第四章棉织物设计第一节棉及棉型白坯织物设计凡由本色纱线织成、未经漂染、印花的织物统称为本色织物(或白坯织物)。
它包括本色棉布、棉型化纤混纺、纯纺、交织布及中长白坯织物等。
主要品种有平布、府绸、斜纹布、华达呢、哔叽、卡其、贡缎、麻纱、绒布坯九类。
一、白坯织物主要结构参数设计（一）原料的选配棉纤维对棉纱及织物性能有很大的影响。
纤维愈细，长度愈长，则成纱条干愈均匀，光泽愈佳。
可纺纱线愈细；纤维强力愈高，则成纱强力愈高，织物的牢度也愈高；纤维的弹性好，利于纺纱；纤维的整齐度高，则成纱强力与条干均匀度均提高。
目前，棉型织物中应用的化纤主要有涤纶、维纶、丙纶及粘胶纤维等。
在设计织物时，应根据用途合理采用混纺或交织，以发挥各种纤维的优良性能。
(二)纱线设计1．纱线的线密度纱线线密度的确定是织物设计的主要内容之一，应根据织物不同的特点与用途，选用适宜的纱线线密度。
如一般平布主要用作加工色布或以本色坯布出售，要求柔软舒适、坚牢耐用，所以多采用29 tex左右的中号纱。
细布、府绸等织物要求细薄光洁，布身柔软，一般采用20tex以下的细号纱。
卡其、灯芯绒等外衣织物，要求厚实、经穿、耐磨，应选用21~30 tex 或32～192 tex的纱或股线织制。
2．纱线的捻度捻度的大小与织物外观、坚牢度都有关系。
应根据织物风格、服用性能、原料品质、用作经纱或纬纱等合理地选择捻度。
一般薄型织物捻度大于中厚型织物；紧密织物大于松软织物；纱、线线密度小的织物大于纱线线密度大的织物；纤维长度短的织物大于纤维长度长的织物；经纱捻度大于纬纱捻度。
3．纱线的捻向织物中经、纬纱线捻向的配合对织物的手感、厚度、表面纹路等都有一定的影响。
采用不同捻向的经、纬纱交织的织物，纹路清晰，手感较松厚而柔软，且在印染过程中吸色较好，染色均匀。
当经、纬纱捻向相同时。
织物的手感、染色效果等正好与上述情况相反。
(三)织物组织设计白坯织物的组织一般较简单，有平纹、斜纹、缎纹、变化重平、变化方平和素地小提花等。
设计时既要考虑市场流行的需要又要考虑工厂的设备情况。
一般采用12页以内的综片数，经、纬组织循环数要求成双或为4的倍数，以便于穿筘与节约纹板。
设计组织如是小提花组织，则提花部分和地组织的配合不但与组织有关，而且与所用经纱原料、机械性能亦有关。
(四)织物密度与紧度的确定织物经、纬密度的大小和经、纬密度之间的相对关系是影响织物结构最主要的因素之一，它直接影响织物的风格、物理机械性能。
显然，经、纬密度大，织物就显得紧密、厚实、硬挺、耐磨、坚牢。
密度小，则织物稀薄、松软、透通性好。
而经密与纬密之比值对织物性能影响也很大，经纬密的比值不同，则织物风格也不同。
如平布与府绸；斜纹布、哔叽与华达呢等织物的不同，主要区别于经纬密度比值的不同。
确定织物密度与紧度的方法有理论设计法、经验法和参照法等几种。
详见第八章。
二、白坯织物的规格设计与上机计算(一)织物匹长与幅宽的确定织物匹长以m 为单位，保留一位小数。
匹长有公称匹长和规定匹长之分。
公称匹长即工厂设计的标准匹长，规定匹长即叠布后成包匹长，其等于公称匹长加上加放布长。
加放布长是为了保证棉布成包后不短于公称匹长长度，加放长度一般放在折幅和布端。
折幅加放长度一般平纹细布加放0.5％～1％左右，粗特织物与卡其类织物加放1％～1.5％左右，布端加放长度根据具体情况而定。
织物匹长一般在25~40 m 之间，并用联匹形式，一般厚织物采用2～3联匹，中等厚织物采用3～4联匹，薄织物采用4～6联匹。
织物幅宽以cm 为单位，以0.5 cm 的整数倍确定。
公称幅宽即工艺设计的标准幅宽。
幅宽与织物的产量、织机最大穿筘幅度及织物的用途有关，服用织物的幅宽与服装款式、裁剪方法等有关。
幅宽还可根据内、外销要求而变化。
本色棉布常用的幅宽系列有： 中幅／cm ：81.5，86.5，89，91.5，94，96.5，98，99，101.5，104，106.5，122。
宽幅／cm ：127，132，137，142，150，162.5，167.5。
(二)织物织缩率的确定1、定义织缩率是指织物中纱线原长与织物长度的差异对织物中纱线原长的比值，即%100121⨯-=L L L a 式中 a ——织缩率，％；L1——织物中纱线原长； L2——织物长度。
由于织物中有经、纬两个方向的纱线，故织缩率有织造长缩率和织造幅缩率之分。
%100⨯-=织物中经纱原长织物经向长度织物中经纱原长织造长缩率%100⨯-=织物中纬纱原长织物纬向长度织物中纬纱原长织造幅缩率织物中经、纬纱的缩率对织物的结构、强力、厚度、伸长、外观及原料的耗用等均有很大影响，亦为织物设计的重要项目之一。
2、织物织缩率的计算与测定方法织物织缩率的计算与测定方法有实际试测法、几何结构原理测算法、经验法、经验公式计算法等。
(1)实际试测法 工厂中通常采用此法。
其计算公式为%100⨯-=实际墨印长度实际墨印间成布长度实际墨印长度经纱织缩率%100⨯-=筘幅实际测定布幅筘幅纬纱织缩率上式中，实际墨印间成布长度是指测量的折幅长度乘以折幅数再加上织物头尾两端的实测长度。
具体设计时，可参照类似产品的资料，先确定一个近似的数值，然后经过少量试织作进一步修正，这种方法在实际工作中普遍采用。
(2)几何结构原理测算法 主要根据织物中经纬纱线线密度、织物密度从几何结构上分析，算出缩率。
采用这种方法时，首先要假设织物中纱线的截面是圆形、椭圆形、跑道形等不同形状，再根据不同形状进行理论计算，推求织物的缩率。
由于计算比较繁复，实际上很少采用。
（不讲） (3)参照法由于影响织造缩率及染整缩率的因素很多，目前还未建立准确的计算公式，故在开发新产品时，可参考类似的品种，确定经纬缩率，然后通过试织加以修正。
(三)总经根数的确定）边组织每筘穿入数地组织每筘穿入数（边经根数坯布幅宽坯布密度总经根数-⨯+⨯=110在计算总经根数时，小数不计取整数，如穿筘穿不尽时应增添根数直至穿尽为止。
如尾数为单数者，每筘穿两根的则加一根，尾数为一根或两根而每筘穿四根的则加三根或两根。
(四)筘号的确定纬纱织缩率）（每筘穿入数经纱密度公制筘号-⨯=1纬纱织缩率）（每筘穿入数经纱密度（英制）英制筘号-⨯⨯=12当计算得到的筘号不是整数时，应进行修正，选用最接近的标准筘号。
当算出的筘号与标准筘号相差±0．4号以内，可不必修改总经根数，只修改筘幅即可。
一般筘幅相差在6 mm 以内可不修正。
(五)筘幅与纬纱缩率101⨯⨯-⨯-=筘号地组织每筘穿入数）边组织每筘穿入数地组织每筘穿入数（边经根数总经根数筘幅计算值精确到两位小数。
公式中筘号的计算涉及纬缩率，故应计算出正确的筘号后再调整计算筘幅。
使用筘幅一般应小于织机最大穿筘幅度，其关系见表2所示。
表2 最大穿筘幅宽注：*代表多臂机最大穿幅度。
纬纱织缩率、筘号以及筘幅三者之间需经常进行反复修正。
(六)一平方米织物无浆干重l m 2织物无浆干重=1 m 2经纱成布干重+l m 2纬纱成布干重1001111012⨯+⨯--⨯⨯⨯=经纱总伸长率）（经纱缩率）（经总飞花率）（经纱纺出标准干重经密经纱成布干重m10011012⨯-⨯⨯=纬纱缩率）（纬纱纺出标准干重纬密纬纱成布干重m式中，m g 100/10010，公定回潮率纱线线密度干重经（纬）纱线纺出标准+⨯=标准干重计算到三位小数。
l rn 2经(纬)纱成布干重取两位小数。
1 rn 2织物无浆干重取一位小数。
总伸长率标准见表3所示。
总飞花率标准见表4所示。
(七)织物断裂强力计算织物拉伸断裂时的主要指标有：断裂强力，断裂强度，断裂伸长率、断裂功，断裂比功等。
织物拉伸断裂的结果与试条宽度和长度有关，国家标准规定：棉，棉型化纤，中长化纤织物的工作尺寸为5 cm ×20 cm 。
毛，毛型化纤织物的工作尺寸为5 cm ×10 cm 。
针织物的工作尺寸也为5 cm ×10 cm 。
断裂强力即在上述工作尺寸下，将布条拉伸至断裂时所受的力(N)。
它是评定织物内在质量的主要指标之一，也用它来评定织物经日晒，洗涤，磨损以及各种整理后对织物内在质量的影响。
根据GB/T 406-93棉本色布规定，棉布断裂强力计算公式10020⨯⋅⋅⋅=tK N P Q式中，Q ——织物断裂强力，N ；（计算的小数不计，取整数）P 0——单根纱线一等品断裂强度，cN/tex ；（查GB/T 398-1993棉本色纱） N ——织物中纱线标准密度，根/10cm ； K ——织物中纱线强力的利用系数；（查GB/T 406-1993棉本色布） t ——纱线特数，tex 。
(八)浆纱墨印长度的计算浆纱墨印长度表示织成一匹布所需要的经纱长度。
经纱织缩率织物匹长浆纱墨印长度-=1(九)用纱量的计算用纱量是考核技术和管理的综合指标，直接影响工厂的生产成本。
计算用纱量时，必须正确处理好用纱龟与质量之间的关系。
用纱量定额以生产百米织物所耗用经纬纱的千克数来表示。
经纱回丝率）（经纱伸长率）（经纱缩率）（）自然缩率及放码损失率（总经根数线密度）经纱（线）用纱量（-⨯+⨯-⨯+⨯⨯⨯=11110110016（1）纬纱回丝率）（纬纱伸长率）（纬纱缩率）（）自然缩率及放码损失率（筘幅纬纱密度线密度）纬纱（线）用纱量（-⨯+⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯=11110110027 纬纱回丝率）（纬纱伸长率）（）自然缩率及放码损失率（筘幅纬纱密度线密度-⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=111011007(2) 计算用纱量有关的各项数据规定如下：经纱伸长率：单纱1％，股线0.1％，直接纬纱无伸长。
回丝率：经纱0．4％，纬纱1％ 自然缩率及放码损失率：1.456％。
将上述数据代人式(1)和式(2)可得到下面的式(3)和式(4)（3）常数经纱缩率总经根数线密度经纱（线）用纱量⨯-⨯=1系数各特经纱（线）用纱量经纱缩率总经根数⨯-=1 （3）（4）线密度常数筘幅纬纱密度纬纱（线）用纱量⨯⨯⨯=10 系数各特纬纱（线）用纱量筘幅纬纱密度⨯⨯=10（4）各种化纤纯纺、混纺织物较纯棉织物用纱量系数的增加率规定如下： 含合成纤维100％者，增加率为2．31％。
含合成纤维大于55％者，增加率为1．8％。
含合成纤维为45％～55％者，增加率为1．62％。
含合成纤维低于45％者，增加率为1．47％。
注：合成纤维系指涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、锦纶等。
再生纤维指粘胶、富强纤维等视同原棉。
(5)各种线密度经纱(线)用纱量系数=各经纱(线)线密度×经纱(线)常数经纱伸长率）（经纱回丝率）（自然缩率及放码损失率经纱（线）常数+⨯-⨯+=111014000100855.0%11%4.0110%456.114=+⨯-⨯+=）（）（纯棉经纱常数000101762.0%1.01%4.0110%456.114=+⨯-⨯+=）（）（纯棉经线常数化纤纯纺、混纺经纱常数：含合成纤维100％者为0．000 100 855×1．023 1=0．000 103 185 含合成纤维大于55％者为0．000 100 855×1．018=0．000 102 670含合成纤维为45％～55％者为0．000 100 855×1．016 2=0．000 102 489 含合成纤维低于45％者为0．000 100 855×1．014 7=0．000 102 338 化纤纯纺、混纺经线常数：含合成纤维100％者为0．000 101 762×1．023 1=0．000 104 113 含合成纤维大于55％者为0．000 101 762 × 1．018=0．000 103 594 含合成纤维为45％～55％者为0．000 101 762×1．016 2=0．000 103 411 含合成纤维低于45％者为0．000 101 762 × 1．041 7=0．000 103 258(6)各种线密度纬纱(线)用纱量系数=各纬纱(线)线密度×纬纱(线)常数纬纱伸长率）（纬纱回丝率）（自然缩率及放码损失率纬纱（线）常数+⨯-⨯+=111014000102481.0%01%1110456.114=+⨯-⨯+=）（）（纯棉纬纱（线）常数化纤纯纺、混纺纬纱(线)常数：含合成纤维100％者为0．000 102 481×1．023 1=0．000 104 848 含合成纤维大于55％者为0．000 102 481×1．98=0．000 104 326含合成纤维为45％～55％者为0．000 102 481 × 1．016 2=0．000 104 141 含合成纤维低于45％者为0．000 102 481×1．014 7=0．000 103 987(十)绘上机图三、白坯织物设计实例例 欲设计一绉纹呢织物，其主要规格如下：原料为纯棉纱，经纬纱特数29tex ，经纬纱密度为338.5×251.5根/10厘米，三联匹长为30米×3=90米，布幅86.3厘米，组织为绉纹呢（见上机图）。