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(jì)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(jì)原理及方法，利用復(fù)合原理將普通縐組織與紋理組織進(jìn)行復(fù)合設(shè)計(jì)，以形成新穎獨(dú)特且具有紋理外觀效果的新組織，并對(duì)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(jìn)行了清晰度的分析。

紋理組織；縐組織；復(fù)合設(shè)計(jì)

目前，縐組織織物在面料市場(chǎng)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(fèi)者對(duì)紡織品日漸提升的個(gè)性化、品質(zhì)需求，縐組織的設(shè)計(jì)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(jì)好的紋理組織進(jìn)行復(fù)合設(shè)計(jì)，以形成各種具有紋理效應(yīng)的組織。

1 普通縐組織設(shè)計(jì)

普通縐組織的設(shè)計(jì)為了達(dá)到一個(gè)較好的外觀效果，常采用省綜設(shè)計(jì)法[1-2]，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：組織效果要均勻，不能出現(xiàn)一個(gè)方向上的紋路、暗塊或亮塊面；浮長(zhǎng)線分布要均勻一致，一般情況下浮長(zhǎng)線不宜過(guò)長(zhǎng)，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(jì)原理

2.1 普通縐組織的設(shè)計(jì)

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(shí)，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(guò)程如下：在已存儲(chǔ)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(lái)選擇相應(yīng)的紋理組織。最后選擇兩個(gè)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(gè)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(gè)孩子過(guò)完他們15歲的生日。關(guān)于孩子的培養(yǎng)，他和妻子有個(gè)約定：孩子12歲以前，你多管一點(diǎn)；12歲以后交給我來(lái)管。后來(lái)，這個(gè)時(shí)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(jì)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(lái)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(lái)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(gè)組織比例為1∶2，則穿綜時(shí)按前區(qū)1根經(jīng)絲再后區(qū)2根經(jīng)絲這一比例進(jìn)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(jì)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(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)V1.0將縐組織與紋理組織進(jìn)行復(fù)合。

首先選擇一個(gè)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(gè)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(jiàn)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(jì)過(guò)程中會(huì)有許多因素直接影響組織效果，在此主要針對(duì)穿綜比例不同對(duì)其組織效果影響作定性分析。通過(guò)紋理縐組織的復(fù)合原理和復(fù)合設(shè)計(jì)方法，將縐組織與花紋組織進(jìn)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(jī)示意Fig.1 Looming draft of crepe weave

圖2 樹皮紋理組織上機(jī)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(jī)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?，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。

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?？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)合的組織紋理效果的清晰度有點(diǎn)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?，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。

4 結(jié) 語(yǔ)

1)為實(shí)現(xiàn)縐組織的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化復(fù)合和上機(jī)圖的計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(jì)了縐組織生成模型，且該模型能運(yùn)用于紋理組織和復(fù)合組織上機(jī)圖的生成。

2)通過(guò)對(duì)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(dòng)化設(shè)計(jì)中予以實(shí)現(xiàn)，將縐組織與所設(shè)計(jì)的4類紋理組織分別按照不同比例進(jìn)行復(fù)合，產(chǎn)生紋理縐組織。

3)通過(guò)對(duì)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(duì)組織紋理清晰度的影響。在織物組織設(shè)計(jì)中，建立了合適的數(shù)學(xué)模型、由計(jì)算機(jī)自動(dòng)設(shè)計(jì)相對(duì)繁瑣的組織，具有較大的發(fā)展前景，本研究所設(shè)計(jì)的紋理縐組織自動(dòng)化系統(tǒng)便大大簡(jiǎn)化了紋理組織的設(shè)計(jì)。

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(zhǎng)江，許鶴群.縐組織省綜設(shè)計(jì)在微型計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)紡織大學(xué)學(xué)報(bào)，1989(15)：45-49.

[2]李枚萼，鄭飛.用省綜法設(shè)計(jì)縐組織上機(jī)圖CAD的再實(shí)踐[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào)，1992(3)：9-13.

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

[4]韓謝穎，田偉，劉鵬，等.苔絨縐組織的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法及CAD實(shí)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(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2008C11071-2)；長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(IRT0654)

張惠芳(1986― )，女，碩士研究生，研究方向?yàn)楫a(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。