浅谈针织物线密度的常用测试方法及检测标准
织物密度是指单位长度内纱线的根数，可分为经向密度和纬向密度。国家标准与部颁标准中分别规定棉织物与毛织物均以公制密度表示。公制密度，是指在10厘米宽度内经纱或纬纱的根数。
摘要：本文归纳并分析了现行的线圈长度测量方法，比较了脱散法、定长法和计算法的优缺点，简单分析了国内外针织物线密度检测标准。
关键词：针织物;线圈长度;标准;线密度
线密度是针织物很重要的物理特性和几何特征之一，影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等，它也是进行织物设计、制定制造工艺参数的重要依据之一。线密度项目也是针织物检测中较常见的一个检验项目。针织物的线密度指的是针织物所用纱线的单位长度的质量。针织物线密度用纱线质量除以它的长度可得到，由于针织物是由相互串套的线圈组成的，因此针织物的纱线长度可以用线圈长度乘以线圈数得到。所以线圈长度的测量对针织物线密度的计算至关重要。本文归纳并分析了现行的线圈长度测量方法，比较了脱散法、定长法和计算法的优缺点，简单分析了国内外针织物线密度检测标准。
一、针织物线圈长度现有测试方法
线圈长度指的是组成一个线圈所需要的纱线长度，一般以毫米为单位。线圈长度不仅决定针织物的密度，而且对针织物的脱散性、延伸性、耐磨性、弹性、强力以及抗起毛起球性和抗勾丝性等也有很大影响。线圈长度的测量方法主要有脱散法，定长法和计算法三种。
1)脱散法
将坯布进行拆散，通过拆散后的纱线长度与线圈数之比而得到线圈长度的方法。一般在坯布下机后在检验室里进行。
脱散法的测试结果准确，适用于测试各种纬编针织物，并经常用于检验其他测试方法的精度，但是静态测试法属于事后测试，对产品质量的控制具有滞后性，操作起来费时费力，测试效率低，并且会造成物品的消耗[1]。
2)定长法
定长法与脱散法的测试思想刚好相反，编织前先量取一定长度的纱线，两头用颜色笔做上标记，然后进行编织，下机静置24小时后，数两记号之间的线圈数。线圈长度L=l/m，其中l是已知的，为之前量取的纱线长，m为纱线两记号间的线圈数。
定长法与脱散法相比不会造成物品的消耗，也不用拆散，操作起来方便，但是在数两记号间的线圈时可能存在半个线圈的情况，计算出来的线圈长度可能存在误差。另外它比较适用于单面织物，不适合双面织物的线圈长度测量。
3)计算法
线圈长度的计算方法有理论计算法和称重计算法。理论计算法是对线圈在平面上的投影进行近似计算。称重计算法是在已知纱线线密度和线圈个数的条件下，称取织物质量然后通过计算得出线圈长度[2]。在理论计算法中通常以Peirce线圈模型为基础，Peirce线圈模型假定纱线在织物中处于完全理想状态，既不拉伸也不受压，横截面呈现均匀一致的圆形，线圈针编弧与沉降弧部分用半圆来近似表示，针编弧与沉降弧之间的圈柱认为是直线段，下一横列的针编弧与上一横列的沉降弧相切，相邻的两个沉降弧或相邻的两个针编弧也相切，针编弧与沉降弧半圆的外半径为2d，内圆直径为d。线圈模型如图1所示，其中线圈宽度为W，圈高为H，圈柱高为h，圈柱长为l，整个线圈长为L，那么经推导L≈16.64d[3]。
4)其他方法的探索
除了以上几种方法外，前人对线圈长度的测量也进行过多种尝试与研究：2005年E. Yu.Shustove等人提出了一种使用正态分布法计算线圈长度的方法，他们在假设线圈形状符合高斯曲线的条件下，通过积分法获得了线圈长度的估算公式，并通过验证发现其与实际值的偏差低于4%[4];2006年丁雪荣采用FFT(快速傅立叶变换)并利用MATLAB语言编程对纬编针织物的图像进行处理，提取针织线圈的空间频率信息，实现针织物线圈密度的自动测量，试验结果表明，该方法可以方便、快速、准确地测试纬编针织物的横密和纵密[5];同年陈莉提出一种新的静态测试线圈长度的方法，她用数字图像处理技术将摄入的图像进行灰度变换、滤波去噪，再用二维傅立叶变换技术提取线圈长度的特征，推导出线圈长度在二维空间与三维空间内的关系转换式，进而求得纬编针织物的线圈长度[6];而2007年杜虎兵在分析针织物纱线空间曲线变化的基础上，建立了针织物线圈单元结构模型，运用线圈单元模型分析了针织纬平针、罗纹、双反面组织的几何参数，计算了纬编三种基本组织极限密度结构的线圈单元长度[7]。
二、国内外现行标准
目前国内和国外对针织物线密度的`测量主要依据两个标准，国内现行标准是SN/T 3588―2013，国外标准是EN 14970-2006/BS EN 14970―2006。这两个标准测试原理基本相同，都是从试样中拆下纱线，测量其伸直长度及质量，根据质量与伸直长度计算纱线线密度。但是两个标准对取样方法和预加张力的规定有所不同。
从表1可以看出，EN 14970―2006/BS EN 14970―2006要求拆出的纱线长度至少为250mm，而SN/T 3588―2013要求纱线长度为50cm～100cm，另外EN 14970―2006/BS EN 14970―2006对试验所需纱线总长度要求至少为10m，而SN/T 3588―2013要求至少50根纱线。从以上数据可以看出，相比国外标准，国内标准要求的样品数量更多。
拆出纱线长度测量时施加的张力如表2所示，不论是国内标准还是国外标准，其预加张力都与纱线的长度有关，EN 14970―2006/BS EN 14970―2006将纱线分为短纤纱、长丝纱和弹性裸丝三类，而SN/T 3588―2013在根据纱线长度分类的同时，又根据线密度进行了细化分类。从表2可以看出，纱线类型相同的情况下，纱线的预加张力与线密度成正比，线密度越大预加张力越大。
三、结语
通过几种线圈长度测量方法的描述，可以看出脱散法尽管费时费力但是在进行试验研究时最为精确和可靠;定长法虽然比较简单易行，但其只适合单面织物的线圈长度测量;计算法的误差较大，在进行科学研究时采用会对试验结果产生影响。在平时的检测工作中，采用的是脱散法，这保证了结果的精确与可靠。不过随着科技的日新月异，电子技术在越来越多的领域得到了广泛应用。图像处理手段在线圈长度测量中的应用日益成熟，为将来替代传统手工拆散法测线圈长度提供了基础。在检测工作中如果可以采取电子技术对工作进行优化，不仅会减少人力资源的浪费，也会相应缩短检测时间，提高测试效率。
参考文献：
[1] 吴成进，高军.纬编线圈长度的测试方法[J].针织工业，2000，(6)：29-30.
[2] 李胜华，朱文俊.线圈单元所用纱线长度的计算[J].国际纺织导报，2011，(6)：25-27.
[3] 王辉，方园，潘优华.纬编针织物线圈模型的分析与研究[J].浙江理工大学学报，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] 丁雪荣.基于MATLAB图像处理技术的针织物结构参数测量的研究[D].天津：天津工业大学，2005.
[6] 陈莉，宋广礼.一种新的静态测试线圈长度的方法[J].纺织学报，2006，(1)：9-11，19.
[7] 杜虎兵.针织物线圈单元模型分析与线圈长度求解[J].河南纺织高等专科学校学报，2007，(9)：12-14.
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