机织物结构与性能
Janus_织物的结构设计及其单向导湿性能
Janus 织物的结构设计及其单向导湿性能单明景，安春耕（天津工业大学纺织科学与工程学院，天津300387）摘要：针对传统单向导湿Janus 织物制备方法生产效率低、稳定性差等问题，利用存在润湿性差异的莫代尔和涤纶2种纤维构建Janus 织物，探究接结点数量、织物组织等结构参数对Janus 织物基础性能和单向导湿性能的影响规律。
结果表明：莫代尔纤维和涤纶纤维通过机织法可以制备Janus 织物；随着接结点数量的增加，织物的单向导湿性能降低；平纹组织的单向导湿效果优于2/2纬重平、2/2斜纹组织；接结点数量为1，两侧均为平纹组织时Janus 织物的单向传递指数可达382.72，单向导湿性能相对最优。
关键词：Janus 织物；结构设计；单向导湿；接结点数量；织物组织中图分类号：TS105.11文献标志码：A文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园24）园2原园园36原07收稿日期：2023-03-22基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（12102300）通信作者：单明景（1974—），女，博士，副教授，主要研究方向为产业用纺织品开发。
E-mail ：*****************Structural design of Janus fabric and its unidirectional moisture conductivitySHAN Mingjing ，AN Chungeng（School of Textile Science and Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：To solve the problems of low production efficiency and poor stability of preparation methods for traditional unidi鄄rectional moisture conductive Janus fabric袁Janus fabric was constructed using modal and polyester fibers with differences in wettability.The influences of structural parameters such as number of junction points and fabric weave on the basic and unidirectional moisture conductive properties of Janus fabrics were investigated.The re鄄sults showed that Janus fabrics could be made of modal and polyester fibers by weaving.Unidirectional moisture conductivity of fabric got worse with the increase of the number of junction points.Unidirectional moisture con鄄ductivity of plain fabric was better than those of 2/2weft-backed plain and 2/2twills fabric.When the number of junction points is 1and both sides are plain weave袁unidirectional transfer index of Janus fabric has reached382.72袁and unidirectional moisture conductivity is relatively optimal.Key words ：Janus fabrics曰structural design曰unidirectional moisture conductivity曰number of junction points曰fabric weaveDOI ：10.3969/j.issn.1671-024x.2024.02.006第43卷第2期圆园24年4月Vol.43No.2April 2024天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕GONG 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再自然界中存在很多有趣的单向导湿现象。
面料组织结构
• 机织物 定义：机织物最基本的是由互相垂直的一 组经纱和一组纬纱在织机上按一定规律纵 横交错织成的制品。有时也可简称为织物。 现代的多轴向加工，如三相织造，立体织 造等，已打破这一定义的限制。
• 针织物
定义：一般针织物是由一组或多组纱线在 针织机上按一定规律彼此相互串套成圈连 接而成的织物。线圈是针织物的基本结构 单元，也是该织物有别于其他织物的标志。 现代多轴垫或填纱，甚至多轴铺层技术， 针织可能已变为只是一种绑定方式，人们 亦统称为针织物。
经平组织
• 经平组织是由一根经向喂入的纱线轮流在 相邻的两纵行中形成线圈而成。经平组织 中的所有线圈都具有单向延展线，线圈向 着延展线相反的方向倾斜。
• 特点：这种组织的纵横方向均有一定程度 的延伸，也不卷边。但纱线断裂时如对织 物施加横向张力，则沿纵向脱散而使织物 破开。经平组织可做衬衣料。
经平组织结构 图
• 无纺布
定义：非织造布是指由纤维、纱线或长丝， 用机械、化学或物理的方法使之粘结或结 合而成的薄片状或毡状的结构物，但不包 含机织、针织、簇绒和传统的毡制、纸制 产品。非织造布的主特征是直接的纤维成 网、固着成形的片状材料。
机织织物基本组织
• 平纹布 • 斜纹布
2/1 斜纹 3/1 斜纹 • 缎纹织物
经缎组织
• 经缎组织是由一根纱线。轮流在几个相邻 纵行中依次形成线圈，依次反复，使正面 表现出横向花纹的组织。
• 特点：这种组织易于卷边。也能逆编织方 向脱散。但织物不会破开。
经缎组织结构 图
针织物的物理性能
• 尺寸稳定性 • 弹性恢复
无纺织布
平行纤网
Байду номын сангаас
交叉纤网
随机纤网
机织组织结构
机织组织结构是指在织布机上通过经纬交织而形成的织物结构。
它由经纱和纬纱组成，经纱在织布机上沿着纵向排列，纬纱则在经纱之间横向穿过，经过交织形成织物。
机织组织结构可以根据经纬纱的交织方式和织物的外观特点进行分类。
常见的机织组织结构包括平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等。
平纹组织是最简单的机织组织结构，其中经纱和纬纱以交替的方式交织，形成平行线状的织物。
斜纹组织是经纱和纬纱以一定的斜向角度交织，形成倾斜的纹路。
缎纹组织则是经纱和纬纱交织形成的织物表面具有较长的浮线，使织物具有光泽感。
除了上述常见的组织结构外，还有其他复杂的机织组织结构，如提花组织、纱罗组织等。
这些组织结构可以通过改变经纬纱的交织方式、纱线的粗细、密度等因素来实现不同的织物效果和特性。
机织组织结构对于织物的性能和外观有着重要影响，它决定了织物的强度、柔软度、透气性、耐久性等特性。
不同的机织组织结构适用于不同的用途和需求，例如服装、家居纺织品、工业用布等领域。
机织物的组织结构概论[1]
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机织物的组织结构概论[1]第三章机织物组织基础织物的外观特征、内在性质既决定于纤维和纱线的性质，还决定于织物中纱线（或纤维）的排列状态及其相互间的作⽤，即织物的结构直接影响织物的性能。
通过对织物结构的测量与表达，(1)掌握织物的规格，指导⽣产；(2)明晰织物的结构，解释织物性能和外观特征。
第⼀节机织物的规格织物规格主要包括长度、幅宽、厚度、单位⾯积质量等⽅⾯。
1．织物长度：⼀匹织物的长度，简称“匹长”，以m为单位。
织物的匹长根据织物质量、厚度、种类⽽定，织物厚则30～40m/匹；织物薄则50～60m/匹。
2．织物宽度：即织物的门幅，简称“幅宽”，以cm为单位。
织物宽度应根据织物的⽤途、品种和⽣产设备等⽽定。
例如，幅宽有80～120cm、127～168cm、180cm、200cm等。
3．织物厚度：以mm为单位表⽰。
织物厚度与其服⽤性能关系很⼤，主要影响织物的坚牢度、保暖性、透⽓性、悬垂性、刚度等性能。
4．织物重量：每平⽅⽶织物的⽆浆⼲燥质量，简称“平⽅⽶重”，单位是g/m2。
根据质量的⼤⼩，织物可分为厚重型（如⼤⾐呢）、中厚型（如棉织物、精纺⽑织物）、轻薄型（如丝织物）。
在服装⽤织物⽅⾯，厚重型织物⼀般⽤于冬季外⾐，轻薄型织物⼀般⽤于内⾐和夏季服装。
5．纱线特数及其排列密度(简称经密、纬密)：⽤“经纱特数×纬纱特数经密×纬密”表达。
纱线特数反映纱线的粗细，指在标准条件下，1000m长的纱线所具有的克数。
经纬纱密度反映了纱线排列的密集程度，是指单位长度织物中的纱线根数，⼀般采⽤10cm 中的纱线根数来表⽰，单位为根/10cm；有经纱密度和纬纱密度之分，简称“经密’、“纬密”，经(纬)纱密度指织物纬(经)纱⽅向上排列的经(纬)纱根数，分别⽤Pj，Pw表⽰。
●织物设计时经纬纱线粗细的配置：(1) 经纱特数= 纬纱特数；(2)经纱特数<纬纱特数；(3)经纱特数>纬纱特数。
第(1)种配置⽅式便于⽣产管理；第(2)种配置⽅式可以提⾼产量，系常⽤配置；第(3)种配置⽅式很少使⽤，在轮胎帘⼦布、复合材料增强织物等中有时采⽤。
织物的结构相名词解释
织物的结构相名词解释织物是人类生活中不可或缺的一部分，它们被广泛运用于衣物、家居用品、工业制品等各个领域。
而要了解织物，我们需要先了解它们的结构相及其相应的名词解释。
在本文中，我们将探讨织物的结构相，并尝试解释这些名词的意义，以帮助读者更好地理解和欣赏织物的奇妙之处。
第一部分：纤维织物的基本构成单位是纤维，它们是织物的基础。
纤维是用于制造织物的长而细的质地物质，它们可以由天然材料如棉花、麻、丝、羊毛等制成，也可以由化学合成材料如聚酯、锦纶、腈纶等制成。
纤维的特性决定了织物的质地、手感和性能。
第二部分：纱线纱线是由纤维通过纺纱工艺制成的，它是织物的原始材料。
纱线有不同的粗细和强度，它们可以根据需要进行选择。
常用的纱线包括棉纱、麻纱、羊毛纱等。
纱线的质量和细致程度直接影响着织物的质量和外观。
第三部分：机织与手织织物可以通过机械化的方式进行生产，这种方式称为机织。
机织是使用织布机进行的，可以大量快速地制造织物。
与之相对的是手织，它是一种传统的制造方法，需要手工劳动和技巧。
手织的织物通常具有独特的纹理和质感，更富有艺术性。
第四部分：平纹与斜纹在织物的表面，我们可以看到各种纹路和斜线。
平纹是最常见的织物结构，在平纹中，纬纱和经纱交织成90度的角度，形成简单而均匀的网格。
斜纹则是以45度角交织而成，这种结构通常具有更强的拉伸性和耐磨性，也更加牢固。
第五部分：缎纹与提花除了平纹和斜纹外，织物中还存在着各种各样的纹理效果。
缎纹是其中之一，它具有光滑、有光泽的表面，也常常用于制作高档的衣物和面料。
提花则是通过在织物中嵌入花纹或图案来装饰织物，这种技术常用于丝绸和高级装饰面料中。
第六部分：纱线密度与织物密度纱线密度和织物密度是影响织物质感和外观的重要因素。
纱线密度指的是纱线的粗细程度，通常用纱支表示。
织物密度则指的是单位面积上纱线的数量，通常用“经纬密度”表示。
纱线密度和织物密度的不同组合可以产生不同的手感和效果。
三维机织物概念
三维机织物概念三维机织物是一种先进的纺织技术，它通过复杂的纤维排列和经纬交织，提供了传统二维织物无法达到的功能和性能。
本文将详细介绍三维机织物的概念，包括三维织物结构、织物设计、织物性能、织物应用、制造技术、可持续性发展、人体工程学和智能纺织品等方面。
1.三维织物结构三维织物结构是指织物在三个维度上的排列和交织方式，包括纤维排列、经纬交织等。
三维织物结构的主要特点是其立体性，使得织物在不同方向上具有不同的强度和韧性。
此外，三维织物结构还可以提供更大的表面积，有利于提高织物的透气性、吸水性和保暖性等。
2.织物设计织物设计是指根据特定需求和应用场景，设计出具有合适结构和性能的织物。
在三维织物设计中，需要考虑纤维类型、纱线数量、织物厚度、经纬密度、交织方式等因素。
此外，还需要考虑织物的功能性，如透气性、透湿性、抗菌性、防紫外线等。
3.织物性能三维织物具有许多独特的性能，包括高强度、高韧性、良好的透气性和保暖性等。
此外，三维织物还具有很好的环境适应性，可以在不同的环境条件下保持稳定的性能。
例如，某些三维织物可以在高温、低温、干燥、湿润等环境下依然保持其功能性。
4.织物应用三维织物在许多领域都有广泛的应用，如时尚、建筑、汽车等。
在时尚领域，三维织物可以用来制作各种高性能的服装和配饰，如户外服装、运动装备等。
在建筑领域，三维织物可以用来制作各种建筑结构和装饰材料，如篷布、遮阳板、墙体材料等。
在汽车领域，三维织物可以用来制作汽车零部件和内饰材料，如座椅、安全带、车门等。
5.制造技术三维织物的制造需要采用专门的织造和染整技术。
其中，织造技术包括经编和纬编等，可以用来制作各种不同结构和性能的三维织物。
染整技术则包括染色、印花、后整理等，可以用来处理织物，提高其性能和功能。
在制造过程中，还需要考虑生产成本和环保因素，尽量减少对环境的负面影响。
6.可持续性发展可持续性发展在三维织物制造中非常重要。
为了实现可持续发展，需要尽量选择环保的材料和生产工艺，减少资源的浪费和废弃物的产生。
织物基本概念
织物的撕破性质 织物边缘在一集中负荷作用下而被撕开的现象。 经过树脂、助剂或涂料整理的织物，用撕破强力要比采 用拉伸断裂强力更能明显地反映织物整理后脆化程度。 针织物一般不进行撕破试验。
• 撕裂强度的试验方法 • 单缝法（Tearing Strength by the
tongue <single rip> method） • 原理: 在一矩形织物试样的短边中心开剪一 个一定长度的切口，如图所示。
缩率越大，拉伸开始阶段伸长较大的现象 越明显；
影响织物一次拉伸断裂的因素
1、纤维性质。 2、纱线结构 ：捻度和捻向。 3、织物结构 三原组织中，平纹组织的交织 点最多，浮长最短，纱线屈曲最多，缎纹组 织的交织点最少，浮长最长，纱线屈曲最少； 斜纹组织介于两者之间，所以平纹织物的断 裂强力和断裂伸长率最大，斜纹其次，缎纹 最小。
(1)扯边条样法：长为30～33cm的布条（机织物）扯去边纱成 5cm宽，全部夹入强力机的上下夹钳内。 (2)抓样法：规定尺寸的织物试样仅一部分宽度被夹头握持。 (3)剪切条样法：剪成规定宽度布条，全部夹入强力机。 (4)梯形、环形条样法：针织物采用矩形试条拉伸时，会在夹 头附近出现明显的应力集中，影响试验数据，采用梯形或环形 试样可避免。
二、基本组织 平纹组织、斜纹组织和缎纹组织，所以又称为三原 组织。 1．平纹组织 平纹组织是最简单的织物组织，经纱和纬纱每隔一 根纱线就交错一次。 2．斜纹组织 斜纹组织织物表面有经纱或纬纱浮长线组成的斜纹 线，使织物表面有沿斜线方向形成的凸起的纹路。 3．缎纹组织 经纬纱线形成一些单独的、互不相连的组织点，组 织点分布均匀。
二、拉伸弹性 三、耐疲劳性 它是指织物经受多次加负荷一去负荷的反复拉伸循 环作用直至破坏的特性。 四、针织物的横拉性 针织物在定负荷下的横向伸长程度称为横拉性。与针 织物制成服装后的保型性有较密切的关系。
织物组织知识培训
1/2右斜
3/1左斜
2/1
3/1
第三节 缎纹组织及其织物
一：定义 1)在一个完全组织的每根经纱或纬纱上都有一单个组织点，而且这些单个组
纹组织的设计中，应注意以下几点：
❖ （1）每一个飞数值应满足1<S<R-1(四枚变则缎纹除外);(2)各飞数之和 应等于组织循环纱线数的整数倍。
❖
Sw=4,3,2,2,3,4的缎纹
3、重缎纹 (扩充缎纹)
5/2经面重纬缎纹
❖
延长缎纹组织的纬（经）向组织循环根数，也就是延长组织点的经
向（纬向）浮长所得的组织称为重缎纹。
的经浮长线围绕，形成四周松弛浮线隆起而中心凹下的几何块；而某些
平纹块其周围的浮线在织物反面，这些平纹块在织物正面微微凸起；凹
凸几何块面有规律地相间排列，便形成了蜂巢状外观。Rj=2Kj-2，
Rw=2Kw-2。
第一节 条格组织 是用两种或两种以上的组织并列配置,使织物表面呈现条纹或格子图 案的一类组织.由于各种不同的组织，其织物外观不同，因此在织物表面 呈现了清晰的条或格的外观。 1)、纵条纹组织 ❖ 当两种或两种以上的组织左右并列时，各个不同的组织各自形成纵 条纹，称为纵条纹组织。 ❖ Rj=各纵条纹中经纱数之和 ❖ Rw=各纵条纹组织循环纬纱数的最小公倍数 ❖ 穿筘图中，为使条纹界限清晰，每一纵条纹的经纱数应为筘齿穿入数的 倍数，使各条纹相邻的两根经纱分别穿入不同的筘齿内。穿综图中，一 般采用分区间断穿法。
开，而夹在平纹中的重平组织长浮线收缩并被两边的平纹纱线挤起，使
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3.按织物组织分类：原组织、小花纹组织、复杂组织、 大提花组织、经编、纬编组织织物
4.按染整加工分类：本色布、漂白布、色布、印花布、 色织布、整理布
5.按织物加工方法分类：机织物、针织物、簇绒织物、 非织造布、三向织物、机针织联合织物
第二节 织物组织的概念
一.机织物组织的概念 织物组织 经、纬组织点 组织循环 经、纬面 组织 同面组织 飞数 平均浮长
（2）Sj或Sw=分母；
（3）（以单独组织点做起始点）做第一根经（或
纬）上的组织点；
（4）沿飞数方向移绘组织点。
画所有可能的13枚缎纹，找反面组织，找效果的差异
4.外观效应：由于单独组织点分布均匀并泽，手感柔软。
5.缎纹组织的应用：直贡缎、横贡缎、直贡呢、横贡呢
Pw以增强织物牢度）。正反面组织互为经、纬面效应，且随R
增大，正反面组织区别增大。
5.斜纹组织的应用：单面纱卡其、单面线卡其、(双面卡其)、 华达呢
6.影响外观效应的因素： （1）经、纬纱密度、线密度→斜纹倾斜角度变化 （2）捻向→构成织物支持面纱线的捻向与斜纹方向
垂直，斜纹的纹路清晰，反之，斜纹纹路模糊。
1.概念：经、纬组织点连续排列成斜线。 特征：Rj=Rw≥3 ，Sj=Sw=﹢1或﹣1。织物有正反面效应
2.表示方法：分式+箭头 分子→完全组织内一根纱线上的经组织点数； 分母→完全组织内一根纱线上的纬组织点数； 箭头→表示斜向。右斜纹↗，左斜纹↖
分子+分母=R 分子﹥分母，经面斜纹
分子﹤分母，纬面斜纹
机织物结构与性能
第一章 织物与织物组织的概念
第一节 织物的概念 一.织物的概念
机织物 针织物 非织造布 1.织物的量度：长、宽、厚、重 2.织物具有一定的外观效应 3.织物具有一定的结构 4.织物具有一定的物理机械性能 二.织物的分类 1.按构成织物的原料分类：纯纺、混纺、交织物 2.按织物的用途分类：服装用、装饰用、产业用
纬（或双经、单纬）上起经组织点。与其它组织配合考虑起 始点时可采用。 不论单起还是双起平纹，其织物外观效应一致。 4.外观效应：由于平纹组织点排列紧密，交织点多，经、纬屈 曲大，浮长线短，形成的织物平挺，手感较硬，质地坚牢
5.平纹组织的应用 6.影响外观效应的因素：织造结构参数或织造工艺的变化 （1）不同的原料和线密度→条子或格子模纹 （2）经、纬纱密度→厚实挺括、轻薄松软 （3）筘齿穿入数→稀密纵条纹，透气 （4）捻度、捻向：绉效应，隐条、隐格，反光光泽 （5）上机张力：如泡泡纱 （6）花式纱线：色条、色格 二、斜纹组织
第二章 原组织
一.平纹组织 1.概念：经、纬组织点一隔一排列。 特征：Rj=Rw=2 ，Sj=Sw=±1，同面组织。
1 2.表示方法：—— 或平纹或直接用组织图表示。
1 3. 作图：根据R画出作图范围，根据S填绘组织点。 单起平纹：起始点是经组织点的平纹。Sj=Sw=﹢1，单经、单
纬（或双经、双纬）上起经组织点。一般常用。 双起平纹：起始点是纬组织点的平纹。Sj=Sw=﹣1，单经、双
6.影响外观效应的因素：织造结构参数或织造工艺的变化
（1）经、纬纱密度→经缎，经：纬密度=3：2；纬缎，经：纬
密度=3：5，以突出经纬面效应；
（2）捻向→构成织物支持面纱线的捻向与缎纹组织点纹路方 向一致，则织物表面光泽明亮。
（3）捻度→采用无捻或捻度较小的纱线。 四.原组织特性 1.基本特征：（1）Rj=Rw；
律。 纵行---经线 左→右 横行---纬线 下→上 有符号---经组织点 空白---纬组织点
﹡R要完整 （2）穿筘图：表示该织物每筘齿穿入经线的根数。
用两个横行表示相邻的两个奇、偶数筘齿。每一横行中连续 有符号的方格数表示该筘齿穿入的经线数。
穿入数一般用2.3.4.5.6 根据组织（循环）、原 料（耐磨性、抗静电性、粗细）、经线密度（上机经密=筘号 ×筘齿穿入数）确定筘齿穿入数。高经密、低特数，筘号宜大 些，筘齿穿入数小。 （3）穿综图：表示组织图中，各根经线穿入各片综框顺序的
Sj=Sw=﹢1，右斜纹 Sj=Sw=﹣1，左斜纹
1
5
例：——↗ —— ↖ ……
3
1
3.画图：（1） Rj=Rw=分子+分母 ；
（2）（以单独组织点做起始点）做第一根经（或
纬）上的组织点；
（3）沿斜面移绘组织点。
找反面组织
4.外观效应：由于交织点较平纹少，浮长线较平纹长，形成的
织物较柔软，有光泽，弹性较好，牢度较平纹差（可增加Pj、
（2）单独组织点； （3）S是常数。 2.特性:（1）织物表面特征的差异； （2）织物相对强度的差异； （3）织物紧密的差异。
织物的上机图
一、上机图的定义
表示织物织造工艺条件特征的图解，用以指导织物的上机装
造工艺。
二、上机图的构成
包括组织图、穿筘图、穿综图、纹板图，有时还可有关系图。
1.位置关系：要求符合织机上的工作位置。 2.各图的含义： （1）组织图—表示织物的位置，表示经、纬线交织沉浮的规
二.组织的表示方法： 组织结构图 意匠纸表示法 直线表示法
❖ 品号用10位数字表示：
❖ 第一对 54 中国纺织品代号
❖ 第二对 03
❖ 第三对 原料
❖ ------01 真丝或真丝占50%以上；02 合纤； 03 混纺；04 柞丝；05 人丝；06 交织；07 被面。
❖ 第四对 织物大类
❖ ------00~09 绡；10~19 纺；20~29 绉； 30~39 绸；40~47 缎；48~49 锦;50~54 绢;55~59 绫;60~64 罗;65~69 纱;70~74 葛;75~79 绨;80~89 绒;90~99 呢。
三、缎纹组织
1.概念：单独组织点均匀分布，互不连续。 特征：Rj=Rw≥5（6除外） ，1﹤S﹤R-1且S与R互质。织 物有正反面效应，经缎用Sj，纬缎用Sw表示。
2.表示方法：分式+经（或纬）缎 分子→完全组织循环数； 分母→经（或纬）向飞数；
8
5
例：——纬缎 ——经缎 ……
5
2
3.画图：（1）Rj=Rw=分子；