[論文レビュー] Experimental Investigation on Tensile Strength of Jacquard Knitted Fabrics

Raluca Brad, Milena Dinu|arXiv (Cornell University)|Oct 25, 2015

Textile materials and evaluations参考文献 12被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、Vベッドニットマシンを用いて100% PAN ヤーンを用いて、バックストライプスジャカード、トゥイルバックジャカード、3x3リブの二重層構造の3種類の2色リブ構造ジャカードニット生地の引張強度および延性を実験的に評価した。二重層構造の生地が最も高い引張強度と優れた機械的性能を示し、次いでトゥイルバックジャカード、バックストライプスジャカードの順に性能を示した。トゥイルバック構造は、リブシンカー ループが配列されているため、バイアス方向の破壊抵抗性が優れていた。

ABSTRACT

An objective approach to select the best fabric for technical and home textiles consists in mechanical properties evaluation. The goal of this study is to analyze the behavior of knitted fabrics undergoing stretch stress. In this respect, three types of 2 colors Rib structure (backstripes jacquard, twillback jacquard and double-layered 3x3 rib fabric) have been presented and tested for tensile strength and elongation on three directions. First, the elasticity and the behavior of knitted Rib fabrics were described The fabrics were knitted using 100% PAN yarns with Nm 1/15x2 on a E5 CMS 330 Stoll V-bed knitting machine, and have been tested using INSTROM 5587 Tensile Testing Machine in respect of standards conditions. After a relaxation period, 15 specimens were prepared, being disposed at 0°, 45° and 90° angles to the wale direction on the flat knitted panel. The tensile strength and the elongation values were recorded and mean values were computed. After strength and tensile elongation testing for 3 types of rib based knitted fabrics, one can see that the double layer knit presents the best mechanical behavior, followed by birds-eyebacking 2 colors Jacquard and then back striped Jacquard. For tensile stress in bias direction, the twillbacking Jacquard has a good breakage resistance value due to the higher number of rib sinker loops in structure that are positioned on the same direction with the tensile force. The twillbacking Jacquard structure could be considered as an alternative for the base material for decorative and home textile products.

研究の動機と目的

• ニットジャカード生地の引張応力下での機械的挙動を評価すること。
• バックストライプスジャカード、トゥイルバックジャカード、3x3リブの二重層構造の3種類の2色リブ構造ニット生地の引張強度および延長率を比較すること。
• 技術的および家庭用テキスタイル用途に最も適した生地構造を、機械的性能に基づいて特定すること。
• ワール方向に対して0°、45°、90°の方向における引張特性の方向依存性を分析すること。

提案手法

• 生地は、E5 CMS 330 Stoll Vベッドニットマシンを用いて100% PAN ヤーン（Nm 1/15x2）で編まれた。
• 引張試験は、標準化された条件下でINSTRON 5587マシンを用いて実施された。
• 平形ニットパネル上に、ワール方向に対して0°、45°、90°の角度で15個の試料が準備された。
• 引張強度および延長率の値が記録され、各生地タイプおよび方向ごとに平均値が算出された。
• 本研究では、特にリブシンカー ループの配置の違いに注目し、機械的挙動を説明することに焦点を当てた。
• 結果は、機械的性能の観点から生地をランク付けし、特定の荷重方向における構造的利点を同定するために分析された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 二重層3x3リブニット生地の引張強度は、他の2色ジャカード構造と比較してどのように異なるか？
• RQ2 バイアス応力下でのトゥイルバックジャカード生地の引張性能に、リブシンカー ループの配列が及ぼす影響は何か？
• RQ3 どのニット生地構造が45°バイアス方向での破壊抵抗性が最も高いか？
• RQ4 ニット生地の機械的特性は、ワール方向に対してどのように方向依存性を示すか？
• RQ5 二重層ニット生地に優れた引張強度をもたらす構造的特徴は何か？

主な発見

• 二重層3x3リブ生地は、全試験生地の中で最も高い引張強度を示した。
• トゥイルバックジャカード構造は、引張力と一致するようにリブシンカー ループが整列しているため、45°バイアス方向での破壊抵抗性が最も優れていた。
• バックストライプスジャカードは、3種類の生地タイプの中で最も低い引張強度および延長率を示した。
• 引張強度は方向によって顕著に変化し、ワール方向に対して0°および90°の方向で最も高い値が記録された。
• 二重層構造は、強化された相互ロックおよび荷重分散のおかげで、優れた機械的性能を発揮した。
• トゥイルバックジャカード構造は、バイアス方向への高い抵抗性を示すため、装飾的および家庭用テキスタイル用途の代替案として有効である。