织物几何结构的概念-
发布时间：
织物几何结构的概念I 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：
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（kd）
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。而织物内纱线直径的大小，是影响织物结构，决定织物的经纬向紧度和进行织物结构设计的依据。
纱线在织物内的直径，可以按下式计算：
dkdTt
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。
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，在采用特克斯制时，棉纱、棉线的kd值可以近似的取0.037。
kd值是重要的织物结构参数，在纤维品种、纱线结构日益丰富的条件下，能否及时地提供各类纱线在织物内的直径系数，对于合理地进行织物结构设计是很重要的。
采用特克斯制时，kd的计算可按下式进行：
kd30.03568
上式中：为纱线的体积质量（g/cm），其值随组成纱线的纤维种类、性质及纱线的捻系数而不同，几种纱线的值可参考表4-1。
表4—1 几种纱线的值
纱线种类 棉纱 精梳毛纱 粗梳毛纱
不同线密度纱线之间的直径换算，可按下式进行：
值（g/cm3）
0.8~0.9 0.75~0.81 0.65~0.72 纱线种类 涤棉沙（65/35） 维棉沙（50/50）
值（g/cm3）
0.85~0.95 0.74~0.76 d1Tt12 d2Tt21式中：1、2——纱线的体积质量（g/cm）。
3
二、织物厚度的概念
织物几何结构的参数如下：
Lj(Lw——一个经纱（纬纱）组织循环所占有的距离，mm；
hj(hw——经（纬）纱屈曲波高，用织物内经（纬）纱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。
织物的厚度（mm），用织物正反面之间的距离表示。图4-3（1）和图4-3（2）分别表示两种平纹织物的经向和纬向切面图。
图4—3 织物厚度
根据织物厚度的定义，如图4-3（1）中，jhjdj。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
j2djdw3d
在图4-3（2）中，whwdw。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
w2dwdj3d
图4-4为某平纹织物的切面图。图4-4（4）和图4-4（3）为纬向切面图。图4-4（2）和图 