陳麗華

(北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院， 北京 100029)

近年來(lái)，人們對(duì)內(nèi)衣的要求越來(lái)越高，既要使人感覺(jué)穿著舒適，活動(dòng)自如，又不能過(guò)于寬松或給人以束縛感。在實(shí)際穿著過(guò)程中，氨綸彈力針織內(nèi)衣有時(shí)會(huì)出現(xiàn)布面起泡、氨綸絲斷頭[1]等現(xiàn)象，從而影響彈力內(nèi)衣的外觀和服用性能[2-4]，所以對(duì)氨綸彈力針織物的疲勞測(cè)試十分必要，但是有時(shí)彈力針織物疲勞和抽拔的測(cè)試結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題，而在實(shí)際穿著中彈力內(nèi)衣卻出現(xiàn)疲勞和抽拔問(wèn)題，導(dǎo)致顧客的不滿。到目前為止，對(duì)于氨綸彈力針織物中氨綸絲疲勞的測(cè)試方法沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，大部分企業(yè)采用的測(cè)試方法是基于非彈力織物疲勞測(cè)試原理，因此，測(cè)試結(jié)果與實(shí)際穿著情況不相符合。高彈的氨綸針織緊身內(nèi)衣在人體穿著靜止的狀態(tài)下即有一定的伸長(zhǎng)，穿著在人體上的內(nèi)衣隨著人體的運(yùn)動(dòng)，在一定伸長(zhǎng)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行拉伸，總的伸長(zhǎng)量要在人體承受壓力的舒適范圍內(nèi)。

為解決彈力織物疲勞測(cè)試方法不夠完善，不能切實(shí)反映高彈內(nèi)衣在實(shí)際穿著時(shí)疲勞與抽拔的情況，本文對(duì)彈力針織物疲勞測(cè)試方法進(jìn)行研究，分析不同初伸長(zhǎng)和往復(fù)拉伸動(dòng)程對(duì)經(jīng)編氨綸彈力網(wǎng)眼針織物疲勞和抽拔的影響，對(duì)比有初伸長(zhǎng)和無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)疲勞測(cè)試的氨綸絲疲勞和抽拔的差異，同時(shí)結(jié)合試穿，確定更符合實(shí)際穿著情況的彈力針織物疲勞測(cè)試方法，即試樣在有一定初伸長(zhǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行往復(fù)疲勞試驗(yàn)。其研究結(jié)果對(duì)氨綸彈力針織物疲勞測(cè)試具有一定指導(dǎo)作用，為氨綸彈力針織物疲勞試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了一定參考。

1 氨綸彈力針織物疲勞測(cè)試

1.1 試樣準(zhǔn)備

選擇內(nèi)衣生產(chǎn)常用的氨綸線密度為77 dtex、含量為17.4%的合成纖維經(jīng)編彈力網(wǎng)眼針織物。同品種不同批次的樣品分別為試樣1、2、3和4，每個(gè)樣品準(zhǔn)備2塊平行試樣。

試樣縱向與彈性紗線的方向平行，試樣規(guī)格為350 mm×100 mm；將試樣對(duì)折裁開(kāi)，根據(jù)不同縫跡的工藝要求用低彈線在試樣的中間縫合，夾持時(shí)確?？p跡居中[3-4]。

試樣1、2：四線包縫線跡，針跡密度為 20針/3 cm，針高為5 mm；試樣3、4：四點(diǎn)人字形線跡，針跡密度為 5 山/3 cm，山高為5 mm[3-4]。

1.2 初伸長(zhǎng)率和往復(fù)拉伸率的確定

1.2.1初伸長(zhǎng)率的確定

經(jīng)過(guò)對(duì)大量?jī)?nèi)衣的測(cè)試研究，內(nèi)衣的伸長(zhǎng)率大都在30%～60%[5]，因此，根據(jù)彈性織物拉伸伸長(zhǎng)率不同，將疲勞試驗(yàn)的試樣初伸長(zhǎng)率確定為30%～60%。

1.2.2往復(fù)拉伸率的確定

為確定皮膚拉伸量，查閱了大量的文獻(xiàn)，人體穿著的服裝隨著人體的運(yùn)動(dòng)而不停的運(yùn)動(dòng)，為使人體與衣服的相對(duì)位置不因運(yùn)動(dòng)的變化而變化，衣服穿著后的拉伸量應(yīng)與皮膚伸長(zhǎng)量相吻合，尤其是高彈內(nèi)衣，因此，已知人體皮膚的伸長(zhǎng)量，就可確定穿著在人體上的內(nèi)衣隨著人體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量。

就泳衣來(lái)說(shuō)，接觸泳衣部位皮膚拉伸率最大為：女性38.5%；男性42.1%。人體皮膚伸長(zhǎng)最大部位為垂直方向在手臂直舉時(shí)腋下的皮膚，伸長(zhǎng)率為66%～78%；水平方向在曲臂時(shí)后肘的皮膚，伸長(zhǎng)率為30%～42%[5-7]。

由此可見(jiàn)，人運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向皮膚伸長(zhǎng)率最大為40%左右，垂直方向皮膚伸長(zhǎng)率最大為80%左右，因此，服裝內(nèi)衣的拉伸率應(yīng)該不超過(guò)其穿著長(zhǎng)度的80%，根據(jù)衣服穿著部位的不同，疲勞試驗(yàn)的往復(fù)拉伸率確定為40% ～ 80%[5-7]。

拉伸動(dòng)程l2由式(1)計(jì)算：

l2=l1×b

(1)

式中：b為往復(fù)拉伸率，%，無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)b為試樣在定負(fù)荷(36 N)下的最大伸長(zhǎng)率的70%[2-4]；l1為拉伸隔距，mm，本文l1=200 mm。

拉伸隔距由式(2)計(jì)算：

l1=l0+l0a=l0(1+a)

(2)

式中：l0為試樣有效長(zhǎng)度，即夾鉗隔距，mm，本文l0=125 mm；α為初伸長(zhǎng)率，%，當(dāng)α=0時(shí)，即無(wú)初伸長(zhǎng)。

1.3 試驗(yàn)原理

目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有彈力織物疲勞測(cè)試的專(zhuān)用儀器，本文用自制彈力織物疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)試。儀器可在一定范圍內(nèi)對(duì)初伸長(zhǎng)率、往復(fù)拉伸率、拉伸隔距、拉伸頻率、拉伸次數(shù)、緩彈時(shí)間等進(jìn)行設(shè)置[2]。將試樣夾于一定隔距的兩夾鉗間，在無(wú)初伸長(zhǎng)或有初伸長(zhǎng)的條件下，經(jīng)60 r/min及5 000次往復(fù)拉伸后[8-9]，瞬時(shí)變形率T0和瞬時(shí)回復(fù)率R0((0±1) min)可自動(dòng)顯示在屏幕上，模擬穿在身上的服裝往復(fù)拉伸作用后立即脫下的瞬時(shí)形態(tài)。松弛30 min[7，10-11]，儀器再次自動(dòng)顯示緩彈變形率T1和緩彈回復(fù)率R1[7，11-12]，模擬穿在身上的服裝往復(fù)拉伸作用后立即脫下、松弛一段時(shí)間后的形態(tài)。

將測(cè)試后的試樣平鋪在試驗(yàn)臺(tái)上，評(píng)價(jià)其疲勞程度，并數(shù)出氨綸絲抽拔根數(shù)。

1.4 疲勞評(píng)價(jià)

織物的耐疲勞性能分為5級(jí)，其中5級(jí)最好，無(wú)疲勞，1級(jí)最嚴(yán)重?？椢锉砻鏌o(wú)氨綸絲斷頭和抽拔，布面平整，其耐疲勞性為5級(jí)；織物表面氨綸絲斷頭和抽拔較多，布面嚴(yán)重不平整，為1級(jí)。二者之間的2、3、4織物的耐疲勞性依次遞增。

1.5 顯著性分析

采用一元方差分析法，分析初伸長(zhǎng)或拉伸動(dòng)程對(duì)織物疲勞有無(wú)顯著影響。初伸長(zhǎng)率有4種，即0、40%、60%及80%，往復(fù)拉伸率有7種，即100%、95%、90%、80%、75%、70%及65%；每一初伸長(zhǎng)率或往復(fù)拉伸率構(gòu)成一個(gè)母體，檢驗(yàn)不同初伸長(zhǎng)或拉伸動(dòng)程分別對(duì)緩彈變形率、緩彈回復(fù)率和疲勞級(jí)數(shù)或抽拔根數(shù)是否有顯著影響。

2 初伸長(zhǎng)對(duì)疲勞影響分析

2.1 初伸長(zhǎng)對(duì)織物疲勞性能的影響

在往復(fù)拉伸率為80%，即往復(fù)拉伸動(dòng)程為160 cm的條件下，對(duì)試樣1和2初伸長(zhǎng)率分別為0，40%，60%，80%時(shí)的氨綸絲進(jìn)行了疲勞測(cè)試，由于試樣1、2的變形率及回復(fù)率幾乎相同，因此只對(duì)試樣1進(jìn)行變形測(cè)試，其結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 初伸長(zhǎng)對(duì)織物變形率和回復(fù)率的影響 (試樣1) Tab.1 Influence of initial elongation on deformation rate and reversion rate (sample 1)

表2 初伸長(zhǎng)對(duì)氨綸絲疲勞的影響Tab.2 Influence of initial elongation on spandex fatigue

由表1、2可看出，初伸長(zhǎng)率為0、40%、60%及80%時(shí)，試樣的瞬時(shí)、緩彈變形率呈遞增趨勢(shì)；瞬時(shí)、緩彈回復(fù)率呈遞減趨勢(shì)；疲勞級(jí)數(shù)由5級(jí)降到3～4級(jí)或3級(jí)。因此，隨著初伸長(zhǎng)率的增加，變形率增大而回復(fù)率減小，疲勞級(jí)數(shù)遞減，疲勞現(xiàn)象增大，初伸長(zhǎng)對(duì)氨綸織物的疲勞有一定影響。

2.2 初伸長(zhǎng)對(duì)疲勞影響顯著性分析

本文就初伸長(zhǎng)對(duì)織物的緩彈變形率、緩彈回復(fù)率和疲勞級(jí)數(shù)影響的顯著性進(jìn)行了一元方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

查得F0.05(3,12)=3.49，由表3可看出，變形率、回復(fù)率、疲勞級(jí)數(shù)的F分別為72.8、20.8、41.2 或70.6，且均大于3.49，所以在α=0.05水平下，初伸長(zhǎng)對(duì)織物緩彈變形率、回復(fù)率及氨綸絲疲勞級(jí)數(shù)均有顯著影響。

表3 初伸長(zhǎng)對(duì)疲勞性能影響的方差分析Tab.3 Variance analysis of initial elongation

3 拉伸動(dòng)程對(duì)疲勞和抽拔影響分析

3.1 拉伸動(dòng)程對(duì)織物疲勞和抽拔的影響

在初伸長(zhǎng)率為60%的條件下，對(duì)試樣1往復(fù)拉伸率分別為100%，95%，90%，80%，75%，70%，65%的氨綸絲疲勞進(jìn)行了測(cè)試；對(duì)試樣3往復(fù)拉伸率分別為95%，90%，80%，70%，試樣4往復(fù)拉伸率分別為80%，70%時(shí)的氨綸絲抽拔進(jìn)行了測(cè)試，其結(jié)果見(jiàn)表4～6。

由表 4、5可看出：當(dāng)初伸長(zhǎng)率為60%時(shí)，隨著往復(fù)拉伸率的增大，試樣的瞬時(shí)變形率、緩彈變形率遞增；瞬時(shí)回復(fù)率、緩彈回復(fù)率遞減；疲勞級(jí)數(shù)遞減；當(dāng)往復(fù)拉伸率小于80%時(shí)，疲勞級(jí)數(shù)比較穩(wěn)定，因此，隨著往復(fù)拉伸率即往復(fù)拉伸動(dòng)程的增加，變形率增大而回復(fù)率減小，疲勞現(xiàn)象增大，往復(fù)拉伸率對(duì)氨綸織物的疲勞現(xiàn)象有較大影響。

表5 拉伸動(dòng)程對(duì)氨綸絲疲勞的影響 (試樣1) Tab.5 Influence of reciprocating stretching elongation on spandex fatigue (sample 1)

表6 拉伸動(dòng)程對(duì)氨綸絲抽拔的影響Tab.6 Influence of reciprocating stretching on spandex runback

由表6可看出，有初伸長(zhǎng)且往復(fù)拉伸率為70%、80%、90%、95%時(shí)，試樣3抽拔根數(shù)在0～9.5根，相互間差異0～9.5根，初伸長(zhǎng)率為95%時(shí)，抽拔根數(shù)為9.5根，往復(fù)拉伸率為<80%時(shí)，抽拔根數(shù)為0；往復(fù)拉伸率為70%、80%時(shí)，試樣4抽拔根數(shù)在5～9根，相互間差異4根，因此，隨著往復(fù)拉伸率，即拉伸動(dòng)程的增加，抽拔根數(shù)增加，往復(fù)拉伸率對(duì)氨綸絲抽拔有較大影響。

3.2 拉伸動(dòng)程對(duì)疲勞和抽拔影響顯著性分析

本文對(duì)拉伸動(dòng)程對(duì)織物的緩彈變形率、緩彈回復(fù)率和疲勞級(jí)數(shù)或抽拔根數(shù)影響的顯著性進(jìn)行了一元方差分析，結(jié)果見(jiàn)表7。

查得F0.05(6,21)=2.57，由表7可看出， 變形率、回復(fù)率、疲勞級(jí)數(shù)、抽拔根數(shù)的F值分別為19.0或116.2、9.4或6.6、25.0、174.7，且均大于2.57，所以在α=0.05水平下，拉伸動(dòng)程對(duì)織物緩彈變形率、回復(fù)率、氨綸絲疲勞級(jí)數(shù)及抽拔根數(shù)均有顯著影響。

表7 拉伸動(dòng)程對(duì)疲勞影響的方差分析Tab.7 Variance analysis of reciprocating stretching elongation

4 織物疲勞和抽拔試驗(yàn)方法的確定

4.1 有、無(wú)初伸長(zhǎng)試驗(yàn)的疲勞與抽拔分析

在無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)，拉伸隔距為125 cm[9]，往復(fù)拉伸率為各試樣最大伸長(zhǎng)率的70%，即試樣1、2、3及4拉伸長(zhǎng)率分別為164%、154%、172%及172%。

當(dāng)初伸長(zhǎng)率為60%時(shí)，拉伸隔距為200 cm，試樣1、2、3及4往復(fù)拉伸率分別為65%、59%、70%及70%。

對(duì)有初伸長(zhǎng)與無(wú)初伸長(zhǎng)試驗(yàn)的織物疲勞與抽拔進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表8～10。

表8 有、無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)織物的變形率和回復(fù)率Tab.8 Deformation rate and reversion rate of initial elongation and no initial elongation test

表9 有、無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)氨綸絲的疲勞Tab.9 Spandex fatigue of initial elongation test and no initial elongation test

表10 有、無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)氨綸絲的抽拔Tab.10 Spandex runback of initial elongation test and no initial elongation test

由表8～10可看出：有初伸長(zhǎng)比無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)，試樣1、2、3、4的瞬時(shí)變形率、緩彈變形率降低，瞬時(shí)回復(fù)率、緩彈回復(fù)率提高；無(wú)初伸長(zhǎng)和有初伸長(zhǎng)時(shí)，試樣1、2的疲勞級(jí)數(shù)均為2級(jí)和4級(jí)，試樣3的抽拔根數(shù)分別為14根和0根，試樣4的抽拔根數(shù)分別為大于30根和5根，因此，可得出，當(dāng)有初伸長(zhǎng)時(shí)試樣疲勞、抽拔現(xiàn)象比無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)輕得多。

4.2 織物疲勞性和抽拔性的試穿試驗(yàn)

為將試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際穿著相結(jié)合，采用試樣1、2、3和4制作了短褲并經(jīng)過(guò)了8周試穿，分別將有、無(wú)初伸長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)果與試穿結(jié)果相對(duì)比，以確定更符合實(shí)際穿著時(shí)氨綸絲疲勞和抽拔現(xiàn)象的織物疲勞試驗(yàn)方法，結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 試穿與測(cè)試結(jié)果對(duì)比Tab.11 Contrasts results between trying on and testing

由表11可看出：經(jīng)過(guò)試穿，試樣1、2的短褲并沒(méi)有出現(xiàn)任何的氨綸絲疲勞現(xiàn)象；試樣3腰部和底襠各有1根氨綸絲抽拔，試樣4腰部有2根氨綸絲抽拔，二者的抽拔現(xiàn)象輕微。

采用無(wú)初伸長(zhǎng)疲勞測(cè)試方法，試樣1、2分別采用四點(diǎn)人字形和四線包縫線跡時(shí)的氨綸疲勞現(xiàn)象較嚴(yán)重，疲勞級(jí)數(shù)為2；試樣3、4當(dāng)采用四線包縫線跡時(shí)的氨綸絲抽拔根數(shù)分別為0和2根，當(dāng)采用四點(diǎn)人字形線跡時(shí)的氨綸絲抽拔根數(shù)分別為14根和大于30根，抽拔比較嚴(yán)重[2-3]。

而采用有初伸長(zhǎng)疲勞測(cè)試方法，當(dāng)初伸長(zhǎng)率為60%，試樣1、2的往復(fù)拉伸率分別為65%和59%時(shí)，其疲勞級(jí)數(shù)均為4，氨綸疲勞現(xiàn)象輕微；試樣3、4的往復(fù)拉伸率均為70%時(shí)，氨綸絲抽拔比較輕微，分別為0和5根，與試穿結(jié)果比較符合。

由此可看出，有初伸長(zhǎng)的四點(diǎn)人字形線跡彈力針織物中氨綸絲疲勞和抽拔測(cè)試方法，與無(wú)初伸長(zhǎng)的四線包縫線跡氨綸絲抽拔根數(shù)差異不大，但疲勞級(jí)數(shù)相差很大。采用四點(diǎn)人字形線跡的彈力針織物中氨綸絲疲勞和抽拔測(cè)試，有初伸長(zhǎng)比無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)的氨綸絲疲勞、抽拔現(xiàn)象更加符合緊身彈性服裝的穿著實(shí)際，切實(shí)反映彈力織物在實(shí)際穿著中的疲勞與抽拔情況。

4.3 試驗(yàn)方法的確定

根據(jù)有、無(wú)初伸長(zhǎng)對(duì)經(jīng)編彈力網(wǎng)眼針織物中氨綸絲疲勞和抽拔影響的研究，結(jié)合試穿驗(yàn)證結(jié)果，有初伸長(zhǎng)的經(jīng)編氨綸彈力網(wǎng)眼針織物中氨綸絲疲勞和抽拔測(cè)試，更加符合緊身內(nèi)衣穿著時(shí)已有初伸長(zhǎng)，切實(shí)反映了織物在實(shí)際穿著中的疲勞情況，所以選擇有初伸長(zhǎng)的試驗(yàn)方法。

對(duì)經(jīng)編彈力網(wǎng)眼針織物中氨綸絲疲勞和縫跡中氨綸絲抽拔的試驗(yàn)，選取四點(diǎn)人字形縫跡的試樣，有效長(zhǎng)度為125 mm，初伸長(zhǎng)率為60%，往復(fù)拉伸動(dòng)程≤拉伸隔距×80%進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，一般使總拉伸長(zhǎng)度為試樣長(zhǎng)度×織物最大拉伸率的70%。

5 結(jié) 論

1)隨著初伸長(zhǎng)率增加，疲勞程度加劇。初伸長(zhǎng)對(duì)織物變形率、回復(fù)率及氨綸絲疲勞級(jí)數(shù)的影響顯著。

2)隨著往復(fù)拉伸率即往復(fù)拉伸動(dòng)程增加，疲勞和抽拔程度加劇。往復(fù)拉伸率對(duì)織物變形率、回復(fù)率、氨綸絲疲勞級(jí)數(shù)及抽拔根數(shù)的影響顯著。

3)有初伸長(zhǎng)疲勞試驗(yàn)的氨綸絲疲勞、抽拔現(xiàn)象比無(wú)初伸長(zhǎng)時(shí)輕得多，與試穿結(jié)果比較符合。

4)采用有初伸長(zhǎng)疲勞試驗(yàn)：一般初伸長(zhǎng)率為60%，往復(fù)拉伸率≤80%，總拉伸長(zhǎng)度為試樣長(zhǎng)度×織物最大拉伸率的70%。

FZXB

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