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    緯編針織物頂破實驗數據與分析


        由于針織物具有易變形且變形人的特點,一般評價其物理性能時并不使用拉伸強力這個指標,因此頂破強力或脹破強力是考核針織物質量的一個重要物理指標,它對針織面料的服用性能有直接的影響。目前,頂破強力或脹破強力的測試方法主要有三種:脹破法、彈子頂破法和鋼球法。本次頂破實驗采用彈子式頂破。彈子式頂破是將試樣固定在夾布圓環內,彈子按一定速度垂直頂向試樣,直至頂破。

    1.實驗數據處理

    頂破實驗數據見表1

                          表1緯編針織物頂破強力N

    2.實驗分析

    2.1織物組織對頂破性能的影響

        由表1可以知道畦編集圈織物的頂破強力要低于緯平針織物。這是因為緯平針織物中的線圈較為均勻,在鋼球的作用下迅速表現出較好的承受外力的各向同性。而畦編集圈組織由拉長線圈和沉降弧組成,在鋼球的作用下沉降弧將向相鄰線圈進行轉移,而不斷增大的頂破強力使得紗線間的摩擦力不斷增大,成為紗線轉移的阻力。因此,畦編集圈組織的結構使得其在外力的作用下難以表現出理想的均勻受力,最終在織物的薄弱處發生斷裂而造成破壞。故集圈組織的整體強力利用率要低于緯平針組織,其頂破強力也要低于緯平針織物。

    2.2線圈長度對頂破性能的影響

        由表1可以看出線圈長度對頂破強力有明顯影響,線圈長度越小頂破強力越大。結合樣布制備情況表,緯平針織物的線圈長度減小13.195%,頂破強力就增加18.595%;畦編集圈織物的線圈長度減小4.89%,頂破強力增加10.08%。這是因為線圈長度愈小,在單位受力面積內同時承受外力的線圈數愈多,所以織物整體的頂破強力就愈高。

                圖1緯平針組織頂破強力一線圈長度測試回歸曲線

                    圖2集圈組織頂破強力一線圈長度測試回歸曲線

        將緯平針組織與畔編集圈組織這2種組織各巧個樣木的頂破強力進行線性回歸分析,所得的回歸[lt線如圖l、圖2。由圖可以看出,緯編針織物的頂破強力與線圈長度成線性相關。緯平針組織的回歸方程Y=1263.5256一94.7342x,相關系數R=-0.78031;集圈組織的回歸方程為Y一958.3649一73.6134x,相關系數R=一0.6056。結果顯示,2種組織測得的頂破強力與線圈長度均具有顯著的負相關,其中線圈民度對緯平釗紅l織的影響要比對集圈組織的影響更大。

    2.3頂破形態分析

      緯編針織物經頂破后織物形成明顯的球冠狀,且緯平針組織織物經頂破后會形成平行一J幾織物縱向的裂口,而且沿著織物的橫向有較多的線圈脫散;而集圈組織織物的破壞裂口為破洞形狀,破壞主要表現為紗線的斷裂,幾乎不會形成線圈脫散。由弱環理論可知:針織物在受到頂破或脹破作用時,會在某一強力最弱處首先產生破壞,進而在此破壞處產生應力集中。緯編針織物在受到頂破時,隨著試驗的進行,緯平針織物在破壞的周圍會有大量的線圈沿橫向脫散,裂口沿縱向不斷擴展:集圈組織則會在頂破過程中有更多的紗線斷裂,裂口沿四周擴展。

    3.結論   

        緯編針織物的頂破性能與織物組織有關,緯平針組織織物的頂破性能明顯高于集圈組織織物。這主要是因為在受到頂破力作用時,與集圈組織織物相比,緯平針織物的線圈結構能表現出較好的承受外力的各向同性。線圈長度對緯編針織物的頂破性能影響很大,并成線性相關。線圈民度愈小,緯編針織物的頂破強力就愈大。經計算,頂破強力與線圈長度均具有顯著的負相關,其中線圈長度對平針組織的影響要比對集圈組織的影響更大。通過研究緯編針織物頂破后的破壞形態,發現緯平針組織與集圈組織織物的頂破形態明顯不同。緯平針織物頂破后由于梯脫會形成平行于織物縱向的裂口,而集圈組織織物的破壞裂日為破洞形狀。

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