韓俊霞，夏風(fēng)林，張 琦

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心，江蘇 無(wú)錫 214122)

經(jīng)編提花間隔汽車座椅套的接縫性能

韓俊霞，夏風(fēng)林，張 琦

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心，江蘇 無(wú)錫 214122)

為研究汽車座椅面料在使用過(guò)程中接縫強(qiáng)力,首先根據(jù)花型各自不同特點(diǎn)選取了基本織物和提花織物2類共12種樣品，使用針織面料生產(chǎn)中常用的4種接縫線跡進(jìn)行試樣加工,然后采用條樣法分別對(duì)經(jīng)緯二個(gè)方向進(jìn)行接縫強(qiáng)力及織物自身強(qiáng)力的拉伸性能測(cè)試。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理分析得到了可最大程度發(fā)揮經(jīng)編提花間隔織物強(qiáng)力優(yōu)勢(shì)的縫跡,并總結(jié)不同花型結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)緯向接縫強(qiáng)力的影響,以期對(duì)經(jīng)編提花間隔汽車座椅面料的花型設(shè)計(jì)提供參考。

汽車座椅；經(jīng)編；提花間隔；接縫強(qiáng)力；縫跡

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 樣品準(zhǔn)備

試驗(yàn)共選取了12種不同提花效應(yīng)的面料，其中，試樣A、B、C、D為基本組織均勻平鋪，分別為厚組織、薄組織、小網(wǎng)眼、大網(wǎng)眼；試樣E、F、G為由小到大的幾何花紋，分別為S紋、菱形格、八角形，試樣H、I、J為由小到大的花卉花紋，分別是梅花、櫻花、蒲葉；試樣K、L為相同形狀不同層次的花卉花紋；試樣K以薄組織為底，花卉部分采用單一小網(wǎng)眼；試樣L采用不同大小的網(wǎng)眼和厚薄組織以突顯花卉層次。選用這幾類花紋，不僅同類之間可相互對(duì)照，而且不同種類之間也可參照進(jìn)行分析。所有織物的經(jīng)緯密保持一致，橫密為10縱行/cm，縱密為15.4橫列/cm，厚度均為2.5 mm。織物的花型意匠圖如圖1所示。

圖1 試樣花型意匠圖Fig.1 Drafted pattern of samples.(a) Sample A; (b) Sample B; (c) Sample C; (d) Sample D; (e) Sample E; (f) Sample F; (g) Sample G; (h) Sample H; (i) Sample I; (j) Sample J; (k) Sample K; (l) Sample L

1.2 縫紉條件

結(jié)合針織物的結(jié)構(gòu)特性及汽車座椅套的常用加工方式，選取了4種縫跡對(duì)所選12種樣品分別進(jìn)行加工，4種線跡分別采用Ⅰ(514)、Ⅱ(514.406)、Ⅲ(301)、Ⅳ(301.301)4種接縫形式[8]。其中，線跡Ⅰ為雙針?biāo)木€拷邊，線跡Ⅱ?yàn)閷⒖椢锟竭吅笳归_(kāi)進(jìn)行繃縫，線跡Ⅲ為單道平縫，線跡Ⅳ為平縫后展開(kāi)，在平縫縫跡兩側(cè)再進(jìn)行平縫加固。

縫制設(shè)備為M752-13H拷邊車、CF2300M-156M繃縫車、GC6180型平縫機(jī)?？p紉機(jī)針號(hào)均為11號(hào)，線跡密度以正面線跡為準(zhǔn)，選用8針/2 cm，縫紉時(shí)縫線預(yù)加張力相同。由于考慮到維持汽車座椅套的尺寸穩(wěn)定性，縫紉線選用彈性較低的滌/棉，縫紉的方向分別為垂直于拉伸試驗(yàn)方向。

1.3 試樣制備與測(cè)試方法

選用ISO 13935-2：2014《紡織品 纖維和紡織成品接縫拉伸性能 第2部分：抓樣法測(cè)定接縫最大斷裂強(qiáng)度》中的條樣法裁剪試樣，分別沿經(jīng)向(緯向)裁取350 mm×750 mm的試樣，將試樣對(duì)折，折痕平行于試樣緯向(經(jīng)向)，平行于折痕12 mm處分別按照4種縫跡縫合試樣。由于經(jīng)編織物經(jīng)緯2個(gè)方向拉伸效果不同，緯向易拉伸，初步拉伸后發(fā)現(xiàn)其拉伸長(zhǎng)度超過(guò)75%，為保證試驗(yàn)順利進(jìn)行，須選用夾距為10 cm的拉伸測(cè)試，每種樣品選取5個(gè)條樣進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試設(shè)備為HD026H多功能電子織物強(qiáng)力儀，按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定拉伸速度為100 mm/min，測(cè)定縫口斷裂強(qiáng)力。

需要指出的是，考察了目前國(guó)內(nèi)對(duì)接縫強(qiáng)力的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，并參考當(dāng)下針對(duì)汽車座椅面料設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的相關(guān)研究[9-10]，得知國(guó)內(nèi)針對(duì)服用面料接縫強(qiáng)力的限值是在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下接縫強(qiáng)力大于或等于100 N，在汽車座椅套的實(shí)際生產(chǎn)中，各品牌根據(jù)自身定位不同，對(duì)其座椅套的接縫強(qiáng)力要求也有所區(qū)別，一般在250～350 N的范圍內(nèi)選取?？紤]到汽車座椅面料使用的持久性和加工效率，本文試驗(yàn)針對(duì)縫跡的研究主要致力于在常用的幾種線跡中選出盡可能大地發(fā)揮面料拉伸性能的縫跡，為此增加了織物自身斷裂強(qiáng)力的測(cè)試，采用條樣法在相同試驗(yàn)條件下測(cè)試織物本身斷裂強(qiáng)力，以考察接縫線跡對(duì)織物強(qiáng)力的利用率。

2 試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)接縫強(qiáng)力的測(cè)試采用單一變量法進(jìn)行48組試驗(yàn)，每組5個(gè)樣品，對(duì)織物自身斷裂強(qiáng)力的測(cè)試按照織物種類進(jìn)行12組試驗(yàn)，每組5個(gè)條樣。對(duì)于試驗(yàn)過(guò)程中不反映接縫強(qiáng)力的斷裂，如夾口處斷裂、脫散或者織物非接縫處破裂等情況，以及不反映織物斷裂強(qiáng)力的情況，須進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)。然后用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法剔除每組試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的異常值，取平均值，得出數(shù)據(jù)如表1、2所示。

表1 試樣經(jīng)向拉伸斷裂強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率Tab.1 Tensile fracture strength and elongation on warp direction of samples

表2 試樣緯向拉伸斷裂強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率Tab.2 Tensile fracture strength and elongation on weft direction of samples

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

觀察2組數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)所得接縫強(qiáng)力主要集中在400 N左右，對(duì)織物自身斷裂強(qiáng)力的利用率普遍在70%到80%，甚至有的試樣其接縫強(qiáng)力超過(guò)織物自身斷裂強(qiáng)力，如試樣K拷邊縫跡的緯向斷裂強(qiáng)力為408 N，高于其自身斷裂強(qiáng)力389 N，主要原因是拷邊線跡在拉伸過(guò)程中的延伸率能夠與試樣K自身的延伸率保持一致，避免了應(yīng)力集中于縫跡處，且拷邊縫跡隨著拉伸對(duì)縫跡處織物的束縛力增強(qiáng)，從而增加了織物在縫跡處貢獻(xiàn)拉力的紗線，使織物整體強(qiáng)力增大。

對(duì)比表1、2中的斷裂強(qiáng)力值可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)向的斷裂強(qiáng)力總體情況優(yōu)于緯向，這主要是由于經(jīng)編織物本身的結(jié)構(gòu)特性，經(jīng)向編織的特性使得織物經(jīng)向進(jìn)行拉伸時(shí)，線圈的左右2個(gè)圈柱分別和背面的2條延展線勾連起來(lái)，經(jīng)編間隔織物的2個(gè)表層與在兩外層都進(jìn)行穿套的間隔層一起，形成了經(jīng)向穿套的鎖鏈共同抵抗經(jīng)向拉力，但進(jìn)行緯向拉伸時(shí)，表層線圈的延展性限制了間隔層對(duì)拉力的貢獻(xiàn)，且表層線圈的圈柱只有一側(cè)的圈柱與該側(cè)的延展線對(duì)緯向拉伸貢獻(xiàn)拉力。

（2）人工刮攤過(guò)程要保證材料刮平，厚薄均勻，顆粒之間的棱角接觸應(yīng)彼此全面，檢查是否有空鼓、空鋪和虛接現(xiàn)象，并檢查材料的厚度、平整度和密實(shí)度是否符合要求。

由于經(jīng)編提花間隔織物的使用場(chǎng)合是汽車座椅套，對(duì)經(jīng)緯方向的強(qiáng)力都有要求，因此在考察時(shí)需要綜合經(jīng)緯方向的強(qiáng)力以判定面料接縫強(qiáng)力的優(yōu)劣。對(duì)于基本組織均勻平鋪的試樣A、試樣B，無(wú)論經(jīng)向還是緯向，縫跡Ⅱ的接縫強(qiáng)力都要大于縫跡Ⅰ，而試樣C和試樣D則相反，結(jié)合它們的斷裂伸長(zhǎng)率可發(fā)現(xiàn)，試樣A和試樣B布面緊實(shí)，拷邊與繃縫的復(fù)合線跡也較為致密，在拉伸過(guò)程中，致密的線跡能夠充分發(fā)揮緊實(shí)布面的強(qiáng)力，而對(duì)于帶有網(wǎng)眼的試樣C和試樣D，縫跡Ⅰ為雙針?biāo)木€，在拉伸過(guò)程中能夠隨試樣一同受力，但復(fù)合線跡Ⅱ的致密會(huì)在拉伸過(guò)程中對(duì)試樣產(chǎn)生束縛，造成應(yīng)力集中于縫跡處，從而使得接縫強(qiáng)力降低，相似的狀況在幾何花紋類試樣、花卉花紋類試樣及不同層次的試樣K和試樣L中也可發(fā)現(xiàn)。

2.2 接縫線跡對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響

首先將緯向強(qiáng)力設(shè)定為X軸坐標(biāo)值，經(jīng)向強(qiáng)力設(shè)定為Y軸坐標(biāo)值，即點(diǎn)P(xi，yj)，可得到48個(gè)二維坐標(biāo)點(diǎn)，不考慮提花效應(yīng)，只把縫跡作為分類標(biāo)準(zhǔn)，可得到散點(diǎn)圖如圖2所示。從圖中可看出，4種線跡形式接縫強(qiáng)力高低差異，但是并不能直觀地作出判斷。

圖2 4種線跡試驗(yàn)所得接縫強(qiáng)力值分布Fig.2 Test values distribution of seam strength with four kinds of stitches

為使4種線跡之間的差異更加精確，根據(jù)縫跡將數(shù)據(jù)分為4組，每組數(shù)據(jù)求平均數(shù)，并求得組內(nèi)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方差，以考察該種縫跡的接縫強(qiáng)力穩(wěn)定性。由于接縫強(qiáng)力的值屬于越大越好，在此，采用平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)方差的差值來(lái)進(jìn)行不同縫跡接縫強(qiáng)力的比較。

根據(jù)公式處理后得到表3所示數(shù)據(jù)，再將經(jīng)緯向的強(qiáng)力值按照?qǐng)D2的賦值方法得到圖3所示散點(diǎn)圖，使數(shù)據(jù)更加直觀。

表3 不同縫跡經(jīng)緯向強(qiáng)力的標(biāo)準(zhǔn)差Tab.3 Standard variance of tensile strength with different stitches

圖3 數(shù)據(jù)處理后4種縫跡經(jīng)緯接縫強(qiáng)力分布Fig.3 Test values distribution of seam strength with four kinds of stitches after data processing

從圖3中可直觀得出4種線跡的總體表現(xiàn)為Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ，并且可更加直觀地判斷各縫跡經(jīng)緯向強(qiáng)力特點(diǎn)，縫跡Ⅰ經(jīng)向斷裂強(qiáng)力已達(dá)到600 N，但其緯向接縫強(qiáng)力略低于縫跡Ⅱ，縫跡Ⅱ的經(jīng)緯強(qiáng)力均在350～450 N的區(qū)間里，綜合表現(xiàn)最優(yōu)，縫跡Ⅳ的經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力均略低于縫跡Ⅱ，高于縫跡Ⅲ。對(duì)比復(fù)合線跡Ⅱ、Ⅳ與單一線跡Ⅰ、Ⅲ可知，復(fù)合線跡增加的縫跡，對(duì)接縫強(qiáng)力有較大貢獻(xiàn)。

2.3 提花效應(yīng)對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響

汽車座椅用經(jīng)編提花間隔織物一般是對(duì)其外露使用面進(jìn)行提花，另一面采用經(jīng)編平布的編織方式，但由于使用面提花效應(yīng)的不同及接縫方式的不同，其經(jīng)緯方向的拉伸回復(fù)不同，經(jīng)過(guò)接縫加工后所表現(xiàn)出來(lái)的接縫強(qiáng)力也有較大差別。對(duì)圖2中的48個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)按照織物提花效應(yīng)進(jìn)行標(biāo)記后，所得散點(diǎn)圖不能直觀得出不同提花效應(yīng)對(duì)接縫強(qiáng)力的影響，因此，此處采用與縫跡形式相同的處理方法得到了不同提花效應(yīng)接縫強(qiáng)力的均值和方差，如表4所示。

表4 不同提花效應(yīng)接縫強(qiáng)力的標(biāo)準(zhǔn)差Tab.4 Standard variance of the tensile strength with different patterns

將表4中的強(qiáng)力值按照文中所述的方法作散點(diǎn)圖，得到圖4。

圖4 不同提花效應(yīng)接縫強(qiáng)力分布Fig.4 Test values distribution of seam strength with different pattern after data processing

從圖4中可看出，不同提花效應(yīng)所表現(xiàn)的經(jīng)緯向接縫強(qiáng)力各有優(yōu)劣，圖中數(shù)據(jù)主要分布于3個(gè)區(qū)域，試樣A、B集中于經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力都偏大的區(qū)域，試樣G、J、L集中于經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力都偏小的區(qū)域，而試樣C、D、E、H、I、K集中于斷裂強(qiáng)力居于之前兩個(gè)區(qū)域中間但經(jīng)向斷裂強(qiáng)力明顯高于緯向區(qū)域，而試樣F的經(jīng)緯差異最小，且均高于400 N，是所有試樣中綜合表現(xiàn)最優(yōu)的試樣，試樣F對(duì)應(yīng)的花型為菱形格，為設(shè)計(jì)汽車座椅套的花型首選。

對(duì)比均勻平鋪基本組織的試樣A、B、C、D可明顯發(fā)現(xiàn)，由厚組織變?yōu)楸〗M織，接縫強(qiáng)力的下降并不明顯，但隨著網(wǎng)孔的增大，織物的接縫強(qiáng)力表現(xiàn)急劇下降，試樣D的經(jīng)向接縫強(qiáng)力仍在350 N以上，緯向接縫強(qiáng)力也在300 N左右，由此可初步推測(cè)，織物組織的均勻程度也將影響其接縫強(qiáng)力的大小。

帶有幾何花型的試樣E、F、G，試樣F為最優(yōu)花型，而試樣G則為相對(duì)最差花型，試樣G的矩形線條會(huì)導(dǎo)致賈卡提花組織突變，且試樣G利用大小不同的網(wǎng)眼形成較多層次，織物組織的不均勻程度又一次增加，最終導(dǎo)致其接縫強(qiáng)力表現(xiàn)較差，在用幾何紋理設(shè)計(jì)汽車座椅套時(shí)，須避免較多層次，盡量多使用45°傾斜線條，如菱形格。

帶有花卉花型的試樣H、I、J、K、L，試樣H、I、K的經(jīng)緯向接縫強(qiáng)力差別不大，而試樣J與試樣F的表現(xiàn)較差，試樣J為蒲葉造型，為勾勒蒲葉葉脈采用了連續(xù)大網(wǎng)眼，這致使其在縫制時(shí)縫紉線易直接穿過(guò)網(wǎng)眼，不能很好地固定在線圈中，縫跡束縛力下降，經(jīng)緯向的接縫強(qiáng)力均表現(xiàn)較差。試樣L為以厚組織為底的多層次大花，采用大小不同的網(wǎng)眼填充花瓣部分，與其花朵形狀相同的試樣K以薄組織為底，只采用一種小網(wǎng)眼來(lái)表現(xiàn)花型，薄組織與小網(wǎng)眼在編織時(shí)的送經(jīng)量相近，在縫制時(shí)縫跡能相對(duì)試樣L更均勻地束縛紗線，拉伸過(guò)程中不易導(dǎo)致應(yīng)力集中；試樣L采用厚組織為底，而且有不同大小的網(wǎng)眼，縫跡在厚組織部分束縛的紗線量要多于在網(wǎng)眼處束縛紗線量，拉伸時(shí)網(wǎng)眼區(qū)域不能較好地分擔(dān)拉伸力。

3 結(jié) 論

1)在本文試驗(yàn)選擇的4種縫跡中，縫跡Ⅱ綜合表現(xiàn)最優(yōu)，縫跡Ⅰ與縫跡Ⅳ次之，但縫跡Ⅱ與縫跡Ⅳ均為復(fù)合線跡，用工用料較多，而縫跡Ⅰ雖然經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力相差較大，但都在較高水平，考慮到實(shí)際生產(chǎn)效益，推薦使用縫跡Ⅰ，即雙針?biāo)木€拷邊。

2)使用幾何折線設(shè)計(jì)花型，尤其是45°傾斜的線條，比如菱形格，并采用薄組織為底，厚組織勾勒線條，可得到經(jīng)緯向接縫強(qiáng)力表現(xiàn)均良好的織物。

3)利用較大的網(wǎng)眼表現(xiàn)花型時(shí)，網(wǎng)眼的分布不宜集中，大網(wǎng)眼經(jīng)向間隔至少4個(gè)橫列，緯向間隔至少4個(gè)縱行，能適當(dāng)降低拉伸過(guò)程中的應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)賈卡花型時(shí)應(yīng)盡量減少使用大網(wǎng)眼的區(qū)域。

4)若需要表現(xiàn)花紋層次，可采用薄組織在厚組織與網(wǎng)眼之間過(guò)渡，直接以厚組織為底填充大小不同的網(wǎng)眼，會(huì)導(dǎo)致織物接縫強(qiáng)力急劇降低，因此，設(shè)計(jì)花型時(shí)應(yīng)以質(zhì)地相近為要領(lǐng)填充賈卡花型，如非必須，不建議表現(xiàn)較多花紋層次。

FZXB

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Seam tensile properties of warp knitting jacquard spacer fabric used on car seat cover

HAN Junxia,XIA Fenglin,ZHANG Qi

(EngineeringResearchCenterofKnittingTechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

This paper mainly focuses on the seam strength of automobile seat fabrics in practical use.Twelve kinds of pattern samples selected and divided in two grops (jacquard basic texture and jacquard pattern texture),according to the different characteristics of their suface texture,then the strip method was adopted to conduct the tensile fracture test on seam strength and tensile rupture of the primary fabrics,both warp and weft directions,respectively.By processing and analysis the data obtained from the test,it was found the best seam stitch capable of maximizing the seam strength of warp knitting jacquard spacer fabric,and the influence of different pattern structure on seam strength both warp and weft was summarized,and it is expected to provide guidance for the pattern design of warp knitting jacquard spacer fabric used on automobile seats.

car seat; warp knitting; jacquard spacer; seam strength; seam stitch

10.13475/j.fzxb.20151001906

2015-07-09

2015-11-10

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(JUSRP51404A)；江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金—前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2013015-05；BY2013015-14)

韓俊霞(1990—)，女，碩士生。研究方向?yàn)獒樋椦b備數(shù)控技術(shù)和針織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。夏風(fēng)林，通信作者，E-mail：xiafl_622@163.com。

TS 186.1

A