第十章 织物的结构与基本性能(讲习要点Print)

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织物结构分析与面料选用课件

织物结构分析与面料选用课件
描述面料的保暖性
详细描述
面料的保暖性是指其阻止热量流失的能力。保暖性好的面料能够有效地保持人体的温度 ,防止寒冷。面料的保暖性主要取决于其纤维的导热系数、纤维的排列结构和面料的厚 度。在寒冷的季节,选用保暖性能好的面料能够提高服装的保暖效果,使人感到温暖舒
适。
面料的抗皱性
总结词
描述面料的抗皱性
详细描述
麻织物
透气性好,吸湿性好,抗 菌性好,但手感粗糙。
毛织物
保暖性好,弹性好,手感 柔软,但易缩水变形。
化学纤维面料
涤纶织物
锦纶织物
耐磨性好,抗皱性强,易洗快干,但 吸湿性差。
耐磨性好,弹性好,但易产生静电。
尼龙织物
强度高,耐磨性好,抗皱性强,但易 产生静电。
混纺面料
棉麻混纺
结合了棉和麻的优点,透气性好 ,吸湿性好,抗菌性好,同时具
THANKS
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面料的透气性
总结词
描述面料的透气性
详细描述
面料的透气性是指气体在面料内部和外部流动的难易程度。透气性好的面料能够帮助人体散热,保持 舒适。面料的透气性主要取决于其纤维的排列结构、纱线的密度以及面料的厚度。不同的面料透气性 差异很大,因此选用合适的面料对于提高服装的舒适性非常重要。
面料的保暖性
总结词
根据用途选择面料
家居装饰面料
选择柔软、舒适、易于清洁的面料,如棉、麻、 绒布等。
服装面料
根据不同季节和穿着场合,选择透气、保暖、耐 磨、易打理的面料,如丝绸、棉、毛料等。
户外用品面料
选择防水、防风、耐磨、抗紫外线等具有特殊功 能的面料,如尼龙、聚酯纤维等。
根据季节选择面料
春季
选择轻薄、透气的面料 ,如薄棉布、麻布等, 适合春季温暖湿润的气

纺织物的性能

纺织物的性能

织物的抗皱性
定义:抗皱性通常是指在力作用下产生折痕 后的恢复程度,称为折痕(抗皱)回复性。
影响织物抗皱性的原因及主要因素
纤维性状:纤维越粗、越光滑、截面越圆、弹性回 复率越大,纤维间摩擦系数越小,变形前的机械锁 结越多,织物的抗皱性越好。
纱线结构:纱线的捻度适中时,织物抗皱性好。
织物几何结构:厚织物的抗皱性较好。
机织物: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织物。
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。
编结物:是以两组或两组以上的条状物,相互错 位、卡拉交织、串套、扭辫、打结在一起的编 织物。
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。
织物的静电刺激
▪ 当人们穿着化纤织物并处于较为干燥的环 境中,在脱卸衣服时,服装或与其他物体 或与人接触摩擦时,产生放电现象,让人 引发生理不适、神经紧张,甚至感受电击 疼痛。这种作用被称为静电放电或电击刺 激,简称静电刺激。
制丝
➢ 缫丝 ➢ 干法纺丝 ➢ 湿法纺丝
纺纱
➢ 棉纺 ➢ 毛纺 ➢ 麻纺 ➢ 绢纺
织造
➢ 针织 ➢ 梭织 ➢ 无纺织
染整
➢ 染色 ➢ 印花 ➢ 后整理
成衣
➢ 直接成衣 ➢ 间接成衣
纺织品的分类
▪ 按纤维原料分
➢ 纯纺织物 :是由单一纤维原料纯纺纱线所构成的织物。 如纯棉、纯毛、纯真丝、纯麻织物以及各种纯化纤织 物。
▪ 织物的收缩不匀与畸变 ➢ 定义:织物在常态或热湿作用后,经纬向或局部区域的收缩 性能,称为织物的收缩的非均匀性。 ➢ 织物的收缩不匀与畸变的消除 增加面料的放置时间 附加热定形

织物

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,

面料组织结构

面料组织结构
面料分类
• 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

机织物结构与性能

机织物结构与性能
图解。 纵行---经线 左→右 横行---综框 下→上 有符号表示该纵行经线穿入该横行的综框内。一根经线只 能穿入一片综框(一根综丝)内。 (4)纹板图:控制综框运动规律的图解,是多臂机开口机构
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

织物结构与基本组织

织物结构与基本组织
④有织物实体厚度Tr。
图15-2织物厚度定义与表达示意图
(15-6)
(15-7)
织物密度δF计算:
(15-11)
织物的体积分数为构成织物的经纬纱的总体积Vy占织物体积VF比,即:
(15-12)
(6)织物的平方米重
织物的平方米重w(g/m2)可通过实测获得:
(15-15)
或 (15-16)
织物的平方米重估算。
1
表15-3常用非织造布的平方米重(g/m2)
产品类别
车用过滤材料
纺织滤尘材料
冷风机滤料
过滤毡
过滤类
140~160
350~400
100~150
800~1000
土工布
一般
土工布
铁路
基布
水利工程用布
油毡基布
150~750
250~700
100~500
250~350
揩布类
揩尘布
揩地板布
医用揩布
汽车揩布
40~100
二、纬编针织物的基本组织
1
(1)组织结构
(a)织物正面(b)织物反面
图15-14纬平组织
(2)织物特点
2
(1)组织结构
(a)自由状态(b)横向拉伸
图15-151+1罗纹
(2)织物特点
3
(1)组织结构
(a)自由状态(b)纵向拉伸
图15-16双反面组织
(2)织物特点
4
(1)组织结构
图15-17双罗纹组织
织物组织。
2.
(1)纱线的配置
一是经纬纱特数相等;
二是经纱特数小于纬纱特数;
三是经纱特数大于纬纱特数。
(2)纱线的排列密度

纺 织 物 理

纺 织 物 理

。 4.
机织物的厚度与体积 分数
(1)含毛羽的厚度Tmax; (2)织物结构相厚度Ts;
(3)等支持面厚度T0;
(4)压缩形变厚度T;
第二节 织物的几何结构与表征
4. 机织物的厚度与体积分数
第二节 织物的几何结构与表征 织物中的纤维填充密度取决于纤维所占的体积,平纹织 物的体积分数V1可由上述单元几何模型求得:
二、针织物的几何结构 3. 针织物的厚度与体积分数
针织物厚度T与纱线直径之间关系T≥2d
考虑纱线变形直径为d‘(压扁系数),则其间差值e,得
第二节 织物的几何结构与表征

针织物体积分数:
第二节 织物的几何结构与表征
三、非织造布几何结构 1. 毛毡
传统毛毡是基于羊毛的差微摩擦效应和高弹性特征, 在热湿力作用下,定向穿插运动而纠缠成毡的结果。
第三节 织物的基本性能
一、织物的基本力学性能 2. 织物的弯曲与起拱
如图所示,在织物发生起拱变形之前,织物上的阻力大多 为纯压缩所致,这时织物的压缩力与变形曲线与弹性体相 近,当压缩力P达到临界值时,织物发生起拱屈曲,随之 其弯曲变形迅速增大,压缩阻力反而减小,即为弯曲变形 所致。
第三节 织物的基本性能
1.线圈长度与密度
基于Peirce模型推广,得到线圈长度l为:
C为横向圈距;W为纵向圈距(圈高);d为纱线直径;
根据针织物的横密Pc和纵密Pw,得:
为未充满系数和其他参数关系如下:
第二节 织物的几何结构与表征
二、针织物的几何结构 2. Munden的几何模型
基于Peirce模型,r为针编弧线圈半径;
纺织物理
第十章 织物的结构与性能
第十章 织物的结构与性能

织物基础知识

织物基础知识

力学性能: 拉伸性能 撕破性能 耐磨性能 脱缝 外观保持性: 折痕回复性 起毛、起球 尺寸稳定性:缩水 汽蒸
色牢度: 水浸、汗渍、 日晒、热压、 摩擦、皂洗、 干洗、煮呢。 穿着舒适性: 透气性 透湿性 安全性指标: pH测试 甲醛测试
力学性能
之抗拉伸断裂性能
断裂强力 断 裂 长 度
性能 指标
断 裂 比 功
× 100
一、色牢度概念
经过印染加工的纺织品和服装,在后整理以及服用 过程中,颜色在各种外界因素如水洗、日晒、高温、汗 渍、摩擦等的影响下,能够保持原有色泽的能力。
二、色牢度对健康的影响
由于色牢度不好,在水洗和摩擦中,使衣服上的 部分染料从纺织品上转移到皮肤,在细菌的生物催化 作用下,皮肤粘有的染料可能发生还原反应,从而引 起皮肤的不良反应和受到伤害。同时,在洗涤时色牢 度不好的织物,浅色衣服就会沾色。
麻织物 棉织物 拉 伸 力
毛织物
断裂功 一、织物抗拉伸性能指标
条 样 法 抓 样 法
蚕丝织物
测试 方法
伸长
二、织物抗拉伸测试方法
三、几种织物的负荷伸长曲线
四、影响织品抗拉伸断裂特性的因素

织物密度与组织 经纬 经 平 密密 纬 纹 增增 密 加加 超 斜 ,, 限 纹 经纬 , 缎 强强 不 纹 增加 利 。 加强 织 ,, 物 纬强 强 强度 力 亦下 。 增降 > >
经(纬)组织点连续成斜线的组织。
1.与平纹织物相比,在组 织循环内交织点较少,有浮 长线,织物的可密性大。 2.织物柔软,光泽较好, 坚牢度不如平纹。 3.有正反之分。 4.典型织物风格有棉织物 卡其、华达呢和毛织物哔叽、 华达呢。
3、缎纹组织
在一个完全组织中的每根经(纬)纱上都 只有一个单个组织点。

纺织物理 第十章 织物的结构与基本性能(讲习要点Print)

纺织物理 第十章 织物的结构与基本性能(讲习要点Print)

纺织物理第十章织物的结构与基本性能(讲习要点Print)第十章织物的结构与性能概述⏹纺织材料直接和主要的产品是织物,柔性平面薄层状的物质⏹织物的成形:纤维经成网固着;成纱织、编而成⏹织物的轴与维:一维结构、二维结构、三维结构;单轴和多轴⏹一般织物:机织物、针织物、非织造布、编织物等⏹特种织物:三维结构或三维成形织物、层合或混合复合织物、可呼吸织物、电子织物等⏹织物的应用:建筑(architectured and construction)、土工(geotextile)、防护(safety and protective)、运动(sports and recreation)、运输(automotive and transportation)、航空航天(aviation and spaceflight )、医用(medical)、军用(military and defence)、产业(industrial),以及人类穿着用的重要的高科技纺织品(high-tech textiles)的基础用材。

⏹问题:单一或复合、二维或三维织物的结构均有定性的阐述,对结构与常用性能间的关系也有讨论,但对织物结构、性能、成形及其相互间关系的定量描述还显得比较粗浅,尤其是对复杂结构织物及其定量表征与实际存在较大差距。

章节分配(3~4学时)本章仅对已有的理论和传统织物结构及其常用性能作简要介绍,并较多地限于服用织物结构和性能的描述。

§1. 织物的类型与结构表征§2. 纤维的介电性能§3. 纤维的静电性质§4. 导电高聚物的导电性质第一节织物的类型与结构表征一、织物的结构分类与名称织物的分类方法众多,可以根据加工方法、成形方式、基本性能、选用纤维或纱线、织物组织和结构、厚度和轻重、用途和功能等进行分类。

但作为织物结构、性能和成形的相互关系讨论,则较多地运用直接相关结构特征和成形方式进行分类。

织物的基本知识概述

织物的基本知识概述

织物的基本知识概述一、织物与织物结构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,称之为机织物,简称织物。

在织物内与布边平行的纵向排列的纱线称为经纱,与布边垂直的横向排列的纱线称为纬纱。

经纱和纬纱在织物中相互浮沉进行交织而形成织物。

织物结构是指经纬纱线在织物中的几何形态,而经纬纱原料、纱支、密度的配置和经纬纱线的交错性质都是织物结构的参数二、织物分类(一)按构成织物的原料分1、纯纺织物:指经纬纱线都用同一种纤维纱线织成的织物。

(1)棉织物:如细布,府绸、卡其。

哔叽等(2)毛织物:如麦尔登,凡立丁,女士呢等(3)丝织物:各种绸,缎,蚕丝,人造丝,化学纤维等长丝织成的织物(4)麻织物:如夏布、麻布、麻帆布、麻纱卡等(5)化纤织物:如涤纶短纤维的纯涤织物(6)矿物性纤维织物:如石棉防火织物,玻璃纤维织物等(7)金属性原料织物:如金属筛网等2、混纺织物:指用两种或两种以上不同种类的纤维混纺的经、纬纱线织成的织物。

如:棉、毛与各种合成纤维混纺的织物;人造纤维与毛、人造纤维与涤纶等混纺的凡立丁、花呢、涤粘、毛粘、粘锦等混纺的毛织物,此外还有用三种纤维混纺的织物称“三合一”等。

3、交织物:指由不同纤维纺成的经纱和纬纱相互交织而成的织物。

如:棉(经)、毛(纬)的棉毛交织物,丝绵交织的线绨,还有锦棉或棉锦等等。

(二)按织物用途分:1、生活用织物(1)服装用织物:如外衣、内衣、衬里衣料用织物。

(2)卫生用织物:如毛巾、浴巾、枕巾、床单等。

(3)装饰用织物:如窗帘、床罩以及家具用织物。

2、技术用织物用于工农业、医疗和军需的各种织物,如:传送带、帆布、滤布、水龙带、降落伞布。

(三)按织物组织分:1、原组织织物2、小花纹组织织物3、复杂组织织物4、大提花组织织物三、织物品种的新发展(一)无纺织布(非织造织物)、衬布。

医用等(二)除由针织和机织两个系统纱线交织外,尚有联合利用针织与机织织造原理制成织物,还有用三个系统纱线互成一定角度制成“三向织物”。

织物的分类及基本结构

织物的分类及基本结构

第10章织物的分类及基本结构第1节织物的分类——由纺织纤维和纱线制成的柔软而具有一定力学性质和厚度的制品。

包括:机织物、针织物、非织造布、编织物、特种织物等严格意义上说,片状织物在厚度方向也存在变化,是典型的三维结构,但织物一般看作二维1. 织物的基本概念(1)机织物——由纱线在机织设备上按一定规律交织成的制品一般为两组纱线垂直交织织造由织前准备、织造和织坯整理三个工序组成。

织前准备工序包括络筒、整经、浆纱、穿经、卷纬等工序。

织造由开口、送经、引纬、打纬和卷取五大运动构成。

织坯整理工序一般包括检验、修织、清刷、烘布、折叠、分等和成包等过程。

现代织造技术中最关键的突破是抛弃传统的梭子引纬原理,直接从专门设计安装的大卷装筒子上抽取纬纱,不用梭子和纬管而采取其它引纬器件把纬纱引入梭口中。

一般把这种不采用梭子的织机称为无梭织机。

(2)针织物由一组或多组纱线在针织机上彼此成圈连接而成的制品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(3)非织造布——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主特征是纤维成网、固着成形的片状材料。

但不包含机织、针织、簇绒和传统的毡制、纸制产品。

(4)编结物——以两组或两组以上的条状物,相互错位、卡位交织在一起, 为机织和针织的源头 结构和造型复杂仍属本类 示意图2. 织物的基本分类方法2.1 按原料构成分 (1)按纤维原料分纯纺织物、混纺织物和交织织物。

交织织物——经纱或纬纱采用不同原料的纱线的机织物或两种或以上不同原料纱线并合(或间隔)制成的针织物 (2)按纱线的类别分纱织物、线织物、半线织物、花式线织物、长丝织物。

半线织物——经纬纱分别采用股线和单纱制成的机织物或单纱股线并合或间隔制成的针织物2.2 按织物的规格分(1)按织物的幅宽分带织物:0.3~30cm小幅织物:40cm窄幅织物:<90cm宽幅织物:>90cm双幅织物:150cm左右(2)按织物的厚度分轻薄型织物、中厚型织物、厚重型织物2.3 按织物印染整理加工分(1)按织前纱线漂染加工分本色坯布、色织物。

18织物几何结构参数

18织物几何结构参数
第七页,共三十一页。
3、织物中描述纱线(shā xiàn)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(dàxiǎo),受纺纱方法、纤 维品种、纤维表面形态等因素的影响。
纬 经
(1)
纬 经
经 纬 (2)
(3)
图4-4 平纹织物纬、经向切面图
第十三页,共三十一页。
经 纬
(4)
如果(rúguǒ)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 dw
,由此可知:
d j h j d w hw

时,则:

d j dw
h j hw d j d w
h j hw d j d w , h j 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(zhīchí)表面。




图4-5 经纬纱直径相同的平纹织物纬、经向切面图
第十九页,共三十一页。
❖ 当经纬纱直径不等时,为了得到(dé dào)由 经纬纱构成同支持表面的织物,需要满足
第二十一页,共三十一页。
❖ 一、描述织物交织状态的参数 ❖ 1、完全组织中的交织次数 ❖ (1)交错次数:纱线由浮到沉或由沉到浮称为一次
交错。组织循环内,经纱(jīngshā)与纬纱的交错次数用tj 表示,纬纱与经纱(jīngshā)的交错次数用tw表示。
❖ (2)交织次数:纱线由浮到沉再由沉到浮称为一次交织。 两次交错称为一次交织。
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第十章织物的结构与性能概述⏹纺织材料直接和主要的产品是织物,柔性平面薄层状的物质⏹织物的成形:纤维经成网固着;成纱织、编而成⏹织物的轴与维:一维结构、二维结构、三维结构;单轴和多轴⏹一般织物:机织物、针织物、非织造布、编织物等⏹特种织物:三维结构或三维成形织物、层合或混合复合织物、可呼吸织物、电子织物等⏹织物的应用:建筑(architectured and construction)、土工(geotextile)、防护(safety and protective)、运动(sports and recreation)、运输(automotive and transportation)、航空航天(aviation and spaceflight )、医用(medical)、军用(military and defence)、产业(industrial),以及人类穿着用的重要的高科技纺织品(high-tech textiles)的基础用材。

⏹问题:单一或复合、二维或三维织物的结构均有定性的阐述,对结构与常用性能间的关系也有讨论,但对织物结构、性能、成形及其相互间关系的定量描述还显得比较粗浅,尤其是对复杂结构织物及其定量表征与实际存在较大差距。

章节分配(3~4学时)本章仅对已有的理论和传统织物结构及其常用性能作简要介绍,并较多地限于服用织物结构和性能的描述。

§1. 织物的类型与结构表征§2. 纤维的介电性能§3. 纤维的静电性质§4. 导电高聚物的导电性质第一节织物的类型与结构表征一、织物的结构分类与名称织物的分类方法众多,可以根据加工方法、成形方式、基本性能、选用纤维或纱线、织物组织和结构、厚度和轻重、用途和功能等进行分类。

但作为织物结构、性能和成形的相互关系讨论,则较多地运用直接相关结构特征和成形方式进行分类。

1.A类织物:A类为纱线按一定的排列组合结构形成织物。

2.B类织物:B类结构中,纱线以粘结的方式成形。

3.C类织物:C类织物为非织造布。

4.纤维类和非纤维类片状物D类为胶质物质将纤维粘结在一起,并与微孔共同构成稳定的结构。

E类薄片一般为均匀结构膜,可以是“合金”物质,亦可为多孔结构,一般较多地以涂层和覆膜成形。

二、复合和层合织物各类织物简单层合构成复合织物,以及混合、组合、交叉等方式构成复杂复合织物。

三、常用织物的结构特征常用织物主要是指一般民用的普通机织物、针织物、编织物和非织造布。

纱线相互交织成形(interweaving),如机织物;纱线相互圈结成形(interlooping),如纬编和经编织物;纱线相互缠绕扭结成形(intertwining or interlacing),如编结织物;纤维相互粘结或纠缠成形,如毛毡和非织造布;基布表面成圈或簇绒成形(terry-looping or tufting),如机织、针织起绒织物和地毯。

四、特殊织物的结构这里所指的特殊织物是在成形方式和结构上,为非常规方法直接所得的织物,这类织物主要为多层复合织物,如柔性建筑顶蓬织物;纺织结构材料,如增强编织材料、人造血管与肌腱等;涂层复合织物,如过滤防护材料。

五、织物结构的作用与不均匀性1.织物结构对最终用途的影响2.织物结构的不均匀性织物结构的不均匀性受纤维或纱线形态和弱节的影响。

但多道加工的纤维混合,纱线织物的组合,原先的弱节已被弱化。

实际织物的结构不均匀性主要表现在三方面:➢ 织物组织结构不均匀,普通织物是均匀结构,而复杂织物组织为不均匀结构。

➢ 纤维或纱线的排列的方向性引起的结构不对称性和层合与起绒织物的各层异性。

➢ 构成织物的单元(如纱线或纤维)聚集的缺陷和织物接缝或使用中的结构缺陷。

第二节 织物几何结构与表征一、机织物的几何结构1.Peirce 的几何模型Peirce (1937)对机织物的几何模型作了下述近似描述,假设纱的截面为圆形,不考虑纱的抗弯性,并内应力为零,其几何模型的各几何参数为:θθθsin cos )(D D l a +-= (10- 1))cos 1(sin )(θθθ-+-=D D l h (10- 2)1-=-=al a a l c (10- 3) la l a l -=-=1μ (10- 4)2.非圆形纱线的几何结构参数弹性曲线的曲率半径ρ可以由下式表达 θ==ρsin 82x a Fx m (10- 5)当x = a /2时,达最大值(大于由Peirce 模型)θρsin 4max a = (10- 6)3.紧密织物的几何学紧密织物中纱线的截面肯定发生变形,如用椭圆形截面,无法积分解出,故大多采用“跑道形”截面。

这种假设,在A 、B 之间纱的截面为圆形,仍采用Peirce 的模型。

纱间距a 为 )(22b w h B a -+-= (10- 7) 式中,B =b 1+b 2为经、纬纱的厚度值之和;w 为纱线跑道距截面的宽度值。

由于22)'(a B h -=, a ’=a -(w -b );且h 1+h 2=B ,可得1)'(1)'(1222221=-+-B a B a (10- 8)4、机织物的厚度与体积分数机织物的厚度,考虑表面毛羽的影响,在几何概念上大致可分为四种厚度,分别为:①含毛羽的厚度T max ,;②织物结构相厚度T s ;③织物为等支持面时的厚度T 0;④织物的压缩变形厚度T ,即织物受压力P 作用时的厚度。

织物中的纤维填充密度取决于纤维所占的体积,平纹织物的体积分数V f 为:)/()/(4)/(242d T d a d l V f θ+ϕπ= (10- 9)式中,为纤维在纱中得堆砌体积分数;T 为织物的厚度,T D =2d ;纱线的织造角θ 为)/arctan(3)/(2arctan 2a d d a -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=θ (10- 10)二、针织物的几何结构1.线圈长度与密度Peirce 将其在机织物几何模型的概念推广到针织物,考虑一个针圈在两个正交的近似圆柱体上。

则其线圈长度l 为d W C l 94.52++= (10- 11)式中,C 是横向圈距;W 是纵向圈距(或圈高);d 为纱线的直径。

根据针织物的横密P c 和纵密P w 的定义,得C P C 50=; W P W 50= (10- 12) 理论上,圈距的乘积应该是正比于线圈长度的平方,即 CW l ∝2 或 21l P P P W C ∝= (10- 13)式中P 为线圈密度。

Munden 的结果证实了这一关系。

并未充满系数δ 和其他参数d l =δ; WC l k 21=; C l k =2;W l k =3;W C k =4 (10- 14) 2.Munden 的几何模型Munden 给出了针织线圈模型,其假设与Peirce 的弹性模型相同,讨论线圈AB 段的特征。

在A ,B 点作用力间的距离是织物的纵向间距W ,A ,B 点垂直线间的距离相当于纱线的直径d ,由前机织物的推导式(10-3)可知,)1(Crim W l AB += (10- 15)并有 Crim W d 34≈ (10- 16) 其中Crim 为W W l AB )(-很难测量,因线圈有三维空间的弯曲。

3. 针织物的厚度与体积分数e d e d T +=+'=α22 (10- 17)有关针织物的体积分数,有别于覆盖系数,可更为精确地表达织物的填充密度。

三轴方向,X 为长度方向(纵向X =W /2);Y 是宽度方向(纵向Y =C /2);Z =T 为织物的厚度;θ 为纱线的取向角。

并假设纱线为圆形,直径为d ,当纱线挤压时,则有d Z d X d C d Y d W d X 2 ; cos 1tan ;cos sin 12max 2 ; 22≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+≥=≥=θθθθ或 若纤维在纱中堆砌的体积分数为,针织物的体积分数可被导出⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++++⋅=)/2(tan 1)/()/2(tan 1cos 2)/()/()/(1822Y d d Y X d d X d Y d X V f θϕπ(10- 18) 针织物的体积分数相对机织物来说较低, V f ≥0.2时,纱线就开始挤压。

三、非织造布几何结构1. 毛毡传统的毛毡,是由羊毛纤维穿插运动而纠缠成毡的结果。

其它纤维采用针刺纠缠的方法,使纤维集合成毡。

用针刺、编缝、粘结的方法,可以生产高质量的织物。

2.针刺纤维毡针刺毡为非均匀相结构,其为针刺点的纠缠结构(竖直和纠缠纤维及其针刺点分布与密度),原纤维网结构(平行纤维)和过渡区结构(纤维倾斜和密度变化)的组合。

针针刺纤维毡的体积分数V f θ 可以导出θηθcos /z f f l V V =; uc p A A /=η (10- 19)式中y x A uc ⋅=为单元体的截面积。

通常针总是刺穿织物,所以1=z l ,则 θηθcos /f f V V = (10- 20)3、粘结纤维网根据纤维粘结方式,可将此类非织造布分为:(a )纤维自粘结(热熔与熔喷纤维);(b )纤维由粉末粘结剂粘结;(c )纤维热轧熔融粘结;(d )纤维与浸渍液的粘结。

第三节 织物的基本性能织物的性能涉及多方面的内容,大致归纳起来分为三方面。

织物的基本物理和化学性质,取决于织物的结构与组成; 织物的可加工性,织物的易染整加工性和使用后的易处理与可再生性;织物应用中的功能与作用,如耐用性,防护作用和易护理或易使用性。

尤其是服用织物的舒湿性和与人体的协调性;装饰类织物的各种稳定性和不易污染与霉变;产业用织物的功能的有效性、耐各种老化和应用场合的适应性,极其重要。

本节仅对织物的一些基本物理性能和与服用材料相关的易加工性和使用性能作基本介绍。

一.织物的基本力学性能织物的力学性质涵盖多方面,如纤维和纱线的力学性质,有静态和动态力学性质,以表征织物的基本力学特征;有在低负荷下的织物力学行为,以模拟实际穿着和手感风格;有破坏和耐久试验,以讨论织物各种破坏的形式、条件和耐久性。

这里主要给出小负荷下的织物拉伸、弯曲、剪切、起拱等的描述。

1.织物的拉伸⑴ 织物位伸中的几何结构变化 cc da dh 5.11-= (10- 21) ⑵ 拉伸模量的估计情况A :情况B :情况C :情况D : 情况E :⑶ 织物各方向上的模量24221124sin cos sin )21(cos 1E E v G E E ααααα+-+= (10- 22)式中, G 为剪切模量;12v 为织物的波松比;α为位伸方向与经纱方向的夹角。

2.织物的弯曲与起拱⑴ 织物的弯曲 c nB B y F +⋅=11 ; )1)(1(η-+=c n B B yF ⑵ 织物的起拱(Buckling )两端握持的弹性体起拱的Euler 表达,临界起拱力为:22cr 4l B P Fπ= (10- 23)其弯曲的曲线微分方程为 Py ds d B F-=φ (10- 24) 式中,P 为压缩力;s 为沿弯曲线的距离,其给出了曲率半径φρd ds /=与弯矩M=Py 的关系,由此式经整理可变为φρd ds ==)cos (cos 2/αφ--P B F (10- 25)3.织物的剪切伸长方向上的应变为ε;原长为l 0,则伸长后的长度为l= l 0 (1+ε)。

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