第七章织物的结构相

第七章织物的结构相第一节织物几何结构的概念第二节织物的紧度及与结构相的关系第一节织物几何结构的概念在织物内，经纱和纬纱的空间关系，称为织物的几何结构。一、织物内纱线的几何形态1．织物内纱线的截面形态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。数十年来科学家建立了多种理论学说，如把纱线的截面描述成圆形，椭圆形，跑道形，凸透镜形等。第一节织物几何结构的概念为了便于研究织物的几何结构，采用圆形截面作为各项概算的依据。但应考虑纱线在织物内被压扁的情况。用压扁系数来表示。

纱线在织物切面图上垂直布面方向的直径η＝—————————————————

利用公式计算的纱线直径η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。第一节织物几何结构的概念2．织物内纱线的屈曲形态织物内纱线的屈曲形态，随织物组织、密度、纱线原料、纱线线密度、上机张力等不同所表现的形态也各不相同。每根纱线在织物中的屈曲形态，可以看作由经、纬纱交叉区域和非交叉区域两个部位的屈曲形态所构成。每根纱线在织物中的屈曲形态，概括为正弦曲线形态与直线段形态的组合或衔接。第一节织物几何结构的概念3．纱线的直径系数纱线在织物内直径的大小与自由状态下的直径是不同的。纱线在织物内的直径，可以按下式计算：①特制纱的直径计算公式：d＝Kd√Tex式中：d——织物内纱线的计算直径（mm）；Kd——织物内纱线的直径系数；Tex——纱线的特数。直径系数Kd大小，受纺纱方法、纤维品种、纤维表面形态等因素的影响。第一节织物几何结构的概念经支持面织物假设纬纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。则：τ＝τj＝hj+dj＝dj+dw+dj＝3d第一节织物几何结构的概念纬支持面织物，假设经纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。则：τ＝τw＝hw+dw＝dj+dw+dw＝3d第一节织物几何结构的概念经纬同支持面织物，τj＝τw＝dj+dw，hj+dj＝hw+dw，当dj＝dw时，则hj＝hw＝dj＝dw，τ＝2d~3d第一节织物几何结构的概念当dj≠dw时，则hj＝dw，hw＝dj；τ＝dj+dw

第一节织物几何结构的概念经纬纱线密度相同的各种织物，织物的厚度在τ＝2d~3d之间。考虑压扁系数η，则织物的厚度为（2d~3d）η；hj+hw＝η（dj+dw）。第一节织物几何结构的概念在织物内，仅纬纱有屈曲，而经纱是完全伸直的。得：hw＝dj+dw，hj＝0；如果纬纱是完全伸直的，而仅经纱有屈曲。则：hj＝dj+dw，hw＝0；随着织物组织、密度、纱线线密度、纤维原料、上机张力等条件的不同，织物内的经、纬纱屈曲波高之间的配合关系是变化多端的。hw减少一个Δ值，hj必然会增加一个Δ值。由此得：hj+hw＝dj+dw，即经、纬纱屈曲波高之和等于经、纬纱的直径之和。规定经、纬纱屈曲波高每变动1/8（dj+dw）的几何结构状态，称为变动一个结构相。第一节织物几何结构的概念经、纬纱屈曲波高的比值与几何结构相之间的关系第一节织物几何结构的概念经支持面织物，具有较高的几何结构相；纬支持面织物，具有较低的几何结构相；经纬同支持面织物，处于第五结构相（dj＝dw）或0结构相（dj≠dw）。处于第五结构相时，hj/hw＝1，hj+hw＝dj+dw，hj＝hw＝dj＝dw，τ＝hj+dj＝hw+dw；处于0结构相时，hj/hw＝dw/dj。高结构相的织物，经纱的屈曲波高hj大，经纱密度大，织物的经向织缩大，经向断裂伸长大。第一节织物几何结构的概念对于某一具体织物，结构相序号ψ并不一定恰好为整数，其与屈曲波高之间的关系如下：

ψ-18hjhj＝———（dj+dw），则ψ＝————+18dj+dw9-ψ8hwhw＝———（dj+dw），则ψ＝9-————8dj+dw第二节织物的紧度及与结构相的关系织物紧度是织物相对密度的指标。织物紧度有经向紧度（Ej）、纬向紧度（Ew）、总紧度（E）。经向紧度（Ej）：织物中经纱的覆盖面积与织物全部面积之比。纬向紧度（Ew）：织物中纬纱的覆盖面积与织物全部面积之比。总紧度（E）：织物中经纬纱的总覆盖面积与织物全部面积之比。第二节织物的紧度及与结构相的关系Ej（%）＝Pjdj＝KdjPj√TexjEw（%）＝Pwdw＝KdwPw√Texw

EjEwE（%）＝Ej+Ew-————100第二节织物的紧度及与结构相的关系三、紧密织物1．紧密织物的概念紧密织物是指特定挤紧状态下的织物。紧密织物的特征为：浮长线下的纱线相互贴紧排列（即纱线间无缝隙），经纬纱交叉处，一个系统纱线之间的距离等于另一系统纱线的直径。第二节织物的紧度及与结构相的关系2．经纬同支持面紧密织物的紧度（第0、5结构相）紧密织物的紧度随织物组织和结构相的不同而不同。见图7-7，是3/1斜纹同支持面紧密织物的纬向切面图。第二节织物的紧度及与结构相的关系由图可知：Lj＝a+b+a＝b+twa_______________a＝√（dj+dw）2-hj2b＝（Rj-tw）dj式中：Lj——一个组织循环中经循环的宽度（mm）；Rj——一个组织循环中经循环数；tw——一个组织循环中纬纱与经纱的交错次数。第二节织物的紧度及与结构相的关系因为是同支持面，所以hj＝dw

Lj＝（Rj-tw)dj+tw√dj2+2djdw

________同理，Lw＝（Rw-tj）dw+tj√dw2+2djdw

b=(Rj–tw)dj第二节织物的紧度及与结构相的关系根据织物经、纬向紧度的定义：

RjdjEj＝————×100%LjRwdwEw＝————×100%Lw当织物经纬纱线密度相等时（即dj＝dw＝d），可以求出各种组织织物的经、纬向紧度第二节织物的紧度及与结构相的关系1/1平纹组织：因为Rj＝Rw＝2，tj＝tw＝2；2d所以Ej＝Ew＝—————×100%≈57.8%___2√3d

2/1（1/2）斜纹组织,因为Rj＝Rw＝3,tj＝tw＝2；3d所以Ej＝Ew＝———————×100%≈67.3%___d+2√3d第二节织物的紧度及与结构相的关系2/2（3/1、1/3）斜纹组织：因为Rj＝Rw＝4，tj＝tw＝2；

4d所以Ej＝Ew＝———————×100%≈73.5%___2d+2√3d5/2（5/3）缎纹组织：因为Rj＝Rw＝5，tj＝tw＝2；5d所以Ej＝Ew＝———————×100%≈77.3%___3d+2√3d3．任意结构相紧密织物的紧度______________________________aj＝√（dj+dw）2-hj2aw＝√（dj+dw）2-hw2

根据屈曲波高与结构相序的关系式

ψ-19-ψhj＝———（dj+dw），hw＝———（dj+dw）88则：dj+dw_______________aj＝—————√（9-ψ）（7+ψ）8

dj+dw_______________aw＝—————√（17-ψ）（ψ-1）8dj+dw_______________Lj＝（Rj-tw）dj+twaj＝（Rj-tw）dj+tw—————√（9-ψ）（7+ψ）