织物的结构分析.docx
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织物的结构分析
实验一织物的结构分析
实验内容：
（1）织物组织认识
（2）梭织物密度、针织物密度的测定
（3）纱线线密度的测试。
（4）单位面积织物重量的测试。
实验目的：
在织物染整加工和研究过程中，常需对纺织品结构和织物组织有所了解，以便正确地制定研究方案和加工工艺。
通过实验使学生认识常用织物的种类；掌握梭织物密度、针织物密度的测试方法；纱线线密度的测试方法；单位面积织物重量的测试方法。
一、织物组织认识
对给定的几种织物认识其织物组织；了解其织物风格特点。
平纹织物风格特点：
（1）纱线在织物中交织最频繁，组织点最多
（2）织物结构简单
（3）织物平整挺括、坚牢、耐穿、耐用。
斜纹织物风格特点：
（1）在纱线粗细度和织物密度相同时，斜纹织物坚牢度不如平纹织物。
（2）在纱线粗细度和织物密度相同时，斜纹织物较平纹织物手感柔软。
（3）斜纹织物可以织成紧度较大的织物。
（4）织物表面有经（纬）浮线构成的斜向织纹。
缎纹织物风格特点：
（1）布面平滑匀整，富有光泽。
（2）质地柔软，有豪华感。
（3）坚牢度不及斜纹、平纹，易勾丝。
经编织物风格特点：
（1）经编织物织物卷边性好于纬编织物，基本不卷边。
（2）没有脱散现象。
不易折皱。
（3）受力变形性介于梭织物和纬编织物之间。
纬编织物风格特点：
（1）纬编平针组织在织物的两面具有不同的外观。
不易折皱。
（2）横向延伸度近似纵向延伸度的2倍。
（3）边缘具有显着的卷边现象。
（4）具有脱散性。
二、梭织物密度的测定
2.1实验仪器及织物
织物分析镜（或移动式密度镜）；钢尺：
5-15cm，分度值为毫米；分析针
实验步骤
（1）移动式密度镜，内装有5-20倍的低倍放大镜，可借助螺杆在刻度尺的基座上移动，以满足最小测量距离的要求。
放大镜中有标志线，随同放大镜移动时通过放大镜可看见标志线的各种类型装置都可以使用。
（2）将织物摊平，把织物分析镜放在上面，哪一个系统的纱线被计数，密度镜的刻度尺就平行于另一个系统纱线，转动螺杆在规定的测量距离内计数纱线根数。
（3）将得到的数据转换成10cm长度内包含的根数。
即：
（测量值/刻度尺长度）×10=？
（根/10cm）
注：
1、密度计算结果精确至0.1根/10cm。
2、当织物由纱线间隔稀密不同的大面积图案组成时，则测定并计数各个区域内的密度值。
三、针织物密度分析
针织物密度分析有两种方法，一种是采用空框塑料板分析；一种是采用直尺和分析镜进行分析。
本实验采用后者。
3.1实验仪器及织物
织物分析镜（或移动式密度镜）；钢尺：
5-15cm，分度值为毫米；分析针；针织物
3.2分析方法
3.2.1实验步骤
（1）将试样放在实验台上，必须使试样平整无折痕或保持不变形，并保持它处在松弛状态，无拉伸。
（2）在待测织物上选取15×15cm测试区，测试区离布边不小于5cm，若织物有装饰花纹应避开。
（3）用直尺量取10cm长度（精确至0.5mm），将起始量点和最终量点用细尖笔作记号。
（4）将分析镜放试样上，使其一边与线圈横列平行，沿线圈横列方向，数取10cm以内的横列线圈数（S1），读数精确到0.5个线圈。
在织物不同位置上共测量4次。
（5）重复3.2.1（3）、3.2.1（4）对线圈纵列方向进行同样量取和计数，得到纵列线圈数（S2）。
3.2.2数据处理
将得到的四次测量值分别计算横列、纵列的线圈密度算术平均值（圈数/10cm）
线圈密度=S1×S2
共计算四次的算术平均值。
或分别分别计算四次测量值横列、纵列的线圈密度算术平均值（圈数/10cm），再相乘。
最后计算结果保留到0.5个线圈。
四、梭织物单位面积质量的测定
单位面积质量是指单位面积织物内所包含的水量和非纤维物质在内的织物单位质量。
4.1实验仪器及织物
天平（精确度为0.001g）；钢尺：
5-15cm，分度值为毫米；取样器；梭织物；标准温湿度干燥器
4.2实验步骤
（1）选取试样平整无折痕部分，用取样器裁剪有代表性的样品3块。
或用直尺量取10×10cm的方形试样（精确至0.5mm）。
（2）将试样放入标准温湿度干燥器内，平衡至少24h。
（3）将试样称重，精确度为0.001g。
4.3数据处理
织物单位面积质量（g/m2）=试样质量（g）×100
将计算的三块织物单位面积质量取算术平均值。
五、梭织物拆下纱线线密度的测定
5.1实验原理
从长方形的织物试样中拆下纱线，测定其中一部分纱线的伸直长度，再对在经实验用标准大气调湿后的试样称重，根据质量和伸直长度的总和，计算线密度。
5.2实验仪器及织物
天平（精确度为0.001g）；钢尺：
5-15cm，分度值为毫米；坯梭织物；标准温湿度干燥器
5.3实验步骤
（1）选取试样平整无折痕部分，用直尺量取10×10cm有代表性的方形试样2块（精确至0.5mm）。
（2）从每一块试样中拆下至少经纱40根，纬纱50根。
（3）分别量取10根经纱和10根纬纱的长度，精确至0.5mm。
（4）将量取长度的经纱和纬纱分别放回原拆下的纱线中，放入标准温湿度干燥器调湿后称重，精确至0.001g。
5.3数据处理
纱线质量（g）
经调湿的纱线线密度（tex）=×106
纱线总长度（mm）
纱线总长度——平均伸直长度与称重的纱线根数的乘积。
实验3织物结构分析实验
一、实验的目的与要求
掌握织物厚度、织物经纬密度试验；织物经、纬缩率和经纬纱特数的测定；织物缩水率测定方法。
要求学生了解织物厚度、织物经纬密度试验程序，掌握国家标准GE8678-88《机织物结构分析方法-机织物密度的测定》中规定的织物厚度、织物经纬密度试验测定方法，以便为设计或仿制新的织物品种提供依据；掌握织物缩水率的测定方法，了解及分析织物产生收缩的原因。
二、基础知识
1．织物密度的测定
机织物密度是指机织物单位长度内的纱线根数。
有经密和纬密之分。
经密（即经纱密度）是沿机织物纬向单位长度内所含的经纱根数。
纬密（即纬纱密度）是沿机织物经向单位长度内所含的纬纱根数。
经、纬密能反映由相同直径纱线制成织物的紧密程度，当纱线直径不同时，机织物的紧密程度只能用紧度表示。
机织物的紧度又称覆盖系数，也有经向紧度与纬向紧度之分。
经向紧度是机织物规定面积内，经纱覆盖的面积对织物规定面积的百分率；纬向紧度是机织物规定面积内，纬纱覆盖的面积对织物规定面积的百分率。
机织物的总紧度是织物规定面积内，经、纬纱所覆盖的面积对织物规定面积的百分率。
由于紧度考虑了经、纬纱的覆盖面积，即同时考虑了纱线直径和织物密度，故紧度可用来比较不同纱线直径所组成织物的紧密程度。
机织物密度可用织物密度镜直接测量。
先测出织物经向及纬向5cm内的纬纱根数及经纱根数（因为密度镜的测量标尺长度为5cm），然后换算成经密（经纱根数／10cm）和纬密（纬纱根数／l0cm）。
机织物的紧度不是直接测量值，而是计算值，算式如下：
经向紧度ET=dTMT×100％
纬向紧度Ew=dwMw×100％
总紧度E=ET＋Ew－ETEw×100％
式中dT、dw为经、纬纱直径（mm）；MT、Mw为经、纬密度（根／l0cm）。
机织物密度测定的常用方法有3种：
1．1织物分解法
分解规定尺寸的织物试样，记录纱线根数，折算至l0cm长度内的纱线根数。
1．2织物分析镜法
适用于所有机织物，特别是复杂组织织物，测定在织物分析镜窗口内所看到的纱线根数，折算至10cm长度内的纱线根数。
1．3移动式织物密度镜法
使用移动式织物密度镜，测定织物经向或纬向一定长度内（5cm）的纱线根数，折算至l0cm长度内的纱线根数，适用于所有机织物。
2．织物缩水率试验
缩水率是表示织物浸水或洗涤干燥后，织物尺寸产生变化的指标，它是织物重要的服用性能之一。
缩水率的大小对成衣或其他纺织用品的规格影响很大，特别是容易吸湿膨胀的纤维织物。
在裁制衣料时，尤其是裁制由两种以上的织物合缝而成的服装时，必须考虑缩水率的大小，以保证成衣的规格和穿着的要求。
缩水率的测试方法很多，按其处理条件和操作方法的不同可分成浸渍法和机械处理法两类。
浸渍法常用的有温水浸渍法、沸水浸渍法、碱液浸渍法及浸透浸渍法等。
机械处理法一般采用家用洗衣机，选择一定条件进行试验。
浸渍法与机械处理法比较，织物受到的作用完全不同。
浸渍法织物受到的作用是静态的，而机械法是动态的。
采用浸渍法可消除织造和染整工艺中产生的变形；使织物达到接近稳定的状态。
机械处理法虽然也可使织物达到消除加工中产生的变形状态，但由于机械处理作用比较激烈，多数场合会使织物产生新的变形，对针织物更加明显。
作为衣料的织物，在洗涤等使用过程中，因外力作用产生变形所造成的收缩问题更多。
故衣料织物目前倾向于采用机械处理法。
干燥法对织物收缩率的影响不能忽视，相同的织物，采用不同的干燥方法，收缩率差异较大，常用的干燥方法有6种：
（1）悬挂晾干：
将脱水后的试样，按使用方向悬挂在1根绳子或光滑晾竿上（试样长度方向应与晾具垂直，试样上的标记点不得碰到晾具），在室温下的空气中晾干。
（2）滴干：
试样不经脱水，直接悬挂晾干。
（3）摊开晾干：
将脱水后的试样展开（可用手除去折皱，但不能使其伸长或变形），平摊在水平放置的金属网上，自然晾干。
（4）平板压烫：
将脱水后的试样放在平板压烫机的平板上，用手抚平较大的折皱，然后根据试样种类，选择适当的温度和压力，一次或多次短时间放下压板，使其干燥。
（5）翻滚烘燥：
将脱水后的试样和增重陪试织物放入翻滚式干燥机，机内鼓风排气的温度对于一般织物不应超过70°C，对于耐久压烫织物或易损织物不应超过50°C，干燥机运转到试样烘干，然后关闭热源继续转动5min，停机后立即取出试样。
（6）烘箱烘燥：
将脱水后的试样摊开铺在烘箱内的筛网上，用手除去折皱，但不能使其伸长或变形，烘箱温度为（60±5）°C，然后使之烘干。
试样的形状与大小对收缩率试验结果亦有影响，一般认为取长矩形（经向）较好。
至少试样的经纬向尺寸应为1：
1。
纬编针织物尽可能做成圆筒形为好。
织物缩水率试验的方法较多，影响其试验结果的因素也很多，实用中一方面要根据试验目的选择方法，另一方面要尽量严格控制好已选定的条件，使试验结果重演性好，具有可比性。
各类纺织品在常规试验或仲裁试验中使用的洗涤程序和干燥方法可按产品标准的规定进行试验。
本实验采用YG701全自动织物缩水率试验机，其程序号1~10为GB8629标准中的1A~9A及仿手洗的洗涤程序，11~12为IWSTM31标准中5A、7A的洗涤程序。
3．织物中经纬纱织缩率和经纬纱线密度的测定
三、实验设备、仪器与用品
1．织物密度的测定
实验仪器Y511织物密度镜（图3-1）、织物分析镜、分析针、斜线光栅密度镜。
1．丝杆螺栓
2．目镜镜头
3．标尺
4．游标玻璃
图3-1Y511织物密度镜
2．织物缩水率试验
（1）试验仪器为YG701全自动织物缩水率试验机。
（2）50cm钢尺，最小分度值为1mm。
（3）GB8629第3．1条中规定的自动洗衣机。
（4）陪试织物：
由若干块双层涤纶针织物组成，每块由2片质量各为（35±2）g和每边（300±30）mm大小的针织布缝合而成。
（5）GB8629第3.7条中规定的洗涤剂。
⑹耐洗烫墨水标记笔或与织物颜色对比悬殊的带色细线做标记。
3．织物中经纬纱织缩率的测定
织缩的测定目前还无专门装置，可选择符合下列要求的仪器代用。
用2只夹钳，两夹钳间的距离可变化，每只夹钳刻有基准线，夹钳闭合时有平行的钳口面，并能看到基准线，伸直张力能通过夹钳施加到纱线上。
用标有毫米刻度、长度大于250mm的标尺测量两夹钳间的距离。
四、实验内容与步骤
1．织物密度的测定
1．1准备
⑴试样准备：
样品应平整无折皱、无明显纬斜，除下叙的方法一以外，不需要专门制备试样，但应在经、纬向均不少于5个不同的部位进行测定，部位的选择应尽可能有代表性。
⑵最小测量距离见表3-1。
表3-1织物密度测定的最小测量距离
每厘米纱线根数
最小测量距离/cm
被测量的纱线根数
精确度百分率
（计数到0.5根纱线以内）
10
10
100
＞0.5
10～25
5
50～125
1.0～0.4
25～40
3
75～120
0.7～0.4
＞40
2
＞80
＜0.6
对下述方法一裁取至少含有100根纱线；对宽度只有10cm或更小的狭幅织物，计数包括边经纱在内的所有经纱，并用全幅经纱根数表示结果；当织物是由纱线间隔稀密不同的大面积图案组成时，测定长度应为完全组织的整数倍，或分别测定各区域的密度。
⑶调湿：
试验前，把织物或试样暴露在试验用标准大气中至少16h。
1．2测量
⑴方法一：
织物分解法
即是分解规定尺寸的织物试样，计数纱线根数，折算至10cm长度的纱线根数。
调湿后在样品的适当部位剪取略大于最小距离的试样，将试样的边部拆去部分纱线，用钢尺测量，使其达到规定的最小测定距离2cm，允许公差0.5根。
将上述准备好的试样，从边缘起逐根拆除，为便于计数可把纱线排列成10根一组，即可得到织物在一定长度内经（纬）向的纱线根数。
如经纬密同时测定时，则可剪取一矩形试样，使经纬向的长度均满足于最小测定距离。
拆解试样即可得到一定长度内的经纱根数和纬纱根数。
⑵方法二：
移动式织物密度镜法
即使用移动式织物密度镜测定织物经向或纬向一定长度内的纱线根数，折算至10cm内纱线根数的方法。
将织物放平，把织物密度镜放在上面，使密度镜的刻度尺与某一系统纱线平行，转动螺杆，在规定的测量距离内计数纱线根数（注：
在纬斜情况下，测纬密时，原则同上；测经密时，密度镜的刻度尺应垂直于经纱方向）。
若起点位于两根纱线中间，终点位于最后一根纱线上，不足0.25根时，不计；0.25、0.75根时，作0.5根计；0.75根以上，作1根计。
通常情况下，当标志线横过织物时就可看清和计数所经过的每根纱线；若不可能，可参照方法二进行测定。
⑶方法三：
织物分析镜法
即是测定在织物分析镜窗口内所看到的纱线根数，折算至l0cm长度内所含纱线根数的方法。
先将织物放平，把织物分析镜放在上面，选择一根纱线并使其平行于分析镜窗口的一边，由此逐一计数窗口内的纱线根数。
也可计数窗口内的完全组织个数，通过织物组织分析或分解该织物，确定一个完全组织中的纱线根数：
测量距离内纱线根数=完全组织个数×一个完全组织中纱线根数+剩余纱线根数
⑷方法四：
斜线光栅密度测定法
这是一种精确度较低的密度测量方法，可作为非仲裁性试验。
对于因织物组织结构而使纱线相互重叠的品种，不适于采用此法。
按可测密度范围，斜线光栅密度镜分为数档，常用的为18～60根／cm。
按被测织物密度的估计数，选择合适的斜线光栅密度镜。
测定时先将织物放平，再将斜线光栅密度镜放于织物上，使密度镜的长边与被测纱线平行，这时会出现接近对称的光带曲线花纹，它们的交叉处短臂所指刻度读数即为织物每厘米的纱线根数。
1．3结果计算
✧记录测量结果，经、纬向均不少于5个数据，并换算出10cm长度内所含纱线的根数。
✧分别计算经纬密的平均数，结果精确至0.1根/l0cm。
✧当织物是由间隔稀密不同的大面积图案组成时，则应测定并记录各个区域中的密度值。
2．织物缩水率试验
2．1试样准备
（1）裁取500mrn×500mm试样1块。
（2）用与试样色泽相异的细线，在试样经、纬向各做3对标记，如图3-2。
2．2试验步骤
（1）将试样在标准大气中（温度20℃±2℃、相对湿度65％±3％；非仲裁性试验，温度20℃±2℃、相对湿度65％±5％）平铺于工作台调湿至少24h。
（2）将调湿后的试样无张力地平放在工作台上，依次测量各对标记间的距离，精确到1mm。
图3-2试样标记
（3）把试样按GB8629规定的5A程序处理，试样和陪衬物质量共为lkg，其中试样不能超过总质量的一半，实验时加入lg／L的洗涤剂（洗涤剂应在50℃以下的水中充分溶解后再在循环开始前加入洗液中），泡沫高度不应超过3cm，水的硬度（以碳酸钙计）不超过5mg／kg。
（4）处理后的试样无张力地平放在工作台上，置于室内自然晾干。
（5）按
（1）和
（2）的要求重新调湿和测量。
2．3结果的计算与表示
分别计算试样长度方向（经向或纵向）、宽度方向（纬向或横向）的原始尺寸和最终尺寸的平均值，精确至lmm。
计算尺寸变化占原始尺寸平均值的百分率，精确至0.1％。
尺寸变化率＝
×100％
式中：
L１为样品试验前测量经向或纬向两标记间距离的三个原始测量数据的平均值（ｍｍ）
L2为样品试验后测量经向或纬向两标记间距离的三个原始测量数据的平均值（mｍ）
试验结果以负号
（一）表示尺寸减少（试样收缩），以正号（+）表示尺寸增加（试样伸长）。
3．织物中经纬纱织缩率的测定
3．1测试原理
从标记过已知长度的织物试样上，拆下纱线，在规定初张力作用下使之伸直，测量其长度，计算出织缩率或回缩率：
伸直张力大小见下表3-2：
表3-2织缩率测定时采用的伸直张力
纱线类型
线密度（tex）
伸直用张力（cN）
棉纱、棉型纱
≤7
＞7
0.75×Tt
（0.2×Tt）+4
粗梳毛纱、精梳毛纱
毛型纱、中长型纱
15~60
61~300
（0.2×Tt）+4
（0.07×Tt）+12
非变形长丝纱
各种线密度
0.5×Tt
3．2试样准备
将经过16h以上调湿的织物试样摊平，去除折皱。
在织物上画出标记长度为250cm，宽度含10根以上纱线的长方形。
经向2块，纬向3块。
裁剪长度大于250cm。
当检验提花织物时，必须保证在复杂花纹的完全组织中抽取试验用的纱线。
3．3测试方法
3．3．1拆纱
用分析针从试样中部拨出最外侧的1根纱线，两端各留约lcm仍交织着的长度。
从交织着的纱线中拆下纱线一端（防止退捻）并置人1个夹钳中，使纱线的标记处与基准线重合，然后闭合夹钳，再从织物中拆下纱的另一端，用同样方法置入另一夹钳。
3．3．2测量伸直纱线长度
使2只夹钳分开，逐渐达到预定张力后测量纱线的伸直长度，每块织物测10根（为1个测定组）。
3．3．3结果的计算和表示
先计算每块织物试样测定组纱线（10根）的平均伸直长度，精确到小数点后1位。
用下式计算各组的织缩率或回缩率，精确到小数点后2位。
T=
×100％
C=
×100％
式中：
T为织缩率（％）；C为回缩率（％）；L为从试样中拆下的10根纱线的平均伸直长度（mm）；L0为标样长度（mm），即织物试样上的标记长度。
根据各组织缩率值分别计算经纱和纬纱的平均织缩率。
4．织物中经纬纱线密度的测定
从长方形的织物中拆下纱线，测定其中部分的伸直长度和质量（质量应在标准大气调湿后测定），根据质量与伸直长度总和计算线密度。
4．1试样
从调湿过的样品中裁剪含有不同部位的长方形度样至少2块，裁剪代表不同纬纱管的长方形试样至少5块，试样长度约为250mm，宽度至少应包括50根纱线。
4．2试验步骤
（1）分离纱线和测量长度
根据纱线的种类和线密度，选择并调整好伸直张力（见表3-2），从每块试样中拆下并测定10根纱线的伸直长度（精确至0.5mm），然后再从每块试样中拆下至少40根与同一试样中已测取长度的10根纱线形成一组。
（2）测定纱线质量
将经纱一起称重，纬纱50根一组分别称重。
称重前，试样需在标准大气条件下预调湿4h，调湿24h。
4．3结果计算和表示
Tt=
式中：
纱线质量以g为单位；纱线总长度为平均伸直长度（mm）与称重纱线根数的乘积。
五、思考题
1．如何通过织物结构分析估算其织物重量，并与实测重量比较说明误差原因。
2．织物的缩水性与纤维的何种特性有密切的关系?
为什么?
3．影响织物缩水性的因素有那些?
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