實驗一 織物耐皺性實驗
一、實驗目的與要求
(1)了解全自動數字式織物折皺彈性儀的結構、測試原理及測試方法。
(2)熟練掌握實驗全過程。
(3)通過對各種不同織物耐皺性的測試,進一步理解影響織物折皺性的因素。
二、基礎知識
(一)基本概念
織物在穿著、儲放、使用及處理過程中,由于外力作用,在搓揉織物時發生塑性變化,在織物上造成不規則的折皺,稱為折皺性。當外力去除后,織物抵抗由于折壓、搓揉織物而引起的彎曲變形,使織物不產生折皺的能力,叫耐皺性或抗皺性。在較高的溫濕度環境中,被折部分受到長時間或反復的壓縮,即可造成產生折皺的條件。折皺的狀態多半是內側被壓縮,外側被伸長。因而耐皺性好的織物,其壓縮和伸長彈性好,而且對溫濕度的依賴性少。
耐皺性通常是測定織物折皺回復能力的折皺(痕)回復角。折皺回復角是指在規定條件下,受力折疊的試樣卸除負荷,經一定時間后,兩個對折面形成的角度。目前有凸樣法(垂直法)和條樣法(水平法)。垂直法測定折皺回復角,試樣的折痕與水平面相垂直;水平法測定折皺回復角,試樣的折痕與水平面平行。
折痕回復性是指織物在規定條件下折疊加壓,卸除負荷后,織物折痕處能回復到原來狀態至一定程度的性能。
為了反映織物洗滌后的耐皺性(通稱洗可穿性),可采用擰絞法、落水變形法、洗衣機洗滌法,并采用對比評定法(試樣之間對比或試樣與標準樣照對比)進行評級。
本實驗采用折皺回復角法測試織物的耐皺性。
(二)影響因素
織物耐皺性與纖維彈性、纖維初始模量、纖維的幾何形狀尺寸、纖維的拉伸變形恢復能力,以及紗線的細度、捻度,織物的組織結構、織物密度以及后整理等因素有關。
纖維的拉伸變形恢復能力是決定織物折皺回復性的重要因素。織物的折皺回復性與纖維在小變形下的伸長恢復能力呈線性關系。伸長彈性好的織物,一旦折皺形成后能很快消失,其折皺回復率也好。
當織物折皺時,如果組成織物的纖維具有較高的初始模量,則纖維產生小變形時,就需要有較大的外力;或者在同樣外力作用下,纖維不易變形,因此織物的耐皺性較好。如滌綸的初始模量較大,織物的耐皺性也好,所以滌綸既耐皺又挺括。錦綸雖因拉伸回復力較滌綸大,但是初始模量很低,故錦綸織物的折皺回復性能好,但不及滌綸挺括。棉、麻及黏膠纖維雖然初始模量較高,但是它們的拉伸變形恢復能力較小,所以織物一旦形成折皺,就不易消失,即折皺回復性差。
纖維的細度和長度都會影響織物的折皺程度。在纖維原料相同的情況下,纖維線密度大,相應織物的耐皺性好。在化纖品種相同的情況下,中長化纖織物中的毛型化纖較棉型化纖耐皺性好。
紗線的粗細和捻度對耐皺性也有影響。紗線粗,剛性好,織物耐皺性好;紗線細,剛性差,織物不耐折皺。
織物的組織結構和緊度對耐皺性也有影響。一般來說,質地厚實、組織結構松弛、緊度小、膨松性大的織物,耐皺性好。
(三)測試原理
將凸形試樣在規定壓力下折疊一定時間,釋壓后讓折痕回復一定的時間,測出試樣的折皺回復角,作為織物抗折皺性能優劣的依據。折皺回復角大,則表示織物折皺回復性好,即耐皺性好。
三、實驗儀器與工具
(一)實驗儀器
YG(B)541D型全自動數字式織物折皺彈性儀(圖1-1)、YG541E型全自動激光織物折皺彈性儀(圖1-2)。適應標準GB/T 3819—1997《紡織品 織物折皺回復性的測定 回復角法》。

(a)結構示意
1—機架;2—小車;3—翻板;4—重錘;5—翻斗;6—翻門;7—控制面板;8—調整腳;9—水準器; 10—斜塊;11—頂桿;12—杠桿;13—電磁鐵;14—測角頭;15—擋風罩;16—操作面板;17—電氣部件;18—電源插頭

(b)讀數面板示意
1—緩彈指示燈;2—急彈指示燈;3—校驗指示燈;4—急緩按鍵;5—批次顯示器;6—功能按鍵;7—經向顯示器; 8—檢索按鍵;9—緯向顯示器;10—校驗按鍵;11—指示燈;12—
指示燈;13—
指示燈

(c)操作面板示意
圖1-1 YG(B)541D型全自動數字式織物折皺彈性儀

圖1-2 YG541E型全自動激光織物折皺彈性儀結構
(二)實驗工具
剪刀、織物試樣。
四、實驗方法與步驟
(一)取樣
按照GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復性的測定 回復角法》或相關協議隨機抽取樣品。對于新近加工的織物或剛經后整理的織物,在室內至少存放6天后才可取樣。樣品上不得存在明顯折痕和影響實驗結果的疵點。
每個樣品至少裁剪20個試樣(經、緯向各10個),測試時,每個方向的正面對折和反面對折各5個。日常實驗可測試樣正面,即經、緯向正面對折各5個。試樣在樣品上的采集部位如圖1-3所示。

圖1-3 折皺性試樣采集示意
垂直法和水平法的試樣形狀和尺寸如圖1-4所示。試樣回復翼的尺寸,長為20mm,寬為15mm。

圖1-4 折皺試樣的形狀及尺寸(單位:mm)
(二)調濕及實驗用大氣
試樣的預調濕按標準規定進行,若測試是在高溫高濕大氣下進行(35℃±2℃,90%±2%),試樣可不進行預調濕。
調濕和實驗在二級標準大氣下進行,調濕時間為24h(經調濕后的試樣在以后的操作中不可用手觸摸)。
(三)實驗步驟
1.YG(B)541D型全自動數字式織物折皺彈性儀
(1)接通電源,按下操作面板中的“電源”鍵,儀器自動進行自檢1次。
(2)檢查重錘、翻板、小車是否在初始位置,否則按“返回”鍵使儀器自行檢測1次,其動作會自動回復到檢測初始狀態。同時按下“返回”鍵和“刪除”鍵,使控制面板中各顯示器復零。儀器就可進入正常檢測階段。
(3)移去透明擋風罩,將翻板按順序水平翻轉,由電磁鐵吸住。
(4)將預先準備好的第一批試樣依正面對折法,按5經、5緯的順序裝夾在翻板上。注意:試樣回復翼與固定翼的交界折痕邊應對齊翻板上的紅標記線。
(5)確定折痕位置準確無誤后,用夾樣刀將回復翼向左翻轉,使折痕線與翻板上的紅標記線對齊,折痕不得歪斜。將有機壓板放在回復翼折好的試樣上,使有機壓板中的壓力面對正試樣受壓面(15mm×18mm)。按上述步驟順序將10個試樣壓好后,按下“工作”鍵,儀器自動進行測試工作。注意:折疊翼翼長20mm,折痕不得歪斜。
(6)儀器按照程序自動依次進行壓重。當第一只重錘壓重5min后鳴笛,同時第一只重錘跳起,讀數小車向右移動測試急彈性回復角度,記錄“數據顯示”屏上的回復角度值。依次記錄后面9個試樣的急彈性回復角度值,然后小車左移到起始位置。
(7)靜置5min后鳴笛,讀數小車右移從第一個試樣按順序依次測試緩彈性回復角,并記錄“數據顯示”屏上的10個試樣的緩彈性回復角度值。測試結束后小車左移到起始位置后,即可重新開始下一次試驗,過程同上。
(8)全部實驗結束后,一定要等儀器自動程序全部運行完后,方可斷電停機。
2.YG541E型全自動激光織物折皺彈性儀
(1)開啟機器電源開關,機器自動進入復位狀態,觀察采樣小車是否處于左邊的起始位置,重錘是否全部提起。
(2)觀察電源指示燈是否點亮。
(3)推平所有小翻板至水平位置。
(4)將剪好的“凸”形試樣按前5個經、后5個緯的順序,逐個按下小翻板下的夾布鈕,使夾布器開啟,并將試樣夾入。注意:試樣回復翼與固定翼的交界折痕邊應對齊翻板上的紅標記線。
(5)按下“測試”鍵,液晶屏顯示“放樣開始”。
(6)確定折痕位置準確無誤后,用夾樣刀將回復翼向左翻轉,使折痕線與翻板上的紅標記線對齊,折痕不得歪斜。將有機壓板放在回復翼折好的試樣上,使有機壓板中的壓力面對正試樣受壓面。按上述步驟順序將10個試樣壓好。
(7)確認試樣放好后,再次按動操作面板上的“測試”鍵,液晶屏顯示“壓重開始”,15s后第一個重錘下落,間隔15s后第二個重錘下落。根據液晶屏顯示的過程從左到右重錘依次壓好10個試樣。
(8)壓重完成后,儀器將按程序控制自動進行急彈性測試和緩彈性測試,記錄所顯示的數據。
(9)數據讀取。需要進行測試數據讀取時,在起始畫面,按“確認”鍵進入菜單,選擇查看數據,然后分別按上、下鍵到希望查看的數據;按左、右鍵切換顯示測試日期、緩彈性數據表、急彈性數據表。按“確認”鍵讀取數據。
3.注意事項
(1)在“壓重、急彈、緩彈”整個實驗程序中,“工作”鍵只能按1次,并且儀器在運行中不得按任何按鍵,否則程序將會混亂,影響實驗的進行。
(2)讀數小車在行進中,其運行軌道前方不得有障礙物阻擋,否則讀數電機將會損壞,影響儀器的正常運轉和使用。
(3)儀器出現異常,立即停機。
五、實驗結果及計算
將實驗結果記錄于表1-1和表1-2中。
表1-1 織物急彈性實驗結果

表1-2 織物緩彈性實驗結果

分別計算以下各向折痕回復角的算術平均值,計算至小數點后一位,修約至整數位。
(1)經向(縱向)折痕回復角,包括正面對折和反面對折。
(2)緯向(橫向)折痕回復角,包括正面對折和反面對折。
(3)總折痕回復角,用經、緯向折痕回復角算術平均值之和表示。
(4)必要時,可測量和計算各自的緩彈性折痕回復角。
六、思考題
影響織物抗折皺性的因素有哪些?結合所測定的織物進行具體分析。