引言：
随着科学技术的进步和纺织工业的发展，弹性面料在服装领域得到了广泛的应用，特别是弹性牛仔织物，其市场需求量很大。传统牛仔织物弹性包芯纱是由氨纶、双组分复合长丝(CM800、T400)、新型聚烯烃基弹性纤维(XLA)等弹性纱线组成。CM800和T400分别由X海宁新纤维有限公司和杜邦公司生产。然而，随着织物弹性的增加，这种牛仔织物的形状保持和弹性恢复会变得更差。特别是经过多次穿着和洗涤后，弹力面料容易出现回弹、断丝、拉丝等现象。为了解决上述问题,近年来,一些学者已经使用double-filament包芯纱代替单丝包芯纱技术生产弹性牛仔面料,结合优秀的弹性恢复率CM800莱卡的优良的弹性性质,并讨论了影响因素的涂层效果纺丝棉double-filament包芯纱、纺丝技术及其对牛仔面料的应用效果。同时，国外一些学者也探讨了纬密度对环锭纺双丝弹力包芯牛仔织物性能的影响。赛络纺棉双丝弹力包芯纱的纱线质量优良，均匀性好，毛羽多。用该纱织造的牛仔织物具有较好的弹性和保形性，能较好地满足市场需求。但筒仓纺棉纱双纱与弹性牛仔织物保形性能的关系还有待进一步研究。
本文设计并织造了一系列不同纬纱密度的弹性牛仔织物。通过对棉纱双丝弹力包芯牛仔织物的力学性能和保形性能的测试分析，研究了棉纱双丝弹力包芯牛仔织物的纬纱密度、纬纱力学性能与保形性能的关系。
一、研究背景及意义
牛仔布是一种用传统靛蓝染料染色的蓝色斜纹织物。牛仔布曾经被认为是粗糙和非常重的面料，所以它们不适合女士的衣服。针织物具有一定的特性，使其非常适合于缝制合身的紧身衣。针织服装比针织服装具有更好的健身效果。正因为它的弹性好，才更符合人体的体形。牛仔布已成为各年龄段、各行各业的励志材料，而针织面料更适合人体，穿着更舒适。
牛仔布起源于18世纪的X。牛仔布起源于法国尼姆家族生产的一种叫做哔叽的厚织物。起初叫尼姆哔叽，后来缩写为denim。传统的牛仔布是蓝色的，也就是用靛蓝染料染成的“蓝色牛仔布”。Jean这个词来自法语，而意大利的热那亚是第一个生产牛仔裤的地方。牛仔布最初是用来制作工装裤、工装裤等硬邦邦的服装，但现在已被广泛应用于钱包、t恤、牛仔夹克等时尚服装领域，并已成功进入家纺行业。牛仔布在21世纪如此流行，以至于在每家商店的货架上都能看到它的身影。牛仔裤作为休闲装，几乎存在于每个人的衣橱里。牛仔裤在制成服装后，要经过大量的后处理，如磨石、洗砂、酶洗、发酵洗等。
有三种面料:机织、针织和无纺布。机织物和针织物主要用于服装，而非织造布主要用于家用纺织品和医用纺织品的生产。梭织面料主要用于生产传统的衬衫和裤子，而套头衫、放血和内裤则由针织面料制成。牛仔布一直是用途最广泛的面料。它是斜纹织物做的。机织物与针织物的根本区别在于，机织物是由经纬纱垂直交织而成，而针织物则是由一根纱线，在针织针的帮助下，通过一系列的线圈编织而成。梭织面料一般不能拉伸，但现在有一些有弹性的面料，如弹性牛仔裤，这是由于包含了弹性莱卡。针织物具有拉伸性能。在服装设计和结构设计中选择面料时，针织面料的拉伸性能是一个需要考虑的重要因素。针织面料有一个空气屏障，给穿着者一种温暖的感觉。针织物也有很多小孔，可以保证织物具有良好的透气性、蓬松性和吸湿性。同时，针织面料的轻量化也成为许多消费者青睐的重要因素。但是，与机织物相比，针织物的收缩率非常高，这就导致了一个巨大的缺点，那就是，针织物不能经常清洗，否则衣服就会变形。与机织物相比，针织物的固色率不高。
二、牛仔织物性能实验
2.1实验材料
在经纱生产中，常使用的是58.3 tex环锭纺纱棉纱和58.3 tex竹节花式纱;纬纱采用赛罗棉双丝包芯纱纺制，即36.4 tex(8.33 tex CM800)+4.44 tex莱卡，其中莱卡预拉伸倍数是3。5。经纬纱由天宏纺织集团有限公司纺制。
2.2试样准备
该织物的组织结构由传统牛仔织物中常用的三根右上、右下斜纹组成。筘数为68根，每根筘数为4根，侧边纱由上下两层平织而成。剑杆织机是用在织机上的。织机的经纱密度为280/10cm，织机的纬纱密度设为6种规格。织物脱机后，经烧毛、上浆、拉丝、缩孔等工序完成。
2.3织物性能测试
2.3.1织物的纬向拉伸性能
根据GB/T3923.1-1997《纺织品拉伸性能第1部分:断裂强度和断裂样条伸长率的测定》，采用YG065H电子织物强度测试仪(山东莱州电子仪器有限公司)对织物进行纬向拉伸性能测试。
2.3.2织物纬向弹性试验
根据FZ/T01034-2008《纺织机织物拉伸弹性试验方法》，采用YG065电子织物强度仪(山东莱州电子仪器有限公司)对织物的纬纱等伸长弹性回复率进行测试。
2.3.3织物折皱回复性实验
采用YG541E型自动激光折皱弹性仪测试织物的折皱回复率，根据GB/T3819-1997《纺织品折皱回复率测定方法》。
2.3.4织物的纬向刚度和柔度试验
根据GB/T 18318.1-2009《纺织品弯曲性能测定第1部分:斜率法》，采用LLY-01电子刚度仪测定织物纬向弯曲长度。织物抗弯刚度的计算公式如下:
其中，:C为弯曲长度,cm;l为试样滑出长度,cm;θ为斜面角,４３°;B为抗弯刚度,cN·cm;G为织物平方米质量,g/m2.
三、牛仔织物的性能考核指标
本文中我们采取了AATCC标准和ASTM标准对牛仔织物进行各项性能测试。
3.1外观缺陷
织物表面用肉眼可以直接发现不同于正常组织的缺陷，根据外观缺陷的评分标准，根据评分的程度或长度。
3.2染色牢度
中国有四项指标:皂洗、摩擦(干磨、湿磨)、氯漂白和耐晒性。除上述四项指标外，国际上还增加了臭氧和烟气褪色牢度指标。
3.3成品的宽度和表面密度
当产品在国内市场销售,宽度进行的评估根据FJ51451682色织面料的物理指标评分,和实际宽度为比例比标准宽度1.3厘米窄(当标准的宽度是114厘米)或超过1.5厘米(当标准的宽度是152厘米),和狭窄的宽度减少。国际市场牛仔织物宽度允许波动范围为2.54 cm，如111.76-114.3 cm或149.86-152.4 cm。
3.4织物强度
成品布的纵向断裂强度和纬向断裂强度按国内标准进行评定，而国际标准则以成品水洗后的断裂强度为依据。除纵向和纬向外，撕裂强度和磨损强度还有两个指标，如表3所示。
3.5成品布的收缩
牛仔织物的收缩指数较高。在国际市场上，如果缩水率超过标准，不是降价的问题，而是回到生产车间重新组织防缩的问题，只有达到标准才能被接受。这是因为大部分牛仔服装加工厂都有成衣后的洗涤设备。如果成品收缩率超过标准，势必会导致衣服洗后外观尺寸变形，无法进入市场退货。2.6洗后纬倾角差率为洗前原纬倾角百分比与洗后纬倾角百分比之差。斜率的公式计算差异(%)如下:纬斜率=h h/*100%纬斜率(%)是原成品布的纬斜率——纬斜率洗后,最大值的斜率(cm)是h公式,和宽度(cm)是h.上面的纬度的差异斜率可分为正价值和负价值。正值表示整个纬度停留度数不足，负值表示整个纬度停留度数超过规定。一般合格标准加工后低于1%，无弹性布为1.5%-2.5%，弹性布为5%-7%，无弹性布为4.5%-7.5%。
四、结果与讨论
4.1织物纬向的拉伸性能
图1为织物纬向密度与破纬强度的关系及其拟合曲线。如图1所示，织物的断裂强度为457~609.8N/5cm。织物纬密与断裂强力拟合曲线的回归方程为y=-132.12245+3.689025x，相关系数R=0.99182,R大于0.9。织物的断裂强度与纬纱密度呈正相关，因为随着织物纬纱密度的增加，单位长度织物的纬根数增加，使织物的断裂强度增加。
图2为纬向密度与纬纱断裂伸长率的关系及其拟合曲线。如图2所示，断裂伸长率为34.57%~38.25%。纬纱密度与断裂伸长率的回归方程为y=52.81067-0.09005x，相关系数R=0.8288,R<0.9。织物的断裂伸长率随纬纱密度的增大而减小。这是因为织物拉伸的初始阶段是纱线拉伸。M800有类似羊毛的卷曲图案。纤维卷曲有利于纱线的拉伸。但是，随着纬纱密度的增加，织物单位面积的纬纱根数增加，织物的伸长受到阻碍，从而导致织物断裂。延伸率整体上在下降。
4.2伸长率不变的织物纬向弹性回复速率
图3为纬向密度与织物弹性回复量的关系及其拟合曲线。从图3可以看出，织物的弹性回弹率在38.583%到58.125%之间。纬纱密度与弹性回收率拟合曲线的回归方程为y=-52.53793+0.56424x，其中相关系数R为0.94566,R大于0.9。织物弹性回复率与纬纱密度呈良好的正相关关系，因为随着纬纱密度的增加，棉纱双丝弹力牛仔织物中CM800和莱卡的含量在单位面积上增加。其中，CM800具有良好的弹性回复率，增加了织物的弹性。纬纱密度为189/10cm时，织物的弹性回复率为58.15%;当纬向密度为201/10cm时，织物的弹性恢复率为58.083%，织物的弹性呈下降趋势。这是因为当织物纬纱密度增大到一定程度时，纱线间的摩擦明显增大。棉双纱弹性包芯纱弹性伸长减弱。因此，织物的纬向密度应合理设计，以满足消费者的需要。
4.3织物的起皱率
不同纬密织物在同一表面上的快速回弹和慢回弹规律基本相同，织物的慢回弹角大于快回弹角。因此，织物的折痕回复性能可用正、负向经纬向慢回弹回复角之和来表示。图4显示了纬纱密度与折痕回复量之间的关系。由图4可知，织物前慢回弹恢复角范围为186.138~201.527度，织物后慢回弹恢复角范围为163.126~171.186度，织物前慢回弹恢复角大于织物后慢回弹恢复角。随着纬纱密度的增加，织物的慢弹性回复角先增大后减小。这是因为在一定的其他条件下，随着织物纬向密度的增加，棉双丝弹力牛仔织物中CM800和莱卡的含量在单位面积上增加。CM800和莱卡分别具有良好的弹性恢复性能和弹性性能。纤维弹性是影响织物抗皱性的根本因素。织物中CM800和莱卡含量越多，织物的抗皱性越好。但当织物纬向密度过大时，织物的松紧度是影响织物折痕弹性的主要因素。织物松紧度的增加导致纱线间结合力的增加，使织物的抗皱性变差。
4.4织物的纬向刚性和弹性
图5为纬纱密度与织物的纬纱抗弯刚度的关系及其拟合曲线。由图5可知，织物的纬向抗弯刚度为0.443~0.716 cN.cm。纬纱密度与纬纱刚度和柔度拟合曲线的回归方程为y=-0.61486+0.0066x，方程相关系数为R=0.97264,R接近1。织物的纬向密度与织物的纬向抗弯刚度呈正相关。这是因为在一定的其他条件下，仅改变机织物的纬纱密度、单位长度布纱数和纤维性能是影响织物抗弯刚度的主要因素。随着纬纱密度的增加，单位长度纬向纱阵数增加，单位面积棉双丝弹力牛仔织物中CM800和莱卡的含量增加。其中，CM800是一种双组分卷曲弹性纤维。纤维的卷曲结构影响织物的刚性和柔韧性。值越大，织物的刚度越大，即织物的纬向弯曲刚度增大。织物的抗弯刚度对织物的起拱变形和织物的手感风格有重要影响。纬向密度为201/10cm的织物抗弯刚度明显大于纬向密度为161/10cm的织物抗弯刚度。织物手感坚硬，抗弯变形能力强。
五、结论
通过分析纬纱密度对棉纱双丝弹力包芯牛仔织物力学性能和保形性能的影响，得出以下结论。
(a)棉双丝弹力包芯纱牛仔裤的纬向密度与织物的断裂强度和弹性恢复呈正相关，而织物的断裂伸长率随着纬向密度的增加而降低。
(b)棉双丝弹力包芯纱牛仔织物的起皱率随纬纱密度的增大先增大后减小，织物的纬纱密度与织物的纬纱抗弯刚度呈正相关。
(c)当织物纬向密度为189/10cm时，织物的弹性回复和折痕回复较好。
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