淺談針織物線(xiàn)密度的常用測試方法及檢測標準

　　織物密度是指單位長(cháng)度內紗線(xiàn)的根數，可分為經(jīng)向密度和緯向密度。國家標準與部頒標準中分別規定棉織物與毛織物均以公制密度表示。公制密度，是指在10厘米寬度內經(jīng)紗或緯紗的根數。

　　摘要：本文歸納并分析了現行的線(xiàn)圈長(cháng)度測量方法，比較了脫散法、定長(cháng)法和計算法的優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單分析了國內外針織物線(xiàn)密度檢測標準。

　　關(guān)鍵詞：針織物;線(xiàn)圈長(cháng)度;標準;線(xiàn)密度

　　線(xiàn)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械性能、手感、風(fēng)格等，它也是進(jìn)行織物設計、制定制造工藝參數的重要依據之一。線(xiàn)密度項目也是針織物檢測中較常見(jiàn)的一個(gè)檢驗項目。針織物的線(xiàn)密度指的是針織物所用紗線(xiàn)的單位長(cháng)度的質(zhì)量。針織物線(xiàn)密度用紗線(xiàn)質(zhì)量除以它的長(cháng)度可得到，由于針織物是由相互串套的線(xiàn)圈組成的，因此針織物的紗線(xiàn)長(cháng)度可以用線(xiàn)圈長(cháng)度乘以線(xiàn)圈數得到。所以線(xiàn)圈長(cháng)度的測量對針織物線(xiàn)密度的計算至關(guān)重要。本文歸納并分析了現行的線(xiàn)圈長(cháng)度測量方法，比較了脫散法、定長(cháng)法和計算法的優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單分析了國內外針織物線(xiàn)密度檢測標準。

　　一、針織物線(xiàn)圈長(cháng)度現有測試方法

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

　　1)脫散法

　　將坯布進(jìn)行拆散，通過(guò)拆散后的紗線(xiàn)長(cháng)度與線(xiàn)圈數之比而得到線(xiàn)圈長(cháng)度的方法。一般在坯布下機后在檢驗室里進(jìn)行。

　　脫散法的測試結果準確，適用于測試各種緯編針織物，并經(jīng)常用于檢驗其他測試方法的精度，但是靜態(tài)測試法屬于事后測試，對產(chǎn)品質(zhì)量的控制具有滯后性，操作起來(lái)費時(shí)費力，測試效率低，并且會(huì )造成物品的消耗[1]。

　　2)定長(cháng)法

　　定長(cháng)法與脫散法的測試思想剛好相反，編織前先量取一定長(cháng)度的紗線(xiàn)，兩頭用顏色筆做上標記，然后進(jìn)行編織，下機靜置24小時(shí)后，數兩記號之間的線(xiàn)圈數。線(xiàn)圈長(cháng)度L=l/m，其中l是已知的，為之前量取的紗線(xiàn)長(cháng)，m為紗線(xiàn)兩記號間的線(xiàn)圈數。

　　定長(cháng)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，但是在數兩記號間的線(xiàn)圈時(shí)可能存在半個(gè)線(xiàn)圈的情況，計算出來(lái)的線(xiàn)圈長(cháng)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(xiàn)圈長(cháng)度測量。

　　3)計算法

　　線(xiàn)圈長(cháng)度的計算方法有理論計算法和稱(chēng)重計算法。理論計算法是對線(xiàn)圈在平面上的投影進(jìn)行近似計算。稱(chēng)重計算法是在已知紗線(xiàn)線(xiàn)密度和線(xiàn)圈個(gè)數的條件下，稱(chēng)取織物質(zhì)量然后通過(guò)計算得出線(xiàn)圈長(cháng)度[2]。在理論計算法中通常以Peirce線(xiàn)圈模型為基礎，Peirce線(xiàn)圈模型假定紗線(xiàn)在織物中處于完全理想狀態(tài)，既不拉伸也不受壓，橫截面呈現均勻一致的圓形，線(xiàn)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為是直線(xiàn)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，內圓直徑為d。線(xiàn)圈模型如圖1所示，其中線(xiàn)圈寬度為W，圈高為H，圈柱高為h，圈柱長(cháng)為l，整個(gè)線(xiàn)圈長(cháng)為L(cháng)，那么經(jīng)推導L≈16.64d[3]。

　　4)其他方法的探索

　　除了以上幾種方法外，前人對線(xiàn)圈長(cháng)度的測量也進(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)分布法計算線(xiàn)圈長(cháng)度的方法，他們在假設線(xiàn)圈形狀符合高斯曲線(xiàn)的條件下，通過(guò)積分法獲得了線(xiàn)圈長(cháng)度的估算公式，并通過(guò)驗證發(fā)現其與實(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)言編程對緯編針織物的圖像進(jìn)行處理，提取針織線(xiàn)圈的空間頻率信息，實(shí)現針織物線(xiàn)圈密度的自動(dòng)測量，試驗結果表明，該方法可以方便、快速、準確地測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)測試線(xiàn)圈長(cháng)度的方法，她用數字圖像處理技術(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(xiàn)圈長(cháng)度的特征，推導出線(xiàn)圈長(cháng)度在二維空間與三維空間內的關(guān)系轉換式，進(jìn)而求得緯編針織物的線(xiàn)圈長(cháng)度[6];而2007年杜虎兵在分析針織物紗線(xiàn)空間曲線(xiàn)變化的基礎上，建立了針織物線(xiàn)圈單元結構模型，運用線(xiàn)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，計算了緯編三種基本組織極限密度結構的線(xiàn)圈單元長(cháng)度[7]。

　　二、國內外現行標準

　　目前國內和國外對針織物線(xiàn)密度的測量主要依據兩個(gè)標準，國內現行標準是SN/T 3588―2013，國外標準是EN 14970-2006/BS EN 14970―2006。這兩個(gè)標準測試原理基本相同，都是從試樣中拆下紗線(xiàn)，測量其伸直長(cháng)度及質(zhì)量，根據質(zhì)量與伸直長(cháng)度計算紗線(xiàn)線(xiàn)密度。但是兩個(gè)標準對取樣方法和預加張力的規定有所不同。

　　從表1可以看出，EN 14970―2006/BS EN 14970―2006要求拆出的紗線(xiàn)長(cháng)度至少為250mm，而SN/T 3588―2013要求紗線(xiàn)長(cháng)度為50cm～100cm，另外EN 14970―2006/BS EN 14970―2006對試驗所需紗線(xiàn)總長(cháng)度要求至少為10m，而SN/T 3588―2013要求至少50根紗線(xiàn)。從以上數據可以看出，相比國外標準，國內標準要求的樣品數量更多。

　　拆出紗線(xiàn)長(cháng)度測量時(shí)施加的張力如表2所示，不論是國內標準還是國外標準，其預加張力都與紗線(xiàn)的長(cháng)度有關(guān)，EN 14970―2006/BS EN 14970―2006將紗線(xiàn)分為短纖紗、長(cháng)絲紗和彈性裸絲三類(lèi)，而SN/T 3588―2013在根據紗線(xiàn)長(cháng)度分類(lèi)的同時(shí)，又根據線(xiàn)密度進(jìn)行了細化分類(lèi)。從表2可以看出，紗線(xiàn)類(lèi)型相同的情況下，紗線(xiàn)的預加張力與線(xiàn)密度成正比，線(xiàn)密度越大預加張力越大。

　　三、結語(yǔ)

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

　　參考文獻：

　　[1] 吳成進(jìn)，高軍.緯編線(xiàn)圈長(cháng)度的測試方法[J].針織工業(yè)，2000，(6)：29-30.

　　[2] 李勝華，朱文俊.線(xiàn)圈單元所用紗線(xiàn)長(cháng)度的計算[J].國際紡織導報，2011，(6)：25-27.

　　[3] 王輝，方園，潘優(yōu)華.緯編針織物線(xiàn)圈模型的分析與研究[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報，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)的針織物結構參數測量的研究[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)測試線(xiàn)圈長(cháng)度的方法[J].紡織學(xué)報，2006，(1)：9-11，19.

　　[7] 杜虎兵.針織物線(xiàn)圈單元模型分析與線(xiàn)圈長(cháng)度求解[J].河南紡織高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報，2007，(9)：12-14.

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