第四章织物几何结构的概念
织物几何结构概念
1.400
1.600 1.800 1.936
0.600
0.400 0.200 0.060
70.0
83.3 114.7 119.2
52.4
51.0 50.3 50.0
77.8
88.2 109.2 149.7
62.3
61.0 60.2 60.0
82.4
90.9 106.8 133.2
68.8
67.6 66.9 66.7
6
7
d
1 1 d 5
d
4d 5
2d
2 1 d 5
1.0
1.20
1.0
0.80
8
1 2 d 5
3 d 5
2 2 d 5
0.60
1.40
9
10 11 0
1 3 d 5
1 4d 5 0
2 d 5 1 d 5 2d
2 3 d 5
2 4d 5 3d
1.60
1.80 1.936
0.40
0.20 0.064
dw dj dj+dw 0结构相表示经、纬纱直径不等时，等支持面织物的
2
2 (2 +1.4) (2 - 1.4)
j =1.4 w = 0.6 代入式中得：
100% = 1 3.4 0.6 1 2.6 1.4 100% = 70 %
2
2 100% = (2 +0.6) (2 - 0.6)
100%
= 52.4 %
以此类推，可求得各类规则组织织物紧密结构各结构相
0.80 0.90 0.75 0.81 0.65 0.72 0.85 0.95 0.74 0.76
织物
粘合布：由两块互相背靠背的布料经粘合而成。粘合的布料有机织物、针织物、非织造布、乙烯基塑料膜等， 还可将它们进行不同的组合。
植绒加工布：在布料上布满短而密的纤维绒毛，具有丝绒风格，可作衣料和装饰料。 泡沫塑料层压织物：是将泡沫塑料粘附在作底布的机织物或针织物上，大多用作防寒衣料。 涂层织物：在机织物或针织物的底布上涂以聚氯乙烯（PVC）、氯丁橡胶等而成，具有优越的防水功能。
织物
纺织用语
01 起源
03 结构 05 特性
目录
02 概念 04 分类 06 的缩水
07 识别
09 色彩 011 综述
目录
08 确定经纬向 010 应用领域
织物是由细小柔长物通过交叉，绕结，连接构成的平软片块物。机织物是由存在交叉关系的纱线构成的。针 织物是由存在绕结关系的纱线构成的。无纺织物是由存在连接关系的纱线构成的。第三织物是由存在交叉/绕结关 系的纱线构成的。
色彩
要素
分类 心理效应
色彩有三个基本的表现要素，及色相、明度和彩度。
色相是指色彩的相貌，它是区别一种色彩物质的名称。如：红、黄、蓝等及相互混调的色彩，(红+黄=橙， 蓝+红=紫等)。
明度是指色彩本身的明暗度，在无彩色上由白到灰至黑的整个过程都是明度。所以低明度色彩是指阴暗的 颜色，明度色彩是明亮的颜色。在色相中，黄色明度最高，蓝色则最低。
应用领域
织物的应用领域极为广阔 衣着用织物 装饰用织物 汽车用织物 产业用织物 医用织物 航天军工用织物 织物在墙体中的应用意义 织物增强砂浆或混凝土技术是在纤维增强的基础上发展起来的，其研究还是处于起步阶段，对于织物在砂浆 或混凝土的增强机理还在研究之中。 （1）织物比短纤维更能增加砂浆的抗折强度，在3cm厚的砂浆试件中，平铺一层织物的砂浆试件的抗折强度 比素砂浆试件的抗折强度提高了9.7%，比纤维增强砂浆试件提高了6.25%；单位体积砂浆内，虽然纤维的含量相 同，
织物的组织结构
织物的组织结构
织物的组织结构指的是织物中纱线的排列方式和组合。
常见的织物结构有以下几种：
1.平纹：纱线交叉点呈正方形排列，纱线平行于织物长边和宽边，是最简单、最常见的织物结构。
2.斜纹：纱线交叉点呈菱形排列，纱线呈斜向排列，与平纹相比具有更好的强度和耐磨性。
3.离子：平纹或斜纹上每个交叉点都有一段相反方向的纱线，使织物表面呈现小方格的效果。
4.缎纹：纱线呈倾斜排列，每个交叉点只有一根纱线通过，使织物表面光滑、有光泽。
5.绒布：框架上的两个或多个不同纱线变化的交叉点，使一些纱线向织物表面伸出，形成毛绒，其中包括天然绒毛和人造绒毛。
6.提花：纱线被改变，以形成规则的花纹。
通常用于纺织品的花边、装饰品、制服、毛毯等。
《织物设计》思考题
思考题：第一章织物设计概述1．织物由哪几个要素构成的？2、简述从哪几个方面对织物进行量度？3．丝织品分类的依据是什么？丝织物据此可以分为几大类几小类？4．织物设计的定义5．织物设计的内容与步骤6．织物规格表由哪几部分组成？7．在实际生产中，织物设计有哪几种类型？各自有什么样的特点？织物的综合分析部分：1、试述分析织物的步骤。
2、试说明分析织物时所需的主要仪器、工具、用品等的名称。
3、试说明确定织物正反面、经纬向的依据。
4、简述如何测定织物的经、纬纱缩率。
5、试说明织物组织的分析方法，拆纱分析法适用的范围。
6、试验小样布的经、纬纱缩率、线密度、布重等实验项目误差原因分析。
7、有一块10 cm×10 cm的织物来样,需作仿造设计,试简述步骤与需测试的项目.8、分析一小块条格织物，填充下表。
织物分析表第二章 机织物设计原理1．试分别说明织物、织物组织、织物几何结构、织物几何结构相的含义。
2．织物中纱线的变形程度用什么指标进行描述？通常受哪些因素的影响？ 3．织物中纱线的屈曲波高指什么？一般织物中经纬纱屈曲波高之和约为多少？ 4．经支持面织物？纬支持面织物？经纬同支持面织物？它们各自的几何结构参数是多少？并各举一个实例。
5．列出一般织物的厚度范围。
6．目前，通常将织物的几何结构相划分为21个，请问是如何化分的？ 7、分别说明第1、第11、第21结构相织物中经纬纱的屈曲形态。
8．什么是紧密结构织物？构成紧密结构织物的条件是什么？9．织物紧度的大小由什么决定？列出经向紧度j ε、纬向紧度w ε的计算公式。
试计算织物21×l9.5×275.5×267.5×30×137的织物紧度。
10．平纹组织织物等支持面的紧密结构紧度为多少？11．三枚斜纹织物、四枚斜纹织物等支持面时的紧密结构紧度分别为多少？ 12．五枚缎纹织物、八枚缎纹织物等支持面时的紧密结构紧度分别是多少？ 13、试比较平纹、2/1斜纹、五枚缎纹的平均浮长。
2.2.1 机织物结构与品质评定
织物按厚度分为薄型、中厚型、厚型三类
织物类型
轻薄型
中厚型
棉型织物
＜0.24
0.24~0.40
精梳毛型织物 ＜0.40
0.40~0.60
粗梳毛型织物 ＜1.10
1.10~1.60
丝织物
＜0.14
0.14~0.28
厚重型 ＞0.40 ＞0.60 ＞1.60 ＞0.28
2.织物的度量----重量
织物重量：通常以单位面积织物所具有的克数来表示，称为单位面积质量，又称 面密度、克重、平方米重量或平方米质量。 单位：g/㎡， 或gsm
2、分式表示法：适用于较简单的织物，分子表示每根经纱上的经组 织点，分母表示每根经纱上的纬组织点。 分子与分母之和等于组织循环纱线数R. 注意：缎纹组织除外
原组织
同时具有以下条件的组织是原组织。 ① 组织循环经纱数等于组织循环纬纱数，Rj = Rw = R ② 在组织循环内，每根经纱（或纬纱）上只有一个经组织点（或 纬组织点），其余的都是纬组织点（或经组织点）。 ③ 原组织的飞数S是一个常数。
应用： --棉织物：直贡5/3经面缎纹、 横贡5/3纬面缎纹，缎条府 绸等。 --毛织物：直贡呢，横贡呢、 驼丝锦、贡丝锦。 --丝织物：素软缎采用8枚缎 纹组织，织锦缎等
5.纱线的线密度
织物中经、纬纱的线密度采用特数来表示。 表示方法为：将经、纬纱的特数自左向右联写成 棉型织物在必要时可附注英制支数。如9. 7tex x9. 7tex (60 x 60)
织物的总紧度E为：
试验表明：经纬向紧度过 大的织物其刚性增大,抗 折皱性下降，耐平磨性增 加，而耐折磨性降低，手 感板硬。而紧度过小,则 织物过于稀松，缺乏身骨。
7.织物的结构相
织物结构相
后长直径与短直径及外轮廓符合椭圆形的结构特征， 这种形状的近似状态比圆形要多见一些。
3．跑道形 纱线截面在外力作用下变形后，外
形呈现两个半圆与一个矩形构成的跑道形状，这 种形状在织物中不多见，但其近似状态较多，也 较易研究。
4．凸透镜形 织物中纱线在外力作用下，其
纱线可以由完全伸直到完全弯曲，在这个变化过 程中，没有不可能的状态，因此，织物中纱线的 屈曲波状态是连续变化的无限变化。
❖ 织物三种结构状态的剖面图
（a）为经纱不弯曲，纬纱弯曲的结构状态，这一状态过后，经、纬纱都要弯曲， 最后过渡到经纱弯曲，纬纱不弯曲的结构状态。这之间还要经过经、纬纱的表面平 齐的经、纬纱结构弯曲状态。如图（b）、（c）所示。这三种曲屈状态，也是织物几 何结构状态的三个特殊的结构状态。
（一）织物几何结构的概念
织物中，经、纬纱的空间结构形态和相互配 合的关系，称为织物的几何结构。由于纱线原料 ，纱线线密度、织物密度、织物的组织结构等不 同，纱线的空间配合关系非常复杂，因此，研究 织物的几何结构都会在一定的假设条件下进行。
（二）织物中纱线的屈曲波及屈曲波高
1．纱线的屈曲波 纱线在织物中所呈现的几何空间形态，类似
等，即 时， ； 。 。 d j dw d
hj 0,2d hw 2d,0 2d,3d
3．三种特殊状态下的几何结构曲屈波
经纱不弯曲，纬纱弯曲， ， ， ；当 时， hj 0 hw d j dw d j 2dw
d j dw d
， ， ；经、纬纱均弯曲， ， 时， ， hj 0
截面形状类似于凸透镜，这种形状在织物中其近 似形态很多。
5．不规则形 织物中纱线在外力作用下，其
织物结构——精选推荐
织物：由相互垂直排列的两个系统的纱线，在织机上按一定规律交织而成的制品。
织物组织：在织物中经纱和纬纱相互交错或彼此沉浮的规律叫做织物组织。
织物结构：是指经纬纱线在织物中的几何形态。
经纬纱原料、线密度、密度的配置和经纬纱线的交错境况都是织物结构的参数。
组织点：经纬纱相交处即为组织点。
凡经纱浮在纬纱上称经组织点；凡纬纱浮在经纱上称为纬组织点。
组织循环：当经组织点和纬组织点浮沉规律达到循环时，称为一个组织循环（或完全组织）组织点飞数：组织点飞数是指同一个系统中相邻两根纱线上相应组织点的位置关系，即相应经（纬）组织点间相距的组织点数。
飞数用S 来表示。
沿经纱方向计算相邻两根经纱相应两个组织点间相距的组织点数是经向飞数，用Sj来表示；沿纬纱方向计算相邻两根纬纱相应两个组织点间相距的组织点数是纬向飞数，用Sw来表示上机图：是表示织物上机织造工艺条件的图解。
上机图是由组织图、穿综图、穿筘图、纹板图四个部分排列成一定位置而组成。
组织图：表示织物中经纬纱的交织规律。
穿综图：表示组织图中各根经纱穿入各页综片顺序的图解。
纹板图：是控制综框运动规律的图解。
穿综原则：把浮沉交织规律相同的经纱一般穿入同一页综片中，也可穿入不同综页中，而不同交织规律的经纱必须分穿在不同综页中。
穿综图至少画出一个穿综循环。
主要有顺穿法、飞传法、照图穿法。
顺穿法：适用于密度较小的简单织物的组织和某些小花纹组织，穿法：把一个组织循环中的各根经纱逐一得顺次穿在每一页综片上一个组织循环的经纱根数Rj等于所需的综片页数Z。
飞穿法：织物密度较大而经纱组织循环较小的，穿法：先将各组中的第一根经纱穿入每片综框的第一列，再依次穿完其它各组经纱。
照图穿法：组织循环大或组织比较复杂，但织物中有部分经纱的浮沉规律相同的。
穿法：将运动规律相同的经纱，穿入同一页综片中。
空筘：在经纱穿筘中，由于某些织物结构上的要求，常需要在穿一定筘齿后，空一个或几个筘齿不穿，习惯称为空筘。
织物几何结构的概念(精)
第四章织物几何结构的概念第一节织物几何结构概述在织物内，经纱和纬纱的空间关系称为织物的几何结构。
纱线为塑性材料，而且织物的经纬纱线密度、密度、织物组织以及上机张力等各种因素，可以有各种不同的配合。
因此，织物的经纬纱线的相互关系是比较复杂的。
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，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4-1所示。
圆形椭圆形凸透镜形跑道形图4-1 纱线截面形态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：η=纱线在织物切面图上垂直布面方向的直径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、织造参数等有关，一般为0.8左右。
2、织物内经纬纱的屈曲形态织物内纱线的屈曲形态，随织物组织、经纬密度，纱线线密度、纤维原料以及上机张力等不同，所表现的形态也各异。
但无论何种织物组织每根纱线在织物内的屈曲形态，可以看作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，如图4-2所示。
图4-2 纱线屈曲形态图4-2中部位a，表示经纬纱交叉区域。
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。
在织物稀疏的条件下，可以假定呈正弦曲线与直线段相互衔接的形态。
部位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。
因此，每根纱线在织物内的屈曲形态，均可以根据织物的组织、密度等具体条件，概括为正弦曲线形态与直线段形态的组合与衔接。
3、织物内纱线的直径系数（d k ）纱线在受到压缩后的直径大小 ，显然与自由状态下的直径是不同的，应该加以区别。
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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:
w 2d w d j 3d
第四章
《织物结构与设计》 （第5版）
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教 材
图为某平纹织物的切面图。
纬 经
（1）
纬 经
经 纬 （2）
纱线在织物切面图上垂 直布面方向的直径
利用公式计算的纱线直 径
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。
第四章
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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
第四章
（3）
经 纬 （4）
图4-4 平纹织物纬、经向切面图
《织物结构与设计》 （第5版）
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材 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，
j w d j d w ， d j hj d w hw ，由此可知：
当 d j d w 时，则:
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。
第四章
《织物结构与设计》 （第5版）
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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。
材 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， j hj d j
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
j 2d j d w 3d
第四章
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dj（dw）——经（纬）纱直径，mm。
第四章
《织物结构与设计》 （第5版）
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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。
经 纬
（1） 纬
经
第四章
(2)
图4-3 织物厚度
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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 hj hw d j d w ，所以
hj hw d j d w , hj d j hw d w
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。
第四章
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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；
图4-8 3/1斜纹"0"相结构织物切面图
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由图可知： L j a b a b twa
a
(d
j
dw)2
h
2 j
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：
d
2 w
2d
jdw
第四章
E
' j
Rjd j Lj
100 %
E
' w
Rw d w Lw
100 %
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材 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
相
构相的结构点连成等结hj来自hwdjd
。
w
经
纬
第四章
纬
经
图4-5 经纬纱直径相同的平纹织物纬、经向切面图
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当 d j d w 时（如图4—6所示），则
hj d w , hw d j; d j d w
第四章
经
纬
纬
经
图4-6 经纬纱直径不同的平纹织物纬、经向切面图
第四章
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3、织物内经纬纱的屈曲形态
A
第四章
a
a
图4-2 纱线屈曲模型
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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
第四章
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构相线。
第四章
相 相
相
相
相相
相
相
图4-9 紧密植物结构相与紧度的关系( 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
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(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。
第四章
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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
第四章
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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
厚度 [2d,3d] 。
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三、织物的几何结构相
按照屈曲波高的定义，得：
hw d j d w , hj 0
反过来，如果纬纱是完全伸直的，而仅经纱有屈曲，则
第四章
hj d j d w , hw 0
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第四章
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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
第四章
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一、织物内纱线的几何形态
1 、织物内纱线的截面形态
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4、织物厚度变化范围
织物最薄的状态为 d j d w 。当经纱不弯
曲，纬纱弯曲时，织物最厚为 2d w d j ；
当经纱弯曲，纬纱不弯曲时，织物最厚
为 2d j d w。所以织物的厚度范围
是：(d j d w )～ (d j 2d w )和 (d j d w ) ～ (2d j d w ) 。 当经、纬纱直径相等时，即 d j d w 时，织物
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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：
第四章
hj hw d j d w
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(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。
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第四章 织物几何结构的概念
第一节 第二节
第三节
织物几何结构概述 织物紧度与织物几何 结构相的关系 织物织缩率与织物几 何结构相的关系
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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
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4、织物中描述纱线截面形变的参数
（1）纱线的理论直径：
d kd Tt
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。
(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。