【研究】基于芦山纱特征的三绞三罗织物性能分析及试织
摘要: 芦山纱织物表面均匀分布稳定清晰的纱孔,呈现若隐若现的亮点而独具特色。文章对芦山纱独特的二绞二罗组织的结构进行了分析,研究了织物表面的细小纱孔和独特亮点等特征,并基于芦山纱以基础组织为地、罗组织为花的组织特征,进一步采用棉纱作经纬原料,以变化斜纹组织为地组织,三绞三罗组织为提花组织,研制了三绞三罗织物。根据不同经纬线密度的配置试织试样,对其进行织物悬垂性、折皱回复性、拉伸性能的测试。结果表明,经纬原料线密度配置与罗组织分布对织物的抗折皱性和拉伸强力具有一定的影响。
研究背景
丝绸是珍贵的文化遗产,是中国最具传统特色的纺织品。丝绸自西汉时期起逐渐发展兴盛,张骞出使西域,开辟了丝绸之路,将中国古代精美的丝绸远销海外,中国的文化也被传播至世界各地,丝绸之路为中华文明的繁荣奠定了坚实的基础[1]。盛唐时期织物色彩的运用十分大胆,或明亮艳丽的颜色,或极具对比性的冷暖色彩给人强烈的视觉冲击[2]。丝织物发展至宋代,风格有了明显的变化,宋代崇尚勤俭,织物上的花型较为典雅,色彩素洁,重视织物本身的层次感,如纱罗织物[3]。最初纱和罗是两个不同的概念,古人说“方孔曰纱,椒孔曰罗”,即指“纱”是平纹织物,而“罗”是绞经织物。至明、清时期,纺织名称相互借用,才将纱罗作为绞纱织物的统称[4]。纱罗织物指经线起绞,纬线平行交织的织物,其组织称为纱罗组织[5]。纱罗织物组织结构特殊,织造难度大,生产效率低,有些特殊的传统经典丝绸产品目前只能在传统线综提花织机上生产,因此在当代技术发展中濒临失传[6],如复杂的纱罗织物——芦山纱。近年来,纱罗织物作为高端纺织面料的代表,也在不停地创新和发展,如在多臂剑杆织机上成功织制了经典杭罗产品[7]。在大提花剑杆织机上织制以一绞一罗组织为地,平纹组织和缎纹组织为花的提花织物[8]。本文对二绞二罗织物芦山纱进行特征分析,并研制了三绞三罗织物,对传统织造技艺的挖掘、罗织物的创新与发展提供实际参考。
芦山纱的特征分析
芦山纱原产浙江省湖州市,是以桑蚕丝为原料的提花纱罗织物,其质地轻盈、风格飘逸、手感柔软、透气性好,是用于裁制夏季服饰的优良面料。芦山纱的表面有竖直隐条和均匀分布的纱孔,且纱孔分布构成暗花纹,暗花纹中还呈现微小亮点,使织物更具独特魅力。
1.1 不同线型的经纬排列形成隐条特征
芦山纱试样(湖州永昌丝绸有限公司)经纬线均为素白色桑蚕丝,其经线组合分为甲经2/27/29 D厂丝,不加捻;乙经2/20/22 D厂丝,18 T/cm,且有S、Z两种捻向,纬线4/20/22 D厂丝,18 T/cm,有S、Z两种捻向。经线甲8乙8(S捻)甲8乙8(Z捻)间隔排列;纬线2 S 2 Z间隔排列。织物经密79.7根/cm,纬密43根/cm。以两种不同捻向的经线,平经与绉经间隔排列,这样的经纬线排列组合使得芦山纱的表面形成纹理清晰的竖直隐条(图1),绉效应明显。
图1 芦山纱表面竖直隐条效果
Fig.1 Vertical image of the surface of Lushan yarn
1.2 纱罗组织与变化平纹构成丰富的结构层次
纱罗组织与其他组织的配合是构成纱罗织物层次的基础。一般的提花纱罗织物,其纱罗组织与平纹组织互为花地[9],大多还采用多色纱线形成的纹样来增添织物的层次感。
芦山纱的组织如图2所示,平纹为地组织,二绞二罗组织和变化平纹组织为提花组织。其中,纱罗组织的绞经规律为:相邻的4根经纱分为两组,每2根经纱为一组,两组经纱之间互相绞转(图3),此为一个绞组。连续2个绞组绞织使织物表面形成清晰稳定的纱孔,纱孔的排列分布形成如图4虚线所示的花纹,若隐若现,赋予了芦山纱丰富的结构层次。
图2 芦山纱局部组织示意
Fig.2 Partial weave diagram of Lushan yarn
图3 芦山纱绞经结构示意
Fig.3 Twisting structure diagram of Lushan yarn
图4 芦山纱暗花纹示意
Fig.4 Dark pattern of Lushan yarn
1.3 变化平纹提花组织与平经形成表面亮点
芦山纱织物表面具有不规则分布的微小亮点,在不同的光线下若隐若现,成为闪烁发光的繁星点点,极具魅力。
随机选取50处芦山纱的亮点部分,使用DinoXcope-98x高倍电子放大镜(50倍)放大观察后,得到亮点的规律:所有呈现亮点的地方均为不加捻平经织造的部分,且位于变化平纹组织中。未经加捻的桑蚕丝本身就富有亮丽光泽,又在变化平纹组织中平铺排列,当平经连续两次位于纬线之上时,未经加捻的桑蚕丝相对大面积地显露在织物表面(图5),形成了光滑平顺的“反射面”,仿佛一面面光滑的镜子。这时,镜面反射点的面积增加,反射光方向改变并增强,从某些角度看,光线强于织物上地组织部分的漫反射,使得肉眼观察到的芦山纱表面呈现出神奇又迷人的亮点。
图5 芦山纱表面亮点放大示意
Fig.5 Enlarged view of surface highlights of Lushan yarn
三绞三罗织物的开发
纱罗织物发展至今,多以两根经纱相互起绞,即一绞一的方式生产,如非物质文化遗产杭罗[10],紧度较大的全厂杭罗经纬线型都是3/50/70 D农工丝,经密33.5根/cm,纬密26.5根/cm[11],杭罗经纬线密度大、经纬密度小,经向紧度62.55%,纬向紧度49.48%,总紧度81.08%。而芦山纱经纬线密度小、经纬密度大,经向紧度75.82%、纬向紧度53.52%、总紧度88.76%,比杭罗更加紧密,采用二绞二的绞经方式,连续2个绞组绞织使纱孔清晰,能够有效改善因经纬密度大而导致的纱孔不清晰的问题。本文开发了三绞三多臂提花罗织物,研究紧密织物罗组织对形成清晰纱孔的影响,以及罗组织分布与经纬线型对织物风格的影响。
2.1 组织设计
三绞三罗织物的组织如图6所示。地组织是以2/1斜纹为基础组织的菱形斜纹,其中组织Ⅰ:Kj=7,Kw=20,Rj=12,Rw=38;组织2:Kj=7,Kw=15,Rj=12,Rw=28。提花组织为三绞三罗组织,其结构如图7所示,6根经纱为一个绞组,33成绞,采用连续两次绞织进行织造,其中组织Ⅰ:每2个地组织经向循环、1个地组织纬向循环中有4个绞组,构成1个织物组织循环,即Rj=24,Rw=38(图6(a));组织Ⅱ:每3个地组织经向循环、3个地组织纬向循环中有6个绞组,构成1个织物组织循环,即Rj=36,Rw=84(图6(b)中显示1.5个纬向地组织循环+2根纬线),在经线方向上,绞组间间隔6根经纱。
图6 三绞三罗织物组织示意
Fig.6 Weave diagram of 'Three-Twist-Three' Luo fabrics
图7 三绞三结构示意
Fig.7 Schematic diagram of 'Three-Twists-Three' structure
2.2 基本规格参数
本文采用棉纱作为三绞三罗织物的原料,织造4种试样,其基本规格参数如表1所示。试样1、3采用组织Ⅰ,试样2、4采用组织Ⅱ,试样1、3罗组织密度约为试样2、4罗组织密度的2倍。经纱均为60 S/2棉纱,试样1、2纬纱采用100 S/2棉纱,试样3、4纬纱采用60 S/2棉纱。试样3、4的紧度接近芦山纱,约为86%;试样1、2的紧度略低,约为83%。试样1、2的厚度与平方米质量均低于试样3、4,实物如图8所示,可见织物表面形成的纱孔清晰稳定。
2.3 性能测试及分析
本文对三绞三罗织物进行了悬垂性、折皱回复性、拉伸性的测试。
表1 三绞三罗织物基本规格参数
Tab.1 Basic specifications and parameters of 'Three-Twist-Three' Luo fabrics
图8 三绞三罗织物实物
Fig.8 Physical map of 'Three-Twist-Three' Luo fabrics
2.3.1 悬垂性
织物在受到本身重量影响而表现的下垂特性称为悬垂性,悬垂系数越小,说明织物悬垂性越好,手感越柔软,反之则说明织物越硬挺。使用XDP-1织物悬垂性测试仪(上海新纤仪器有限公司)对试样进行织物悬垂性能测试,结果见表2,悬垂投影见图9。
表2 织物悬垂性测试数据
Tab.2 Drapability test data of fabrics
试样的测试结果差异均很小,且静态悬垂系数大于50%,动静悬垂系数之比都为1.00,说明织物比较挺括,在运动状态下不易变形。
2.3.2 折皱回复性
折皱回复性能指织物受外力产生折皱变形,在外力消除后能回复至一定程度的原来状态的能力。一般通过测量计算织物经向和纬向的折皱回复角进行分析评价,回复角越大,代表织物折皱回复性越好,抗折皱性能越佳。使用YD541E全自动激光织物折皱弹性仪对试样进行折皱回复性的测试,结果见表3。
图9 三绞三罗织物悬垂投影
Fig.9 Draping projection of 'Three-Twist-Three' Luo fabrics
表3 织物折皱回复角测试数据
Tab.3 Test data of fabric wrinkle recovery angle
经向、纬向折皱回复角均大于90°，试样均有较好的抗折皱性。试样1、2的纬向急弹性回复角略小于试样3、4，折皱回复性受到纬线线密度的影响，线密度越大，抗折皱性能越好；试样1、3的经向抗折皱性能优于试样2、4，即罗组织分布密度对抗折皱性有一定影响，罗组织密度越大，抗折皱性能越好。
2.3.3 拉伸性能
拉伸性是评价织物力学性能的重要指标,一般断裂强力越大、断裂功越大,表示织物越坚牢,耐久性越好;断裂伸长率越大,表示织物弹性韧性越好。使用YG065型电子织物强力仪(绍兴元茂机电设备有限公司)对试样进行织物拉伸性的测试,结果见表4。
表4 织物拉伸性能测试数据
Tab.4 test data of fabric tensile performance
罗组织的分布密度对经线的强力有一定影响,密度越大,其拉伸断裂强力和断裂伸长率也增大,试样1、3经向断裂强度和断裂伸长率略大于试样2、4。试样纬线线密度不同,试样1、2纬向断裂强力小于试样3、4,说明线密度越大,其拉伸断裂强力越大。
结 论
本文对芦山纱进行了特征分析,并采用棉纱作为经纬原料研制了三绞三罗织物。
1)芦山纱以平纹为地组织,二绞二罗组织和变化平纹组织为提花组织,织物紧度大,但表面纱孔清晰,纱孔排列形成隐花;平经、绉经排列使织物表面形成竖直隐条,变化平纹组织中的平经使织物表面呈现若隐若现的亮点。
2)三绞三罗织物采用连续两次绞织工艺,使纱孔清晰稳定,织物挺括,具有良好的抗折皱性。罗组织分布密度对抗折皱性和经向强力均有一定影响。
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作 者 | 李天舒, 朱忠强, 陈敬星, 周小红
( 1.浙江理工大学 纺织科学与工程学院(国际丝绸学院),杭州 ;2.湖州永昌丝绸有限公司,浙江 湖州 )
来 源 | 《丝绸》2020年第05期
关键词| 芦山纱;纱罗织物;绞经工艺;真丝织物;罗组织
发 布 | 浙江理工大学杂志社新媒体中心