1、棉織物彎曲性能與折皺回復角的關系研究摘要：本文概述了目前主要抗皺評價方法存在的問題，著重介紹了折皺回復角測量方法，以棉織物為例，分析了不同織物的彎曲性能及其與抗皺性的關系。通過數學方法得到織物彎曲剛度、彎曲滯后矩與折皺回復角的線性回歸方程。回歸方程顯示：隨著彎曲剛度的增加，折皺回復角線性增大；而隨著彎曲滯后矩增加，折皺回復角線性減小，并用其他樣本回代檢驗了回歸方程的適用性。關鍵字：折皺回復角，彎曲剛度，彎曲滯后矩，統計回歸Research on relativity between fabrics bending performance and its wrinkle recovery ang

2、le Abstract: In this paper, problems of the widely used evaluation methods of fabrics crease-resistance were summarized, the method of wrinkle recovery angle testing was emphasized. Besides, taking cotton fabric as example, different fabrics bending performance and its relationship with crease-resis

3、tance was analyzed. Linear regression equation with bending rigidity & bending hysteresis moment as independent variables and wrinkle recovery angle as dependent variable was established through mathematical method. The regression equation showed that wrinkle recovery angle increased linearly al

4、ong with the increase of bending rigidity, but decreased with the increase of bending hysteresis moment. Moreover, applicability of the regression equation was proved by the back-substitution.of other samples.Keywords: wrinkle recovery angle, bending rigidity, bending hysteresis moment, statistical

5、regression0 前言隨著經濟的發展和人民生活水平的日益提高，人們對于紡織品的美觀性能以及易護理性能提出了更高的要求。織物的抗皺性能直接影響了紡織品的美觀特性，同時，也是織物易護理性能的重要評價指標之一。1織物抗皺性能的評價方法目前，對于織物抗皺性能常用的評價方法主要有主觀評價方法和客觀評價方法兩大類。主觀評定方法主要采用AATCC 128-1999標準以及GB/T 2660-2008 襯衫標準中關于成品主要部位起皺級差指標的規定，均是將試樣與標準樣卡在標準光源下通過目測進行比較，評定耐久壓燙產品的外觀1。由于是主觀評定，人為的因素，諸如評級人員觀察熟練程度等，使得測試的結果容易產生偏差

6、，影響最終的結果。此外，由于樣卡的限制，以及測試過程的繁瑣，使得只能在一些大城市的檢測中心才能做這樣一些測試。一般生產企業很難實施2。客觀評價方法，采用的最多的是折皺回復角的測量方法，其操作過程參照國家標準為GB/T 3819-1997，先將試樣裁減成規定的“品”字形，按照規定對折織物，在規定的壓力下靜置一段時間，卸去折痕負荷測量試樣回復翼彈回的角度，這個角度叫做折皺回復角，分為急彈性回復角和緩彈性回復角。按照試驗要求，測量過程包括經緯方向各10次，取各個方向的平均值作為紀錄3。一般意義上講，折皺回復角越大，則織物的抗皺性能越好。該測試方法比較簡單，試驗周期較短，適合廣大生產企業及科研機構采用

7、。但是，這種方法存在這明顯得缺陷，主要體現在織物本身的非均一性上【4】。在實際測試中也發現，由于織物變形，經緯向發生扭曲，品字型試樣的回復翼寬窄存在差異等，測試精度不高且波動較大，難以評定折皺的綜合情況。2織物的彎曲性能織物的剛柔性、懸垂性、抗皺性與起拱變形，一般可統稱為織物的彎曲性能。織物的彎曲性能對其尺寸穩定性、褶裥耐久性、折皺回復性及服裝成形性等具有很大影響。織物在服用過程中會受到彎曲力矩的作用而產生彎曲變形。織物抵抗其彎曲方向形狀變化的能力，稱為抗彎剛度。而織物的彎曲剛度B是單位寬度的織物所具有的抗彎剛度，它反映織物的身骨。彎曲剛度越大，表示織物越剛硬；反之，表示手感柔軟。而彎曲滯后矩

8、2HB表示織物的活絡、彈跳性。2HB越小，織物彎曲變形后的回復能力越好4。彎曲性能與織物的抗皺性和變形回復能力有很大的相關性，一般意義上來講，織物的彎曲剛度越大，彎曲滯后矩越小，則織物的彈性越好，抗皺性能也越好。織物的彎曲性能可以通過KESF系列風格儀測試。KESF系列風格儀由拉伸剪切、純彎曲、壓縮和表面性能四臺試驗儀組成，測試織物的16個力學、物理性能指標。其中KESF2用來測試彎曲性能【5】。KESF風格儀是精密儀器，操作方便且與人為因素無關，所以如果能將其測試結果與抗皺性評價中的折皺回復角指標聯系起來，則有望得到客觀、準確的抗皺性評價方法。本文的出發點也正是通過數學回歸的方法建立模型，分

9、析織物的彎曲性能與折皺回復角的相關性。3試驗測試及分析：31 試樣測試為了得到全面的結果，選取12塊不同規格的棉織物，分別測試其經緯向彎曲性能和經緯向干折皺回復角（DCRA）。彎曲性能通過KESF風格儀測定，尺寸為20cm×20cm；折皺回復角則按照國標GB/T 3819-1997在經緯向各取十個試樣進行測試，然后求平均值。經緯向差異也是折皺性的影響因素，為了方便回歸將其進行歸一化，經向表示為1緯向表示為-1。對抗皺性而言，緩彈性干折皺回復角更具意義，因此，這里只選取緩彈性干折皺回復角作為參考依據。測試結果如下表所示：表1 不同試樣的彎曲性能及折皺回復性能試樣 方向（經緯） B（cN

10、cm2/cm ） 2HB(cNcm/cm)1 1 0.073 0.03891 -1 0.0398 0.02132 1 0.0817 0.16312 -1 0.0361 0.0493 1 0.1684 0.18133 -1 0.367 0.42434 1 0.1235 0.09094 -1 0.0478 0.04095 1 0.257 0.29615 -1 0.1135 0.11776 1 0.1872 0.16826 -1 0.0571 0.06797 1 -0.1894 -0.10217 -1 0.1435 0.19438 1 0.3753 0.30868 -1 0.2609 0.23149

11、 1 0.0862 0.05059 -1 0.0493 0.038910 1 0.0352 0.023510 -1 0.0259 0.021311 1 0.0462 0.047511 -1 0.0415 0.043912 1 0.02799 0.263412 -1 0.3401 0.3113 32 SAS回歸分析 DCRA(º) 128.58 129.97 82.9 108.6111 98.26 51.04 98.53333 93.98 61.7222 141.42 60.27 112.74 44.91 98.79 47.79 111.48 106.44 103.28 92.6777

12、8 89.7 98.1 107.35 46.76 99.09SAS（Statistical Analysis System，統計分析系統）是當今國際上著名的數據分析軟件系統，是目前國內外數據管理和統計分析的首選。SAS的REG，ORTHORREG和GLM過程都可以用作回歸。其REG過程具有許多功能，例如模型選擇、回歸診斷等。所以一般情況下總用REG作線性回歸【6】。這里我們利用SAS系統，以織物的經緯向、彎曲性能B和2HB為自變量，以其緩彈性折皺回復角為因變量進行統計回歸，得到結果表2、表3：表2 SAS方差分析表Source DF Sum of Squares Mean Square F V

13、alue Pr>FModel Error3 208266.61989 8738.59513 170052755.53996 436.929766.310.0035Corrected Total 23表2給出模型和誤差的方差分別為 Sr8266.61989，Se8738.59513，也給出其自由度(DF)分別為3和20。則平均平方和(Mean Square)為Sr/3=2755.53996，Se/20=436.92976，并由此得F=2755.53996/436.92976=6.31。表3 SAS參數估計表Variable Parameter Estimate Standard Error

14、 t Value Pr>|t| Intercept 104.16293 X1 X2 X3-10.35455 158.27376 -235.392706.18316 4.32094 73.98563 75.9806316.85 -2.40 2.14 -3.10<.0001 0.0265 0.0449 0.0057t0=104.16293/6.18316=16.85， t1= -10.35455/4.32094= -2.40， t2=158.27376/73.98563=2.14， t3= -235.39270/75.98063= -3.10。并給出服從自由度為20的t分布隨機變量大于

15、它們的概率是<0.0001，0.0265，0.0449 和0.0057，均小于0.05，說明截距、X1、X2和X3的作用均顯著。由此得到兩個自變量的回歸方程：Y=104.16293 10.35455X1158.27376X2235.39270 X3其中，Y為緩彈性干折皺回復角，X1為經緯向，X2為彎曲剛度B，X3為彎曲滯后矩2HB。 可以看出，隨著彎曲剛度的增加，折皺回復角線性增大；隨著彎曲滯后矩的增加，折皺回復角減小。這與我們的常規看法是一致的，說明該回歸方程很好的符合了實際情況。 33 樣本回代檢驗為了進一步檢驗該回歸方程，另外測定了3塊不同棉織物的彎曲性能及折皺回復角，對比由回歸方

16、程所得的折皺回復角與實際測得的折皺回復角，結果如下表所示：表4 試樣實測緩彈性折皺回復角與計算值對比試樣112222 經緯 B（cNcm2/cm ） 2HB(cNcm/cm) DCRA(º) 標準差 計算值 差值 1 0.3675 0.4456 45.08 1.3903 47.083 2.003 -1 0.1952 0.2812 74.4 3.1156 79.220 4.820 1 0.0981 0.1943 59.37 7.0076 63.598 4.228 -1 0.0276 0.0516 102.45 3.9382 106.740 4.289 1 0.1191 0.1218 8

17、4.55 3.8262 83.988 -0.562 -1 0.0986 0.1186 99.09 2.5963 102.206 3.116 表4中DCRA為實際測試所得的試樣干折皺回復角的均值，標準差為該試樣十個樣本均值的標準差，計算值為代入回歸方程所得的結果，差值則是計算值和實際均值之差。由上表可以看出，回歸方程所得的計算值與實際測得折皺回復角相比差異不大，其差異與實際測量折皺回復角的標準差大致相當。同時，從實測值標準差可以看出，折皺回復角的測定本身就存在一定的波動性，這也正是折皺回復角測試存在的一個很大的不足之處。基于此，運用上述回歸方法來對織物的抗皺性進行評定具有很大的可行性。4結論：4

18、1通過建立以彎曲剛度B和彎曲滯后矩2HB為自變量，以緩彈性折皺回復角為因變量的回歸模型，得出它們之間存在著很大的相關性。表現為回歸方程Y=104.16293 10.35455X1158.27376X2235.39270 X3即彎曲剛度大，織物的折皺回復角也大，而彎曲滯后矩越小，其彎曲變形后的回復能力越好。42由反向代入檢驗與實際測試角度的比較，計算值與實測值的差異與實測值標準差大致相當，因此，可以將該回歸方程運用于抗皺性評價方面，進行比較客觀、準確的預測或考核指標。43其它的壓縮性能、拉伸性能及剪切性能指標也有可能影響織物的抗皺性，甚至存在交互作用，有待進一步研究以建立全面綜合的回歸模型。參考文獻：1 AATCC 128-1999，織物折痕回復