第十四章 织物及其分类 纺织材料学第一节第一节 织物的概念、分类及应用织物的概念、分类及应用一、织物一、织物((Fabric))的基本概念的基本概念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 机织物 纬编针织物 经编针织物 编结物 非织造织物纺织材料学n机织物(woven):由互相垂直的一组经纱和一组纬纱在织机上按一定规律交织成的制品n针织物(knitting):由一组或多组纱线在针织机上彼此成圈连接而成的制品 n编结物(braided fabric) :一般是以两组或两组以上的条状物,相互错位、卡位交织在一起的编织物n非织造布(nonwoven):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,曾简称无纺布 纺织材料学二、织物的基本分类1.按原料构成分q纯纺织物(pure raw fabric):经纬纱均用同种原料;q混纺织物(blended-spun-yarn fabric):指用两种或两种以上不同品种的纺织纤维混纺的纱线制织的织物如涤/棉、涤/毛、涤/腈等。
q交织物(mixed fabric):指用两种不同纺织纤维的纱线或长丝交织而成的织物,染色后常具有特殊的闪色效应纺织材料学2.2.按纱线的类别分按纱线的类别分 棉织物或棉型化纤织物根据经、纬所用的纱线不同,可分为纱织物、半线织物与全线织物q1.纱织物:是指经纬均用单纱织成的;纱织物:是指经纬均用单纱织成的;q2.半半线线织织物物((semi-thread fabric ))::通通常常指指经经用用股股线、纬用单纱织成的;线、纬用单纱织成的;q3.全线织物:是指经纬都用股线织成的全线织物:是指经纬都用股线织成的 纺织材料学3.按织物的规格分按织物的规格分q((1 1)按织物的幅宽分)按织物的幅宽分n带织物,宽度为0.3~30cm的狭条状或管状纺织品;n小幅织物(narrow-width fabric),幅宽为40cm左右;n窄幅织物(narrow fabric):幅宽在90cm以下;n宽幅织物(broad fabric): 幅宽为90~120cm及以上;n双幅织物(double-width fabric):幅宽在150cm左右纺织材料学q((2)按织物的厚度分)按织物的厚度分 棉、毛、棉、毛、丝织丝织物厚度(物厚度(mm))与与类类型型织织物物类类型型轻轻薄型薄型中厚型中厚型厚重型厚重型棉型棉型织织物物<<0.240.24~0.40>>0.40精梳毛型精梳毛型织织物物<<0.400.40~0.60>>0.60粗梳毛型粗梳毛型织织物物<<1.101.10~1.60>>1.60丝织丝织物物<<0.140.14~0.28>>0.28纺织材料学((3)按单位面积重量分)按单位面积重量分q分为轻薄型织物、中厚型织物和厚重型织物。
织织物物类类型型轻轻薄型薄型中厚型中厚型厚重型厚重型精梳毛精梳毛织织物物<< 195 g/㎡195~315 g/㎡>> 315g/㎡织织物物类类型型低克重低克重中克重中克重高克重高克重针织针织物物100g/㎡100~250g/㎡250 g/㎡纺织材料学4.按织物印染整理加工分按织物印染整理加工分q((1))本本色色坯坯布布greige cloth::凡未经漂染印整加工的机织物,称为本色坯布q(2)染色织物dyed fabric :本色坯布经过染色加工后的织物q(3)漂白布bleached fabric:本色坯布经过漂白加工后的织物q(4)印花布printed fabric :本色坯布经过印花加工后的织物q(5)色织布yarn-dyed fabric :如果将纱线先经漂白、丝光或染色后作为经纬纱再织成布的,称为色织布q(6)整理布finished fabric :使织物具有特定外观和性能纺织材料学5.5.按用途分为:按用途分为:q服装用织物;装饰用织物;产业用织物industrial textiles等 n上述传统的机织物又称二向织物,受力时呈各向异性即经向和纬向具有最大的强力,而斜向强力较弱,耐用性较差。
纺织材料学三、织物的应用三、织物的应用1. 织物作为衣着类的材料织物作为衣着类的材料2. 织物作为装饰类的材料织物作为装饰类的材料3. 织物作为产业类的材料织物作为产业类的材料纺织材料学第二节第二节 一般织物及名称一般织物及名称n一、机织物 q1、按织物组织分n原组织织物 elementary-weave fabric n变化组织织物 fancy fabric n联合组织织物 combined-weave fabric q将两种或两种以上的组织构成的新组织 n复杂组织织物 compound-weave fabric q由一组经纱与两组纬纱、或两组经纱与一组纬纱、或两组及两组以上经纱与两组及两组以上纬纱构成q二重、双层、起毛、毛巾等 n纹织物 jacquard-weave fabric :大提花组织 纺织材料学n2、按纺织加工体系分类及命名q棉及棉型织物n棉平布 plain cloth n府绸 poplin :细特、高密度的平纹 n巴厘纱 voile :玻璃纱,细特强捻纱织制的稀薄平纹织物n卡其 khaki drill ,高密度斜纹织物n直贡twilled satin和横贡sateen :缎纹织物n牛津纺:牛津布,以精梳细特纱线作双经与较粗的纬纱交织成纬重平或方平组织织物n灯心绒 corduroy :棉条绒,一般为纬起毛组织织物 纺织材料学q毛及毛型织物n精纺毛织物:精纺毛织物:凡立丁 valitin 、华达呢gabercord 、派力司 palace 、哔叽 serge 、啥味呢 worsted flannel 、女衣呢 、花呢fancy suiting n粗纺毛织物:粗纺毛织物:麦尔登melton、大衣呢overcoating 、制服呢uniform cloth、女式呢ladies cloth、法兰绒flannel、粗花呢 q丝(及丝型)织物n绡sheer silks 、纺、绉crepes 、绸chou silk 、缎satin silks 、锦brocades 、绢taffeta 、绫twills 、纱、罗leno silk 、绨、葛poplin grosgrain 、绒、呢 纺织材料学n二、针织物 q1、按成形方法分 n纬编针织物纬编针织物 weft-knitted fabric :由一根(或几根)纱线沿针织物的纬向顺序地弯曲成圈,并由线圈依次串套而成的织物。
n经编针织物经编针织物warp knitted fabric :由一组或几组平行的纱线同时沿织物经向顺序成圈并相互串套联结而成的织物q 2、 按织物成品形式分n针织坯布针织坯布 n针织成型或半成形产品针织成型或半成形产品 q帽子、袜类、手套、羊毛衫等 纺织材料学n三、非织造布 q1. 按纤网的形成方法分按纤网的形成方法分n干法成网非织造布干法成网非织造布dry-laid nonwoven fabric ::q纤维在干态下用机械、气流或其他方式形成纤网的非织造布n聚合物挤出成网法非织造布聚合物挤出成网法非织造布 q纺丝成网法非织造布纺丝成网法非织造布 spun-laid nonwoven fabric q熔喷法非织造布熔喷法非织造布 melt-blown nonwoven fabric q膜裂法非织造布膜裂法非织造布 film-splitting nonwoven fabric n湿法非织造布湿法非织造布 wet-laid nonwoven fabric 纺织材料学n2. 按纤网加固方法分按纤网加固方法分q机械加固法机械加固法 n针刺法非织造布针刺法非织造布 n缝编法非织造布缝编法非织造布 n射流喷网法非织造布射流喷网法非织造布 (水刺法 )q化学粘合法化学粘合法 n浸渍法非织造布浸渍法非织造布n喷洒法非织造布喷洒法非织造布 n泡沫法非织造布泡沫法非织造布 n印花粘合法非织造布印花粘合法非织造布 q热粘合法热粘合法 n热风(烘)粘合法非织造布热风(烘)粘合法非织造布 n热轧法非织造布热轧法非织造布纺织材料学第三节第三节 特种织物特种织物图图14-5 特种特种织织物一般分物一般分类类纺织材料学一、平面型结构织物一、平面型结构织物1. 机织物机织物图图14-6 斜交机斜交机织织物示意物示意图图 图图14-7 两种平面三向织物结构图两种平面三向织物结构图纺织材料学2. 编结物编结物 图图14-8 二二维维编织编织物物图图 图图14-9轴轴系系编织编织物物纺织材料学3. 复合针织物复合针织物图图14-10 横向增横向增强强复合复合针织针织物物纺织材料学二、立体型(二、立体型(3D))结构织物结构织物1. 立体机织物立体机织物图图14-11 三向正交立体三向正交立体织织物物结结构构图图纺织材料学2. 立体针织物立体针织物图图14-12 多多轴轴向向经编织经编织物物纺织材料学3. 立体编织物立体编织物4. 立体非织造布立体非织造布图图14-13 三三维维正交非正交非织织造物的造物的结结构构纺织材料学第十五章第十五章 织物结构与基本组织织物结构与基本组织 第一节 机织物的结构与组织 n一、机织物的基本结构 q1. 织物的规格n匹长piece length 、幅宽、平方米重、经纱号数×纬纱号数×经密×纬密q2. 织物结构参数n(1)纱线的配置n三种配置(常用前两种配置):NtT=NtW;NtTNtW;n用纱或用线配置:经纱纬纱,经线纬纱,经线纬线 纺织材料学n(2)纱线的排列密度q织物经纬向单位长度内排列的经纬纱根数q经密PT end spacing/ warp sett :经纱根数/10cmq纬密PW pick/weft/filling density :纬纱根数/10cmn(3)织物的紧度tightnessq织物经、纬向紧度:n即覆盖系数,指经、纬纱线的直径与两根经、纬纱线间的平均中心距离之比,以百分数来表示。
q织物的总紧度Ez:n指织物中经纬纱线所覆盖的面积与织物总面积之比,用百分数表示 纺织材料学PT、PW——经、纬向纱线密度(根/10cm);dT、dW——经、纬纱线直径(mm);ET、EW——经、纬向的紧度(%)a、b——两根经、纬纱间的平均中心距离(mm)δ――纱线的体积重量(mg/mm3) 纺织材料学①表观厚度Ts,在一定微压力下的织物厚度,包括毛羽作用的厚度,又称初始厚度T0;②织物加压厚度T1,在一定压力下的织物厚度,排除了毛羽厚度,T1往往被简称厚度;③织物的空间厚度Tc,由纱线在无压力状态下屈曲形成的厚度,是织物结构相支撑(持)面(点)间的距离,又称结构厚度;④织物实体厚度Tr,指织物压扁,只有经纬直径形成的厚度,简称等支持面厚度Te等 (4)织物的厚度纺织材料学n(5)织物结构相 q以经纱屈曲波高和纬纱屈曲波高的比值hT / hW 来描述经纬纱线在织物中的屈曲状态,称为织物结构相qhT+hW= dT+dW=L结构相1234567890hT01/8L 1/4L3/8L1/2L5/8L3/4L7/8LLdWhWL7/8L 3/4L5/8L1/2L3/8L1/4L1/8L0dT01/71/33/515/337∞dW/dT织物第一结构相示意图 纬向视图经向视图纺织材料学三、织物组织n织物组织fabric weave:机织物中经纬纱相互交织的规律n组织图:q用来描绘织物组织的方格,纵行表示经纱,次序为从左至右;横行表示纬纱,次序为自下而上。
q每根经纱与纬纱相交的小方格表示组织点平纹织物组织图与结构图 纺织材料学三原组织图(a)平纹组织 (b)纬面斜纹组织 (c)纬面缎纹组织纺织材料学q(1)、组织点(浮点):经、纬纱相互交叉时形成的交叉点n经组织点:经纱在纬纱之上,以▉方格表示 n纬组织点:纬纱在经纱之上,用□方格表示 q(2)、组织循环: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n组织循环经纱数Rjn组织循环纬纱数Rw纺织材料学q(3)、组织点的飞数n指同一系统(如经纱系统)中相邻两根纱线上相同组织点(如经组织点)之间相隔的组织点数,用符合S表示n经向飞数Sj:沿经纱方向相邻两根经纱上相应两个组织点间隔的组织点数;自起始点向上为正值,向下为负n纬向飞数Sw:向右为正,左为负纺织材料学n一、原组织q基本条件n组织点飞数为常数;n每根经纱或纬纱上,只有一个经(纬)组织点,其他均为纬(经)组织点n经纱和纬纱循环数相等(RT = RW);q包括平纹组织plain weave、斜纹组织twill weave和缎纹组织satin weave/stitch (a)平纹组织 (b)纬面斜纹组织 (c)纬面缎纹组织 纺织材料学n1、平纹组织plain weaveqRT= RW = 2; ST= SW = 1 q经组织点和纬组织点的数目相同,为同面组织q可用分式1/1表示(一上一下平纹组织),分子为每根纱线上的经组织点数,分母为纬组织点数纺织材料学q平纹组织特点:n交织点多,布面平整挺括,织物断裂强度大,耐磨性较好。
n平纹织物手感较硬,花纹单调,光泽略显暗淡n在织物中应用最为广泛,如棉织物中的细布、平布、粗布、府绸、帆布等;毛织物中的派力司、凡立丁、法兰绒等;化纤织物中的人造棉平布、涤棉细纺、涤棉线绢;丝织物中的塔夫绸和麻织物中的夏布、麻布纺织材料学n2、斜纹组织twill weaveq织物表面有经纱或纬纱浮长线组成的斜纹线,斜纹的方向有左有右qRT = RW ≥3 ;ST= SW = ±1q在—个组织循环内,任何一根经纱或纬纱上仅有一个经(纬)组织点,其余都是纬(经)组织点 纺织材料学q分式表达与平纹组织相似1/2 ↗交织图 1/2↗组织 2/1 ↖交织图 2/1↖组织 纺织材料学n斜纹织物特点q有正反面的区别q经纬纱线的交错次数少于平纹q织物的手感比较柔软,光泽和弹性较好q在同样密度和纱线特数的条件下,织物强力和挺括程度不如平纹织物q耐磨性因纱线和纤维能退让缓冲,较好纺织材料学n3、缎纹组织satin weave/stitch qRT = RW ≥5(6除外)q1<S<R-1, 并且S和R之间不能有公约数 纺织材料学q缎纹组织的分式表示:分子表示缎纹组织的纱线循环数R(读作枚数),分母表示组织点的飞数S。
8枚5飞纬缎 8/3飞经缎 纺织材料学n缎纹组织织物特点q正反面有明显的经纬浮长区别q织物外观平滑、光泽明亮;q在基本组织中,缎纹组织交织点最少,织物手感相对最柔软,弹性好q在其他条件相同时,缎纹织物强力最低,易起毛起球和勾丝 纺织材料学n作业:q名词解释:织物经向紧度、织物结构相 、原组织纺织材料学第二节第二节 针织物结构与组织针织物结构与组织一、针织物的结构及参数一、针织物的结构及参数1.线圈.线圈(stitch/ coil/loop)结构结构图图15-12 纬编针织纬编针织物的物的线线圈圈结结构(反面)构(反面)纬编线圈:由针编弧l1(2-3-4)、圈柱l2(1-2;4-5)、沉降弧l3(5-6-7)三部分组成 线圈长度纺织材料学纬平组织(a)织物正面(b)织物反面 线圈间由沉降弧连接,圈柱覆盖于两圈弧上为纬编针织物的正面 纺织材料学图图15-13 经编针织物的线圈结构(正面)经编针织物的线圈结构(正面)线圈:由线段abcde组成,针编弧lcd,圈干lbc、lde,延展线lab 由线圈的两个延展线圈基部是否交叉区分为开口线圈和闭口线圈圈干和延展线覆盖针编弧的为正面。
线圈长度纺织材料学经平组织 经缎组织 纺织材料学横向的线圈联结成列称为横列两个线圈横向对应周期点之间的距离称为圈距lay/ knit stitch A;纵向的线圈串套成行称为纵行,两个线圈纵向对应点之间的距离称为圈高course spacing B 纺织材料学n2. 线圈长度线圈长度q线圈长度L0是指针织物上每个完整线圈的纱线长度q线圈长度长,单位面积的线圈数越少,织物密度小;纱线单位长度内的接触点少,受外力时,织物易变形、强度和弹性较差;织物易起毛起球、钩丝、耐磨性差;n3. 排列密度排列密度packing density q横密PA:用线圈横列方向5㎝长度内的线圈纵行数表示;q纵密PB:用线圈纵列方向5㎝长度内的线圈横列数表示;q总密度P:针织物在25cm2面积内的线圈总数,等于PA*PB 纺织材料学n4. 未充满系数未充满系数filling coefficient q未充满系数δ为线圈长度L0与纱线直径d的比值 q可表示在相同排列密度条件下,因纱线粗细对针织物稀密程度的影响 n5. 织物密度织物密度(g/cm3)纱线密度δy很难测得,由此引入体积分数V表达针织物的填充性 纺织材料学二、纬编针织物的基本组织二、纬编针织物的基本组织1.纬平组织.纬平组织(b)(a)图图15-14纬纬平平组织组织((a))织织物正面(物正面(b))织织物反面物反面纺织材料学2.罗纹组织.罗纹组织图图15-15 1+1罗纹(罗纹(a))自由状态(自由状态(b))横向拉伸横向拉伸纺织材料学3.双反面组织.双反面组织图图15-16 双反面组织双反面组织纺织材料学4.双罗纹组织.双罗纹组织图图15-17 双双罗纹组织罗纹组织纺织材料学三、经编针织物的基本组织三、经编针织物的基本组织1.经平组织.经平组织2.经缎组织.经缎组织 图图15-18 经经平平组织组织 图图15-19 经缎组织经缎组织纺织材料学3.编链组织.编链组织图图15-20 编链组织编链组织纺织材料学四、针织物的性能四、针织物的性能q1. 伸缩性伸缩性dilation/ expand and contract n针织物最明显的特性 n在外力作用时,首先是线圈的变形 q2.柔软性.柔软性softness n纱线弯曲占有较多的厚度空间,握持点作用相对较小,在外力作用时,线圈易于变形n针织纱线的捻度配置较小,针织物触摸柔软。
纺织材料学q3.多孔性.多孔性geometric porosity n为典型的多孔结构,透气性和吸湿排汗性相对较好 q4.抗皱性.抗皱性wrinkle resistance n针织物有较好的抗皱性 q5.保形性和起拱性.保形性和起拱性n织物的尺寸稳定性较差 q6.脱散性.脱散性ladderation/raveling property n针织物的线圈断裂或失去串套联系时,线圈在横向外力作用下会依次由串套的线圈中脱出,这种织物分离解体的现象称为脱散性 纺织材料学q7.成型性.成型性formability/moldability n针织物所特有的性能,或称一次成型性q8.卷边性.卷边性curling n针织物在自由状态下,布边发生包卷的现象称为卷边性n纱圈在织物面内的整体曲面弯曲所形成的内应力力图恢复线圈平面展直所致 纺织材料学9.线圈歪斜.线圈歪斜loop spirality n针织物在自由状态下,线圈发生纵行歪斜的现象 ((a))卷卷边边作用作用 ((b))歪斜作用歪斜作用图图15-21 针织针织物卷物卷边边与歪斜与歪斜发发生示意生示意图图10.起毛及勾丝.起毛及勾丝n 纤维易于从纱线中抽拔滑出而起毛起球,或被尖硬物勾出形成丝环 纺织材料学第三节第三节 非织造布的结构非织造布的结构一、非织造布的主结构一、非织造布的主结构 即纤维网的结构,纤维排列、集合的结构,取决于纤维聚集成网的方式 纤维单向排列、纤维交叉排列 、纤维随机排列 图图15-22 纤维网的排列形式纤维网的排列形式表表15-2 不同的成网方式与非不同的成网方式与非织织造布造布强强力力成网方式成网方式非非织织造布造布纵纵、横向、横向强强力比力比平行平行纤纤网网((10~12)):1交叉交叉纤纤网网((0.2 ~ 0.6)):1凝聚凝聚辊纤辊纤网网((5~6)):1杂杂乱乱辊纤辊纤网网((3~4)):1杂杂乱乱牵牵伸网伸网((3~4):):1气流成网气流成网((1.1~1.5):):1纺织材料学二、非织造布的加固结构二、非织造布的加固结构 是局部性附加结构,赋予纤维网稳定的结构和使用性能是局部性附加结构,赋予纤维网稳定的结构和使用性能 1.纤维缠结加固结构.纤维缠结加固结构图图15-23 针刺固结原理及添加结构示意图针刺固结原理及添加结构示意图纺织材料学图图15-24 水刺固结原理及纤维网结构水刺固结原理及纤维网结构纺织材料学2.添加物加固结构.添加物加固结构(1)外加纱线加固结构 (2)化学粘合加固结构 (3)热粘合加固结构 (a) 点状粘合点状粘合 (b) 膜状粘合膜状粘合 (c) 团团状粘合状粘合图图15-25 化学粘合加固化学粘合加固结结构示意构示意图图纺织材料学三、非织造布的结构特征指标三、非织造布的结构特征指标1.平方米重.平方米重表表15-3 常用非常用非织织造布的平方米重(造布的平方米重(g/m2))产产品品类别类别车车用用过滤过滤材料材料纺织纺织滤尘滤尘材料材料冷冷风风机机滤滤料料过滤过滤毡毡过滤类过滤类140140~~160160350350~~400400100100~~150150800800~~10001000土工布土工布一般一般土工布土工布铁铁路路基布基布水利工程用布水利工程用布油毡基布油毡基布150150~~750750250250~~700700100100~~500500250250~~350350揩布揩布类类揩揩尘尘布布揩地板布揩地板布医用揩布医用揩布汽汽车车揩布揩布4040~~100100100100~~1801801515~~35358080~~120120絮片絮片类类一般絮片一般絮片热热熔絮棉熔絮棉太空棉太空棉无胶无胶软软棉棉100100~~600600200200~~4004008080~~2602606060~~100100纺织材料学2.密度.密度3.厚度.厚度表表15-4 常用非常用非织织造布的厚度造布的厚度T((mm))产产品品类别类别厚度厚度产产品品类别类别厚度厚度空气空气过滤过滤10,40,50球革用球革用0.7纺织滤尘纺织滤尘7~8帽帽 衬衬0.18~0.3药药用用滤滤毡毡1.5带带 用用1.5帐帐篷保温布篷保温布6土工布土工布2~6针针布毡布毡3,4,5鞋鞋 用用0.75墙墙布布0.18鞋鞋衬衬里里0.7。