第四章 织物几何结构的概念 （课件）-《织物结构与设计（第5版）》同步教学（中国纺织出版社）

第四章织物几何结构的概念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。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。

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3、织物内经纬纱的屈曲形态部位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；

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。二、织物厚度的概念1、织物几何结构的参数Lj（Lw）——一个组织循环中经纱（纬纱）所占有的纬向（经向）长度，mm；hj（hw）——经（纬）纱屈曲波高，用织物内经（纬）纱横切面中心线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。2、织物的厚度织物的厚度是指织物正、反面之间的距离，用て（mm）表示。

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），假设纬纱没有屈曲，经纬纱的直径相等。则在图（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:图为某平纹织物的切面图。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:。当时（如图4—6所示），则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。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，则三、织物的几何结构相在上图的基础上，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：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4–5所示，织物的经纱和纬纱共同构成了织物的支持表面。当经纬纱直径不等时，为了得到如图4–6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。第二节织物紧度与织物几何结构相的关系一、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。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。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。织物的经向紧度

织物的纬向紧度织物总紧度（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4—8是经纬同支持面紧密织物斜纹织物的纬向切面图。由图可知：式中：Lj——一个经纱组织循环所占有的距离，mm；

——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：代入上式得：同理，根据织物经（纬）向紧度的定义：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。(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4—9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4—7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。(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，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。(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。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。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，如八枚缎纹组织。(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