韓俊霞，夏風林，張 琦

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心，江蘇 無錫 214122)

經(jīng)編提花間隔汽車座椅套的接縫性能

韓俊霞，夏風林，張 琦

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心，江蘇 無錫 214122)

為研究汽車座椅面料在使用過程中接縫強力,首先根據(jù)花型各自不同特點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種接縫線跡進行試樣加工,然后采用條樣法分別對經(jīng)緯二個方向進行接縫強力及織物自身強力的拉伸性能測試。對試驗結果進行處理分析得到了可最大程度發(fā)揮經(jīng)編提花間隔織物強力優(yōu)勢的縫跡,并總結不同花型結構對經(jīng)緯向接縫強力的影響,以期對經(jīng)編提花間隔汽車座椅面料的花型設計提供參考。

汽車座椅；經(jīng)編；提花間隔；接縫強力；縫跡

1 試驗設計

1.1 樣品準備

試驗共選取了12種不同提花效應的面料，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照，而且不同種類之間也可參照進行分析。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?？椢锏幕ㄐ鸵饨硤D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

結合針織物的結構特性及汽車座椅套的常用加工方式，選取了4種縫跡對所選12種樣品分別進行加工，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為雙針四線拷邊，線跡Ⅱ為將織物拷邊后展開進行繃縫，線跡Ⅲ為單道平縫，線跡Ⅳ為平縫后展開，在平縫縫跡兩側再進行平縫加固。

縫制設備為M752-13H拷邊車、CF2300M-156M繃縫車、GC6180型平縫機?？p紉機針號均為11號，線跡密度以正面線跡為準，選用8針/2 cm，縫紉時縫線預加張力相同。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方向。

1.3 試樣制備與測試方法

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：抓樣法測定接縫最大斷裂強度》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)其拉伸長度超過75%，為保證試驗順利進行，須選用夾距為10 cm的拉伸測試，每種樣品選取5個條樣進行試驗，測試設備為HD026H多功能電子織物強力儀，按照測試標準設定拉伸速度為100 mm/min，測定縫口斷裂強力。

需要指出的是，考察了目前國內對接縫強力的執(zhí)行標準，并參考當下針對汽車座椅面料設計與開發(fā)的相關研究[9-10]，得知國內針對服用面料接縫強力的限值是在標準試驗條件下接縫強力大于或等于100 N，在汽車座椅套的實際生產(chǎn)中，各品牌根據(jù)自身定位不同，對其座椅套的接縫強力要求也有所區(qū)別，一般在250～350 N的范圍內選取。考慮到汽車座椅面料使用的持久性和加工效率，本文試驗針對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力的測試，采用條樣法在相同試驗條件下測試織物本身斷裂強力，以考察接縫線跡對織物強力的利用率。

2 試驗結果

對接縫強力的測試采用單一變量法進行48組試驗，每組5個樣品，對織物自身斷裂強力的測試按照織物種類進行12組試驗，每組5個條樣。對于試驗過程中不反映接縫強力的斷裂，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力的情況，須進行補充試驗。然后用數(shù)理統(tǒng)計方法剔除每組試驗數(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)向拉伸斷裂強力及伸長率Tab.1 Tensile fracture strength and elongation on warp direction of samples

表2 試樣緯向拉伸斷裂強力及伸長率Tab.2 Tensile fracture strength and elongation on weft direction of samples

2.1 試驗數(shù)據(jù)分析

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

對比表1、2中的斷裂強力值可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)向的斷裂強力總體情況優(yōu)于緯向，這主要是由于經(jīng)編織物本身的結構特性，經(jīng)向編織的特性使得織物經(jīng)向進行拉伸時，線圈的左右2個圈柱分別和背面的2條延展線勾連起來，經(jīng)編間隔織物的2個表層與在兩外層都進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，但進行緯向拉伸時，表層線圈的延展性限制了間隔層對拉力的貢獻，且表層線圈的圈柱只有一側的圈柱與該側的延展線對緯向拉伸貢獻拉力。

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

由于經(jīng)編提花間隔織物的使用場合是汽車座椅套，對經(jīng)緯方向的強力都有要求，因此在考察時需要綜合經(jīng)緯方向的強力以判定面料接縫強力的優(yōu)劣。對于基本組織均勻平鋪的試樣A、試樣B，無論經(jīng)向還是緯向，縫跡Ⅱ的接縫強力都要大于縫跡Ⅰ，而試樣C和試樣D則相反，結合它們的斷裂伸長率可發(fā)現(xiàn)，試樣A和試樣B布面緊實，拷邊與繃縫的復合線跡也較為致密，在拉伸過程中，致密的線跡能夠充分發(fā)揮緊實布面的強力，而對于帶有網(wǎng)眼的試樣C和試樣D，縫跡Ⅰ為雙針四線，在拉伸過程中能夠隨試樣一同受力，但復合線跡Ⅱ的致密會在拉伸過程中對試樣產(chǎn)生束縛，造成應力集中于縫跡處，從而使得接縫強力降低，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 接縫線跡對斷裂強力的影響

首先將緯向強力設定為X軸坐標值，經(jīng)向強力設定為Y軸坐標值，即點P(xi，yj)，可得到48個二維坐標點，不考慮提花效應，只把縫跡作為分類標準，可得到散點圖如圖2所示。從圖中可看出，4種線跡形式接縫強力高低差異，但是并不能直觀地作出判斷。

圖2 4種線跡試驗所得接縫強力值分布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)，并求得組內數(shù)據(jù)的標準方差，以考察該種縫跡的接縫強力穩(wěn)定性。由于接縫強力的值屬于越大越好，在此，采用平均數(shù)與標準方差的差值來進行不同縫跡接縫強力的比較。

根據(jù)公式處理后得到表3所示數(shù)據(jù)，再將經(jīng)緯向的強力值按照圖2的賦值方法得到圖3所示散點圖，使數(shù)據(jù)更加直觀。

表3 不同縫跡經(jīng)緯向強力的標準差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)緯向強力特點，縫跡Ⅰ經(jīng)向斷裂強力已達到600 N，但其緯向接縫強力略低于縫跡Ⅱ，縫跡Ⅱ的經(jīng)緯強力均在350～450 N的區(qū)間里，綜合表現(xiàn)最優(yōu)，縫跡Ⅳ的經(jīng)緯向斷裂強力均略低于縫跡Ⅱ，高于縫跡Ⅲ。對比復合線跡Ⅱ、Ⅳ與單一線跡Ⅰ、Ⅲ可知，復合線跡增加的縫跡，對接縫強力有較大貢獻。

2.3 提花效應對斷裂強力的影響

汽車座椅用經(jīng)編提花間隔織物一般是對其外露使用面進行提花，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的不同及接縫方式的不同，其經(jīng)緯方向的拉伸回復不同，經(jīng)過接縫加工后所表現(xiàn)出來的接縫強力也有較大差別。對圖2中的48個坐標點按照織物提花效應進行標記后，所得散點圖不能直觀得出不同提花效應對接縫強力的影響，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接縫強力的均值和方差，如表4所示。

表4 不同提花效應接縫強力的標準差Tab.4 Standard variance of the tensile strength with different patterns

將表4中的強力值按照文中所述的方法作散點圖，得到圖4。

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

從圖4中可看出，不同提花效應所表現(xiàn)的經(jīng)緯向接縫強力各有優(yōu)劣，圖中數(shù)據(jù)主要分布于3個區(qū)域，試樣A、B集中于經(jīng)緯向斷裂強力都偏大的區(qū)域，試樣G、J、L集中于經(jīng)緯向斷裂強力都偏小的區(qū)域，而試樣C、D、E、H、I、K集中于斷裂強力居于之前兩個區(qū)域中間但經(jīng)向斷裂強力明顯高于緯向區(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對應的花型為菱形格，為設計汽車座椅套的花型首選。

對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，接縫強力的下降并不明顯，但隨著網(wǎng)孔的增大，織物的接縫強力表現(xiàn)急劇下降，試樣D的經(jīng)向接縫強力仍在350 N以上，緯向接縫強力也在300 N左右，由此可初步推測，織物組織的均勻程度也將影響其接縫強力的大小。

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則為相對最差花型，試樣G的矩形線條會導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，最終導致其接縫強力表現(xiàn)較差，在用幾何紋理設計汽車座椅套時，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，這致使其在縫制時縫紉線易直接穿過網(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)眼來表現(xiàn)花型，薄組織與小網(wǎng)眼在編織時的送經(jīng)量相近，在縫制時縫跡能相對試樣L更均勻地束縛紗線，拉伸過程中不易導致應力集中；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，拉伸時網(wǎng)眼區(qū)域不能較好地分擔拉伸力。

3 結 論

1)在本文試驗選擇的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均為復合線跡，用工用料較多，而縫跡Ⅰ雖然經(jīng)緯向斷裂強力相差較大，但都在較高水平，考慮到實際生產(chǎn)效益，推薦使用縫跡Ⅰ，即雙針四線拷邊。

2)使用幾何折線設計花型，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，網(wǎng)眼的分布不宜集中，大網(wǎng)眼經(jīng)向間隔至少4個橫列，緯向間隔至少4個縱行，能適當降低拉伸過程中的應力集中，設計賈卡花型時應盡量減少使用大網(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)眼之間過渡，直接以厚組織為底填充大小不同的網(wǎng)眼，會導致織物接縫強力急劇降低，因此，設計花型時應以質地相近為要領填充賈卡花型，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)務費專項資金資助項目(JUSRP51404A)；江蘇省產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新資金—前瞻性聯(lián)合研究項目(BY2013015-05；BY2013015-14)

韓俊霞(1990—)，女，碩士生。研究方向為針織裝備數(shù)控技術和針織產(chǎn)品開發(fā)。夏風林，通信作者，E-mail：xiafl_622@163.com。

TS 186.1

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