紡織品設計概述

1、第一章 紡織品設計概述第一節(jié) 紡織品設計的分類 織物設計是紡織生產的重要環(huán)節(jié)，亦是生產優(yōu)質產品的基礎，是決定企業(yè)產品品種方向和能否合理組織生產并提高企業(yè)經濟效益的關鍵。 各類織物設計可分為仿制、改進、創(chuàng)新三種。 一、仿制設計 仿制產品設計一般按客戶提供的樣品進行，包括來樣分析、織物工藝設計、試織、正式投產幾個步驟。 1、來樣分析 來樣分析包括以下幾項內容： （1）技術規(guī)格分析：對來樣進行線密度、密度、原料分析。 （2）花紋組織分析：分析來樣的組織及色紗配合。通過分析，估計產品的用綜數(shù)，確定是否需用雙軸織造等生產技術條件。 2、織物工藝設計 根據(jù)來樣分析結果，參考同類產品，確定該產品生產的工藝流

2、程及各工藝流程的主要參數(shù)。3、試織 確定好產品的工藝之后，可以進行小批量生產，檢查設計的技術規(guī)格、花紋圖案、色澤、風格等是否與來樣相同，如發(fā)現(xiàn)問題要分析原因，進行改進，由此最終制定該產品的工藝條件和措施，達到來樣的要求。 4、正式投產 當試織產品和來樣完全相符時，就可以大批量投產。 比較傳統(tǒng)的仿制設計是由客戶提供布樣，但現(xiàn)在仿制產品的形式多種多樣，比如客戶提供織物的原料、組織規(guī)格及花紋紙樣，設計人員根據(jù)客戶織物的經緯密度及紙樣花型的尺寸確定色紗排列，再根據(jù)同類產品確定該產品的工藝，然后打小樣或試織，試織出產品后再返回客戶，得到客戶認可后就可以大批量生產。二、改進設計 改進設計是對現(xiàn)有產品的一些

3、不足進行改進，可以是改進外觀風格，可以是改進織物的某項性能，也可以是降低產品成本等。 改進產品的方法多種多樣，其主要內容有以下幾點：1、經、緯密度的改變 經、緯密度影響織物的各項機械性能。當緯密不變，經密增加時，可以使織物經向強力及緯向強力增強；當經密不變，增加緯密時，則經向強力下降，緯向強力增加；當織物緊度較大時，一般織物手感較硬，懸垂性差，但可以通過改變經緯緊度比來改變懸垂性。當經緯緊度比增加時，有利于改善懸垂性，但同時要考慮緯向強力應滿足使用的需要。2、經、緯線密度的改變 經、緯線密度會影響到織物外觀、強度、耐磨、抗皺性、懸垂性及手感等。如果織物的強度不足，可以采用增加紗線線密度的方法來

4、解決。要想使織物懸垂性好、手感柔軟一些，可以采用較細的紗線，但同時應適當增加密度。若織物的耐平磨性差，可以考慮增加紗線線密度；若織物耐曲磨性差，則要考慮降低紗線線密度。 捻度及捻向對織物的風格及性能也起著舉足輕重的作用。如夏令服裝面料一般緊度較小，容易發(fā)軟，沒有身骨，如果出現(xiàn)這種情況，就要適當增加紗線捻度。如果是股線，要用相同捻向的捻線，經、緯紗采用同捻向配置，使交織處紗線互相嚙合，織物就顯得薄、挺、爽。3、原料的改變和搭配 原料關系到織物的成本及性能，要想降低織物成本，可以混入一部分廉價的原料，如在毛織物中加入化學纖維，可以起到降低成本的作用。 傳統(tǒng)的滌棉襯衣面料一般采用滌65/棉35，其抗

5、皺性較好，但吸濕、透濕性較差，穿著有悶熱感，要改善穿著的舒適性，可采用增加棉比例的方法，如采用棉65/滌35、棉80/滌20等高比例棉面料做襯衣，會大大提高穿著的舒適性，再加上進行抗皺整理，受到消費者的青睞。4、組織的改變 有時為了提高織物某一方面的性能，需要改變織物的組織設計，毛織物中的相似結構設計就屬于此類。新織物與原織物原料、紗線密度相同，手感、身骨與原織物相似，僅改變織物組織， 可利用織物的幾何結構來估算出新織物的密度。當織物緊度較小時，可通過降低紗線浮長來改善織物的耐用性；當織物緊度較大時，可通過增加紗線的浮長線來改善織物的耐磨性。 在配色模紋中，也可以進行一些組織改變，但花紋圖案并

6、不發(fā)生改變。三、創(chuàng)新設計 在商品生產不斷發(fā)展的今天，企業(yè)能否以高科學技術為本，研究開發(fā)優(yōu)質新產品投放并占領市場是企業(yè)成敗的關鍵之一。因此，世界各國企業(yè)界，為了在激烈的商品競爭中獲勝，都十分重視新產品的研究和開發(fā)。紡織材料、紡織產品所涉及的科學技術領域及其應用領域日益擴大，向著空間、海洋、生物領域飛速發(fā)展。特別是空間、生物領域的高新技術紡織品對國力發(fā)展有著巨大的作用。 新產品可以大幅度降低材料、能源消耗，增加和提高產品的功能和附加值，從而產生巨大的經濟效益。（一）新產品的定義 我國的一些專家把新產品定義為：具有新的原理、構思和設計，具有新的材料或元件，具有新的性能特點，具有新的功能，具有以上某項

7、或多項特征的產品就稱為新產品。新產品的含義十分廣泛，而且是一個相對概念。一方面，新產品與老產品相比較，其原理、性能、用途、結構、材質、技術特征等有顯著提高和改進，且具有獨創(chuàng)性、先進性、實用性和明顯的經濟效益及推廣價值。另一方面，凡是產品整體中某一部分有創(chuàng)新和改進的也屬于新產品的范疇。（二）創(chuàng)新設計的途徑1、原材料途徑 （1）合理使用普通合成纖維和天然纖維：不同的纖維各有其優(yōu)缺點，設計時要充分發(fā)揮各纖維的特點，如將天然纖維和合成纖維以不同品種、不同比例混紡、交織，以使兩類纖維取長補短。相得益彰。 （2）精工細作普通纖維材料：毛紡產品粗毛細作、細毛精作的思路可使產品檔次和附加值提高。低線密度產品、

8、單紗產品、精經粗緯產品、粗經精緯產品、薄型產品既可減少原料的消耗，又可提高產品的檔次。（3）改性處理普通材料：對羊毛的氈縮、蟲蛀、變形；滌綸的難染、靜電、不吸濕、不透氣；麻類的粗糙、刺癢；棉的易皺等，經過一定的改性加工，可彌補其不足。其中，羊毛的脫鱗片處理，可大大改善其氈縮性、增加其吸濕性和放濕性，并使纖維變細、手感柔軟。若將細羊毛進行脫鱗片處理，可使其接近山羊絨的細度，部分將其混入而代替羊絨作用，可使其身價倍增。滌綸的堿減量、滌綸與錦綸的接枝改性，均可使其缺點得以糾正。 （4）開發(fā)新合纖和仿真纖維：如仿絲型滌綸、粘合絲（也稱仿麻絲）、仿真絲滌綸、腈綸新品種等。這些新原料可以開發(fā)出仿毛織物、仿

9、麻織物、仿真絲織物等多個品種，其性能優(yōu)良，不少品種綜合性能超過天然纖維織物。 （5）開發(fā)特殊功能材料：高性能纖維及特殊功能纖維可以開發(fā)用于空間、化工、醫(yī)療、海洋及生物等領域。如醫(yī)療上使用的抗菌、理療、止血、人體可吸收纖維及其制品。（6）采用特殊的紗線、長絲：改變紗線和長絲的性能、結構、材料、花色、風格及功能，即可設計出各種各樣的新型織物。 （7）采用后整理用化學材料：紡織品的風格、一般功能和特殊功能，都可以采用化學整理劑，通過一定的整理加工得以實現(xiàn)。 2、加工技術途徑 采用新設備、新技術、新工藝而改變產品的品質、風格和功能。（1）化纖生產技術：新型紡絲技術，可以紡制出異形截面、中空、超細、細特

10、、復合纖維，還可以紡制出預取向絲和全拉伸絲。另外，還有無捻絲、強捻絲等若干不同的纖維新產品。 （2）紡紗技術：傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗技術，除可紡制出不同捻度、不同細度的紗之外，還可通過不同材料的混入、控制紡紗機構的運動狀態(tài)以及包纏方法，紡制各種非常規(guī)的紗線，如混紡紗、多色紗、彩點紗、粗細節(jié)紗、包芯紗、圈圈紗。利用新型紡紗技術，如轉杯紡紗、塵籠紡紗、渦流紡紗以及新型捻紗技術，可紡制出高蓬松度紗、毛羽紗、竹節(jié)紗、結子紗等新產品，可織出各種風格和功能的紡織品。（3）織造技術：改變織物的結構、緊度、厚度和密度，也可采用交織的方法織造各種不同風格的紡織品，采用新型織機和新型織造技術，可織造超薄的、超密的、多層的

11、、立體的、異形的織物，這些都是獨具特色和功能的新型產品。 （4）后整理技術：后整理技術，可賦予紡織品實用功能、美學特征，可體現(xiàn)其品質、風格。運用好后整理技術，可顯著提高紡織品的附加值。染色、印花除了可使紡織品獲得各種不同的花紋和色彩外，還可以通過印染技術使紡織品具有閃光、變色的功能，還可以使織物具有夜光、熒光及金屬般的光澤，通過機械和化學的整理加工，可以使紡織品產生絲光、閃光、皺縮、絨毛、凹凸的表面效果。既可使紡織品變得滑糯、柔軟、挺括、懸垂，又可以使之變得硬挺、堅實、厚重。 此外，通過后整理技術，還可以賦予紡織品防污、防水、吸濕、防風、防縮、防蟲蛀、防蚊蟲、防霉、抗菌、抗起毛起球、防輻射、防

12、化學侵蝕、防臭、隱形、過濾、吸塵等許多特殊功能。（5）高新技術：現(xiàn)代高新技術包括生物工程、原子核能、空間科學、新材料與材料科學、信息技術、微電子激光技術等方面，它們都與紡織品有極密切的關系。 應用遺傳基因可培養(yǎng)優(yōu)質棉、麻紡織品材料、品質優(yōu)良的動物毛、蠶絲。目前，已培養(yǎng)出具有天然色彩的棉、毛紡織材料，這些均為開發(fā)新型紡織品提供了前所未有的條件，其產品獨具一格。另外，生物酶在紡織工業(yè)中的應用，也為開發(fā)新產品提供了新天地，如用纖維素酶可以對牛仔布進行處理，取得類似砂洗石磨的效果，而且手感滑糯、柔軟，強力損傷度低。以酶對麻進行脫膠處理，既提高了麻纖維的質量，又減少了環(huán)境污染；以酶對羊毛進行脫鱗片處理，

13、一方面大大降低了羊毛的氈縮，另一方面使羊毛纖維變細，手感改善，具有羊絨的風格。 低溫等離子體可通過電暈放電、微波放電等不同方式獲得，低溫等離子體在紡織中的應用，可以引起紡織材料結構和性能的變化，可大大改善其服用性能與風格，這種技術已成功地應用于滌綸等合成纖維的改性及羊毛和兔毛的改性。 3、開發(fā)產品的功能路徑 新產品和其他產品一樣，具有一定的功能性。以服用紡織品為例，主要有生理衛(wèi)生功能、氣候適應功能、防護功能、裝飾功能、保健運動功能以及某些特殊功能。產業(yè)用紡織品主要有耐化學功能、耐高溫高壓功能、耐油耐火功能、防輻射功能等。所謂功能路徑，就是以功能為出發(fā)點進行紡織新產品的構思、設計與開發(fā)，然后通過

14、選材和選擇技術路線，完成產品的開發(fā)。比如，防靜電產品，可以選用防靜電纖維，可以采用導電纖維混入或交織，也可以通過防靜電后整理技術來實現(xiàn)這一功能目標。再如表面具有縐效應的織物，可以采用下面的方法實現(xiàn)。（1）利用織物組織，采用不同長度的經緯浮長，在縱橫方向錯綜排列，形成織物表面分散且規(guī)律不明顯的小顆粒狀外觀，具有縐的效應； （2）采用平紋組織，利用不同捻向的強捻紗織造，通過后整理形成縐的效應，如雙縐、順紆縐和喬其紗； （3）用不同捻度、不同線密度進行織造，因紗的縮率不同，后整理后可出現(xiàn)凹凸效果； （4）采用不同張力的經紗織造，因后整理縮率不同而出現(xiàn)凹凸效果； （5）在織物中織入彈性較強的絲或紗，如

15、氨綸絲、橡皮筋，下機后則自然成凹凸狀； （6）在印花機上局部施加氫氧化鈉溶液，因纖維素受堿的作用而發(fā)生局部收縮，使織物呈凹凸狀；對于化纖類織物（如錦綸），可印制含有苯酚的印漿，使錦綸收縮而出現(xiàn)凹凸狀。第二節(jié) 紡織品設計的內容 設計人員在對市場調研的過程中，了解了用戶的需求，他們結合本企業(yè)生產、技術、設備、人員及原料的實際情況，將其作為產品發(fā)展方向的決策依據(jù)。 織物設計的內容包括：原料設計、紗線設計、織物結構設計和染整工藝設計。 一、原料設計 不同原料有不同的性能特點，所形成的織物具有不同的性能和外觀。 纖維對織物服用性能有的起決定性的作用，有的起重要作用。那些與物質本身有關的性能，如耐酸、耐堿

16、、耐化學品等化學性能，防霉、防蟲等生物性能，幾乎完全決定于纖維的性能?？椢锏拇蟛糠治锢頇C械性能，如強伸性、耐磨性、吸濕性、易干性、熱性能、電性能等，纖維對其的影響是主要的。許多結構和形態(tài)方面的性能，纖維的影響同樣不容忽視。 織物美觀方面的許多內容，如懸垂性、抗皺性、抗起毛起球性、挺括性、尺寸穩(wěn)定性等有關物理機械性能，纖維對其有重要影響。另外，像色澤、光澤、質感之類的外觀，纖維也與之有密切的關系。 目前，一般織物的原料成本占70以上，并且，紡、織、染整加工所需的費用與原料密切相關。因為原料決定著加工系統(tǒng)、產品質量以及銷售情況和利潤。 不同原料的加工特點、對設備的要求不同。所以選擇原料時要充分考慮

17、所設計產品的用途、性能要求及風格特點，要結合工廠實際技術條件及設備狀態(tài)。若為混紡產品，不僅要考慮混紡組分，混紡的比例也同樣重要。二、紗線設計 按照織物品種及風格要求，確定產品的紗線線密度、捻度、捻向及紡制工藝條件。 1、線密度 紗線的粗細對產品的外觀、手感、質量及機械性能均有影響。在織物組織和緊密度相同的情況下，低線密度織物比高線密度織物的表面細膩而緊密。織物設計時，可根據(jù)織物的厚薄確定線密度。但是如果織物要求表面細膩，同時又比較厚重，則要選擇線密度較低的紗線，織物的厚重可以通過采用二重或雙層組織來實現(xiàn)。2、捻向及捻度 （1）捻度：紗線的捻度對織物的手感、彈性、耐磨、強力、起球及光澤都有影響。

18、選擇捻度時，一般應考慮如下因素： 要考慮紡紗能否順利進行，即使使用了股線，也應使單紗具有一定強力，以減少紡制過程中的斷頭。在織造過程中，經紗反復承受較大的張力和摩擦，應采用較大捻度，而緯紗所受張力小，宜采用較低捻度。 纖維的長度、細度和強力較合適時，可選用較小捻度。 薄爽風格的織物捻度應適當加大，手感柔軟豐滿的織物要采用較低捻度。（2）捻向：利用不同捻向的經緯紗和不同織物組織的配合，可以生產出具有不同外觀效應的織物，對織物的手感、光澤及紋路的清晰程度也有一定的影響。捻向對織物紋路清晰度的影響如下： 斜紋織物：根據(jù)光的反射原理可知，當斜紋方向與紗線表面捻向垂直時，紋路較清晰，所以在選用右斜紋組織

19、時，經紗宜采用S捻，緯紗用Z捻。若經緯紗采用同捻向，則應根據(jù)占優(yōu)勢紗線的捻向而定；選用左斜紋組織時，經紗宜采用Z捻向紗。 緞紋織物：緞紋織物有經面緞紋與緯面緞紋兩種，緞紋織物表面又有要求顯斜紋與不顯斜紋之分。如直貢要求顯斜紋，貢子清晰。棉橫貢、羽緞及一般絲織緞紋，則要求織物表面勻整，光澤好，不顯斜紋。 對于緞紋組織來說，當飛數(shù)大于R/2（R為組織完全循環(huán)紗線數(shù)）時，有左斜傾向；當飛數(shù)小于R/2時，有右斜傾向。緯面緞紋一般緯密大于經密，織物正面由緯紗覆蓋，這類織物表面是否呈現(xiàn)斜紋主要取決于緯紗的捻向與緞紋組織斜紋傾向之間的關系。如果緯紗捻向與斜紋線方向平行，織物表面不呈現(xiàn)斜紋；反之，織物表面將會

20、出現(xiàn)斜紋效應。同樣道理，經面緞紋中一般經密大于緯密，織物正面由經紗覆蓋?？椢锉砻婺芊癯尸F(xiàn)斜紋效應，取決于經紗捻向與緞紋組織斜紋傾向間的配合。如果經紗捻向與斜紋線方向平行，織物表面不呈現(xiàn)斜紋；反之，織物表面將會出現(xiàn)斜紋效應。 根據(jù)以上原理，棉橫貢緞紋織物宜采用5枚3飛的緯面緞紋組織，紗直貢宜選用5枚3飛的經面緞紋，線直貢宜選用5枚2飛的經面緞紋。捻向對織物光澤和手感的影響：當經緯紗采用不同的捻向，如經紗為Z捻，緯紗為S捻時，織物表面經緯排列方向相同，反射光線一致，織物表面光澤好；但在經緯紗交織處纖維相互垂直排列如右圖（1）所示，經緯紗之間不能緊密嚙合，紗線容易相互移動，織物較厚實、柔軟。反之，當

21、經緯紗采用同向捻(如均采用Z捻)，則織物表面經緯紗排列方向不同，織物表面反光散亂、光澤柔和，經緯紗交織處纖維相互平行如右圖（2）所示，利于相互嚙合，經緯紗問不易滑移，織物緊密、堅牢，手感較硬挺。 3、工藝設計 紗線的不同紡制工藝，影響紗線的性能，進一步影響織物的性能。如傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗的紗線強力高；氣流紡紗的紗線強力偏低，但條干好，膨松度好，彈性也比環(huán)錠紡紗要好，耐磨?？梢愿鶕?jù)不同織物的要求選擇合適的紡紗方法。三、織物結構設計1、組織的選擇 選擇織物組織時，要考慮織物的使用要求、品種風格、織機允許的最大用綜數(shù)等。如果在一種織物上使用兩個及兩個以上的組織，則要考慮組織之間的配合關系。如果采用單軸生產

22、，則要求在一個組織循環(huán)內，經紗平均浮長相差不要太大，以免造成經紗的織縮不一，使織縮小的經紗在梭口滿開時，由于松弛而下沉，使停經片下落，產生織疵及空關車等弊病。 組織的選擇也包括布邊組織的選擇?？椢锊歼叺暮脡?，對服用性能雖無多大影響，但在消費者看來，布邊也是質量高低的一項因素，同樣會影響產品的銷售。布邊設計的合理與否，對織造和染整加工效率有很大影響。為了防止染整加工中的卷邊現(xiàn)象，對于有異面效應的斜紋或緞紋等織物，常常需要采用不同于布身的邊組織。因此，布邊設計是織物設計和工藝設計中較為重要的一項內容。 布邊組織的設計要點是使布邊與布身具有相同的平挺度，在染整加工中不產生卷邊現(xiàn)象。 因此，選用布邊組織時，應首先采用織物正反面經、緯浮點相同的同面組織。如采用緯重平組織、經重平組織、方平