馬楠

摘要：

本文歸納并分析了現(xiàn)行的線圈長(zhǎng)度測(cè)量方法，比較了脫散法、定長(zhǎng)法和計(jì)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單分析了國(guó)內(nèi)外針織物線密度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：針織物；線密度；線圈長(zhǎng)度；標(biāo)準(zhǔn)

線密度是針織物很重要的物理特性和幾何特征之一，影響到紡織品的物理機(jī)械性能、手感、風(fēng)格等，它也是進(jìn)行織物設(shè)計(jì)、制定制造工藝參數(shù)的重要依據(jù)之一。線密度項(xiàng)目也是針織物檢測(cè)中較常見(jiàn)的一個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目。針織物的線密度指的是針織物所用紗線的單位長(zhǎng)度的質(zhì)量。針織物線密度用紗線質(zhì)量除以它的長(zhǎng)度可得到，由于針織物是由相互串套的線圈組成的，因此針織物的紗線長(zhǎng)度可以用線圈長(zhǎng)度乘以線圈數(shù)得到。所以線圈長(zhǎng)度的測(cè)量對(duì)針織物線密度的計(jì)算至關(guān)重要。本文歸納并分析了現(xiàn)行的線圈長(zhǎng)度測(cè)量方法，比較了脫散法、定長(zhǎng)法和計(jì)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單分析了國(guó)內(nèi)外針織物線密度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

1 針織物線圈長(zhǎng)度現(xiàn)有測(cè)試方法

線圈長(zhǎng)度指的是組成一個(gè)線圈所需要的紗線長(zhǎng)度，一般以毫米為單位。線圈長(zhǎng)度不僅決定針織物的密度，而且對(duì)針織物的脫散性、延伸性、耐磨性、彈性、強(qiáng)力以及抗起毛起球性和抗勾絲性等也有很大影響。線圈長(zhǎng)度的測(cè)量方法主要有脫散法，定長(zhǎng)法和計(jì)算法三種。

1）脫散法

將坯布進(jìn)行拆散，通過(guò)拆散后的紗線長(zhǎng)度與線圈數(shù)之比而得到線圈長(zhǎng)度的方法。一般在坯布下機(jī)后在檢驗(yàn)室里進(jìn)行。

脫散法的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，適用于測(cè)試各種緯編針織物，并經(jīng)常用于檢驗(yàn)其他測(cè)試方法的精度，但是靜態(tài)測(cè)試法屬于事后測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制具有滯后性，操作起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，測(cè)試效率低，并且會(huì)造成物品的消耗[1]。

2）定長(zhǎng)法

定長(zhǎng)法與脫散法的測(cè)試思想剛好相反，編織前先量取一定長(zhǎng)度的紗線，兩頭用顏色筆做上標(biāo)記，然后進(jìn)行編織，下機(jī)靜置24小時(shí)后，數(shù)兩記號(hào)之間的線圈數(shù)。線圈長(zhǎng)度L=l/m，其中l(wèi)是已知的，為之前量取的紗線長(zhǎng)，m為紗線兩記號(hào)間的線圈數(shù)。

定長(zhǎng)法與脫散法相比不會(huì)造成物品的消耗，也不用拆散，操作起來(lái)方便，但是在數(shù)兩記號(hào)間的線圈時(shí)可能存在半個(gè)線圈的情況，計(jì)算出來(lái)的線圈長(zhǎng)度可能存在誤差。另外它比較適用于單面織物，不適合雙面織物的線圈長(zhǎng)度測(cè)量。

3）計(jì)算法

線圈長(zhǎng)度的計(jì)算方法有理論計(jì)算法和稱重計(jì)算法。理論計(jì)算法是對(duì)線圈在平面上的投影進(jìn)行近似計(jì)算。稱重計(jì)算法是在已知紗線線密度和線圈個(gè)數(shù)的條件下，稱取織物質(zhì)量然后通過(guò)計(jì)算得出線圈長(zhǎng)度[2]。在理論計(jì)算法中通常以Peirce線圈模型為基礎(chǔ)，Peirce線圈模型假定紗線在織物中處于完全理想狀態(tài)，既不拉伸也不受壓，橫截面呈現(xiàn)均勻一致的圓形，線圈針編弧與沉降弧部分用半圓來(lái)近似表示，針編弧與沉降弧之間的圈柱認(rèn)為是直線段，下一橫列的針編弧與上一橫列的沉降弧相切，相鄰的兩個(gè)沉降弧或相鄰的兩個(gè)針編弧也相切，針編弧與沉降弧半圓的外半徑為2d，內(nèi)圓直徑為d。線圈模型如圖1所示，其中線圈寬度為W，圈高為H，圈柱高為h，圈柱長(zhǎng)為l，整個(gè)線圈長(zhǎng)為L(zhǎng)，那么經(jīng)推導(dǎo)L≈16.64d[3]。

4）其他方法的探索

除了以上幾種方法外，前人對(duì)線圈長(zhǎng)度的測(cè)量也進(jìn)行過(guò)多種嘗試與研究：2005年E. Yu.Shustove等人提出了一種使用正態(tài)分布法計(jì)算線圈長(zhǎng)度的方法，他們?cè)诩僭O(shè)線圈形狀符合高斯曲線的條件下，通過(guò)積分法獲得了線圈長(zhǎng)度的估算公式，并通過(guò)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)其與實(shí)際值的偏差低于4%[4]；2006年丁雪榮采用FFT（快速傅立葉變換）并利用MATLAB語(yǔ)言編程對(duì)緯編針織物的圖像進(jìn)行處理，提取針織線圈的空間頻率信息，實(shí)現(xiàn)針織物線圈密度的自動(dòng)測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以方便、快速、準(zhǔn)確地測(cè)試緯編針織物的橫密和縱密[5]；同年陳莉提出一種新的靜態(tài)測(cè)試線圈長(zhǎng)度的方法，她用數(shù)字圖像處理技術(shù)將攝入的圖像進(jìn)行灰度變換、濾波去噪，再用二維傅立葉變換技術(shù)提取線圈長(zhǎng)度的特征，推導(dǎo)出線圈長(zhǎng)度在二維空間與三維空間內(nèi)的關(guān)系轉(zhuǎn)換式，進(jìn)而求得緯編針織物的線圈長(zhǎng)度[6]；而2007年杜虎兵在分析針織物紗線空間曲線變化的基礎(chǔ)上，建立了針織物線圈單元結(jié)構(gòu)模型，運(yùn)用線圈單元模型分析了針織緯平針、羅紋、雙反面組織的幾何參數(shù)，計(jì)算了緯編三種基本組織極限密度結(jié)構(gòu)的線圈單元長(zhǎng)度[7]。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)內(nèi)和國(guó)外對(duì)針織物線密度的測(cè)量主要依據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是SN/T 3588—2013，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)是EN 14970-2006/BS EN 14970—2006。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試原理基本相同，都是從試樣中拆下紗線，測(cè)量其伸直長(zhǎng)度及質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量與伸直長(zhǎng)度計(jì)算紗線線密度。但是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)取樣方法和預(yù)加張力的規(guī)定有所不同。

從表1可以看出，EN 14970—2006/BS EN 14970—2006要求拆出的紗線長(zhǎng)度至少為250mm，而SN/T 3588—2013要求紗線長(zhǎng)度為50cm～100cm，另外EN 14970—2006/BS EN 14970—2006對(duì)試驗(yàn)所需紗線總長(zhǎng)度要求至少為10m，而SN/T 3588—2013要求至少50根紗線。從以上數(shù)據(jù)可以看出，相比國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的樣品數(shù)量更多。

拆出紗線長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)施加的張力如表2所示，不論是國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)還是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，其預(yù)加張力都與紗線的長(zhǎng)度有關(guān)，EN 14970—2006/BS EN 14970—2006將紗線分為短纖紗、長(zhǎng)絲紗和彈性裸絲三類，而SN/T 3588—2013在根據(jù)紗線長(zhǎng)度分類的同時(shí)，又根據(jù)線密度進(jìn)行了細(xì)化分類。從表2可以看出，紗線類型相同的情況下，紗線的預(yù)加張力與線密度成正比，線密度越大預(yù)加張力越大。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)幾種線圈長(zhǎng)度測(cè)量方法的描述，可以看出脫散法盡管費(fèi)時(shí)費(fèi)力但是在進(jìn)行試驗(yàn)研究時(shí)最為精確和可靠；定長(zhǎng)法雖然比較簡(jiǎn)單易行，但其只適合單面織物的線圈長(zhǎng)度測(cè)量；計(jì)算法的誤差較大，在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)采用會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。在平時(shí)的檢測(cè)工作中，采用的是脫散法，這保證了結(jié)果的精確與可靠。不過(guò)隨著科技的日新月異，電子技術(shù)在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。圖像處理手段在線圈長(zhǎng)度測(cè)量中的應(yīng)用日益成熟，為將來(lái)替代傳統(tǒng)手工拆散法測(cè)線圈長(zhǎng)度提供了基礎(chǔ)。在檢測(cè)工作中如果可以采取電子技術(shù)對(duì)工作進(jìn)行優(yōu)化，不僅會(huì)減少人力資源的浪費(fèi)，也會(huì)相應(yīng)縮短檢測(cè)時(shí)間，提高測(cè)試效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 王輝，方園，潘優(yōu)華.緯編針織物線圈模型的分析與研究[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25（5）：521-524.

[4] E.Yu.Shustov， L.A.Kudryavin， Yu.S.Shustov. Mathematical Determination of Thread Length in the Knit Loop. Fiber Chemistry[J]，2005，2（37）：119-122.

[5] 丁雪榮.基于MATLAB圖像處理技術(shù)的針織物結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)量的研究[D].天津：天津工業(yè)大學(xué)，2005.

[6] 陳莉，宋廣禮.一種新的靜態(tài)測(cè)試線圈長(zhǎng)度的方法[J].紡織學(xué)報(bào)，2006，（1）：9-11，19.

[7] 杜虎兵.針織物線圈單元模型分析與線圈長(zhǎng)度求解[J].河南紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007，（9）：12-14.

（作者單位：廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院）endprint