張惠芳，韓謝穎，朱文靜，祝成炎

(浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

紋理縐組織復(fù)合設(shè)計原理及清晰度分析

張惠芳，韓謝穎，朱文靜，祝成炎

(浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

介紹了縐組織與紋理組織的復(fù)合設(shè)計原理及方法，利用復(fù)合原理將普通縐組織與紋理組織進行復(fù)合設(shè)計，以形成新穎獨特且具有紋理外觀效果的新組織，并對不同穿綜比例的具有花紋、樹皮、水紋、菱形等紋理外觀效果的復(fù)合組織進行了清晰度的分析。

紋理組織；縐組織；復(fù)合設(shè)計

目前，縐組織織物在面料市場上大行其道，除了真絲產(chǎn)品，化纖仿麻等產(chǎn)品也大量應(yīng)用縐組織，為滿足消費者對紡織品日漸提升的個性化、品質(zhì)需求，縐組織的設(shè)計要求也在不斷提高。本研究試圖在常規(guī)縐組織的基礎(chǔ)上，將縐組織與之前設(shè)計好的紋理組織進行復(fù)合設(shè)計，以形成各種具有紋理效應(yīng)的組織。

1 普通縐組織設(shè)計

普通縐組織的設(shè)計為了達(dá)到一個較好的外觀效果，常采用省綜設(shè)計法[1-2]，設(shè)計時需要注意以下幾點：組織效果要均勻，不能出現(xiàn)一個方向上的紋路、暗塊或亮塊面；浮長線分布要均勻一致，一般情況下浮長線不宜過長，以免破壞顆粒凹凸的外觀效果。普通縐組織通常具“花紋”“樹皮”“水紋”等自然風(fēng)格。

2 縐組織及紋理組織的復(fù)合設(shè)計原理

2.1 普通縐組織的設(shè)計

根據(jù)所需要求，設(shè)普通縐組織矩陣為w1，其紋板矩陣為d1、穿綜矩陣為c1，經(jīng)緯循環(huán)數(shù)為Rcj、Rcw，綜片數(shù)為h1。

2.2 確定被復(fù)合的紋理組織

在確定紋理組織時，要注意與普通縐組織的經(jīng)、緯循環(huán)數(shù)最好為倍數(shù)關(guān)系，以減少最終復(fù)合組織的經(jīng)、緯循環(huán)數(shù)。根據(jù)所需紋理效應(yīng)的要求，選擇紋理組織，設(shè)紋理組織矩陣為w2，其紋板矩陣為d2、穿綜矩陣為c2，經(jīng)緯循環(huán)數(shù)為Rgj、Rgw，綜片數(shù)為h2。

2.3 縐組織與紋理組織的復(fù)合

普通縐組織與紋理組織的復(fù)合過程如下：在已存儲的縐組織中選擇想要復(fù)合的縐組織，然后根據(jù)所需要產(chǎn)生的紋理效果圖來選擇相應(yīng)的紋理組織。最后選擇兩個組織所需復(fù)合的比例。復(fù)合組織的綜片數(shù)為：

2.3.1 綜片分區(qū)

全部綜片分為2個區(qū)，正常情況下，普通縐組織穿前區(qū)，紋理組織穿后區(qū)，前后區(qū)的綜片數(shù)分別為h1、h2。

2.3.2 確定穿綜法和紋板組織

2.3.2.1 確定前后區(qū)穿綜比例

2017年9月9日，他剛陪兩個孩子過完他們15歲的生日。關(guān)于孩子的培養(yǎng)，他和妻子有個約定：孩子12歲以前，你多管一點；12歲以后交給我來管。后來，這個時間又延到了15歲。只是這一次，“不靠譜”的爸爸又要爽約了！

即確定最終組織中普通縐組織和紋理組織之間的比例。根據(jù)最終紋理的清晰效果，前后區(qū)的穿綜比例一般可選擇1∶1、1∶2、1∶3、2∶2等。

2.3.2.2 計算復(fù)合組織的經(jīng)紗和緯紗數(shù)[3]復(fù)合組織的經(jīng)紗循環(huán)數(shù)Rj為：

式(2)中：Rj表示復(fù)合組織經(jīng)紗循環(huán)數(shù)；A、B表示組織復(fù)合的比例；C表示最小公倍數(shù)。

復(fù)合組織的緯紗循環(huán)數(shù)Rw為：

2.3.2.3 確定紋板組織[4]

根據(jù)以上算法可得出復(fù)合組織的穿綜矩陣與紋板矩陣的表示方法。復(fù)合組織的穿綜矩陣c可表示為：

式(4)中：c11和c22是從組織c1、c2和復(fù)合比例A∶B出來的，其方法是按復(fù)合比例A∶B分別在穿綜規(guī)律矩陣中插入“0”元素列。

該算法表示將綜片分為前區(qū)和后區(qū)，前區(qū)穿常規(guī)縐組織，后區(qū)穿紋理組織。前區(qū)的穿法根據(jù)組織復(fù)合的比例來穿，將縐組織的綜絲穿入前區(qū)綜框內(nèi)，其中每根綜絲的間隔即是紋理組織需要穿入的復(fù)合比例數(shù)。后區(qū)的穿法同前區(qū)的穿法。例如，取2個組織比例為1∶2，則穿綜時按前區(qū)1根經(jīng)絲再后區(qū)2根經(jīng)絲這一比例進行。在前后區(qū)則分別按普通縐組織和紋理組織的穿法穿入。

復(fù)合組織的紋板矩陣d可表示為：

式(5)中：d11和d22是由d1、d2和緯紗循環(huán)數(shù)Rw計算得出的，其方法是將矩陣d1、d2分別在縱向疊加，直到行數(shù)等于Rw。

2.3.2.4 確定最終的復(fù)合組織

確定了穿綜和紋板組織，最終得到紋理縐組織。以組織復(fù)合比例1∶2為例，用紋理縐組織自動化設(shè)計系統(tǒng)V1.0將縐組織與紋理組織進行復(fù)合。

首先選擇一個普通縐組織，其經(jīng)緯循環(huán)數(shù)均為120，綜片數(shù)為6(圖1)；再選擇一個樹皮紋理組織，其經(jīng)緯循環(huán)數(shù)均為20，綜片數(shù)為12(圖2)。那么按照1∶2比例復(fù)合可得到復(fù)合組織經(jīng)循環(huán)數(shù)為360，緯循環(huán)數(shù)為120，綜片數(shù)為18，復(fù)合的紋理縐組織見圖3。

從圖3可以看出，縐組織和樹皮紋理組織復(fù)合后最終組織的效果與樹皮的外觀效果很相似，呈現(xiàn)出多層次明暗相間的樹皮組織。

3 復(fù)合組織效果分析

3.1 花形紋理組織與縐組織的復(fù)合

復(fù)合組織設(shè)計過程中會有許多因素直接影響組織效果，在此主要針對穿綜比例不同對其組織效果影響作定性分析。通過紋理縐組織的復(fù)合原理和復(fù)合設(shè)計方法，將縐組織與花紋組織進行不同穿綜比例的復(fù)合，穿綜比例分別定為1∶1、1∶2、1∶3、2∶2。圖4是縐組織及其與20×20花形紋理組織按照不同穿綜比例的復(fù)合組織模擬圖?？梢钥闯?，按照1∶1復(fù)合的組織紋理較清晰，按照1∶2復(fù)合的組織紋理清晰，按照1∶3復(fù)合的組織紋理很清晰，按照2∶2復(fù)合的組織紋理效果不夠清晰。

圖1 縐組織上機示意Fig.1 Looming draft of crepe weave

圖2 樹皮紋理組織上機示意Fig.2 Looming draft of tree bark weave

圖3 縐組織與樹皮紋理組織復(fù)合上機示意Fig.3 Looming draft of compound weave of crepe and tree bark

圖4 縐組織與20×20花形紋理組織不同比例復(fù)合模擬Fig.4 Different compound mimic diagram of crepe weave and 20×20 fl ower pattern vein weave

圖5 縐組織與20×20菱形紋理組織不同比例復(fù)合模擬Fig.5 Different compound mimic diagram of crepe weave and 20×20 argyles vein weave

3.2 菱形紋理組織與縐組織的復(fù)合

圖5為20×20菱形紋理組織及其與縐組織分別按照不同穿綜比例復(fù)合形成的復(fù)合組織模擬圖?？梢钥闯觯凑?∶1復(fù)合的組織紋理較清晰，按照1∶2復(fù)合的組織紋理清晰，按照1∶3復(fù)合的組織紋理很清晰，按照2∶2復(fù)合的組織紋理效果不夠清晰。

3.3 水波紋理組織與縐組織的復(fù)合

圖6中的a～e圖分別為水波紋理組織及其與縐組織按照不同比例復(fù)合形成的復(fù)合組織模擬圖。可以看出，按照1∶1復(fù)合的組織紋理較清晰，按照1∶2復(fù)合的組織紋理清晰，按照1∶3復(fù)合的組織紋理很清晰，按照2∶2復(fù)合的組織紋理效果的清晰度有點模糊。

3.4 樹皮紋理組織與縐組織的復(fù)合

圖7中的a～e圖分別為樹皮紋理組織及其與縐組織不同比例復(fù)合形成的復(fù)合組織模擬圖?？梢钥闯觯凑?∶1復(fù)合的組織紋理較清晰，按照1∶2復(fù)合的組織紋理清晰，按照1∶3復(fù)合的組織紋理很清晰，按照2∶2復(fù)合的組織紋理效果不夠清晰。

4 結(jié) 語

1)為實現(xiàn)縐組織的計算機自動化復(fù)合和上機圖的計算機自動化生成，在研究普通縐組織形成原理的基礎(chǔ)上，分析縐組織結(jié)構(gòu)特征，借助數(shù)學(xué)矩陣，設(shè)計了縐組織生成模型，且該模型能運用于紋理組織和復(fù)合組織上機圖的生成。

2)通過對組織復(fù)合方法的研究，建立組織復(fù)合模型，并在紋理縐組織自動化設(shè)計中予以實現(xiàn)，將縐組織與所設(shè)計的4類紋理組織分別按照不同比例進行復(fù)合，產(chǎn)生紋理縐組織。

3)通過對紋理縐組織模擬圖的比較分析，定性分析了不同復(fù)合比例對組織紋理清晰度的影響。在織物組織設(shè)計中，建立了合適的數(shù)學(xué)模型、由計算機自動設(shè)計相對繁瑣的組織，具有較大的發(fā)展前景，本研究所設(shè)計的紋理縐組織自動化系統(tǒng)便大大簡化了紋理組織的設(shè)計。

圖6 縐組織與20×20水波紋理組織不同比例復(fù)合模擬圖Fig.6 Different compound mimic diagram of crepe weave and 20×20 water vein weave

圖7 縐組織與20×20樹皮紋理組織不同比例復(fù)合模擬Fig.7 Different compound mimic diagram of crepe weave and 20×20 tree bark vein weave

[1]張長江，許鶴群.縐組織省綜設(shè)計在微型計算機上的實現(xiàn)[J].中國紡織大學(xué)學(xué)報，1989(15)：45-49.

[2]李枚萼，鄭飛.用省綜法設(shè)計縐組織上機圖CAD的再實踐[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報，1992(3)：9-13.

[3]祝成炎.小花紋的組織復(fù)合設(shè)計與應(yīng)用[J].紡織學(xué)報，2003(1)：53-54.

[4]韓謝穎，田偉，劉鵬，等.苔絨縐組織的自動化設(shè)計方法及CAD實現(xiàn)[J].絲綢，2010(10)：22-25.

Compound design principle and intelligibility analysis of veined crepe weave

ZHANG Hui-fang, HAN Xie-ying, ZHU Wen-jing, ZHU Cheng-yan
(College of Material & Textile Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

This thesis introduced the principle and method of the compound design about the crepe weave and veining structure. In order to form a new and unique fabric structure with veining appearance and effects, this thesis used the compound principle to design the normal crepe weave and veining structure, and analyzed the definitions of several compound structures with different drafting proportions and veining appearances and effects, such as the flower pattern, tree bark, water wave and argyles structures.

Vein weave; Crepe weave; Compound design

TS106.592

A

1001-7003(2011)04-0040-04

2010-12-22

國家科技支撐計劃項目(2008C11071-2)；長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃(IRT0654)

張惠芳(1986― )，女，碩士研究生，研究方向為產(chǎn)業(yè)用紡織品和紡織CAD。通訊作者：祝成炎，教授，博導(dǎo)，cyzhu@zstu.edu.cn。