CN111593458A - 一种分叉管状织物及其设计与织造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分叉管状织物及其设计与织造方法，属于纺织技术领域。本发明的管状织物在结构上包括主管段、过渡段及支管段，所述支管段是由所述主管段经所述过渡段后分叉形成的。本发明以平纹组织作为各段的基础组织，各段表经与里经排列比，表纬与里纬投纬比均为1：1；各段经纱根数的确定既要满足管状织物结构尺寸规格要求，同时要考虑管状组织的连续性。织造时，所述主管段、过渡段、支管段要采用相同的穿综、穿筘方法。织造支管段时左支管从左往右投第一纬，连续投两纬后，引纬器停在左侧；右支管从右往左投第一纬，连续投两纬后，引纬器停在右侧。本发明通过机织技术实现了一个管状织物分叉成两个管状织物，实现了机织产品的成型织造。

Description

一种分叉管状织物及其设计与织造方法

技术领域

本发明涉及纺织产品设计与织造，具体涉及一种分叉管状织物及其设计与织造方法。

背景技术

管状织物具有特殊的立体结构，在产业用纺织品领域逐渐占据了较为重要的地位，例如在工业上，管状立体织物可以作为水龙带、筒子过滤布及无缝包装袋等。

目前，有关管状织物的结构设计主要是普通单管或局部管状织物。中国发明CN201210278973.2公开了一种高强细径超薄管状织物的制备方法，选用PBO纤维作为管状织物的经纱和纬纱，对PBO纤维长丝纱线进行加捻处理，以平纹组织结构制备细径超薄管状织物。中国发明CN201210290417.7公开了一种具有径向弹力收缩管状织物的制备方法，目的是为了解决市场上所销售的弹力管状织物应用在一些特定任务时不具有细径和纵向无弹力，径向弹力很大的要求，承受意外拉伸的强度及耐磨性差，以及尺寸稳定性差、尤其是径向弹力差的问题。申请号为201611180475.9公开了一种纬向管状织物的生产工艺，将经纱分成地经纱和起管经纱，在纬向起管处只有起管经纱与纬纱交织，地经纱在织物的反面形成经向浮长。中国发明CN201510418667.8公开了一种一体成型机织血管覆膜支架及其制备方法，以镍钛合金丝作为部分纬纱，保证血管覆膜支架良好的力学性能和生物相容性的前提下，提高了血管覆膜支架长期的结构均匀性和性能稳定性。中国发明CN201811087211.8公开了一种降低人造血管渗透性能的方法，先通过机织制备管状织物，然后将胶原蛋白和聚己内酯溶液通过离心纺丝形成结构紧密的纳米纤维膜贴附并渗透进管状织物，使其形成结构紧密的血管壁。

中国发明CN201910776464.4公开了一种机织无缝裤及其织造方法，先利用机织物的管状组织在织机上织造出管状织物，接着，沿着上述管状织物中间的纬纱将管状织物裁剪开，然后，将裁剪开的管状织物沿着弹性带对折，得到左裤身和右裤身。该发明提供的无缝裤织造方法，但裤身仍需经过裁剪、缝合工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种分叉管状织物及其设计与织造方法。

本发明的技术方案为：

一种分叉管状织物，包括主管段、过渡段及支管段，所述支管段是由所述主管段经所述过渡段后分叉形成的。

进一步地，所述主管段为一种管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1：1，表纬与里纬投纬比亦为1：1；主管段经纱根数的确定既要考虑主管段的尺寸、经密，即为M＝2πr·P_j/100；同时要考虑该段组织结构的连续性，即符合M＝R_j·Z±S_w，

式中：

M——管状织物的经纱根数；

r——管状织物的半径(mm)；

P_j——管状织物的单层经密(根/10cm)；

R_j——基础组织的组织循环经纱数；

Z——正整数；

S_w——基础组织的纬向飞数，从左往右投第一纬时取“-”号，从右往左投第一纬时，取“+”号。

进一步地，所述过渡段为一种管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1 ︰1，表纬与里纬投纬比亦为1︰1，且过渡段经纱根数与主管段相同。

进一步地，过渡段左部分的表纬到右部分后用作里纬，右部分的表纬到左部分后用作里纬，使纬纱在过渡段形成“∞”形交叉引纬，从而提高过渡段的抗撕裂强度。

进一步地，所述支管段分为左、右两支管，两支管均为管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1：1，表纬与里纬投纬比亦为1：1，且左、右支管投纬比为2:2，从而确保上机织造的顺利进行。

进一步地，织左支管时，右支管经纱全部落下，左支管投入两纬后引纬器应停在织物最左侧；织右支管时，左支管经纱全部落下，右支管投入两纬后引纬器应停在织物最右侧；由过渡段分叉形成两支管段时，经纱会多出一根，此根经纱可作为右支管的一根特线，织造时起到“撑幅”的作用。

进一步地，所述主管段、过渡段和支管段均采用相同的穿综方法。设计穿综方法时要从支管段开始，根据支管段的横截面图确定其组织图，再依据支管段组织图得出其穿综图，各段依据此穿综图及各自的组织图得出各自的纹板图。

进一步地，所述主管段、过渡段和支管段均采用相同的穿筘方法。布身根据经密要求采取平穿筘，在折幅处采用的穿筘方法是：由布身往布边，筘入数递减，并伴有空筘的设计。

进一步地，所述的分叉管状织物采用分段织造方法织造：织造时首先调用主管段纹板图织出主管段，然后更换纹板图织造过渡段，再更换纹板图，采用两个引纬器按2：2的投纬比轮流织造左、右两个支管。

上述的分叉管状织物的设计与织造方法，所述分叉管状织物由主管段经过渡段分叉成两支管段，各段以平纹组织为基础，采用两个系统经纱、两个系统纬纱；具体包括如下步骤：

(1)几何结构设计

分叉管状织物在几何结构上分为主管段、过渡段、支管段三个部分，主管段经过渡段后分叉成两个支管段；

(2)织物组织的设计

为了保证管状织物折幅处组织连续，应选用同一组织作为各段表、反面组织，各段表经与里经排列比为1∶1，各段表纬与里纬投纬比必须为1∶1；

(3)经纱根数的确定

管状织物经纱根数M的确定首先要考虑管状织物的半径r(mm)，同时受管状织物单层经密P_j(根/10cm)的影响，公式为：M＝2πr·P_j/100

为确保管状织物组织的连续性，需要对经纱根数进行修正，公式为：

M＝R_j·Z±S_w

式中：

M——管状织物的经纱根数；

R_j——基础组织的组织循环经纱数；

Z——正整数；

S_w——基础组织的纬向飞数，从左往右投第一纬时取“-”号，从右往左投第一纬时，取“+”号；

上机时，支管分为左、右两个，为保证左支管在投入表纬和里纬后引纬器停在织物左侧，左支管从左向右投第一纬，S_w取“一”号；为了保证右支管在投入表纬和里纬后引纬器停在织物右侧，右支管从右向左投第一纬，S_w取“+”号；

(4)横截面图的设计

主管段包括两个系统经纱、两个系统纬纱，经纱包括表经和里经，纬纱包括表纬和里纬，在其横截面图中用数字①、②……表示表经，

……表示里经，数字1、2……表示表纬，I、II……表示里纬。主管段从左往右投第一纬，由公式M＝R_j·Z±S_w确定经纱根数。绘制横截面图时，首先将经纱分成上下两层，表层为表经，里层为里经。表组织为双起平纹，在绘制横截面图时首先绘制一个纬组织点，即纬纱在表经上方，紧接着绘制一个经组织点，依此循环，形成一个封闭的管状织物横截面图。根据绘制好的横截面图确定其里组织，即里经与里纬的交织情况。

为提高过渡段的抗撕裂强度，左部分的表纬到右部分后用作里纬，右部分的表纬到左部分后用作里纬，使纬纱在过渡段形成“∞”形交叉引纬。对于整个组织循环而言，无法区分表、里纬，因此纬纱仅用1、2……来表示引纬顺序，不表示表、里位置。过渡段从左往右投第一纬，由公式M＝R_j·Z±S_w确定经纱根数。表组织为双起平纹，在绘制横截面图时首先绘制一个纬组织点，紧接着绘制一个经组织点，依此循环。根据绘制好的横截面图确定其里组织；

支管段包括左、右支管，为便于区分，右支管段的表纬用“一”、“二”……表示，里纬用

……表示；

(5)上机图的设计

分叉管状织物的一次织造成型，采用分段织造、整体成型的方法，要求各段的穿综穿筘方法一致。由各段的表组织、里组织、表里经排列比、表里纬投纬比得出各段的组织图，即：将表组织点填入到表经表纬交织处，将里组织点填入里经里纬交织处，并在表经里纬处填上经组织点即提综符号。依据支管段的组织图进行穿综设计，采取分区穿综法，表经穿入前区、里经穿入后区。初步确定的穿综方法要结合主管段及过渡段的组织图进行修改，以确保各段穿综方法的一致性。依据最终的穿综图及各段的组织图得出各段的纹板图，即得各段的上机图；

为避免管状织物两侧折幅处经密过大的现象，在折幅处采用的穿筘方法是：由布身往布边，筘入数递减，并伴有空筘的设计；

(6)织造方法

采用半自动电子多臂织机织造，采用分段织造方法，引纬方式为双向引纬。

首先调用主管段的纹板图，准备一支纬纱，按1∶1投纬比轮流在表、里层引纬，完成主管段的织造；

然后调用过渡段的纹板图，纬纱不变，按1∶1投纬比轮流在表、里层引纬，完成过渡段的织造，过渡段织造完成时引纬器在后续织造过程用于左(或右)支管的引纬；

织造支管段时，需另准备一支纬纱，左、右支管的投纬比为2∶2，为了织造的顺利进行，投左支管纬纱时，右支管经纱应全部落下，右支管引纬器停在最右侧；投右支管纬纱时，左支管经纱全部落下，左支管引纬器停在最左侧。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明设计的分叉管状织物在结构上由单个管过渡为两个支管，过渡段避免了分叉过程出现裂缝的问题，所设计的主管段、过渡段及两支管段折幅处组织连续。

(2)本发明采用分段织造技术实现了分叉管状织物在传统织机上的一次成型。

附图说明

图1是本发明的分叉管状织物结构示意图。

图2是本发明的主管段横截面图。

图3是本发明的过渡段横截面图。

图4是本发明的支管段横截面图(左支管)。

图5是本发明的支管段横截面图(右支管)。

图6是本发明的支管段上机图。

图7是本发明的主管段上机图。

图8是本发明的过渡段上机图。

图9是本发明的支管段织造过程图。

图10是本发明的分叉管状织物产品图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

(1)几何结构设计

如图1所示，分叉管状织物在几何结构上可分为主管段1、过渡段2、支管段3三个部分，本设计主管段半径r_主＝7.0mm，支管段半径r_支＝3.5mm。

(2)织物组织的设计

主管段、过渡段、支管段的表组织均为双起平纹，各段表经与里经排列比均为1︰1，表纬与里纬投纬比也均为1︰1。

(3)经纱根数的确定

由各段管状半径r及上机密度P_j(单层为280根/10cm)计算各段的经纱根数M，主管段经纱根数M_主约为123根，支管段经纱根数M_支约为62根。

为确保管状立体织物折幅处连续，需要对经纱根数进行修正。主管段、过渡段从左往右投入第一纬，M＝R_j·Z-S_w，修正后，主管段经纱根数M_主＝过渡段经纱根数M_过＝123根。支管分为左右两个，左支管从左往右投入第一纬，M＝R_j·Z-S_w，其经纱根数M_支左＝61根，右支管M＝R_j·Z+S_w，其经纱根数M_支右＝61根。主管过渡到支管时多出的一根经纱，在织造支管段时作为右支管的一根特线，起到“撑幅”的作用。

(4)横截面图的设计

当经纱根数符合公式M＝R_j·Z-S_w时，能保证管状组织的连续，本例中Z取10， M＝2×10-1＝19。主管段表组织为双起平纹，因此在横截面图中表经、表纬交织的第一个点为纬组织点，紧接着为一个经组织点，依此循环，完成主管段的横截面图，如图2所示，由主管段横截面图可看出里经、里纬交织的第一个点为经组织点，即主管段里组织为单起平纹。

过渡段经纱根数、表组织均与主管段相同，采用与主管段相同的办法确定出过渡段的横截面图，并由其推出里组织为单起平纹，如图3所示。为提高过渡段的抗撕裂强度，左部分的表纬到右部分后用作里纬，右部分的表纬到左部分后用作里纬，使纬纱在过渡段形成“∞”形交叉引纬。

左支管表组织为双起平纹，Z取5，M＝2×5-1＝9，从左往右投第一纬，左支管的横截面图如图4所示，其里组织为单起平纹。右支管表组织为双起平纹，Z取5，M＝2×5-1＝9，从右往左投第一纬，右支管的横截面图如图5所示，其里组织为双起平纹。其中经纱

为多出的一根经纱，在织造右支管时作为其中一根特线来使用。

(5)上机图的设计

分叉管状织物的一次织造成型，采用分段织造、整体成型的方法，要求各段的穿综穿筘方法一致。先从支管段开始设计，根据支管段的表组织、里组织、表里经排列比、表里纬投纬比得出支管段的组织图，左支管表纬用1、2……表示，里纬用I、II……表示；右支管表纬用一、二……表示，里纬用

……表示。左右两支管段的投纬比例为2：2。穿综时，左支管表经穿入前区第一、二页综，里经穿入后区第五、六页综；右支管表经穿入前区第三、四页综，里经穿入后区第七、八页综；经纱

被当作右支管的一根特线，穿入后区第九页综，共用九页综。主管段、过渡段的穿综图须与支管段一致。

根据支管段组织图、穿综图得出支管段的上机图，如图6所示。

根据穿综图及主管段的组织图得出主管段的上机图，如图7所示。

根据穿综图及过渡段的组织图得出过渡段的上机图，如图8所示。

因织造顺序首先是从主管段开始的，因此穿筘方法的设计以主管段经纱(共123根)为对象，布身为4入/筘，由布身往折幅处，筘入数递减，并伴有空筘的设计，穿筘方法如下表所示。

(6)织造

首先调用主管段的纹板图，准备一支纬纱，从左往右投入第一纬，按1∶1投纬比轮流在表、里层引纬，完成主管段的织造。主管段纬纱循环为4，因此织造完成时引入的纬纱数应为4的整数倍，此时引纬器应停在左侧。

然后调用过渡段的纹板图，纬纱不变，从左往右投入第一纬，过渡段纬纱循环也为4，因此过渡段引入的纬纱数应为4的整数倍，过渡段织造完成时引纬器仍停在左侧，在后续织造过程用于左支管的引纬。

织造支管段时，需另准备一支纬纱用于右支管段的引纬。织造时，调用支管段的纹板图，首先织左支管，此时右支管经纱全部落下，从左往右投入第1纬，再从右往左投入第I纬，引纬器停在最左侧；接着织右支管，此时左支管经纱全部落下，新准备的纬纱从右往左投入第一纬，再从左往右投入第

纬，引纬器停在最右侧，依次完成支管段的织造，支管段织造过程如图9所示。

采用分段织造、整体成型机织技术成功制得分叉管状织物，下机后由主管段过渡到支管段时未出现裂缝，织物成型良好。

实施例2

(1)几何结构设计

如图1所示，分叉管状织物在几何结构上可分为主管段1、过渡段2、支管段3三个部分，本设计主管段半径r_主＝10.0mm，支管段半径r_支＝5mm。

(2)织物组织的设计

主管段、过渡段、支管段的表组织均为双起平纹，各段表经与里经排列比均为1∶1，表纬与里纬投纬比也均为1∶1。

(3)经纱根数的确定

由各段管状半径r及上机密度P_j(单层为280根/10cm)计算各段的经纱根数M，主管段经纱根数M_主约为176根，支管段经纱根数M_支约为88根。

为确保管状立体织物折幅处连续，需要对经纱根数进行修正。主管段、过渡段从左往右投入第一纬，M＝R_j·Z-S_w，修正后，主管段经纱根数M_主＝过渡段经纱根数M_过＝175根。支管分为左右两个，左支管从左往右投入第一纬，M＝R_j·Z-S_w，其经纱根数M_支左＝87根，右支管M＝R_j·Z+S_w，其经纱根数M_支右＝87根。主管过渡到支管时多出的一根经纱，在织造支管段时作为右支管的一根特线来使用。

(4)横截面图的设计

与实施例1相同；

(5)上机图的设计

各段上机图的确定方法与实施例1相同，确定的支管段、主管段、过渡段上机图分别如图 6、7、8所示。

织造时布身穿筘方法为4入/筘，由布身往折幅处，筘入数递减，并伴有空筘的设计，本例中主管段经纱根数为175根，具体穿筘方法如下表所示。

(6)织造

本实施例织造方法与实施例(2)相同。

Claims (9)

1.一种分叉管状织物，其特征在于，包括主管段、过渡段及支管段，所述支管段是由所述主管段经所述过渡段后分叉形成的。

2.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述主管段为一种管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1：1，表纬与里纬投纬比亦为1：1；主管段经纱根数按照M＝2πr·P_j/100确定；考虑主管段组织结构的连续性，按照M＝R_j·Z±S_w修正；

式中：

M——管状织物的经纱根数；

r——管状织物的半径，mm；

P_j——管状织物的单层经密，根/10cm；

R_j——基础组织的组织循环经纱数；

Z——正整数；

S_w——基础组织的纬向飞数，从左往右投第一纬时取“-”号，从右往左投第一纬时，取“+”号。

3.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述过渡段为一种管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1：1，表纬与里纬投纬比亦为1：1，且过渡段经纱根数与主管段相同。

4.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，过渡段左部分的表纬到右部分后用作里纬，右部分的表纬到左部分后用作里纬，使纬纱在过渡段形成“∞”形交叉引纬。

5.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述支管段分为左、右两支管，两支管均为管状组织，其表、反面组织相同，表经与里经排列比为1：1，表纬与里纬投纬比亦为1：1，且左、右支管投纬比为2:2。

6.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述主管段、过渡段和支管段均采用相同的穿综方法。

7.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述主管段、过渡段和支管段均采用相同的穿筘方法。

8.根据权利要求1所述的分叉管状织物，其特征在于，所述的分叉管状织物采用分段织造方法织造：织造时首先调用主管段纹板图织出主管段，然后更换纹板图织造过渡段，再更换纹板图，采用两个引纬器按2：2的投纬比轮流织造左、右两个支管。

9.权利要求1至8任一项所述的分叉管状织物的设计与织造方法，所述分叉管状织物由主管段经过渡段分叉成两支管段，其特征在于，各段以平纹组织为基础，采用两个系统经纱、两个系统纬纱；具体包括如下步骤：

(1)几何结构设计

分叉管状织物在几何结构上分为主管段、过渡段、支管段三个部分，主管段经过渡段后分叉成两个支管段；

(2)织物组织的设计

选用同一组织作为各段表、反面组织，各段表经与里经排列比为1：1，各段表纬与里纬投纬比必须为1：1；

(3)经纱根数的确定

管状织物经纱根数M的确定公式为：

M＝R_j·Z±S_w

式中：

M——管状织物的经纱根数；

R_j——基础组织的组织循环经纱数；

Z——正整数；

S_w——基础组织的纬向飞数，从左往右投第一纬时取“-”号，从右往左投第一纬时，取“+”号；

上机时，主管段、过渡段均从左往右投第一纬；支管分为左、右两个，为保证左支管在投入表纬和里纬后引纬器停在织物左侧，左支管从左向右投第一纬，S_w取“－”号；为保证右支管在投入表纬和里纬后引纬器停在织物右侧，右支管从右向左投第一纬，S_w取“+”号；

(4)横截面图的设计

主管段包括两个系统经纱、两个系统纬纱，经纱包括表经和里经，纬纱包括表纬和里纬，在其横截面图中用数字①、②……表示表经，

表示里经，数字1、2……表示表纬，I、II……表示里纬；主管段从左往右投第一纬，由公式M＝R_j·Z±S_w确定经纱根数；将经纱分成上下两层，上层为表经，下层为里经；表组织为双起平纹，在绘制横截面图时表纬与表经交织首先为纬组织点，即纬纱在表经上方，紧接着绘制一个经组织点，依此循环，形成一个封闭的管状织物横截面图；根据绘制好的横截面图确定其里组织，即里经与里纬的交织情况；

为提高过渡段的抗撕裂强度，左部分的表纬到右部分后用作里纬，右部分的表纬到左部分后用作里纬，使纬纱在过渡段形成“∞”形交叉引纬；对于整个组织循环而言，无法区分表、里纬，因此纬纱仅用1、2……来表示引纬顺序，不表示表、里位置；依照主管段横截面图的确定方法，确定过渡段横截面图及其里组织；

支管段包括左、右支管，为便于区分，右支管段的表纬用“一”、“二”……表示，里纬用

表示；左支管从左往右投第一纬，依照主管段横截面图的确定方法，确定左支管的横截面图及其里组织；右支管从右往左投第一纬，右支管的表组织为双起平纹，指的是最左边的经纱即第一根表经与第一根表纬的交织点为纬组织点，紧接着为经组织点，并依此循环，完成其横截面图，依据横截面图再确定从左往右各根里经与里纬的交织情况，即里组织；

(5)上机图的设计

分叉管状织物的一次织造成型，采用分段织造、整体成型的方法，要求各段的穿综穿筘方法一致；由各段的表组织、里组织、表里经排列比、表里纬投纬比得出各段的组织图，即：将表组织点填入到表经表纬交织处，将里组织点填入里经里纬交织处，并在表经里纬处填上经组织点即提综符号。依据支管段的组织图进行穿综设计，采取分区穿综法，表经穿入前区、里经穿入后区；初步确定的穿综方法结合主管段及过渡段的组织图进行修改，以确保各段穿综方法的一致性，依据最终的穿综图及各段的组织图得出各段的纹板图，即得各段的上机图；

(6)织造方法

采用半自动电子多臂织机织造，采用分段织造方法，引纬方式为双向引纬；

首先调用主管段的纹板图，准备一支纬纱，按1:1投纬比轮流在表、里层引纬，完成主管段的织造；

然后调用过渡段的纹板图，纬纱不变，按1:1投纬比轮流在表、里层引纬，完成过渡段的织造，过渡段织造完成时引纬器在后续织造过程用于左或右支管的引纬；

织造支管段时，需另准备一支纬纱，左、右支管的投纬比为2:2，投左支管纬纱时，右支管经纱应全部落下，右支管引纬器停在最右侧；投右支管纬纱时，左支管经纱全部落下，左支管引纬器停在最左侧。

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