第二章 纺织品设计的基本原理

第二章纺织品设计的基本原理教学重点：织物几何结构的概念；织物紧度与织物几何结构相的关系

教学难点：织物的几何结构相；织物的紧度。 第一节织物几何结构的概念织物几何结构：在织物内，经纱和纬纱的空间关系。它包括经纱、纬纱的交织规律，经纱、纬纱的的截面大小和形状，经纱、纬纱的密度和其轴心线的屈曲形态等。织物性能与织物结构的关系，可以描述为：“原料是根据，结构是基础，后整理是关键”。所以纺织品设计，离不开对织物结构的研究。一、织物中纱线的截面形态假设纱线是柔软且不可压缩与伸长的圆柱体。纱线在织物内的直径可以按下式计算：

d=Kd式中：d——织物内纱线的直径，mm：

Kd——织物内纱线的直径系数：Tt——纱线的线密度，tex。Kd值是重要的织物结构参数，可按下式计算：Kd=

式中：δ——纱线的密度，g/m³。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，在采用tex制时，棉纱线的直径系数Kd值可近似地取0.037。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，F.T.皮尔斯、H.T.诺维柯夫等学者主张以圆形或椭圆形进行描述，A.肯泼主张以跑道形进行描述，也有的学者以凸透镜形态进行描述。

各种纱线的截面形态如图1所示圆形椭圆形凸透镜形跑道形

的大小，与织物组织、密度、纱线原料、成纱结构、织造参数等有关，一般为0.6~0.8。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，建议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：

二、织物内经纬纱的屈曲波高

无论何种织物组织，每根纱线在织物内的屈曲形态，由经纬交叉区域与非交叉区域两个部位的屈曲形态所构成。

a：经纬纱交叉区域。在这个区域内，纱线A的屈曲形态，在织物紧密的条件下，可以假定呈正弦曲线状。b，表示经纬纱非交叉区域。在这个区域内，纱线A的屈曲形态，不论织物紧密与否，均可以假定呈直线段形态。由于相互挤压作用，经纬纱在织物中产生弯曲，其弯曲程度可用屈曲波高来描述。屈曲波高：经纬纱在织物中屈曲状态如同波纹一样，假设以纱的中心线为代表，我们就可以得到一条波纹状曲线，这条曲线波峰到波谷的垂直距离称为屈曲波高。

在织物中，经纬纱是相互作用且密切相接的，当一个方向的纱线伸直一些，必然会导致另一方向的屈曲更多些。可见，经纬纱的屈曲波高是关联的。在织物，仅纬纱有屈曲，而经纱是完全伸直的。

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：在

的基础上，对纬纱施以一定的张力或减少织造时的经纱张力，使纬纱屈曲波高

减少一

个值，则经纱的屈曲波高必然会增加一个

值。

织物的经纬纱屈曲波高与经纬纱直径之间的关系式为：

说明：织物的经纬纱屈曲波高之和等于经纬纱

的直径之和。三、织物的几何结构相经纱与纬纱有特定波形时的几何结构状态称为织物的几何结构相。以经纱完全伸直、纬纱屈曲最大为起点，以纬纱完全伸直、经纱屈曲最大为终点，其间的变化过程以相等的间距分为8等份，这样就有9个间隔点，每个点对应一种经纱与纬纱的屈曲状态，即为一种结构相，共有9个结构相。结构相越高，经纱的屈曲波高越大，而纬纱的屈曲波高越小。当织物某平面上时，首先接触