰分布角離散系數CVα。依照下文所述方法，進行統計分析。

表1 選用織物的基本參數情況

圖1 織物展開平臺

2 結果與討論

2.1 波峰半徑離散系數CVRc波谷半徑離散系數CVRt

大量實驗證明，對于懸垂系數小的織物，波峰半徑均勻情況的感官沖擊明顯強于波谷半徑，波谷半徑分布往往不能引起注意，如圖2所示。但是對于懸垂系數較大或各向異性較突出的織物則相反，波峰的外張程度基本很相近，波谷半徑均勻情況的感官沖擊明顯增強，要優于波峰半徑，這個時候，我們更關心波谷半徑的情況，如圖3所示。

圖2 不同CVRc的織物懸垂效果圖

圖3 不同CVRt的織物懸垂效果圖

對懸垂系數F和波峰半徑離散系數CVRc、波谷半徑離散系數CVRt在置信度95%下，分別按照式1、式2擬合，擬合曲線如圖4、圖5所示。擬合數據如表2、表3所示。

CVRc=A+B1×F+B2×F2

(1)

CVRt=A+B1×F+B2×F2+B3×F3

(2)

波峰半徑離散系數CVRc、波谷半徑離散系數CVRt和懸垂系數F的擬合曲線分別為f(F,CVRc)和f(F,CVRt)，二者的變化趨勢明顯不同；f(F,CVRc)整體趨勢為遞減，表明隨著懸垂系數的增大織物越來越硬挺，導致各波峰張角變化趨于一致，則波峰半徑的離散越來越??；f(F,CVRt)先遞增后又緩慢遞減，在F∈(10%,30%)時，CVRt單調遞增明顯，說明波谷的外張能力有所變化且逐漸加強，在F∈(30%,100%)時，CVRt緩慢遞減，波谷張角變化趨于一致。

圖4 CVRc和F的擬合曲線圖

圖5 CVRt和F的擬合曲線圖

系數值標準誤差決定系數(COD)標準差樣本數PA4.7510.6470.3460.717290.004B1-0.0790.037B26.422E-44.638E-4

表3 CVRt和F擬合相關數據表

曲線f(F,CVRc)的決定系數為0.346，擬合效果一般，但曲線整體呈先遞減后一致的趨勢變化較為明顯。曲線f(F,CVRt)的決定系數為0.619，擬合效果一般，但曲線整體呈先遞增后一致的趨勢變化較為明顯。

2.2 波峰分布角離散系數CVα

大量的試驗證明，波峰分布角是否均勻，即離散較小，對于懸垂外觀的影響非常顯著，其對人眼的感官沖擊要強于波峰半徑和波谷半徑是否均勻所造成的視覺效果，如圖6所示。

圖6 不同波峰分布角離散系數的織物懸垂效果圖

對懸垂系數F和波峰分布角離散系數CVα在置信度95%下，按照式3擬合，擬合曲線如圖7所示。擬合數據如表4所示。

CVα=A+B1×F+B2×F2+B3×F3

(3)

圖7 CVα和F的擬合曲線圖

系數值標準誤差決定系數(COD)標準差樣本數PA48.0341.6510.8680.78729<0.0001B10.5350.154B2-0.0090.004B34.911E-53.382E-5

波峰分布角離散系數CVα和懸垂系數F的擬合曲線為f(F,CVα)。f(F,CVα)單調遞增，且先快后慢。隨著懸垂系數F的增大，織物懸垂波峰分布越來越不均勻，在F∈(10%,35%)區間這種不勻變化較為明顯，在F∈(35%,80%)區間，這種不勻變化較緩慢。

曲線f(F,CVα)的決定系數為0.868，擬合效果較好，曲線變化趨勢明顯。P值小于0.0001，說明式3非常顯著。

3 結論

3.1 懸垂系數F小的織物，其波峰半徑均勻情況對懸垂外觀的影響明顯強于波谷半徑，波谷半徑分布一般不能引起注意。對于懸垂系數F較大或各向異性較突出的織物，波峰外張程度基本相近，波谷半徑均勻情況對懸垂外觀的影響增強，且優于波峰半徑。

3.2 波峰分布角對于懸垂外觀的影響非常顯著，其對織物懸垂外觀的影響程度明顯大于波峰半徑和波谷半徑。CVα和F的擬合曲線f(F,CVα)單調遞增。在F∈(10%,35%)區間，CVα不勻變化較為明顯；在F∈(35%,80%)區間，CVα不勻變化較緩慢。

3.3 CVRc、CVRt和F的擬合曲線f(F,CVRc)和f(F,CVRt)的變化趨勢明顯不同；f(F,CVRc)整體趨勢為遞減，隨著F的增大織物越來越硬挺，導致各波峰張角變化趨于一致，波峰半徑的離散越來越小。f(F,CVRt)先遞增后又緩慢遞減，在F∈(10%,30%)時，CVRt單調遞增明顯，說明波谷的外張能力有所變化且逐漸加強，在F∈(30%,100%)時，CVRt緩慢遞減，波谷張角變化趨于一致。

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Relationship between Drape Coefficient and Spread &Uniform in Drape Appearance of Cotton Fabric

MoZhenen,ZuoTonglin,WuWei,WangZihe

(Inner Mongolia University of Technology,Hohhot 010051, China)

Drape coefficient F, crest radius dispersion coefficient CVRc, trough radius dispersion coefficient CVRt,crest distribution angle dispersion coefficient CVαwere tested and analyzed. Relationship equation was obtained through data fitting method.

cotton fabric; drape coefficient; wave crests;wave troughs

2014-07-18

內蒙古自治區高等學?？茖W技術研究項目(項目編號：NJZC13127)

莫振恩(1986—)，男，廣西南寧人，碩士研究生。

TS116

A

1009-3028(2014)06-0011-04