雙層異紋大提花織物互不露底接結(jié)點(diǎn)位置表征

劉衍霞 卜佳仙 王 涵 王 姜 汪 軍

（東華大學(xué)，上海，201620）

1 研究背景

接結(jié)雙層大提花織物是由兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的經(jīng)紗與緯紗織制而成的兩層緊密連接在一起的大提花織物［1］，通過(guò)不同組織結(jié)構(gòu)的搭配可以使織物兩面呈現(xiàn)出特殊的花紋圖案［2］，在高檔床上用品、窗簾、毛毯等紡織品中廣泛應(yīng)用［3］。雙層大提花織物有同紋和異紋之分；雙層同紋大提花織物的正反兩面花紋相同，雙層異紋大提花織物的正反面呈現(xiàn)不同的花紋［4］。針對(duì)兩種不同的雙層大提花織物，除了花紋組織的搭配選取外，接結(jié)組織的接結(jié)點(diǎn)位置選擇是十分重要的。

雙層同紋大提花織物因其兩面花紋相同，故可以較方便地選取接結(jié)點(diǎn)，所選取的接結(jié)點(diǎn)基本不會(huì)對(duì)織物正反面花紋造成干擾。雙層異紋大提花織物的接結(jié)點(diǎn)選擇十分困難，接結(jié)組織的露出會(huì)使織物正反面的圖案相互露底［5］，即織物的一面不僅可以看到原本的花紋圖案，同時(shí)還會(huì)露出另一面的圖案輪廓，嚴(yán)重影響了織物的外觀效果［6］。在使用紋織CAD軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中［7］，由于表、里組織在同一界面實(shí)現(xiàn)雙層組織鋪設(shè)，利用肉眼觀察和人工上下左右移動(dòng)接結(jié)點(diǎn)位置以及里組織起始點(diǎn)位置，無(wú)法準(zhǔn)確快速地找到表、里互不露底的接結(jié)點(diǎn)位置；即使找到也需要花費(fèi)大量的時(shí)間，且出錯(cuò)率較高［8］。因此，如何通過(guò)選擇接結(jié)點(diǎn)位置以減弱織物的接結(jié)點(diǎn)露出甚至杜絕接結(jié)點(diǎn)露出是設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)雙層異紋大提花織物亟待解決的問(wèn)題［9-10］。

近年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)雙層異紋大提花織物的接結(jié)點(diǎn)露出現(xiàn)象進(jìn)行了研究。周赳等［11］利用分層組合的方法將正反面的織物結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行組合，通過(guò)規(guī)則的接結(jié)組織使雙層效果的織物結(jié)構(gòu)合為一個(gè)整體，并滿足表組織對(duì)里組織的遮蓋效應(yīng)；劉娜等［12］探討了雙層異紋提花織物的組織結(jié)構(gòu)配置，分析了雙層異紋提花織物的疊合特點(diǎn)及接結(jié)要求；關(guān)于接結(jié)雙層織物幾種設(shè)計(jì)方法也有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析和應(yīng)用歸類［13］。

本文在綜合了前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，基于現(xiàn)有紋織CAD技術(shù)［14］，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，提出了一種快速尋找雙層異紋互不露底接結(jié)點(diǎn)位置的表征方法，并通過(guò)大提花織機(jī)完成織造，驗(yàn)證理論的合理性，從而大大提高雙層異紋大提花織物的設(shè)計(jì)效率，降低其設(shè)計(jì)難度，為更好地開(kāi)發(fā)雙層異紋大提花織物提供參考。

2 理論研究

雙層異紋大提花織物的接結(jié)方法通常有附加接結(jié)和自身接結(jié)兩種［15］。自身接結(jié)中所采用的接結(jié)方法有里經(jīng)接結(jié)法、表經(jīng)接結(jié)法和聯(lián)合接結(jié)法。如果要實(shí)現(xiàn)表里兩層接結(jié)互不露底，需要在接結(jié)點(diǎn)的位置選擇上做深入分析。

以里經(jīng)接結(jié)法自身接結(jié)為例，即在該點(diǎn)處里層經(jīng)紗提起，表層經(jīng)紗下沉形成交織；為保證提起的里組織經(jīng)組織點(diǎn)被很好遮蓋，則應(yīng)該選擇接結(jié)的位置為表組織中兩組相鄰經(jīng)浮長(zhǎng)線中間的位置。同理，里層經(jīng)紗提起時(shí)表層緯紗下沉，保證下沉的緯紗所形成的緯組織點(diǎn)被里組織中兩組連續(xù)緯浮長(zhǎng)線遮蓋；如果采用里經(jīng)接結(jié)的方法接結(jié)，保證表里組織在接結(jié)處均不露底，則接結(jié)位置既需要滿足表組織中接結(jié)點(diǎn)的左右均為經(jīng)組織點(diǎn)，也需滿足里組織中接結(jié)點(diǎn)的上下均為緯組織點(diǎn)。里經(jīng)接結(jié)法互不露底原理表征示意圖如圖1所示。圖1中，黃色方格表示表組織經(jīng)組織點(diǎn)，藍(lán)色方格表示里組織緯組織點(diǎn)，三角形方格表示不露底接結(jié)組織點(diǎn)。

圖1 里經(jīng)接結(jié)法互不露底原理表征示意圖

根據(jù)上述表里層互不露底接結(jié)原理，建立表組織、里組織與接結(jié)組織關(guān)系矩陣模型［16］，為實(shí)現(xiàn)互不露底接結(jié)組織可視化提供理論依據(jù)?？椢锝M織可表示為一個(gè)二維矩陣，表、里兩種組織可表示為兩個(gè)二維矩陣，矩陣中的每一個(gè)元素代表織物中的每一個(gè)組織點(diǎn)，如圖2所示。

圖2 雙層織物接結(jié)規(guī)律矩陣模型

在圖2中，假設(shè)表組織用矩陣M1表示，里組織用矩陣M2表示，雙層組織用矩陣M3表示，可得出如下的矩陣關(guān)系。以里經(jīng)接結(jié)法為例，若在矩陣M1和 矩 陣M2中 同 時(shí) 滿 足 元 素bij、bi(j+1)、lij、l(i+1)j為經(jīng)組織點(diǎn)，則在雙層組織矩陣M3中，元素s（2i）（2j）為兩面互不露底接結(jié)點(diǎn)。例如：表組織矩陣M1、中元素b21、b22均為經(jīng)組織點(diǎn)；里組織矩陣M2中，元素l21、l31均為經(jīng)組織點(diǎn)；則在雙層矩陣M3中，元素s42就是要找的雙面互不露底接結(jié)點(diǎn)。

3 接結(jié)組織表征

根據(jù)矩陣模型，利用VB語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)互不露底接結(jié)組織表征［17］，主體分為兩大部分內(nèi)容：雙層組織快速繪制與互不露底接結(jié)點(diǎn)的表征和提取。在雙層組織矩陣中，通過(guò)對(duì)表、里組織的經(jīng)組織點(diǎn)賦值，使其產(chǎn)生不同顏色的經(jīng)組織點(diǎn)，再通過(guò)色彩位置識(shí)別，在雙層組織中表征互不露底的接結(jié)點(diǎn)位置；最后通過(guò)對(duì)接結(jié)組織的提取，可直觀地展示接結(jié)組織的經(jīng)緯交織規(guī)律。其接結(jié)點(diǎn)可視化展示界面如圖3所示。

圖3 雙層提花組織繪制界面實(shí)現(xiàn)

以表組織是八枚三飛經(jīng)面緞紋，里組織是二上六下右斜紋組織為例，實(shí)現(xiàn)雙層組織及接結(jié)組織圖的繪制。在界面窗口中，A區(qū)是參數(shù)控制區(qū)域，表、里組織可任意改變?cè)M織斜紋、變化組織斜紋、原組織緞紋參數(shù)，可一鍵繪制組織點(diǎn)；該界面默認(rèn)采用里經(jīng)接結(jié)方法接結(jié)，由于平紋組織沒(méi)有連續(xù)經(jīng)組織點(diǎn)或緯組織點(diǎn)，故未將平紋組織列入?yún)?shù)控制范圍內(nèi)。B區(qū)是表組織繪制區(qū)，可自行選擇繪制組織圖。C區(qū)是里組織繪制區(qū)，通過(guò)輸入里組織相應(yīng)參數(shù)可繪制R個(gè)里組織組織圖，R表示里組織的組織循環(huán)數(shù)。由于里組織的經(jīng)組織點(diǎn)起始位置不同將會(huì)直接決定不露底接結(jié)點(diǎn)是否存在或者接結(jié)位置是否理想，故通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制一個(gè)循環(huán)中所有不同種起始點(diǎn)的里組織組織圖，從而確定接結(jié)較為優(yōu)越的里組織經(jīng)組織點(diǎn)起始位置。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，一個(gè)里組織循環(huán)中，不同經(jīng)組織起始點(diǎn)的組織圖最多有R種。D區(qū)是雙層組織繪制區(qū)，包括表組織、里組織、接結(jié)組織、提升組織，并準(zhǔn)確快速地表征出互不露底的接結(jié)點(diǎn)位置。E區(qū)是接結(jié)組織繪制區(qū)，將E區(qū)雙層組織中的接結(jié)組織提取，為紋織CAD軟件設(shè)計(jì)雙層異紋大提花織物提供依據(jù)。

4 織造實(shí)踐驗(yàn)證

4.1 織造準(zhǔn)備

試驗(yàn)設(shè)計(jì)的雙層異紋大提花織物由兩組經(jīng)紗和兩組緯紗交織而成，采用里經(jīng)接結(jié)法，織制由接結(jié)點(diǎn)連接的上、下兩層圖案獨(dú)立互不露底的織物［18］。

經(jīng)紗1為白色C 11.8 tex×2，經(jīng)紗2為藍(lán)色C 11.8 tex×2，兩 者 比 例 為1∶1；緯 紗1為 黑色C 11.8 tex×2，緯紗2為粉色C 11.8 tex×2?？偨?jīng)根數(shù)2 680根，單層經(jīng)密269根/10 cm，單層緯密336根/10 cm，每筘4入，劍桿引緯，幅寬40 cm。表緯（緯紗1）跟經(jīng)紗1構(gòu)成上層，里緯（緯紗2）與經(jīng)紗2構(gòu)成下層。

4.2 花形設(shè)計(jì)

雙層圖案設(shè)計(jì)時(shí)，為凸顯兩面圖案獨(dú)立，特選取風(fēng)格相差較大的風(fēng)景花卉圖案和人物剪影圖案，將兩幅圖案使用圖片處理軟件進(jìn)行疊合。依據(jù)疊合理論研究結(jié)果［19］，如果一面圖案有m種花區(qū)，另一面圖案有n種花區(qū)，將其疊合后將產(chǎn)生m×n種不同疊合花區(qū)，如圖4所示。

圖4 9種疊合區(qū)域

從圖4中可以看出，該試織紋樣有9種疊合區(qū)域，遵循織物花地分明和兩面圖案獨(dú)立原則，在組織配置時(shí)，選取了經(jīng)面緞紋、加強(qiáng)緯面緞紋、右斜紋、左斜紋4類組織凸顯花紋輪廓，由此也可直觀地看出互不露底接結(jié)既要保證兩面圖案獨(dú)立，也要滿足組織選擇的通用性，可以實(shí)現(xiàn)任意基礎(chǔ)組織或部分變化組織疊合搭配。所試織紋樣的每一個(gè)疊合部分的組織配置選擇見(jiàn)表1。

利用上述接結(jié)點(diǎn)的表征方法，繪制兩種不同位置接結(jié)點(diǎn)的接結(jié)組織，如圖5和圖6所示。

表1 疊合部分組織配置

圖5 隨機(jī)接結(jié)組織

圖6 按表征程序的不露底接結(jié)組織

采用上述兩種接結(jié)組織所織制的試樣如圖7和圖8所示。

圖7 隨機(jī)接結(jié)組織接結(jié)雙層異紋大提花織物

圖8 不露底接結(jié)組織接結(jié)雙層異紋大提花織物

圖7 所展示的是采用隨機(jī)接結(jié)組織所織制的雙層異紋大提花織物，圖7（a）所示的織物面中為黑白兩色紗線織造，但可以清楚地看到眾多異色點(diǎn)的露出，此類異色點(diǎn)來(lái)自于織物另一面，圖7（b）所示的織物面明顯地透出了圖7（a）中所示織物面的人物輪廓，嚴(yán)重影響了織物的外觀性能。圖8所展示的是采用表征程序獲得的接結(jié)組織所織制的雙層異紋大提花織物，其所采用的織造原料、圖案以及各個(gè)部分花區(qū)的表里組織與圖7中選用的完全一致，可以看出圖8（a）和圖8（b）中所展示的織物面均保持了很好的獨(dú)立性，未出現(xiàn)接結(jié)點(diǎn)露出現(xiàn)象，原始的設(shè)計(jì)圖案可以很好的在織物中得到表達(dá)。因此，通過(guò)接結(jié)點(diǎn)組織表征程序?qū)ゲ宦兜捉咏Y(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理篩選，可織制互不露底雙層異紋大提花織物。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合紋織CAD技術(shù)，對(duì)雙層異紋大提花織物接結(jié)點(diǎn)組織的選取進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。首先，分析了互不露底接結(jié)原理，并在此基礎(chǔ)上建立了接結(jié)點(diǎn)組織位置矩陣模型，有效地對(duì)接結(jié)點(diǎn)組織進(jìn)行了表征；隨后，根據(jù)相關(guān)矩陣模型利用VB語(yǔ)言編寫(xiě)了相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)互不露底接結(jié)組織的可視化表達(dá)，算法可以快速生成所有的互不露底接結(jié)點(diǎn)；最后，優(yōu)選了部分有效的接結(jié)點(diǎn)組織進(jìn)行上機(jī)織造，驗(yàn)證了該方法的可行性，為雙層異紋大提花織物互不露底接結(jié)點(diǎn)組織選取提供可行的思路和方法。