張愛(ài)丹， 周 赳

(浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院、絲綢學(xué)院， 浙江 杭州 310018)

組合全顯織物結(jié)構(gòu)是指由2組或2組以上具有相同組織結(jié)構(gòu)特征，但組織起始點(diǎn)位置不同的影光組織構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，并具有組合非遮蓋的交織特點(diǎn)。組合全顯結(jié)構(gòu)通過(guò)結(jié)合織物紗線的原色混合理論，在單層織物結(jié)構(gòu)條件下，充分滿足了提花織物的色彩仿真設(shè)計(jì)需求，在降低色彩仿真類提花織物紋制工藝設(shè)計(jì)難度的同時(shí)，為織物效果創(chuàng)新提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間[1-2]。

根據(jù)提花機(jī)織物組織結(jié)構(gòu)的構(gòu)成原理，同向紗線之間存在遮蓋、部分遮蓋和非遮蓋3種結(jié)構(gòu)關(guān)系，而其中只有非遮蓋關(guān)系符合組合全顯提花織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求[3]。為避免產(chǎn)生遮蓋和部分遮蓋2種組織關(guān)系，在組合結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)了全顯色技術(shù)點(diǎn)，可將一般的組合組織轉(zhuǎn)化為具有非遮蓋結(jié)構(gòu)特性的組合組織[4]。由于全顯色技術(shù)點(diǎn)在形式上類似一種織物組織，因此本文中將其命名為全顯技術(shù)組織。全顯技術(shù)組織在為多組影光組織的組合全顯色創(chuàng)造一種相對(duì)穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)關(guān)系的同時(shí)，對(duì)組合結(jié)構(gòu)的顯色規(guī)律造成一定影響。

目前，已有文獻(xiàn)驗(yàn)證了二緯組合全顯織物結(jié)構(gòu)中的全顯技術(shù)組織，具有避免因隨機(jī)遮蓋造成的織物偏色與防止織物色過(guò)渡斷檔的作用[5]；以及在單層黑白仿真提花織物設(shè)計(jì)中，具有調(diào)節(jié)織物結(jié)構(gòu)緊密度的效用[6]。而在研究組合全顯結(jié)構(gòu)的織物顯色特征的文獻(xiàn)中[7-8]，全顯技術(shù)組織只是作為一種組合全顯結(jié)構(gòu)模式的構(gòu)成要素，并未成為研究對(duì)象。既然全顯技術(shù)組織本身就是一種特殊的織物組織，其存在必然對(duì)組合組織結(jié)構(gòu)的織物混色規(guī)律產(chǎn)生影響，因此，為了解全顯技術(shù)組織在組合全顯結(jié)構(gòu)織物顯色方面的作用機(jī)制，本文對(duì)采用不同全顯技術(shù)組織的三緯組合織物結(jié)構(gòu)的織物顯色效果進(jìn)行比較研究，為三緯組合全顯織物結(jié)構(gòu)中全顯技術(shù)組織的優(yōu)選設(shè)計(jì)提供參考。

1 三緯組合全顯織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

三緯組合全顯織物結(jié)構(gòu)由3組具有相同組織結(jié)構(gòu)特征，但組織起始點(diǎn)位置不同的影光組織構(gòu)成，適用于由1組經(jīng)和3組緯交織的數(shù)碼提花織物設(shè)計(jì)。三緯組合全顯織物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)組織一般以緞紋為主，組織點(diǎn)的過(guò)渡方向?yàn)榫曄颍M織循環(huán)數(shù)為10～32枚之間[9]?；A(chǔ)組織起始點(diǎn)位置以均勻分布為設(shè)計(jì)原則，同時(shí)兼顧經(jīng)向浮長(zhǎng)。以10枚3飛緞紋組織為例，首先將起始點(diǎn)位置為(1，1)的3個(gè)基礎(chǔ)組織，沿經(jīng)向按1∶1∶1的排列比逐緯一一組合，第1個(gè)組織保持不動(dòng)，其他2個(gè)向右逐點(diǎn)平移，直至3組基礎(chǔ)組織分布相對(duì)均勻，且經(jīng)向最長(zhǎng)浮長(zhǎng)最短，結(jié)果如圖1所示。

圖1 3組基礎(chǔ)組織起始點(diǎn)設(shè)計(jì)方法Fig.1 Design method of three basic weaves with different starting weave point. (a) Combination with repetition; (b) Combination with different starting points

利用組織點(diǎn)的正反配置設(shè)計(jì)三緯組合織物結(jié)構(gòu)的全顯技術(shù)組織，在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中，三緯組合組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了多種全顯色技術(shù)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法。因在設(shè)計(jì)組合全顯組織庫(kù)時(shí)，全顯色技術(shù)點(diǎn)需是緯組織點(diǎn)[10]，所以全顯技術(shù)組織不同不僅會(huì)直接影響組織庫(kù)的組織數(shù)量，同時(shí)會(huì)造成組合組織結(jié)構(gòu)交織次數(shù)的輕微波動(dòng)，從而影響組合組織結(jié)構(gòu)的織物顯色效果。

2 三緯組合全顯織物混色實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)前期對(duì)一緯全顯織物顯色規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，16枚緞紋組織具有最平穩(wěn)的織物顯色效果[11]，因此本文實(shí)驗(yàn)以16枚5飛緞紋為基礎(chǔ)組織，進(jìn)行三緯組合織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

首先，根據(jù)組合組織點(diǎn)均勻分布的原則，設(shè)計(jì) 3種起始點(diǎn)位置分別為(1，1)、(1，13)、(1，9)的基礎(chǔ)組織W1,1、W1,13和W1,9，如圖2所示。

圖2 基礎(chǔ)組織Fig.2 Basic weaves

其次，根據(jù)成正反對(duì)比配置組織點(diǎn)數(shù)量的多少，設(shè)計(jì)3種全顯技術(shù)組織：1)一緯一點(diǎn)，每相鄰兩緯都有1對(duì)組織點(diǎn)成正反配置，具體設(shè)計(jì)方法是取各自基礎(chǔ)組織的經(jīng)面組織(見(jiàn)圖3)；2)一緯二點(diǎn)，每相鄰兩緯都有2對(duì)組織點(diǎn)成正反配置，其設(shè)計(jì)方法是每一橫行從相鄰的上、下行各取一個(gè)經(jīng)組織點(diǎn)作為全顯技術(shù)點(diǎn)(見(jiàn)圖4)；3)一緯四點(diǎn)，在一緯二點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，形成每一橫行有4個(gè)全顯技術(shù)點(diǎn)(見(jiàn)圖5)。

圖3 一緯一點(diǎn)全顯技術(shù)組織Fig.3 Full-color weaves with a weft interlacing point in one weft

全顯技術(shù)組織中經(jīng)組織點(diǎn)部分為設(shè)計(jì)組織庫(kù)時(shí)增加組織點(diǎn)的區(qū)域，而緯組織點(diǎn)為全顯技術(shù)點(diǎn)；每個(gè)基礎(chǔ)組織分別對(duì)應(yīng)一個(gè)全顯技術(shù)組織。

分別采用一緯一點(diǎn)、一緯二點(diǎn)和一緯四點(diǎn)全顯技術(shù)組織，建立3組三緯組合全顯組織庫(kù)，組織點(diǎn)過(guò)渡方向?yàn)榫曄?，每次增加的組織點(diǎn)數(shù)(M)為基礎(chǔ)組織的循環(huán)數(shù)(R)，即M=16。一緯一點(diǎn)、二點(diǎn)和四點(diǎn)

圖4 一緯二點(diǎn)全顯技術(shù)組織Fig.4 Full-color weaves with 2 weft interlacing points in one weft

圖5 一緯四點(diǎn)全顯色技術(shù)組織Fig.5 Full-color weaves with 4 weft interlacing points in one weft

全顯技術(shù)組織庫(kù)分別由15、14和12個(gè)漸變組織構(gòu)成，如圖6所示。從一緯一點(diǎn)到一緯四點(diǎn)全顯技術(shù)組織的組織庫(kù)數(shù)量(Z)的計(jì)算公式分別為Z=R- 1、Z=R-2和Z=R-4。

上述3種組織庫(kù)在實(shí)際應(yīng)用中，可分別產(chǎn)生153、143和123種組合組織。由于組合組織數(shù)量龐大，本文僅從中選取3種最典型的組合組織形式，分別為一緯漸變、二緯組合和三緯組合漸變。一緯漸變指同一組織庫(kù)內(nèi)一組基礎(chǔ)組織從緯面組織漸變?yōu)榻?jīng)面組織，其他2組基礎(chǔ)組織保持為經(jīng)面組織，如圖7 所示。二緯組合漸變指2組基礎(chǔ)組織同時(shí)從緯面組織過(guò)渡為經(jīng)面組織，一組保持為經(jīng)面組織；三緯組合漸變指3組基礎(chǔ)組織同時(shí)從緯面組織漸變過(guò)渡為經(jīng)面組織。本文實(shí)驗(yàn)的3組組織庫(kù)的組合組織數(shù)量和組數(shù)見(jiàn)表1。

圖6 一緯二點(diǎn)全顯技術(shù)組織的組織庫(kù)Fig.6 Shaded-weave database with full-color weave having two weft interlacing points in one weft

圖7 基于三緯組合全顯結(jié)構(gòu)的一緯漸變示意圖Fig.7 Combination of three basic weaves with one weft gradual change

全顯技術(shù)組織類別組合組織數(shù)量/組數(shù)G1G2G3一緯顯色(R)15/142/336/3二緯組合顯色(RB)15/142/336/3三緯組合顯色(RBY)15/114/112/1共計(jì)45/398/784/7

注：G1、G2、 G3分別表示采用一緯一點(diǎn)、一緯二點(diǎn)和一緯四點(diǎn)全顯技術(shù)組織的組合組織庫(kù)； R表示紅色， B表示藍(lán)色，Y表示黃色。

2.2 織物工藝規(guī)格

以上述3種組合組織庫(kù)設(shè)計(jì)織物色卡并織造?？椢镉?組白經(jīng)和3組色緯交織而成，經(jīng)組合為23.3 dtex×2桑蠶絲，緯組合為23.3 dtex×3桑蠶絲；經(jīng)密為 1 100根/(10 cm)，緯密為 840根/(10 cm)。結(jié)合織物色彩的原色混合理論，甲、乙、丙3組緯紗分別為紅色(R)、藍(lán)色(B)和黃色(Y)，組合排列比為1∶1∶1。一緯漸變均為紅緯色漸變?yōu)榻?jīng)紗色，二緯組合漸變均為紅、藍(lán)2色組合漸變?yōu)榻?jīng)紗色，三緯組合漸變?yōu)榧t、藍(lán)、黃3色組合漸變?yōu)榻?jīng)紗色。

2.3 織物測(cè)色

實(shí)驗(yàn)織造織物17組共227塊，與表1所示的組合組織數(shù)量及組數(shù)一一對(duì)應(yīng)。其中一緯一點(diǎn)全顯技術(shù)組織織物3組，分別為一緯漸變、二緯組合漸變、三緯組合漸變各1組，如圖8所示。一緯二點(diǎn)織物7組，分別為一緯漸變、二緯組合漸變各3組和三緯組合漸變1組。一緯四點(diǎn)織物的數(shù)量與組數(shù)構(gòu)成情況與一緯二點(diǎn)相同。所有織物均采用美國(guó)X-rite愛(ài)色麗 Color i7 臺(tái)式分光測(cè)色儀進(jìn)行測(cè)色和數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集條件：顏色系統(tǒng)為CIEL*a*b*，光源為脈沖氙燈D65，觀測(cè)角度為10o，測(cè)量孔徑為25 mm。每塊織物測(cè)2次，取其平均值。

圖8 一緯一點(diǎn)組織庫(kù)的織物顯色效果Fig.8 Fabric color mixing effect of shaded-weave database with a weft interlacing points in one weft.(a) Fabric color gradual change with red weft; (b) Fabric color gradual change with red and blue wefts;(c)Fabric color gradual change with red, blue and yellow wefts

3 結(jié)果與討論

3.1 織物明度變化結(jié)果與分析

經(jīng)測(cè)色獲得織物的L*、a*、b*值，其中L*為織物色的明度值、a*為紅綠色相值、b*為黃藍(lán)色相值。通過(guò)比較織物色明度值發(fā)現(xiàn)，一緯一點(diǎn)組的織物，在三者中具有最大的明度區(qū)間值，其次是一緯二點(diǎn)和一緯四點(diǎn)，結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明全顯色技術(shù)點(diǎn)數(shù)量越少，則組織庫(kù)內(nèi)緯面組織與經(jīng)面組織的織物色的明度差別越大，如用于提花織物設(shè)計(jì)，則織物圖像的明度對(duì)比相對(duì)強(qiáng)烈。由于全顯色技術(shù)點(diǎn)為緯組織點(diǎn)，所以其數(shù)量越多，組織庫(kù)內(nèi)經(jīng)面組織的經(jīng)組織點(diǎn)則變少，影響到組織庫(kù)對(duì)圖像色彩的明度表現(xiàn)。

表2 織物的最高與最低明度值Tab.2 Max and Min L* value of fabric groups

表3 一緯漸變織物明度差Tab.3 L* differences of fabric groups with one weft color gradual change

注：“—”表示沒(méi)有對(duì)應(yīng)的組織。

表4 織物明度差均值Tab.4 Averages of L* difference of fabric groups

3.2 織物色差及其方差比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在3組全顯技術(shù)組織織物中，采用一緯二點(diǎn)技術(shù)組織的相對(duì)最為理想，可見(jiàn)全顯技術(shù)點(diǎn)的過(guò)量增加不利于織物漸變色彩效果的穩(wěn)定。由于本文實(shí)驗(yàn)對(duì)象僅為最小值組織庫(kù)，即從緯面組織到經(jīng)面組織的過(guò)渡級(jí)別數(shù)最低，所以上述表中具體的織物明度差和色差值，將隨著組織庫(kù)數(shù)量的增加而降低，但3組組織庫(kù)的織物顯色規(guī)律是不變的。

表5 織物色差及其方差均值Tab.5 Averages of fabric groups' color difference and mean of variance

4 結(jié) 論

從組織結(jié)構(gòu)圖上看，全顯技術(shù)組織在強(qiáng)化同向紗線之間的非遮蓋關(guān)系的同時(shí)，對(duì)組織影光過(guò)渡的連續(xù)性造成干擾，從而影響織物色彩的均勻混合和漸變過(guò)渡。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，全顯色技術(shù)點(diǎn)的數(shù)量不僅與組織庫(kù)中經(jīng)、緯面組織之間的織物明度差成反比，且與織物色差的離散性成正比，因此全顯色技術(shù)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)權(quán)衡考慮各方面的因素，進(jìn)行合理設(shè)置。在設(shè)計(jì)三緯組合全顯組織結(jié)構(gòu)時(shí)：基礎(chǔ)組織循環(huán)數(shù)小于16時(shí)，可考慮選擇一緯一點(diǎn)或一緯二點(diǎn)組織；大于或等于16時(shí)，可考慮選擇一緯二點(diǎn)，最多不超過(guò)一緯四點(diǎn)組織。