引言
针织学作为纺织工程专业的重要分支，涵盖了从基础编织原理到复杂针织物结构设计的广泛知识。本指南旨在为学习《针织学2》课程的学生提供作业答案的详细解析，并解答学习过程中常见的疑难问题。通过系统性的分析和实例说明，帮助学生深入理解针织工艺的核心概念，提升解决实际问题的能力。
第一章：针织基础理论与作业解析
1.1 针织物基本结构分析
作业常见问题：如何区分纬平针组织、罗纹组织和双反面组织？
答案解析： 针织物的基本结构由线圈相互串套形成，不同组织的线圈排列方式决定了其外观和性能。
纬平针组织：最简单的单面组织，线圈呈单向倾斜，织物两面外观不同。正面线圈呈V形，反面呈弧形。
- 实例分析：在作业中，常要求绘制纬平针组织的线圈结构图。正确绘制时，应注意线圈的倾斜方向一致，且每个线圈由针编弧、圈柱和沉降弧组成。
- 常见错误：学生常将线圈画成对称形状，忽略了纬平针的单面特性。正确画法应体现正面线圈的V形特征。
罗纹组织：由正面线圈纵行和反面线圈纵行交替排列，织物两面外观相同，具有良好的弹性和延伸性。
- 实例分析：1+1罗纹组织是最基础的罗纹结构。在作业中，常要求分析其横向延伸性。计算公式为：横向延伸率 = (拉伸后宽度 - 原宽度) / 原宽度 × 100%。
- 常见错误：学生常混淆罗纹组织的纵行排列，误将2+2罗纹画成1+1罗纹。正确画法应明确标出正反面线圈纵行的排列规律。
双反面组织：由正面线圈横列和反面线圈横列交替排列，织物两面外观相同，但线圈呈倾斜状态。
- 实例分析：在作业中，常要求比较双反面组织与罗纹组织的纵向延伸性。双反面组织的纵向延伸性优于罗纹组织，因为线圈倾斜方向与拉伸方向一致。
- 常见错误：学生常忽略双反面组织的横列交替特性，误将其画成纬平针组织。正确画法应体现横列的正反面交替。
1.2 针织物参数计算
作业常见问题：如何计算针织物的线圈长度、密度和未充满系数？
答案解析： 针织物参数的计算是针织工艺设计的基础，直接影响织物的物理性能和外观。
线圈长度（l）：指一个线圈所用纱线的长度，单位为毫米。计算公式为：
l = 2 × (针距 + 线圈高度) + 纱线直径 × π实例分析：假设针距为0.5mm，线圈高度为0.8mm，纱线直径为0.2mm，则线圈长度为：
l = 2 × (0.5 + 0.8) + 0.2 × 3.14 = 2.6 + 0.628 = 3.228mm常见错误：学生常忽略纱线直径对线圈长度的影响，导致计算结果偏小。正确计算应包含纱线直径的修正项。
密度（P）：指单位长度内的线圈数，分为横向密度（P_B）和纵向密度（P_A）。计算公式为：
P_B = 1 / 针距，P_A = 1 / 线圈高度实例分析：若针距为0.5mm，线圈高度为0.8mm，则横向密度为2线圈/cm，纵向密度为1.25线圈/cm。 常见错误：学生常混淆密度单位，误将线圈数/厘米写成线圈数/毫米。正确单位应为线圈数/厘米。
未充满系数（δ）：指线圈长度与纱线直径的比值，反映织物的紧密程度。计算公式为：
δ = l / d实例分析：若线圈长度为3.228mm，纱线直径为0.2mm，则未充满系数为16.14。 常见错误：学生常忽略纱线直径的单位统一，导致计算结果错误。正确做法是将所有单位统一为毫米。
第二章：针织设备与工艺参数
2.1 圆机与横机的工艺参数设置
作业常见问题：如何根据纱线特性和织物要求设置圆机的工艺参数？
答案解析： 圆机是生产纬编针织物的主要设备，工艺参数的设置直接影响织物质量和生产效率。
针筒转速：与纱线强力、织物密度和机器型号有关。一般原则是：纱线强力高、织物密度大时，转速可适当提高。
- 实例分析：生产纯棉纬平针织物，纱线为18tex，织物密度为20线圈/cm。推荐针筒转速为25-30转/分钟。
- 常见错误：学生常忽略纱线强力的影响，设置过高转速导致纱线断头率增加。正确做法是根据纱线强力测试数据调整转速。
喂纱张力：影响线圈均匀性和织物外观。张力过大易导致纱线断裂，张力过小则线圈不均匀。
- 实例分析：生产涤纶针织物，纱线为15tex，喂纱张力建议设置为5-8克力。
- 常见错误：学生常将张力设置为固定值，忽略纱线材质的影响。正确做法是根据纱线摩擦系数和弹性进行调整。
成圈三角：控制成圈过程中的针运动轨迹，影响线圈长度和织物密度。
- 实例分析：生产罗纹组织时，需使用成圈三角和集圈三角配合。成圈三角的倾斜角度应根据线圈高度要求调整。
- 常见错误：学生常忽略三角角度对线圈形状的影响，导致织物密度不均匀。正确做法是通过试织调整三角角度。
2.2 横机工艺参数设置
作业常见问题：如何设置横机的工艺参数以生产特定结构的针织物？
答案解析： 横机适用于生产复杂结构的针织物，如提花、嵌花等，工艺参数设置更为灵活。
针床间距：决定织物的宽度和线圈大小。针床间距越大，织物越宽，线圈越大。
- 实例分析：生产1+1罗纹组织，针床间距设置为0.5mm，可得到线圈高度为0.8mm的织物。
- 常见错误：学生常忽略针床间距与线圈高度的关系，导致织物尺寸偏差。正确做法是根据目标线圈高度计算针床间距。
导纱器位置：影响纱线喂入角度和线圈形状。导纱器位置应根据纱线粗细和织物结构调整。
- 实例分析：生产双反面组织时，导纱器应放置在针床中间，以确保纱线均匀喂入。
- 常见错误：学生常将导纱器固定在某一位置，忽略织物结构变化。正确做法是根据成圈过程动态调整导纱器位置。
针床移位：用于生产提花和嵌花组织，通过针床的左右移动改变线圈排列。
- 实例分析：生产2+2提花组织时，针床移位量应为针距的2倍，即1.0mm。
- 常见错误：学生常忽略移位量与针距的关系，导致提花图案错位。正确做法是根据针距计算移位量。
第三章：针织物设计与工艺计算
3.1 针织物结构设计
作业常见问题：如何设计一个具有特定性能的针织物结构？
答案解析： 针织物结构设计需综合考虑织物用途、性能要求和生产工艺。
设计步骤：
- 确定用途：如内衣、运动服、装饰布等。
- 选择组织：根据用途选择基础组织或复合组织。
- 计算参数：线圈长度、密度、未充满系数等。
- 试织与调整：通过小样试织验证设计。
实例分析：设计一款运动服针织物，要求高弹性和透气性。
- 组织选择：采用双罗纹组织（2+2罗纹），因其横向延伸性好，透气性佳。
- 参数计算：纱线选用涤纶/棉混纺纱（65/35），tex为16。针距为0.6mm，线圈高度为0.9mm。
- 线圈长度：l = 2 × (0.6 + 0.9) + 0.18 × 3.14 = 3.0 + 0.565 = 3.565mm
- 横向密度：P_B = 1 / 0.6 ≈ 1.67线圈/cm
- 纵向密度：P_A = 1 / 0.9 ≈ 1.11线圈/cm
- 未充满系数：δ = 3.565 / 0.18 ≈ 19.8
- 试织调整：试织后发现弹性不足，将线圈高度调整为1.0mm，重新计算后弹性满足要求。
常见错误：学生常忽略试织环节，直接根据理论计算确定参数，导致实际织物性能不符。正确做法是必须通过小样试织验证。
3.2 工艺计算实例
作业常见问题：如何计算针织物的用纱量？
答案解析： 用纱量计算是成本控制和生产计划的关键，需考虑织物重量、纱线特性和损耗。
计算公式：
用纱量（kg）= 织物重量（kg）× (1 + 损耗率) / 纱线特数（tex）× 1000实例分析：生产100kg纬平针织物，纱线为18tex，损耗率为5%。
- 用纱量 = 100 × (1 + 0.05) / 18 × 1000 = 105 / 18 × 1000 ≈ 5833.33kg
- 常见错误：学生常忽略损耗率，导致用纱量计算不足。正确做法是根据实际生产情况确定损耗率（通常为3-8%）。
考虑织物密度：若已知织物密度，可先计算线圈长度，再推算用纱量。
用纱量（kg）= (线圈长度（mm）× 线圈数 × 纱线特数（tex）) / 1000实例分析：生产100kg纬平针织物，线圈长度为3.2mm，线圈数为1000万，纱线为18tex。
- 用纱量 = (3.2 × 10000000 × 18) / 1000 = 576000000 / 1000 = 576000kg？等等，单位有误。
- 正确计算：线圈长度单位应为米，纱线特数单位应为克/千米。18tex = 18克/千米。
- 用纱量 = (0.0032米 × 10000000 × 18克/千米) / 1000 = (0.0032 × 10000000 × 18) / 1000 = 576000 / 1000 = 576kg
- 常见错误：学生常忽略单位换算，导致计算结果错误。正确做法是统一单位为米和克/千米。
第四章：常见问题解答
4.1 针织物缺陷分析与解决
问题1：纬平针织物出现纵条（直条纹）的原因是什么？如何解决？
答案解析： 纵条是纬平针织物常见的外观缺陷，表现为沿织物纵向的条状不匀。
原因分析：
- 纱线不匀：纱线粗细不匀，导致线圈大小不一致。
- 针筒磨损：针筒磨损导致针槽不匀，影响成圈均匀性。
- 喂纱张力不均：各路喂纱张力不一致，导致线圈长度差异。
解决方法：
- 纱线预处理：使用均匀性好的纱线，或进行并纱处理。
- 设备维护：定期检查针筒和针的磨损情况，及时更换。
- 张力调整：使用张力仪测量各路喂纱张力，调整至一致。
- 实例：某工厂生产18tex棉纱纬平针织物，出现纵条。经检测发现纱线CV值（变异系数）为3.5%，高于标准（2.5%）。更换纱线后，纵条消失。
问题2：罗纹组织出现横向不匀（松紧边）的原因是什么？如何解决？
答案解析： 横向不匀表现为织物边缘与中间密度不一致，影响外观和尺寸稳定性。
原因分析：
- 针床对位不准：针床间距不一致，导致边缘线圈大小不同。
- 纱线张力不均：边缘纱线张力过大或过小。
- 机器振动：机器振动导致针床移位。
解决方法：
- 调整针床间距：使用标准块校准针床间距，确保一致。
- 调整导纱器位置：将导纱器向边缘移动，增加边缘纱线张力。
- 机器减振：安装减振装置，减少机器振动。
- 实例：某横机生产1+1罗纹组织，出现松紧边。经检查发现针床间距偏差0.1mm。调整后，横向不匀问题解决。
4.2 工艺参数优化问题
问题3：如何优化圆机转速以提高生产效率而不影响质量？
答案解析： 转速优化需平衡生产效率与织物质量，避免纱线断头和织物疵点增加。
优化步骤：
- 确定基准转速：根据纱线强力和织物密度确定初始转速。
- 逐步提高转速：每次提高5-10%，观察断头率和疵点率。
- 记录数据：记录不同转速下的生产效率和质量指标。
- 选择最优转速：选择断头率和疵点率最低的转速。
实例分析：生产涤纶针织物，纱线为15tex，初始转速为25转/分钟。
- 测试数据： | 转速（转/分钟） | 断头率（%） | 疵点率（%） | 生产效率（kg/h） | |—————-|————-|————-|——————| | 25 | 0.5 | 0.8 | 12.5 | | 30 | 0.8 | 1.2 | 15.0 | | 35 | 1.5 | 2.0 | 17.5 |
- 分析：转速30转/分钟时，断头率和疵点率较低，生产效率较高，为最优转速。
- 常见错误：学生常忽略断头率和疵点率的综合影响，只追求高转速。正确做法是综合考虑质量与效率。
问题4：如何根据织物用途选择合适的未充满系数？
答案解析： 未充满系数反映织物的紧密程度，影响织物的透气性、弹性和保暖性。
选择原则：
- 高透气性：选择较高的未充满系数（如20-25），织物较松。
- 高弹性：选择适中的未充满系数（如15-20），平衡弹性和紧密度。
- 高保暖性：选择较低的未充满系数（如10-15），织物紧密。
实例分析：设计一款夏季运动服，要求高透气性。
- 选择：未充满系数选为22。
- 计算：纱线直径0.18mm，则线圈长度l = 22 × 0.18 = 3.96mm。
- 验证：试织后透气性良好，但弹性稍差。调整未充满系数为20，弹性改善。
- 常见错误：学生常忽略织物用途与未充满系数的关系，直接套用公式。正确做法是根据用途选择范围，再通过试织调整。
第五章：进阶学习与资源推荐
5.1 针织学2的进阶内容
作业常见问题：针织学2课程中，哪些是重点和难点？
答案解析： 针织学2的重点和难点主要集中在复杂组织设计、工艺计算和设备调试。
重点内容：
- 复合组织设计：如提花、嵌花、集圈等组织的结构分析和设计方法。
- 工艺参数计算：包括线圈长度、密度、用纱量等的精确计算。
- 设备原理与调试：圆机和横机的成圈过程、三角系统和针床调整。
难点内容：
- 多针床针织机：如双针筒圆机、双针床横机的工艺设计。
- 针织物性能预测：通过工艺参数预测织物的力学性能和外观。
- 工艺优化：在保证质量的前提下提高生产效率。
5.2 推荐学习资源
- 书籍：
- 《针织学》（第三版），龙海如主编，中国纺织出版社。
- 《针织工艺与设备》，李志民等编著，中国纺织出版社。
- 在线课程：
- 中国大学MOOC平台上的《针织学》课程。
- 纺织行业技术论坛（如中国纺织网）的针织技术板块。
- 软件工具：
- 针织物结构模拟软件：如KnitCAD、WeaveMaker，用于模拟针织物结构和性能。
- 工艺计算软件：如Excel模板，用于线圈长度、密度和用纱量计算。
5.3 实践建议
- 多做小样试织：理论计算必须通过实践验证，建议每周至少完成一个小样试织。
- 记录实验数据：详细记录每次试织的工艺参数和织物性能，建立个人数据库。
- 参与工厂实习：到针织工厂参观或实习，了解实际生产中的问题和解决方案。
结语
本指南通过详细的作业答案解析和常见问题解答，系统梳理了《针织学2》的核心知识点。针织学是一门实践性很强的学科，理论学习与实践操作必须紧密结合。希望本指南能帮助学生更好地掌握针织工艺，提升解决实际问题的能力。在学习过程中，如有疑问，建议结合教材、实验和工厂实践进行深入思考和验证。