3.1 纱线试验结果分析
织物整理前后经、纬纱断裂强度的试验结果如表2所示。
表2 纱线断裂强度
从表2可以发现,整理后织物的经纬纱强度均有下降。经纱的平均断裂强度保持率为52.6%,而纬纱平均断裂强度保持率为62.4%。这表明织物纬向强度损失更大并不是由于纬纱强度损失而造成的,可能是经纬纱线的共同作用,即与织物组织结构如经纬密度等因素有关系。
3.2 织物试验结果分析
方案1 图1示出拉伸织物停顿后断裂强力与未进行拉伸停顿织物断裂强力之比的百分率与停顿时间的关系。可以发现,拉伸5%停顿的织物未整理和整理后断裂强力有较明显的差别,后者明显高于前者。织物拉伸停顿后的断裂强力并没有增加,反而略有下降,但整理后的断裂强力明显增加。拉伸停顿的织物整理后大部分的断裂强力提高,在停顿3 min时的断裂强力最大,比织物直接整理后的断裂强力增加了11.3%。
与拉伸5%不同的是,拉伸7%的织物达到最大断裂强力的停顿时间缩短,前者整理织物达到最大强力的时间为3 min,而后者整理织物达到最大强力的时间缩短到1.5 min。
方案2 图2示出循环拉伸3%、5%和7%的织物未整理和整理后的增强效果。可以看出,经微拉伸的织物未整理时断裂强力的变化规律与整理后的变化规律有所不同。拉伸整理后织物的增强效果比拉伸但未整理织物的增强效果好,如图2中的4和 6。但整理后织物的强力波动较大,如图2中的5,这可能与织物吸收整理液的均匀性有关。
研究结果表明,经过微拉伸后,织物大部分强力有所增加,伸长率不同,增强的效果亦不同。对循环拉伸后未整理织物和整理织物,都存在伸长率越大,则达到最大强力时的拉伸循环次数越低的规律。织物达到最大强力的循环次数是一致的,即在伸长 3%、5%、7%时的最大增强的循环次数都分别为 35、20、15次。合理选择拉伸伸长率与拉伸次数可以适当提高织物纬向强力[10]。
方案3 正交试验结果分析。正交试验直观分析和方差分析发现,微拉伸的停顿时间和伸长率对整理前后织物纬向强力的影响比较显著,其中停顿时间的影响比伸长率更加显著。对未整理织物纬向强力,因子最优水平组合为A3B1,即在4%伸长率时保持3 min后,未整理织物纬向断裂强力达到最大。在最优水平组合下,纬向断裂强力提高了31.9%。对整理织物纬向强力,因子最优水平组合为A2B1,即在4%伸长率时保持2 min后,整理织物纬向断裂强力达到最大。在最优水平组合下,纬向断裂强力提高了42.1%。
与方案1进行比较,织物的微拉伸增强效果同样是整理后比整理前好,而且在伸长率相同时,整理后微拉伸织物达到最大强力的停顿时间更短。此外,方案3的断裂强力提高幅度更大,这说明织物先整理后停顿拉伸时,强力提高更大。
整理后断裂强力明显增加,除了拉伸产生的织物结构均匀分布和屈服点提高的原因外,可能与整理液与织物的作用有关。织物经微拉伸后,纤维大分子的塑性变形增加,大分子链产生重排,屈服点提高。在此情况下,织物中纤维的内应力发生了变化,因此形状记忆整理液与棉纤维的相互作用也发生了改变,导致强力损失减小[12]。
4 结 论
1)整理后织物的经纬向强度都下降,但纬向断裂强度保持率高于经向。这表明织物纬向强度损失的增加并不是由于纬纱强度下降而造成的,可能是经纬纱线共同作用的结果,即与织物组织结构如经纬密度等因素有关系。
2)采用拉伸停顿和循环拉伸2种微拉伸的方式,选择适当的伸长率、停顿时间或循环次数对织物进行微拉伸,可提高织物的断裂强力。
3)整理织物拉伸停顿二因子五水平正交试验的最优水平组合为A2B1,即4%伸长率时保持 2 min,整理织物纬向断裂强力保持率为142.1%,即断裂强力提高了42.1%。织物先整理后微拉伸的增强效果比先拉伸后整理好。
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