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1、第四章 织物几何结构的概念,第一节 织物几何结构概述 第二节 织物紧度与织物几何 结构相的关系 第三节 织物织缩率与织物几 何结构相的关系,本章要点,织物内纱线的几何形态及其影响因素 织物几何结构与几何结构相 织物几何结构相与织物厚度的关系 织物几何结构相与织物紧度的关系 织物几何结构相与织物织缩率的关系,第四章,第一节 织物几何结构概述,一、织物内纱线的几何形态 二、织物厚度的概念 三、织物的几何结构相,第四章,一、织物内纱线的几何形态 1 、织物内纱线的截面形态 织物内纱线的截面形态，数十年来有多种论述，最终 可概括为以下几种，如图所示。,第四章,因纱线在织物内的截面形态受到纤维原料、织物
2、组织、织物密度等因素的影响，因此在讨论织物几何结构概念时，建设采用圆形截面作为各项概算的依据，但应充分考虑纱线在织物内被压扁的实际情况。因此其压扁系数计算如下： 的大小，与织物组织、密度、纱线原料、成纱结构、织造参数等因素有关，一般为0.8左右。,第四章,2、影响织物中纱线截面形状的因素,（1）纤维材料 （2）纱线的结构参数 （3）织物组织 （4）织物密度 （5）织造参数 （6）后整理工艺,第四章,3、织物内经纬纱的屈曲形态,第四章,部位a，表示经纬纱交叉区域 部位b，表示经纬纱非交叉区域,第四章,4、织物中描述纱线截面形变的参数,（1）纱线的理论直径： 式中：d织物内纱线的计算直径，mm；
3、kd织物内纱线的直径系数； Tt纱线的线密度，tex。 （2）纱线的直径系数：直径系数kd的大小，受纺纱方法、纤维品种、纤维表面形态等因素的影响。,第四章,二、织物厚度的概念,1、织物几何结构的参数 Lj（Lw）一个经纱（纬纱）组织循环所占有的距离，mm； hj（hw）经（纬）纱屈曲波高，用织物内经（纬）纱屈曲的波峰和波谷之间垂直于布面方向的距离表示，mm； dj（dw）经（纬）纱直径，mm。,第四章,2、织物的厚度 织物的厚度是指织物正、反面之间的距离，用（mm）表示。,第四章,3、织物厚度与屈曲波高的关系 根据织物厚度的定义，如图（1）中， 该织物的支持表面完全由经纱构成（经支持面织物），
4、假设纬纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。则,第四章,在图（2）中， 。该织物的支持表面完全由纬纱构成（纬支持面织物），假设经纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。则,第四章,图为某平纹织物的切面图。,第四章,如果由经纬纱共同构成织物的支持表面（经纬同支持面织物），如图4-5所示， ， ，由此可知： 当 时，则: 。,第四章,当 时（如图46所示），则,第四章,4、织物厚度变化范围 织物最薄的状态为 。当经纱不弯 曲，纬纱弯曲时，织物最厚为 ； 当经纱弯曲，纬纱不弯曲时，织物最厚 为 。所以织物的厚度范围 是： 和 。 当经、纬纱直径相等时，即 时，织物 厚度 。,第四章,按照屈曲波高的定义，得： 反过来，
5、如果纬纱是完全伸直的，而仅经纱有屈曲，则,三、织物的几何结构相,第四章,在上图的基础上，对纬向施以一定张力或减少织造时的经纱张力，使纬纱屈曲波高hw减少一个值，则经纱的屈曲波高必然会增加一个值： 由此可得到织物的经纬纱屈曲波高与经纬纱直径之间的关系式为：,第四章,当经纬纱的直径相同时，对于第5几何结构相的织物，hj/hw=1，而 ，所以 在这种条件下的织物切面如图45所示，织物的经纱和纬纱共同构成了织物的支持表面。,第四章,当经纬纱直径不等时，为了得到如图46那样由 经纬纱构成同支持表面的织物，需要满足 的条件，称这种结构相为0结构相。,第四章,第二节 织物紧度与织物几何结构相的关系,一、织物
6、紧度的概念 二、织物的紧度与织物几何结构相的关系,第四章,一、织物紧度的概念 （一）织物的相对紧度 织物的经向紧度Ej、纬向紧度Ew和织物的总紧度E，是以织物中的经纱或纬纱的覆盖面积，或经纬纱的总覆盖面积对织物全部面积的比值表示的。在织物组织相同的条件下，织物紧度越大，表示织物越紧密。,第四章,图为织物中经纬纱交织情况的示意图，现仅取图（1）中的一个小单元ABCD，在图（2）中予以放大。其中ABEG表示一根经纱，AHID表示一根纬纱，AHFG表示经纱和纬纱相交重叠的部分，EFIC为织物的空隙部分。,第四章,设：Ej织物经向紧度； Ew织物纬向紧度； E织物总紧度； dj经纱直径，mm； dw纬
7、纱直径，mm； Ttj经纱线密度，tex； Ttw纬纱线密度，tex； Pj织物的经向密度，根/10cm； Pw织物的纬向密度，根/10cm。,第四章,织物的经向紧度 织物的纬向紧度 织物总紧度,第四章,（二）经纬同支持面紧密织物的紧度,从规则织物中计算经纬纱同支持面紧密织物的紧度，找出经纬纱配合条件，以确定织物应有的经向与纬向紧度（Ej，Ew）。 图48是经纬同支持面紧密织物 斜纹织物的纬向切面图。,第四章,由图可知： 式中：Lj一个经纱组织循环所占有的距离，mm； tw纬纱在一个组织循环内与经纱的交错次数。 因为该织物是经纬同支持面，所以：,第四章,代入上式得： 同理，根据织物经（纬）向紧
8、度的定义：,第四章,二、织物的紧度与织物几何结构相的关系,规则组织紧密织物的紧度可根据规则织物紧度计算公式计算。 图中各组织中相同的结 构相的结构点连成等结 构相线。,第四章,1）位于等支持面附近的结构相（第5相左右）以平纹组织的紧度最小，在此情况下，平纹组织易于使织物达到紧密的效应。 2）在同一结构相时，缎纹组织织物的经（纬）向紧度较小，在此情况下，缎纹组织易于使织物获得经（纬）支持面的效应。 3）由图49可知：对于经支持面结构的织物（纬支持面结构的织物也可以作类似分析），结构相由第5相升到第6相，与由第8相升到第9相相比较，虽都是变动一个结构相，但经向紧度变化的大小却相差很大。在高结构相附
9、近每变动一个结构相需要改变较大的经向紧度才能达到，这种现象称为至相效应迟钝。,第四章,第三节 织物织缩率与织物几何结构相的关系,一、织物织缩率与织物结构相的关系 二、等结构相织缩率关系图,第四章,一、织物织缩率与织物结构相的关系 为了研究方便起见，常常研究dj=dw=d时，紧密结构织物各结构相的经、纬缩率。 分析表46中的数据得出如下结论。 1）适合制织中结构相织物的组织：平均浮长短的组织，由于在高或低结构相时，总有一个纱线系统的织缩率很大，因此，不太适合在高或低结构相织造，适于制织第5结构相附近的织物。,第四章,2）适合制织高、低结构相织物的组织：由于在主动脉或低结构相时，以或纬纱的织缩率并
10、不很大，所以，可以制织高或低结构相的织物，如缎纹组织。 3）同一结构相不同组织织物的织缩率变化特征：在同一结构相中，织缩率随织物组织平均浮长的增加而减小。,第四章,二、等结构相织缩率关系图,将同结构相的各组织的织缩率连成织缩率等结构相图，图中A、B、C、D、E分别代表平纹、三枚斜纹、四枚斜纹、五枚缎纹、八枚缎纹。,第四章,从图中可以得出以下结论。 1）织缩率的范围：所有组织的织物，其经、纬织缩率都在以平纹组织经、纬织缩率为斜边的直角三角形内。 2）各组织的织缩率曲线特征：组织循环小，平均浮长短的组织其经、纬织缩率曲线接近直线，如平纹组织；组织循环大，平均浮长长的组织其经、纬织缩率曲线接近圆弧形
11、，如八枚缎纹组织。,第四章,3）结构相变化情况：同种组织的织物只要结构相变化量相同，其经、纬织缩率变化量也接近相等；织物结构相变化所引起的用纱量变化主要是由密度变化引起的，织缩率变化产生的用纱量变化非常小。 4）织缩率的变化：各种组织的织缩率是在有限的范围内连续变化的，平均浮长短的组织，其织缩率的变化范围大；平均浮长长的组织，其织缩率的变化范围小。,第四章,5）在纵条纹织物设计中的应用：两种或两种经上的组织并列制织纵条纹织物时，不同的组织必须选择不同的结构相，使其织缩率相等，织物表面才会平整，才能消除由于织缩率的差异而引起的起绉、纵条交界不清和歪斜、松经停车以及经纱张力不匀造成的织造开口不清和跳纱织疵等现象。,第四章,