第二章紡織品設(shè)計(jì)的基本原理教學(xué)重點(diǎn)：織物幾何結(jié)構(gòu)的概念；織物緊度與織物幾何結(jié)構(gòu)相的關(guān)系

教學(xué)難點(diǎn)：織物的幾何結(jié)構(gòu)相；織物的緊度。 第一節(jié)織物幾何結(jié)構(gòu)的概念織物幾何結(jié)構(gòu)：在織物內(nèi)，經(jīng)紗和緯紗的空間關(guān)系。它包括經(jīng)紗、緯紗的交織規(guī)律，經(jīng)紗、緯紗的的截面大小和形狀，經(jīng)紗、緯紗的密度和其軸心線的屈曲形態(tài)等。織物性能與織物結(jié)構(gòu)的關(guān)系，可以描述為：“原料是根據(jù)，結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，后整理是關(guān)鍵”。所以紡織品設(shè)計(jì)，離不開對(duì)織物結(jié)構(gòu)的研究。一、織物中紗線的截面形態(tài)假設(shè)紗線是柔軟且不可壓縮與伸長的圓柱體。紗線在織物內(nèi)的直徑可以按下式計(jì)算：

d=Kd式中：d——織物內(nèi)紗線的直徑，mm：

Kd——織物內(nèi)紗線的直徑系數(shù)：Tt——紗線的線密度，tex。Kd值是重要的織物結(jié)構(gòu)參數(shù)，可按下式計(jì)算：Kd=

式中：δ——紗線的密度，g/m3。直徑系數(shù)Kd的大小，受紡紗方法、纖維品種、纖維表面形態(tài)等因素的影響，在采用tex制時(shí)，棉紗線的直徑系數(shù)Kd值可近似地取0.037。1、織物內(nèi)紗線的截面形態(tài)

織物內(nèi)紗線的截面形態(tài)，數(shù)十年來有多種論述，F(xiàn).T.皮爾斯、H.T.諾維柯夫等學(xué)者主張以圓形或橢圓形進(jìn)行描述，A.肯潑主張以跑道形進(jìn)行描述，也有的學(xué)者以凸透鏡形態(tài)進(jìn)行描述。

各種紗線的截面形態(tài)如圖1所示圓形橢圓形凸透鏡形跑道形

的大小，與織物組織、密度、紗線原料、成紗結(jié)構(gòu)、織造參數(shù)等有關(guān)，一般為0.6~0.8。因紗線在織物內(nèi)的截面形態(tài)受到纖維原料、織物組織、織物密度等因素的影響，因此在討論織物幾何結(jié)構(gòu)概念時(shí)，建議采用圓形截面作為各項(xiàng)概算的依據(jù)，但應(yīng)充分考慮紗線在織物內(nèi)被壓扁的實(shí)際情況。因此其壓扁系數(shù)計(jì)算如下：

二、織物內(nèi)經(jīng)緯紗的屈曲波高

無論何種織物組織，每根紗線在織物內(nèi)的屈曲形態(tài)，由經(jīng)緯交叉區(qū)域與非交叉區(qū)域兩個(gè)部位的屈曲形態(tài)所構(gòu)成。

a：經(jīng)緯紗交叉區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，紗線A的屈曲形態(tài)，在織物緊密的條件下，可以假定呈正弦曲線狀。b，表示經(jīng)緯紗非交叉區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，紗線A的屈曲形態(tài)，不論織物緊密與否，均可以假定呈直線段形態(tài)。由于相互擠壓作用，經(jīng)緯紗在織物中產(chǎn)生彎曲，其彎曲程度可用屈曲波高來描述。屈曲波高：經(jīng)緯紗在織物中屈曲狀態(tài)如同波紋一樣，假設(shè)以紗的中心線為代表，我們就可以得到一條波紋狀曲線，這條曲線波峰到波谷的垂直距離稱為屈曲波高。

在織物中，經(jīng)緯紗是相互作用且密切相接的，當(dāng)一個(gè)方向的紗線伸直一些，必然會(huì)導(dǎo)致另一方向的屈曲更多些。可見，經(jīng)緯紗的屈曲波高是關(guān)聯(lián)的。在織物，僅緯紗有屈曲，而經(jīng)紗是完全伸直的。

按照屈曲波高的定義，得：反過來，如果緯紗是完全伸直的，而僅經(jīng)紗有屈曲，則：在

的基礎(chǔ)上，對(duì)緯紗施以一定的張力或減少織造時(shí)的經(jīng)紗張力，使緯紗屈曲波高

減少一

個(gè)值，則經(jīng)紗的屈曲波高必然會(huì)增加一個(gè)

值。

織物的經(jīng)緯紗屈曲波高與經(jīng)緯紗直徑之間的關(guān)系式為：

說明：織物的經(jīng)緯紗屈曲波高之和等于經(jīng)緯紗

的直徑之和。三、織物的幾何結(jié)構(gòu)相經(jīng)紗與緯紗有特定波形時(shí)的幾何結(jié)構(gòu)狀態(tài)稱為織物的幾何結(jié)構(gòu)相。以經(jīng)紗完全伸直、緯紗屈曲最大為起點(diǎn)，以緯紗完全伸直、經(jīng)紗屈曲最大為終點(diǎn)，其間的變化過程以相等的間距分為8等份，這樣就有9個(gè)間隔點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一種經(jīng)紗與緯紗的屈曲狀態(tài)，即為一種結(jié)構(gòu)相，共有9個(gè)結(jié)構(gòu)相。結(jié)構(gòu)相越高，經(jīng)紗的屈曲波高越大，而緯紗的屈曲波高越小。當(dāng)織物某平面上時(shí)，首先接觸