全面推進素質教育,著力培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的人才,已成為當今教育的主題。教材建設作為教學的重要組成部分,如何適應新形勢下我國教學改革要求,與時俱進,編寫出高質量的教材,在人才培養中發揮作用,成為院校和出版人共同努力的目標。2011年4月,教育部頒發了教高[2011]5號文件《教育部關于“十二五”普通高等教育本科教材建設的若干意見》(以下簡稱《意見》),明確指出“十二五”普通高等教育本科教材建設,要以服務人才培養為目標,以提高教材質量為核心,以創新教材建設的體制機制為突破口,以實施教材精品戰略、加強教材分類指導、完善教材評價選用制度為著力點,堅持育人為本,充分發揮教材在提高人才培養質量中的基礎性作用。《意見》同時指明了“十二五”普通高等教育本科教材建設的四項基本原則,即要以國家、省(區、市)、高等學校三級教材建設為基礎,全面推進,提升教材整體質量,同時重點建設主干基礎課程教材、專業核心課程教材,加強實驗實踐類教材建設,推進數字化教材建設;要實行教材編寫主編負責制,出版發行單位出版社負責制,主編和其他編者所在單位及出版社上級主管部門承擔監督檢查責任,確保教材質量;要鼓勵編寫及時反映人才培養模式和教學改革最新趨勢的教材,注重教材內容在傳授知識的同時,傳授獲取知識和創造知識的方法;要根據各類普通高等學校需要,注重滿足多樣化人才培養需求,教材特色鮮明、品種豐富。避免相同品種且特色不突出的教材重復建設。 br 隨著《意見》出臺,教育部于2012年11月21日正式下發了《教育部關于印發第一批“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材書目的通知》,確定了1102種規劃教材書目。我社共有16種教材被納入首批“十二五”普通高等教育 br 本科國家級教材規劃,其中包括了紡織工程教材7種、輕化工程教材2種、服裝設計與工程教材7種。為在“十二五”期間切實做好教材出版工作,我社主動進行了教材創新型模式的深入策劃,力求使教材出版與教學改革和課程建設發展相適應,充分體現教材的適用性、科學性、系統性和新穎性,使教材內容具有以下幾個特點: br (1)堅持一個目標——服務人才培養!笆濉逼胀ǜ叩冉逃究平滩慕ㄔO,要堅持育人為本,充分發揮教材在提高人才培養質量中的基礎性作用,充分體現我國改革開放30多年來經濟、政治、文化、社會、科技等方面取得的成就,適應不同類型高等學校需要和不同教學對象需要,編寫推介一大批符合教育規律和人才成長規律的具有科學性、先進性、適用性的優秀教材,進一步完善具有中國特色的普通高等教育本科教材體系。 br (2)圍繞一個核心——提高教材質量。根據教育規律和課程設置特點,從提高學生分析問題、解決問題的能力入手,教材附有課程設置指導,并于章首介紹本章知識點、重點、難點及專業技能,增加相關學科的最新研究理論、研究熱點或歷史背景,章后附形式多樣的習題等,提高教材的可讀性,增加學生學習興趣和自學能力,提升學生科技素養和人文素養。 br (3)突出一個環節——內容實踐環節。教材出版突出應用性學科的特點,注重理論與生產實踐的結合,有針對性地設置教材內容,增加實踐、實驗內容。 br 全面推進素質教育,著力培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的人才,已成為當今教育的主題。教材建設作為教學的重要組成部分,如何適應新形勢下我國教學改革要求,與時俱進,編寫出高質量的教材,在人才培養中發揮作用,成為院校和出版人共同努力的目標。2011年4月,教育部頒發了教高[2011]5號文件《教育部關于“十二五”普通高等教育本科教材建設的若干意見》(以下簡稱《意見》),明確指出“十二五”普通高等教育本科教材建設,要以服務人才培養為目標,以提高教材質量為核心,以創新教材建設的體制機制為突破口,以實施教材精品戰略、加強教材分類指導、完善教材評價選用制度為著力點,堅持育人為本,充分發揮教材在提高人才培養質量中的基礎性作用!兑庖姟吠瑫r指明了“十二五”普通高等教育本科教材建設的四項基本原則,即要以國家、省(區、市)、高等學校三級教材建設為基礎,全面推進,提升教材整體質量,同時重點建設主干基礎課程教材、專業核心課程教材,加強實驗實踐類教材建設,推進數字化教材建設;要實行教材編寫主編負責制,出版發行單位出版社負責制,主編和其他編者所在單位及出版社上級主管部門承擔監督檢查責任,確保教材質量;要鼓勵編寫及時反映人才培養模式和教學改革最新趨勢的教材,注重教材內容在傳授知識的同時,傳授獲取知識和創造知識的方法;要根據各類普通高等學校需要,注重滿足多樣化人才培養需求,教材特色鮮明、品種豐富。避免相同品種且特色不突出的教材重復建設。<br> 隨著《意見》出臺,教育部于2012年11月21日正式下發了《教育部關于印發第一批“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材書目的通知》,確定了1102種規劃教材書目。我社共有16種教材被納入首批“十二五”普通高等教育<br> 本科國家級教材規劃,其中包括了紡織工程教材7種、輕化工程教材2種、服裝設計與工程教材7種。為在“十二五”期間切實做好教材出版工作,我社主動進行了教材創新型模式的深入策劃,力求使教材出版與教學改革和課程建設發展相適應,充分體現教材的適用性、科學性、系統性和新穎性,使教材內容具有以下幾個特點:<br> (1)堅持一個目標——服務人才培養!笆濉逼胀ǜ叩冉逃究平滩慕ㄔO,要堅持育人為本,充分發揮教材在提高人才培養質量中的基礎性作用,充分體現我國改革開放30多年來經濟、政治、文化、社會、科技等方面取得的成就,適應不同類型高等學校需要和不同教學對象需要,編寫推介一大批符合教育規律和人才成長規律的具有科學性、先進性、適用性的優秀教材,進一步完善具有中國特色的普通高等教育本科教材體系。<br> (2)圍繞一個核心——提高教材質量。根據教育規律和課程設置特點,從提高學生分析問題、解決問題的能力入手,教材附有課程設置指導,并于章首介紹本章知識點、重點、難點及專業技能,增加相關學科的最新研究理論、研究熱點或歷史背景,章后附形式多樣的習題等,提高教材的可讀性,增加學生學習興趣和自學能力,提升學生科技素養和人文素養。<br> (3)突出一個環節——內容實踐環節。教材出版突出應用性學科的特點,注重理論與生產實踐的結合,有針對性地設置教材內容,增加實踐、實驗內容。<br> (4)實現一個立體——多元化教材建設。鼓勵編寫、出版適應不同類型高等學校教學需要的不同風格和特色教材;積極推進高等學校與行業合作編寫實踐教材;鼓勵編寫、出版不同載體和不同形式的教材,包括紙質教材和數字化教材,授課型教材和輔助型教材;鼓勵開發中外文雙語教材、漢語與少數民族語言雙語教材;探索與國外或境外合作編寫或改編優秀教材。<br> 教材出版是教育發展中的重要組成部分,為出版高質量的教材,出版社嚴格甄選作者,組織專家評審,并對出版全過程進行過程跟蹤,及時了解教材編寫進度、編寫質量,力求做到作者權威,編輯專業,審讀嚴格,精品出版。我們愿與院校一起,共同探討、完善教材出版,不斷推出精品教材,以適應我國高等教育的發展要求。<br>
荊妙蕾,天津工業大學紡織學部,教授,長期從事“織物結構與設計”課程的教學,積累了豐富的教學經驗。<br>
緒論<br>
我國的紡織工業是外向型程度很高的產業,產品出口額占工業總產值的比重超過50%,紡織品貿易為國家經濟建設積累了寶貴的外匯資金,在國際貿易中享有較強的優勢。長期以來,我國紡織工業主要依靠比較優勢,紡織面料的國際競爭力不高,紡織企業的面料開發和設計能力還比較薄弱,設計開發上缺乏創新意識和自主品牌,紡織品品種開發和技術創新能力還需要進一步提高。我國加入世貿組織后,面對新的競爭格局,我國紡織工業發展要適應新形勢的要求,加快轉變發展方式,加快紡織工業的轉型升級,在更高水平上實現紡織工業的持續發展。當前,全球紡織行業已進入創新密集和產業振興時代,發達國家在紡織業發展中注重增加科技投入,加大創新力度,把新材料、信息網絡、節能環保、低碳技術、綠色經濟等作為新一輪產業發展重點。<br>
現代紡織產品不僅要滿足人體生理功能的需要,與生活環境和生態環境相和諧,而且要滿足人們對現代生活方式、衣著時尚多樣化的審美需求。為使我國紡織行業產品向高檔化、新型化、多樣化和高技術產業用紡織品方向發展,應加強高仿真、功能性、差別化及高新技術纖維材料、產業用紡織品等關鍵技術的研發和產業化,開發個性化、時尚化、低碳綠色紡織消費品,提高附加值。產品的風格、性能應符合流行時尚、品質高、功能全。我國的新型紡紗、新型織造、新型染整技術和設備得到較廣泛的應用和發展,深加工、精加工、高附加值等高科技含量的產品有較大幅度增加,提高了產品的技術含量、文化含量,以及它所創造的品牌價值,更好地滿足國內外市場的需要。<br>
根據紡織工程專業的培養目標,從事紡織工程專業的學生必須具備一定的織物組織結構知識和產品綜合設計、開發能力,具備產品創新設計能力、市場分析和開拓能力,能夠對紡織面料的色彩、圖案、織紋、質地、功能、風格等進行綜合設計。為進一步掌握紡織品創新設計、紡織工藝設計、紡織品服裝貿易與檢測等專業知識打下良好的基礎,因而設置了《織物結構與設計》課程。課程研究的對象是機織物中經緯紗交織的規律和織物設計的內容與方法。通過課堂教學、織物分析試驗、小樣試織實驗和習題練習、相應產品設計計算機上機等環節,使學生做到:<br>
。1)系統地掌握織物組織的基礎理論知識,了解各種組織對織物外觀的影響,并掌握來樣分析技能。<br>
。2)學會織物設計的原則和方法及小樣試織的方法。<br>
。3)掌握利用CAD輔助設計軟件進行織物設計的方法。<br>
(4)能夠做到理論聯系實際,了解流行趨勢的變化,關心生產及市場銷售信息,注意搜集、分析樣品資料,關注紡織科技發展前沿知識。<br>
(5)了解服用紡織品的風格、性能特征及設計依據,掌握織物設計的形式和內容,并能夠對織物進行創新設計。<br>
織物的基本知識概述如下。<br>
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一、織物與織物結構<br>
廣義的織物(fabric)指的是采用纖維(fiber)或紗線(yarn)按照一定的加工方法形成的片狀集合物。根據結構和加工原理的不同,它可分為機織物、針織物、非織造布和其他結構的織物。<br>
由相互垂直排列的兩個系統的紗線,在織機上按一定規律交織而成的制品,稱之為機織物(wovenfabric),<br>
簡稱織物。<br>
在織物內與布邊平行的縱向(或平行于織機機深方向)排列的紗線稱為經紗(線)(warp,warpyarn)。與布邊垂直<br>
的橫向(或垂直于織機機深方向)排列的紗線稱為緯紗(線)(weft,fillingyarn)。經紗和緯紗在織物中互相浮沉,<br>
進行交織以形成織物。<br>
織物結構(fabricconstruction)一般指織物的幾何結構,反映經緯紗線在織物中的幾何形態,即經紗和緯紗在織物中相互之間的空間關系?椢锝Y構對織物的機械物理性能有很大的影響,同時會影響織物的外觀效應。織物所采用的原料、紗線的線密度、織物密度的配置和經緯紗的交織規律等都是織物結構的參數。<br>
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二、織物分類<br>
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1.純紡織物(purerawfabric)指經緯紗均采用同一種纖維為原料紡成紗織成的織物。包括以下幾種類型。<br>
(1)棉織物(cottonfabric):如細布、府綢、卡其、普通絨布等。<br>
。2)毛織物(woolfabric):如凡立丁、派力司、貢呢、花呢、麥爾登、女式呢等。<br>
。3)長絲織物(filamentyarnfabric):包括桑蠶絲、柞蠶絲、人造絲、化學纖維等長絲織成的織物。如電力紡、雙縐、喬其紗、塔夫綢等。<br>
。4)麻織物(bastfabric):有苧麻織物、亞麻織物、大麻織物等,如夏布、麻布等。<br>
。5)礦物性纖維織物(mineralfiberfabric):如石棉防火織物、玻璃纖維織物等。<br>
(6)金屬纖維織物(metallicfiberfabric):如金屬篩網等。<br>
2.混紡織物(combinationfabric)是指用兩種或兩種以上不同種類的纖維混紡的經緯紗織成的織物。隨著化纖生產的發展以及各種新型纖維的出現,混紡產品品種越來越多,混紡織物可以發揮各種纖維的優勢,改善面料的風格,豐富其功能。如滌棉(T/C)混紡織物、毛滌(W/T)混紡織物、滌黏(T/V)混紡織物等。<br>
3.交織物(unionfabric)指經紗和緯紗采用不同的纖維紡成紗交織而成的織物。如蠶絲和人造絲交織的古香緞;棉經、毛緯的棉毛交織物;毛絲交織的凡立丁;絲棉交織的線綈等。<br>
。ǘ┌纯椢镉猛痉<br>
1.服用紡織品(wearingfabric)用于服裝的各種紡織面料。如內衣、外衣、褲料、裙子、職業裝、休閑裝、禮服等?椢锟蔀槠剿、色織條格、小提花、大提花、印花等。要求織物實用美觀,舒適衛生。<br>
2.裝飾用紡織品(decorativefabric)用于美化室內環境的實用紡織品的總稱,即我們常說的家用紡織品。要求舒適、美觀、藝術化和功能性相結合。一般可分為地面裝飾類、墻面貼飾類、掛帷遮飾類、家具覆蓋類、床上用品類、盥洗用品類、餐廚用品類及纖維工藝美術品八大類。如臺布、窗簾、沙發布、巾被、床罩、壁掛、貼墻布、地毯等。<br>
3.產業用紡織品(industrialtextiles)是專門用于各種高性能或高功能要求的紡織品,使用中不以美觀而以織物的功能特性為主。我國把產業用紡織品分成十六大類,包括工業、農業、漁業、醫療衛生、科學技術、交通、軍工國防、宇航等用途的織物。如宇航服、均壓服、原子能防護服、人造血管、人工肌腱、寒冷紗、土工布、濾布等。<br>
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1.機織物(wovenfabric)在織機上由經緯紗按一定的規律交織而成的織物。其應用最為廣泛。<br>
2.針織物(knittedfabric)由紗線單根成圈或多根平行紗成圈相互串套,由針織機加工而成的織物。如羊毛衫、內衣、運動衣、棉毛衫等。<br>
3.編織物(braid)用若干根紗(或絲、線)相互絞辮而成的織物。如繩和較狹的編織帶等。<br>
4.非織造布(nonwovenfabric)又稱無紡布,由纖維層經過摩擦、抱合、黏合等加工方法構成的片狀物、纖網或絮墊。如服裝黏合襯、人造毛皮、地毯、篷蓋布、土工布、包裝材料等。<br>
5.三維立體織物(three-dimensionalwovenfabric)通過特殊的編織技術在三維空間按所需的方向結構編織成塊狀體、圓筒體等特殊形狀的立體機織物。<br>
(四)按織物組織分<br>
1.原組織織物(elementaryweavefabric)又稱基本組織織物,包括平紋組織、斜紋組織和緞紋組織織物。<br>
2.小花紋組織織物(huckabackweavefabric)將原組織加以變化或配合而成,包括變化組織織物和聯合組織織物。<br>
3.復雜組織織物(composedweavefabric)由若干系統的經紗和若干系統的緯紗交織而成,這類組織能使織物具有特殊的外觀效應和性能。<br>
4.大提花組織織物(jacquardfabric)又稱為紋織物,是利用提花織機織成的織物,一個組織循環紗線數可達到數千根以上。<br>
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三、紡織品的新發展<br>
隨著科學技術的不斷發展,高科技逐漸融入紡織工業,產品的應用價值的提升和附加功能成為產品設計開發的方向。紡織品設計工作涉及紡織原料、紡紗、織造、染整等諸多技術領域,因此,具有高科技含量的全方位設計正逐漸成為現代紡織品設計的重要特征,功能性和環保型紡織產品將成為21世紀紡織品主流。要求服裝紡織品具有良好的穿著舒適性,能夠透濕、透氣、柔軟、有彈性,同時具有環保性,并具備多種功能,如防雨、防風、防潮、防霉、防蛀、防臭、抗紫外線、抗靜電、阻燃、保健等。<br>
在服用織物、裝飾用織物、產業用織物這三大用途領域中,紡織纖維品種已不僅局限于棉、毛、絲、麻及普通化學纖維。新型天然纖維和化學纖維的應用賦予面料新的風格和性能特征。天然纖維向精加工和深加工方向發展,在保持原有性能的基礎上,進行改性處理,如彩色棉纖維、彩色羊毛等彩色纖維,可以部分避免由于印染造成的紡織品及廢水污染,做到無污染、純天然;再如改性羊毛纖維中的絲光羊毛絲、防縮羊毛生產的毛紡產品均能達到防縮、機可洗效果。產品光澤更亮麗,有絲般光澤,手感更滑糯,有羊絨感;瘜W纖維向仿真、超真及功能性方向發展,化纖已占到紡織纖維加工總量的70%以上,化纖的發展方向為高仿真、功能性、多功能復合等差別化纖維,并向智能化方向發展。根據服裝面料、裝飾用布和產業用布的發展需求,歸納為十個字:“健康、舒適、環保、功能、安全”。Tencel(天絲)、莫代爾、大豆纖維、竹纖維的出現改善了纖維的品質,防止纖維在制造過程中對環境產生污染,有利于環保。超細纖維為改造化纖的吸濕、透氣、柔軟、懸垂性提供了條件;彈性纖維,如美國杜邦的萊卡提高了面料的彈性和穿著舒適性;吸濕排汗纖維具有較高的比表面積,表面有眾多的微孔溝槽,截面呈多槽孔異形,可以迅速將皮膚表面的濕氣或汗水通過芯吸作用傳遞到纖維外層而蒸發,適宜做運動服。<br>
從服裝面料的現狀看,織物的原料、組織結構及后整理等的復合化已經成為世界紡織技術的流行趨勢之一?椢锊捎脝我辉匣騼煞N原料的越來越少,多種纖維混紡、交織產品將占主導地位,天然纖維、人造纖維、合成纖維性質不同,且各具優缺點,根據不同特點,選擇不同的混紡比,可起到優勢互補的作用,從而改善了紗線的可紡性,提高了產品的服用性能,并使面料向輕薄化方向發展。當前,一些流行的混紡產品采用的原料少則2~3種,多則4~6種纖維,主要根據不同產品的用途和檔次進行配比,以達到改善產品性能的目的。<br>
在織物的紗線和組織結構設計上,紗支、線密度呈現多樣化。紗線結構變化多種多樣,當前流行的紗線有混色紗、花式紗、粗細紗、雪尼爾紗等。在產品開發時,可采用絲束與膨脹疏體紗相結合;花式紗線與傳統紗線相結合;金屬紗與天然纖維相結合;粗細紗間隔;單紗、股線相配合;應用強捻紗、包芯紗、包覆紗等賦予織物特殊風格。在組織結構上,采用高支高密設計;雙層、三層織物結構設計;具有各種表面效果的織物設計等使面料的品種、風格、性能更加豐富,應用領域更加廣泛。<br>
此外,由于高附加值產品的開發和應用越來越受到人們的重視,與之相適應的染整加工新技術成為技術開發的又一方向。產品通過各種印染后整理,產生了質的變化,提高了附加值,如磨毛整理,使織物細膩;涂層整理,使織物防水透氣、防油污;形態記憶整理,使織物防皺、防縮,達到穿著舒適、機可洗、洗可穿的程度。多種后整理與功能性相結合也是產品的發展趨勢。如面料和服裝的綠色環保性能、抗靜電性、抗紫外線、阻燃性、保健性、抗菌性、耐污性等各種功能整理賦予了織物強大的生命力。再有,高性能、多功能的新型化學纖維形成了纖維行業的高新產業體系,產品具有高強度、高模量、耐高溫性、高感性、高吸濕性、防水透濕性、抗靜電及導電性等,涉及機織、針織、非織造織物,在三大用途織物領域中都有廣泛的發展前景。<br>
產業用紡織品是技術性紡織品,其技術含量高、應用范圍廣、市場潛力大,其發展水平是衡量一個國家紡織工業綜合實力的重要標志。<br>
三向織物、各種新型復合材料、三維織物等在產業用織物領域中發揮了重要的作用。<br>
三向織物是由三個系統的紗線互相形成一定的角度而織成,如圖1所示。根據對三向平紋織<br>
物和一般平紋織物的對比實驗可知,三向平紋織物的硬挺度和剪切剛度都比在單位面積中有<br>
同等數目交織點的一般平紋織物高。因此,三向平紋織物應用于需要疏空而機械性能穩定<br>
的場合,用作組合物體的增強材料會取得良好的效果。<br>
復合材料是用適當的方法將兩種或兩種以上不同性質的材料組合在一起,形成性能比其組合<br>
材料更加優異的新型材料。利用纖維、紗線和紡織品(如編織物、非織造布等)作增強材<br>
料,高聚物(如樹脂、塑料等)作基體材料的復合材料發展迅速,應用廣泛。<br>
三維織物又稱3D織物,是由三維編織技術加工制作的一種三維立體織物。圖2所示為一種三<br>
軸織物。三維編織技術是用各種方法使織物中的紗線按照構件受力后的應力方向排列成一個<br>
整體的新型工藝,目前主要用于三維復合材料預制品的編織。三維編織織物與用平面織物經<br>
立體縫合得到的三維織物不同,三維編織織物幾乎沒有強度相對較弱的結合部,因而削弱了<br>
應力集中的<br>
現象。三維編織織物的整體性好,可以大幅度提高復合材料的強度和剛度,同時具有良好的抗沖擊性,因此,被廣<br>
泛應用于航空航天、軍工國防、汽車船舶、機械制造、能源、化工等領域。<br>
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圖1三向平紋結構的織物示意圖<br>
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圖2三軸織物結構<br>
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四、織物的量度<br>
織物具有長、寬、厚和質量幾項量度指標。<br>
1.織物的長度(匹長)以米為單位?椢锏钠ラL視織物的質量或厚度而定。在生產和運輸條件<br>
許可且在貿易上沒有規定的情況下,織物匹長以較長為宜。這樣,可以減少生產過程中的輔<br>
助勞動,以提高勞動生產率。中等厚度的織物匹長,多數采用40m左右為一匹。<br>
2.織物的幅寬以厘米為單位?椢锓鶎拺鶕椢锏挠猛竞蜕a設備情況而定。<br>
3.織物的厚度以毫米為單位。<br>
4.織物的質量指每平方米的無漿干燥質量,以克為單位。<br>
織物按其質量可分為輕型、中型、厚重型三種類型。在服裝用織物方面,厚重型織物一般用<br>
于冬季外衣,輕型織物一般用于內衣和夏季服裝。<br>
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