关于织物悬垂性评价方法及其指标的研究
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● 西北纺鲺 Iott1" ̄1&1 of NOrthw est Institute 1 9 9 1年第1期 (总第l7期) 士学院孥韫 of T ext.1e S cionce No.1 1991 (Sttm No.17)
关于织物悬垂性评价方法及其指标的研究
陈黎曦 曾秀茹 赵文贤
(纺织一系) (山东纺织研究所)
摘 要
本文通过使用LFY-2lA型电脑织物动态悬垂仪对多种织物的悬垂性能测定结 果分析研究,提出全面评价织物悬垂性能的内容和指标
关键词t墨垒: }差璺墨墼 堡坚,参爰 幻 织物的悬垂性(Drapabitity)是指织物在自然悬垂下所形成的曲面特性。根据织物的 实际使用状态,常要求织物不仅在静置时要有良好的悬垂性,而且在运动状态下,也要有良 好的悬垂性。因此人们在研究与测定织物悬垂性时,常有静态悬垂性(static drapability) 和动态悬垂性(dynamic drapabitity)之分。织物的静态悬垂性是指织物静置时,织物自 重与弯曲应力达到平衡时所呈现的自然下垂形态}动杰悬垂性是指悬垂曲面在运动状态下的 波动性或活泼性。 织物的悬垂性关系到织物在使用时,能否形成优美的曲面造型,以及良好的贴身性。它 也是织物视觉风格,美学舒适性的一个重要方面。作为主要用于衣料的纺织品,必须具有 良好的悬垂性,特别是用于窗帘、帷幕、裙料的织物,对悬垂性的要求就更高,它不仅要求 织物具有良好的静态悬垂性,而且要求织物所形成的曲面具有良好的波动性与活泼性。以使 织物在运动状态下呈现出光滑,流畅,潇洒、活泼的曲面造型。因此,选用台适的测定仪器 和方法,以及探讨恰当的表征织物悬垂性的指标,全面评价织物的悬垂性是十分重要的。
1 关于织物悬垂性的评价
从前述的织物悬垂性的概念出发,织物悬垂性的优劣应从两方面去进行全面评价。 1.1织物悬垂的程度 它是指织物在自然悬垂肘,悬垂部分下垂的程度。下垂程度愈大,织物悬垂性愈好。通 常用平面悬垂系数、侧面悬垂系数、悬垂比等指标来反映织物悬垂程度的大小。它主要取决 于织物的刚柔性,在刚柔性一定的情况下,织物的重量对悬垂程度有重要的影响。
本文收到日期 l901年元月22日 弓 吣 吖 /
吐 维普资讯 http://www.cqvip.com 西北纺织工学院学报 1991
1.2悬垂曲面的形态 好的悬垂形态是指悬垂的织物要具有优美的曲面造型,给人以视觉上的美感。当然,优 美的悬垂形态既包涵织物本身的客观物理性质(如织物的剐柔性,剪切性能、透气性、静电 等),又与个人爱好等主观因素有关。但就一般人对“美 的标准来说,所谓美的悬垂形 态,一般是指悬垂的曲面应呈现出t缓和而纤细的线条J无死梭角的波纹|波曲的形状和分 布均匀对弥,悬垂曲面在运动状态时,整个曲面形态给人以光滑,流畅、潇洒,活泼的美 感。国内外采用表征悬垂形态的指标有多种,例如t形状系数}波曲数j美感(度)系数} 活泼率等。 目前在我国,对织物悬垂性的测定与评价,多数只测定织物的悬垂系数,用于评定织物 ‘ 的悬垂程度。而对悬垂形态美感的评价。在现有的标准中尚未规定明确的测定方法和指标 但是,悬垂性作为织物的一种视觉风格和美学舒适性来说,只从悬垂程度上加以评价,显然 . 是很不全面的。为了全面地、容观地反映织物悬垂性能的优劣,我们认为在悬垂性测定方法 和指标上都应该加以改进,以创造出能从悬垂程度和悬垂形态两方面去评价其悬垂性优劣的 可能性。
2 关于表征织物悬垂性指标
国内外用于表征织物悬垂性的指标有多种。
2.1反映织韵悬垂程度的指标 。 2.1.1平面悬垂乐数 采用FRL法测定织物的平面悬垂系数是将圆形试样放置在圆形支持台土,用平行光 从正上方照射,得到悬垂试样的正面投影图(如图1所示),根据投影面积大小,可计算平 面悬垂系数,平面悬垂系数的定义和计算方法现有两种: (1)Hambu rger悬垂系数(DCH)
DcB=鲁 ×l00 )
式中DCB 汉伯格(Hambu rge)悬垂系数, 。——支持圆台面积, .——试样原面积} :——悬垂试样投影面积 DC 值越小,反映织物悬垂性越好。它是我国F1539--84 ̄物悬垂性测定方法,日本, 英国、美国等国家采用的指标。 由于该指标值的大小与人们习惯上反映事物大小好坏概念相反,故我国LFY一21A型电 脑织物动态悬垂度仪和苏联标准将此指标改用下式计算。 (2)悬垂系数(Dc)
DC=1-Dc 川0( 7
维普资讯 http://www.cqvip.com ● 第l期 关于织物悬垂性评价方法及其指标的研究 17
式中Dc——悬垂系数,其它符号同前。 DC值越大,表示悬垂性越好。 2.1.2侧面悬垂系数(DC。) 它是在FRL法测定平面悬垂系数的装置上,增加侧面光源,把感光纸包在支持台圆柱 上,当支持柱旋转时,可得到侧面的投影图(所图l所示),并按下式计算懊0面悬垂系数
值。 平行光 ¨ ¨撕 区 \
图1织物悬垂系数涮试原理圉
DC_: ×100( ) 0 式中DC。——侧面悬垂系数, o——试祥完全下垂时的侧面投影面积(见图1), 试样任意悬垂程度的侧面投影面积(见图1)J DC。值越大,悬垂程度越差。根据有关资料报导,硬挺织物适于用侧面悬垂系数,柔软 织物适于用平面悬垂系数。 2.1.3悬垂出 它是在悬垂试样正投影图上,沿织物经纬向量取最大投影尺寸Lt和L (见图2所示), 其比值即称为悬垂比(K,),用以比较织物经纬向悬垂性能的差异。
五r=
式中K,——悬垂比, 工a,L ——分别为经向和纬向悬垂试样最大投影长度。 般讲,五r>1,表示织物纬向悬垂性比经向好,K,<l,表示织物经向悬垂性比纬向 好,K,=1,表示织物经向和纬向悬垂性接近。对于服装用织物,一般要求五,>l}对于裙 料要求K, 1。
2.2反映悬垂形态的指标 2.2.1形状系数 根楫前述的反映悬垂形态美的蜒念,一般悬垂的哇I{
面形态要求波曲的形 和分布应均 维普资讯 http://www.cqvip.com ie 西北纺织工学院学报 1991年 匀,无死棱角。因此,将悬垂试样的正投影图的轮廓线,从极座标转化为直角座标,测定波 曲的波长,波高和波曲的曲率半径(见图3)
图2织物悬垂比测试原理图 图3织物悬垂形状系数胡j试原理图
计算其形状系数S.F
s.F.= _啊
式中 一一波长, 日一一波高, S.F.值越小,悬垂曲面越美。 2.2.2计算波纹曲线波长与波高的总均方差值 /’。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。—— g:√ ’盯h 式中 一一总均方差, g 一一波长均方差J g 一一波峰与波谷的均方差之和 g值越大,反映渡曲形状越不均匀,美感越差。 2.2.3美度形态要素覆悬垂美度 根据前述的悬垂形态美的要求,提出波纹形态美度五要素: (a)波纹平均曲率=∑(rtIn) (b)波纹指数^n=2埘2l/n(H1l—Hz。)
(c)峰高变化率= i _: 了
(d)中心角变化率:t/ ∑(0。一O)f(O。)/0
(e)波纹数12 上各式中;rt一一波峰曲率半径,H,-一一波峰高J H:t一一波谷高,0 一一相邻波峰波谷 中心夹角。 从上列五要素中,选取对悬垂形态美感影响最为显著的波纹数( )和波纹指数( ), 用下面的回归方程进行悬垂美度豹计算,用以评阶悬垂的美感 ,P:一0.4l H+0.53
● 维普资讯 http://www.cqvip.com ● 第1期 关于织物悬垂性评价方法及其指标的研究 19 式中 .P一一悬垂美度,其它符号同前。 P值越大,反映悬垂美度越好。 2.2.4美感系数(Aestheties Coefficient) 它是我国新研制的LFY一21A型电脑织物动态悬垂度仪提出的指标,简称为“Aest 。 其计算式为 C=DC×(6/ .)×[1—1/( +1) ]×i00 式中 .c一一美感系数I 。一一投影轮廓曲线的平均半径I Dc一一悬垂系数I n一一波纹数 上式中包含有织物的悬垂程度(Dc)I织物的硬挺度(6/ .)I以及波纹数三要素。 美感系数和悬垂系数、波纹数成正相关,而和刖度成负相关。它是符合悬垂程度好的美,硬 挺度小的美和波纹数多的美的一般概念。因此, .c值越大,悬垂形态越美。 2.2.5活泼率(Lire1ineSS percentaEe) 它是LFY一21A型悬垂度仪提出的反映动态悬垂性的指标。仪器使放置试样的支持台以 快慢不同的速度回转,分别测定其静悬垂系数和动悬垂系数,并按下式计算活泼率
L.P: L×i00IUU ( ) “。。— 面 _ ””
式中L.P——活泼率’ D.C.——静态悬垂系数, 转测得的悬垂系数。 D.C.——动态悬垂系数, 系数。 它是指试样在支持台上静罩或以很慢的速度(如6转/分)回
它是指试样在支持台上以快速回转(如24转/分)测得的悬垂
L.P值越大,反映悬垂曲面的活泼性越好。 2.2.6波纹数( ) 它是指织物悬垂时所形成的波纹数。波纹数越多,说明悬垂性越好 一般认为,民用服 装,波纹数达到6才算美。而舞台帷幕、裙料等织物则波纹数应达7~8以上。结构均匀,刖 柔适中、弹性好、平方米重量较大的织物,饲如金丝绒、纯毛凡立丁等织物,都具有较多而 均匀的波纹。
3 关于悬垂性测定仪器和方法
3.1 YG811型织物悬垂度倪的缺点 YG 8l1型织物悬垂度测定仪比传统的剪纸称重法和描图求积法有较多的优点,但是该仪 器仅能测静悬垂性,不能测动悬垂性,指标也比较单一,只能给出汉伯格悬垂系数,而且仪 器在结构和测试原理上还存在如下的缺点: (1)由抛物面反光镜形成的平行光,沿圆形试样不同半径和不同方位上,存在着光强分 布不均,给测定结果带来一定误差,而且这种误差随织物悬垂形状的不同而不同 (2)仪器设计时,是将织物当作既不透光,又不反射的黑体对待,而实际上对于稀薄 织物,既透光又反射,这也造成一定的误差。 {; 仪器的四{宴咎成彤机均对某砦织姆(却对较柔
织钩),菏不熊得证形成四试 维普资讯 http://www.cqvip.com 2O 西北纺织工学院学报 纹形态,由于形态的不同,加大了光强分布不均匀所引起的测量误差。
3.2 LFY一21 A型电脑织物动态悬垂度仪的特点 由于以上缺点,我们在测定织物的悬垂性时,选用了LFY一2lA型电脑织物动态悬垂 度仪,通过用该仪器对多种纯毛、纯化纤呢绒产品及其它丝,棉产品悬垂性的测定结果分 析,我们认为该仪器在功能上、测量原理上、指标上都较原有的仪器和方法有了较多的改进 和发展,基本上能满足全面评价织物悬垂性能的要求,是当前测定织物悬垂性能比较理想的 仪器和方法。该仪器有以下的特点t (1)仪器用红外光电扫描方法,对悬垂试样的曲面投影面积,纵横分割,逐点扫描, 并通过数据处理,直接打印出所需的悬垂指标,如图4所示,克服了光投影式悬垂仪的一些 基本缺点,减少了误差,提高了测量精度。
图4 LFY一2lA型电脑织物动态悬垂度仪
(2)仪器的支持台可分别以慢速(6 r/rain)和快速(24r/rain)的不同速度回转, 以模拟静态和动态,并以静、动态下投影面积的变化率来反映悬垂曲面的活泼性,用来评价 织物在动态下使用的悬垂美感。 (3)仪器可直接记录打印出悬垂曲面轮廓曲线形状,并直接计算打印出反映悬垂形态 美感的指标悬垂美感系数(Ae st)和波曲数(Wave) (见图4、图5)
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图 轵鞠悬垂{I目面毽席曲誊
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