织物结构设计第四章织物几何结构的概念ppt课件

1、第四章第四章织物几何结构的概念织物几何结构的概念 第一节第一节 织物几何结构概述织物几何结构概述第二节第二节 织物紧度与织物几何织物紧度与织物几何 结构相的关系结构相的关系第三节第三节 织物织缩率与织物几织物织缩率与织物几 何结构相的关系何结构相的关系 本章要点v织物内纱线的几何形态及其影响因素织物内纱线的几何形态及其影响因素v织物几何结构与几何结构相织物几何结构与几何结构相v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厚度的关系v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紧度的关系v织物几何结构相与织物织缩率的关系织物几何结构相与织物织缩率的关系第四章第四章第一节第一节 织物几

2、何结构概述织物几何结构概述一、织物内纱线的几何形态一、织物内纱线的几何形态二、织物厚度的概念二、织物厚度的概念三、织物的几何结构相三、织物的几何结构相第四章第四章一、织物内纱线的几何形态一、织物内纱线的几何形态1 1 、织物内纱线的截面形态、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，如下图。可概括为以下几种，如下图。跑道形图4-1 纱线截面模型凸透镜形圆形椭圆形第四章第四章v因纱线在织物内的截面形态受到纤维原料、织物组织、织因纱线在织物内的截面形态受到纤维原料、织物组织、织物密度等因素的影响，因此在讨论织

3、物几何结构概念时，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：线在织物内被压扁的实际情况。因此其压扁系数计算如下：v 的大小，与织物组织、密度、纱线原料、成纱结构、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，一般为织造参数等因素有关，一般为0.80.8左右。左右。 径利用公式计算的纱线直直布面方向的直径纱线在织物切面图上垂第四章第四章2 2、影响织物中纱线截面形状的因素、影响织物中纱线截面形状的因素（1 1纤维材料纤

4、维材料（2 2纱线的结构参数纱线的结构参数（3 3织物组织织物组织（4 4织物密度织物密度（5 5织造参数织造参数（6 6后整理工艺后整理工艺第四章第四章3 3、织物内经纬纱的屈曲形态、织物内经纬纱的屈曲形态aaA图4-2 纱线屈曲模型第四章第四章v部位部位a a，表示经纬纱交叉区域，表示经纬纱交叉区域v部位部位b b，表示经纬纱非交叉区域，表示经纬纱非交叉区域第四章第四章4 4、织物中描述纱线截面形变的参数、织物中描述纱线截面形变的参数（1 1纱线的理论直径：纱线的理论直径： 式中：式中：dd织物内纱线的计算直径，织物内纱线的计算直径，mmmm； kdkd织物内纱线的直径系数；织物内纱线的直

5、径系数； TtTt纱线的线密度，纱线的线密度，textex。（2 2纱线的直径系数：直径系数纱线的直径系数：直径系数kdkd的大小，受纺纱方法、的大小，受纺纱方法、纤维品种、纤维表面形态等因素的影响。纤维品种、纤维表面形态等因素的影响。tdTkd 第四章第四章二、织物厚度的概念二、织物厚度的概念1 1、织物几何结构的参数、织物几何结构的参数LjLjLwLw）一个经纱纬纱组织循环所占有一个经纱纬纱组织循环所占有的距离，的距离，mmmm；hjhjhwhw）经纬纱屈曲波高，用织物内经经纬纱屈曲波高，用织物内经纬纱屈曲的波峰和波谷之间垂直于布面方纬纱屈曲的波峰和波谷之间垂直于布面方向的距离表示，向的距

6、离表示，mmmm；djdjdwdw）经纬纱直径，经纬纱直径，mmmm。第四章第四章2 2、织物的厚度、织物的厚度织物的厚度是指织物正、反面之间的距离，用织物的厚度是指织物正、反面之间的距离，用mmmm表示。表示。图4-3 织物厚度 纬经经纬（1）(2)第四章第四章 3、织物厚度与屈曲波高的关系、织物厚度与屈曲波高的关系根据织物厚度的定义，如图根据织物厚度的定义，如图1中，中， 该织物的支持表面完全由经纱构成经支该织物的支持表面完全由经纱构成经支持面织物），假设纬纱没有屈曲，经纬纱持面织物），假设纬纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。那么的直径相等。那么jjjdh dddwjj32第四章第四章在图在图

7、2 2中，中， 。该织物的支持表面。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。那么屈曲，经纬纱的直径相等。那么wwwdh dddjww32第四章第四章v图为某平纹织物的切面图。图为某平纹织物的切面图。图4-4 平纹织物纬、经向切面图纬纬经经纬纬经经（1） （2）（3） （4）第四章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），如图物），如图4-54-5所示，所示， ， ，由此可知：，由此可知：当当 时，那么时，那么: : 。wjwjdd wwjjhdh

8、dwjddwjwjddhh图4-5 经纬纱直径相同的平纹织物纬、经向切面图纬纬经经第四章第四章当当 时如图时如图4646所示），那么所示），那么wjddwjjwwjdddhdh;,经纬经纬图4-6 经纬纱直径不同的平纹织物纬、经向切面图第四章第四章4 4、织物厚度变化范围、织物厚度变化范围织物最薄的状态为织物最薄的状态为 。当经纱不弯。当经纱不弯 曲，纬纱弯曲时，织物最厚为曲，纬纱弯曲时，织物最厚为 ； 当经纱弯曲，纬纱不弯曲时，织物最厚当经纱弯曲，纬纱不弯曲时，织物最厚 为为 。所以织物的厚度范围。所以织物的厚度范围 是：是： 和和 。 当经、纬纱直径相等时，即当经、纬纱直径相等时，即 时，

9、织物时，织物 厚度厚度 。wjdd jwdd 2wjdd 2)(wjdd )2(wjdd )(wjdd )2(wjdd wjdd3 ,2dd第四章第四章按照屈曲波高的定义，得：按照屈曲波高的定义，得：反过来，如果纬纱是完全伸直的，而仅经纱有屈曲，那么反过来，如果纬纱是完全伸直的，而仅经纱有屈曲，那么0,jwjwhddh0,wwjjhddh三、织物的几何结构相三、织物的几何结构相第四章第四章v在上图的基础上，对纬向施以一定张力或减少织造时的经在上图的基础上，对纬向施以一定张力或减少织造时的经纱张力，使纬纱屈曲波高纱张力，使纬纱屈曲波高hwhw减少一个减少一个值，则经纱的屈曲值，则经纱的屈曲波高必

10、然会增加一个波高必然会增加一个值：值：v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：系式为：wjwjddhh第四章第四章当经纬纱的直径相同时，对于第当经纬纱的直径相同时，对于第5 5几何结构相的织物，几何结构相的织物，hj/hw=1hj/hw=1，而，而 ，所以，所以在这种条件下的织物切面如图在这种条件下的织物切面如图4545所示，织物的经纱和所示，织物的经纱和纬纱共同构成了织物的支持表面。纬纱共同构成了织物的支持表面。wjwjddhhwwjjwjwjdhdhddhh,图4-5 经纬纱直径相同的平纹织物纬、经向切面图纬纬经经第四章

11、第四章v当经纬纱直径不等时，为了得到如图当经纬纱直径不等时，为了得到如图4646那样由那样由v 经纬纱构成同支持表面的织物，需要满足经纬纱构成同支持表面的织物，需要满足 v v 的条件，称这种结构相为的条件，称这种结构相为0 0结构相。结构相。jwwjddhh经纬经纬图4-6 经纬纱直径不同的平纹织物纬、经向切面图第四章第四章第二节第二节 织物紧度与织物几何结构相的关系织物紧度与织物几何结构相的关系一、织物紧度的概念一、织物紧度的概念二、织物的紧度与织物几何结构相的关系二、织物的紧度与织物几何结构相的关系第四章第四章一、织物紧度的概念一、织物紧度的概念 （一织物的相对紧度（一织物的相对紧度织物

12、的经向紧度织物的经向紧度Ej、纬向紧度、纬向紧度Ew和织物的总紧度和织物的总紧度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，表示织织物组织相同的条件下，织物紧度越大，表示织物越紧密。物越紧密。第四章第四章v图为织物中经纬纱交织情况的示意图，现仅取图图为织物中经纬纱交织情况的示意图，现仅取图1 1中中的一个小单元的一个小单元ABCDABCD，在图，在图2 2中予以放大。其中中予以放大。其中ABEGABEG表表示一根经纱，示一根经纱，A

13、HIDAHID表示一根纬纱，表示一根纬纱，AHFGAHFG表示经纱和纬纱表示经纱和纬纱相交重叠的部分，相交重叠的部分，EFICEFIC为织物的空隙部分。为织物的空隙部分。图4-7 织物中经纬纱交织情况示意图（乙）（甲）第四章第四章设：设：Ej织物经向紧度；织物经向紧度； Ew织物纬向紧度；织物纬向紧度； E织物总紧度；织物总紧度； dj经纱直径，经纱直径，mm； dw纬纱直径，纬纱直径，mm； Ttj经纱线密度，经纱线密度，tex； Ttw纬纱线密度，纬纱线密度，tex； Pj织物的经向密度，根织物的经向密度，根/10cm； Pw织物的纬向密度，根织物的纬向密度，根/10cm。第四章第四章织物

14、的经向紧度织物的经向紧度 织物的纬向紧度织物的纬向紧度织物总紧度织物总紧度jjjdPABCDABEGE%100面积面积tjjTP037. 0twwwwwTPdPE037. 0wjwjEEEEABCDABEFIDE%100面积面积第四章第四章（二经纬同支持面紧密织物的紧度（二经纬同支持面紧密织物的紧度v从规则织物中计算经纬纱同支持面紧密织物的紧度，找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出经纬纱配合条件，以确定织物应有的经向与纬向紧度EjEj，EwEw）。）。v图图4848是经纬同支持面紧密织物是经纬同支持面紧密织物 斜纹织物的纬向切斜纹

15、织物的纬向切面图。面图。13纬经图4-8 3/1斜纹0相结构织物切面图第四章第四章由图可知：由图可知：式中：式中：LjLj一个经纱组织循环所占有的距离，一个经纱组织循环所占有的距离，mmmm； twtw纬纱在一个组织循环内与经纱的交错次数。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：因为该织物是经纬同支持面，所以：22)(jwjwjhddaatbabaLjwjwjjwwwjjwjdtRbddddddddadh)(222222第四章第四章代入上式得：代入上式得：同理，根据织物经纬向紧度的定义：同理，根据织物经纬向紧度的定义：wjjwjwjjdddtdtRL2)(2wjw

16、jwjwwdddtdtRL2)(2%100%100wwwwjjjjLdRELdRE第四章第四章二、织物的紧度与织物几何结构相的关系二、织物的紧度与织物几何结构相的关系v规则组织紧密织物的紧度可根据规则织物紧度计算公式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。计算。v图中各组织中相同的结图中各组织中相同的结v构相的结构点连成等结构相的结构点连成等结v构相线。构相线。相相相相相相相相相表示平纹组织表示2/1斜纹组织表示四页斜纹-表示缎纹组织图4-9 紧密植物结构相与紧度的关系(第四章第四章1 1位于等支持面附近的结构相第位于等支持面附近的结构相第5 5相左右以平纹组织相左右以平纹组织的

17、紧度最小，在此情况下，平纹组织易于使织物达到紧的紧度最小，在此情况下，平纹组织易于使织物达到紧密的效应。密的效应。2 2在同一结构相时，缎纹组织织物的经纬向紧度较小，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在此情况下，缎纹组织易于使织物获得经纬支持面的效应。的效应。3 3由图由图4949可知：对于经支持面结构的织物纬支持面结可知：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），结构相由第构的织物也可以作类似分析），结构相由第5 5相升到第相升到第6 6相，与由第相，与由第8 8相升到第相升到第9 9相相比较，虽都是变动一个结构相相比

18、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。在高结构相附相，但经向紧度变化的大小却相差很大。在高结构相附近每变动一个结构相需要改变较大的经向紧度才能达到，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。这种现象称为至相效应迟钝。 第四章第四章第三节第三节 织物织缩率与织物几何结构相的关系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二、等结构相织缩率关系图第四章第四章一、织物织缩率与织物结构相的关系一、织物织缩率与织物结构相的关系为了研究方便起见，常常研究为了研究方便起见，常常研

19、究dj=dw=d时，紧密时，紧密结构织物各结构相的经、纬缩率。结构织物各结构相的经、纬缩率。分析表分析表46中的数据得出如下结论。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，适于制织第结构相织造，适于制织第5结构相附近的织物。结构相附近的织物。第四章第四章2 2适合制织高、低结构相织物的组织：由于在主动脉或适合制织高、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不很大，所以，可以低结构相时，以或纬纱的织缩率并不很大，所以，可以制织高或低结构相的织物，如缎纹组织。制织高或低结构相的织物，如缎纹组织。3 3同一结构相不同组织织物的织缩率变化特征：在同一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。结构相中，织缩率随织物组织平均浮长的增加而减小。第四章第四章二、等结构相织缩率关系图二、等结构相织缩率关系图v将同结构相的各组织的织缩率连成织缩率等结构相图，将同结构相的各组织的织缩率连成织缩率等结构相图，图中图中A A、B B、C C、D D、E E分别代表平纹