張愛丹， 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)

組合全顯色提花織物具有色彩仿真度高，呈色穩(wěn)定的技術(shù)優(yōu)勢[1-3]，但織物表面紋路規(guī)則平整，變化不足。賦予機(jī)織物豐富肌理質(zhì)感的設(shè)計方法很多，如利用織物組織產(chǎn)生不同織縮對比、不同收縮性能或形狀紗線的組合運用，亦或是采用各種后整理技術(shù)等[4-6]。然而，為不影響組合全顯色組織結(jié)構(gòu)對圖像色彩的仿真表現(xiàn)，本文在組合全顯色織物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上結(jié)合紋理組織設(shè)計，使其獲得多層次的觸覺肌理效果。本文將具有促使經(jīng)緯紗線滑移形成凹凸、顆?；蚩紫兜炔煌诔Ｒ?guī)組織紋路的織物組織，稱為紋理組織，可形成肌理效果的紋理組織有蜂巢、透孔、凸條、網(wǎng)目及浮松組織等[7]。由于紋理組織交織規(guī)律獨特，一般無法與組合全顯色結(jié)構(gòu)直接結(jié)合應(yīng)用，需進(jìn)行調(diào)整或一定程度的優(yōu)化設(shè)計[8-9]。

在對傳統(tǒng)紋理組織進(jìn)行再設(shè)計時，目前已有文獻(xiàn)[10-11]采取先放大其組織循環(huán)數(shù)，使之接近組合全顯色組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)組織循環(huán)數(shù)值，之后再對長浮長區(qū)域填充間絲點的設(shè)計方法，以滿足二者之間的交織平衡。當(dāng)前研究多處于對單個紋理組織的優(yōu)化設(shè)計，雖有自由靈活的設(shè)計優(yōu)勢，卻也表現(xiàn)出較大程度的隨意性，未能充分發(fā)揮組合全顯色結(jié)構(gòu)與紋理組織相結(jié)合的綜合創(chuàng)新設(shè)計價值，因此，本文從規(guī)范化的角度探討紋理組織的系統(tǒng)設(shè)計方法，為組合全顯色提花織物提供具有系列性的紋理組織，以求進(jìn)一步拓展二者的組合設(shè)計空間。

1 設(shè)計原理

紋理組織利用交織點上下沉浮變化次數(shù)的差異形成凹凸、疏密的織物肌理效果，但出于對織物整體結(jié)構(gòu)交織平衡的考慮，紋理組織通常采用較小的組織循環(huán)數(shù)。而為使組合全顯色提花織物具有理想的色彩仿真效果，在設(shè)計過程中通常選擇組織循環(huán)數(shù)大，且交織平衡的基礎(chǔ)組織進(jìn)行影光組織庫設(shè)計。再經(jīng)多個組織庫的組合設(shè)計，使單位組合全顯色結(jié)構(gòu)組織循環(huán)中有一個方向的循環(huán)數(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大至原基礎(chǔ)組織的2～3倍。由于組織庫是基于一個規(guī)則基本組織的加強(qiáng)設(shè)計而產(chǎn)生，庫內(nèi)所有組織之間的經(jīng)緯兩向交織變化次數(shù)規(guī)律性強(qiáng)，為紋理組織的變化設(shè)計提供了較好的設(shè)計基礎(chǔ)，因此，在不考慮縮小組合全顯色結(jié)構(gòu)的組織循環(huán)數(shù)的前提下，本文采取擴(kuò)展紋理組織的循環(huán)數(shù)，并在擴(kuò)展設(shè)計過程中解決二者在交織點變化次數(shù)方面的匹配性問題。

本文借鑒影光組織庫的設(shè)計思路[12]，將其運用于紋理組織的變化設(shè)計。以一個紋理組織為基本組織，進(jìn)行組織點的加強(qiáng)設(shè)計，使其在保持與基本紋理組織經(jīng)緯交織次數(shù)不變的情況下，達(dá)到增加組織循環(huán)數(shù)的目的。組織點的加強(qiáng)設(shè)計使變化紋理組織有了經(jīng)向、緯向和經(jīng)緯雙向3種不同的組織循環(huán)數(shù)增加方向，如圖1所示。

圖1 3種組織循環(huán)數(shù)遞增設(shè)計方向Fig.1 Three design directions of increasing repeat number.(a) Basic weave; (b) Weft direction; (c) Warp direction;(d) Double direction

紋理組織的變化設(shè)計除了方向上的不同選擇之外，還有組織循環(huán)數(shù)的不同遞增倍率。以蜂巢組織為基本組織(經(jīng)向組織循環(huán)數(shù)Rj與緯向組織循環(huán)數(shù)Rw均為6), 如圖1(a)所示。進(jìn)行緯向遞增設(shè)計，產(chǎn)生經(jīng)向組織循環(huán)數(shù)不變，而緯向組織循環(huán)數(shù)成倍遞增的3個變化紋理組織，即Rj均為 6，而Rw從 6遞增為12、18和24，如圖2所示。同理，經(jīng)向和經(jīng)緯雙向組織循環(huán)數(shù)的遞增設(shè)計，前者緯向組織循環(huán)數(shù)保持不變，經(jīng)向成倍遞增，如圖3所示；后者經(jīng)緯兩向的組織循環(huán)數(shù)同時成倍遞增，如圖4所示。

圖2 緯向遞增設(shè)計(Rj=6)Fig.2 Three texture weaves with increasing repeat number in weft direction(Rj=6)

圖3 經(jīng)向遞增設(shè)計(Rw=6)Fig.3 Three texture weaves with increasing repeat number in warp direction(Rw=6)

圖4 經(jīng)緯雙向遞增設(shè)計Fig.4 Texture weaves with increasing repeat number in two directions

從上述設(shè)計可知，當(dāng)變化紋理組織的緯向組織循環(huán)數(shù)按倍率遞增時，經(jīng)向交織變化次數(shù)不變，而緯向交織變化次數(shù)成倍遞減；當(dāng)經(jīng)向組織循環(huán)數(shù)按倍率遞增時，緯向交織變化次數(shù)不變，而經(jīng)向交織變化次數(shù)成倍遞減；經(jīng)緯雙向組織循環(huán)數(shù)按倍率遞增時，兩向的交織變化次數(shù)同時成倍遞減。組織循環(huán)數(shù)與交織變化次數(shù)之間成反比例關(guān)系。

2 紋理效果實驗

2.1 紋理組織設(shè)計

為驗證上述設(shè)計方法的實際應(yīng)用效果，進(jìn)行織物樣品設(shè)計與織造。選用蜂巢與透孔2類紋理組織為基礎(chǔ)組織，設(shè)計系列變化紋理組織。其中蜂巢組織3種，其經(jīng)向與緯向組織循環(huán)數(shù)相同，且分別為6、12、16(分別用F1、F2、F3表示)，如圖5(a)～(c)所示；透孔組織2種，其組織循環(huán)數(shù)分別為Rj=6，Rw=8和Rj=Rw=16(分別用T1、T2表示)，如圖5(d)～(e)所示。

圖5 5種基本紋理組織Fig.5 Five basic texture weaves

圖6 基于蜂巢組織的織物樣品Fig.6 Fabric samples of honeycomb weaves

以上述5個組織為基礎(chǔ)組織，設(shè)計緯向組織循環(huán)數(shù)遞增的織物組織5組，共計17個，具體如表1所示。此外，以透孔組織(見圖5(e))為基礎(chǔ)組織設(shè)計了2個經(jīng)緯雙向遞增的變化透孔組織，其組織循環(huán)數(shù)分別為Rw=Rj=32和Rw=48，Rj=32。

表1 緯向組織循環(huán)數(shù)遞增設(shè)計Tab.1 Incremental design of weave repeat number in weft direction

注：“—”表示未發(fā)現(xiàn)。

2.2 織物規(guī)格

本文采用3組色緯和1組白經(jīng)交織設(shè)計織物樣品。其他具體工藝參數(shù)：經(jīng)紗為桑蠶絲，線密度為23.3 dtex × 2，緯紗為棉紗，線密度為73.8 dtex × 2，經(jīng)密為1 100根/(10 cm)，緯密為630根/(10 cm)。3組緯紗顏色依次為黑色、藍(lán)色和橙色，排列比為1∶1∶1，3組色緯均常規(guī)織造。

2.3 織物效果分析與討論

圖6示出19塊織物樣品，其中以蜂巢為基礎(chǔ)組織的織物樣品10塊，分為3組，分別見圖6(a)～(c)、圖6(d)～(g)和圖6(h)～(j)；以透孔為基本組織的織物樣品9塊，分為2組，見圖7(a)～(d)和圖7(e)～(i)。

從織物樣品肌理效果的顯著程度來看，當(dāng)經(jīng)緯兩向的組織循環(huán)數(shù)均小于12時，織物肌理效果不明顯，如圖6(a)和圖7(a)所示，且手感硬；當(dāng)經(jīng)緯兩向中有一個方向的組織循環(huán)數(shù)大于或等于16時，織物肌理效果趨于顯著，手感適中；而當(dāng)一個方向的組織循環(huán)數(shù)達(dá)到36或48時，織物肌理效果十分凸顯，如圖6(g)、(j)和圖7(g)、(i)所示，且織物手感趨于柔軟。

實驗結(jié)果表明，紋理組織的循環(huán)數(shù)與其織物肌理效果的顯著程度成正比，但因組織循環(huán)數(shù)與經(jīng)緯交織變化次數(shù)之間成反比關(guān)系，即隨著組織循環(huán)數(shù)的遞增，織物交織結(jié)構(gòu)變得更加松散，因此，設(shè)計過程中應(yīng)協(xié)調(diào)好組織循環(huán)數(shù)與經(jīng)緯交織次數(shù)之間的比值關(guān)系。此外，值得注意的是透孔組織織物，主要表現(xiàn)為紋理感趨于顯著，而空隙效應(yīng)并沒有明顯提升。這是由于織物樣品經(jīng)緯密度高，紗線能夠位移的空間極為限，致使透孔效應(yīng)無法有效形成。

通過組織循環(huán)數(shù)的遞增擴(kuò)展，可滿足組合全顯色提花織物對不同組織循環(huán)數(shù)、經(jīng)緯交織次數(shù)紋理組織設(shè)計要求的同時，增添對肌理效果不同顯著程度的選擇，且這種遞增變化是基于同一種肌理效果。

圖7 基于透孔組織的織物樣品Fig.7 Fabric samples of mock leno weaves

3 應(yīng)用設(shè)計

3.1 設(shè)計流程

根據(jù)提花織物的整體設(shè)計構(gòu)思設(shè)計一幅紋樣，再將其分離為2個紋樣圖層，分別用于組合全顯色織物結(jié)構(gòu)和紋理組織結(jié)構(gòu)。

組合全顯色部分的設(shè)計可分為3步：先將紋樣進(jìn)行分色，產(chǎn)生2幅以上分色圖，并逐一對分色圖進(jìn)行色階歸并，使色階數(shù)與所準(zhǔn)備好的組織庫數(shù)量相等；再將組織庫中的組織與分色圖中的色階一一替換，獲得單層組織圖；然后合并多幅單層組織圖，形成一幅組合全顯色織物組織圖。紋理組織結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計相對較簡單，根據(jù)需要設(shè)計系列變化紋理組織，再鋪入紋樣層的色塊中，產(chǎn)生一幅紋理組織圖。

最后，將組合全顯色組織圖和紋理組織進(jìn)行合并，形成一幅完整的織物結(jié)構(gòu)圖用于織物織造，具體主要設(shè)計流程如圖8所示。

圖8 設(shè)計流程示意圖Fig.8 Design flow diagram

3.2 設(shè)計實例

為彰顯組合全顯色組織結(jié)構(gòu)特有的高仿真表現(xiàn)力，在圖案設(shè)計方面，可選擇攝影、寫實性繪畫和設(shè)計作品；而為充分表現(xiàn)紋理組織的肌理效果，需設(shè)計具有大小不等的塊面性裝飾圖案紋樣，不宜表現(xiàn)細(xì)線條和點。要想發(fā)揮組合全顯色組織結(jié)構(gòu)和紋理組織的設(shè)計優(yōu)勢，以及二者相得益彰的織物效果，紋樣設(shè)計環(huán)節(jié)也是非常重要的。

設(shè)計實例的組合全顯色組織結(jié)構(gòu)部分，采用24枚7飛緞紋為基本組織設(shè)計組織庫，組織庫的組織點過渡方向為緯向，每次加強(qiáng)組織點數(shù)N=R/2，其中R為組織循環(huán)數(shù)，R=24，組織庫數(shù)量為39級。提花織物的其他工藝參數(shù)、織造設(shè)備等，都與紋理效果實驗部分相同。

為配合組合全顯色組織結(jié)構(gòu)的緯向過渡方向，以及考慮到提花織物經(jīng)密大于緯密的工藝設(shè)計，紋理組織采用緯向遞增設(shè)計。變化紋理組織分為2個系列，其中3種透孔紋理組織如圖9所示。其經(jīng)向組織循環(huán)數(shù)Rj均為10，緯向組織循環(huán)數(shù)Rw分別為12、24和48，均由Rj=10，Rw=6的透孔組織變化而來。原始透孔組織因循環(huán)數(shù)小，且交織變化次數(shù)相對于組合全顯色組織結(jié)構(gòu)過大，設(shè)計中不采用。

圖9 3種透孔紋理組織Fig.9 Three mock leno weaves with different increasing repeat numbers in weft direction

提花織物實物的組合全顯色部分包含3種設(shè)計效果，分別為黑白漸變色和變化細(xì)膩的視覺肌理圖案，以及藍(lán)色和橙色2色相互過渡的暈色效果；紋理組織部分包含5種效果：基于蜂巢組織的變化紋理效果2種和基于透孔組織的紋理效果3種，織物效果如圖10所示。

圖10 提花織物效果Fig.10 Jacquard fabric effect. (a) Final fabric in part; (b) Fabric effect in detail

4 結(jié)束語

為使2種結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的織物組織可自由組合應(yīng)用，處理好二者之間的交織平衡是關(guān)鍵，主要體現(xiàn)在組織循環(huán)數(shù)和經(jīng)緯兩向交織變化次數(shù)這2項參數(shù)的設(shè)置上。在組合全顯色組織結(jié)構(gòu)各設(shè)計參數(shù)不變的情況下，提出了組織循環(huán)數(shù)遞增擴(kuò)展的設(shè)計方法，并結(jié)合方向性和倍率遞增的設(shè)計概念，較為全面地探討了紋理組織的衍生設(shè)計。通過對小循環(huán)紋理組織的多方向和多倍率擴(kuò)展設(shè)計，實現(xiàn)了紋理組織與全顯色組織庫在組織循環(huán)數(shù)、組織點過渡方向和組織點遞增數(shù)率等設(shè)計因素上的全方位匹配，進(jìn)一步拓展了組合全顯色數(shù)碼提花織物的創(chuàng)新設(shè)計空間。

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