随着生活水平的逐渐提高,人们对于服装的舒适性提出了更高的要求,而服装的吸湿快干性能是影响服装穿着舒适性的重要因素。在目前吸湿快干类产品中,天然纤维类纺织品越来越受到消费者的喜爱。麻织物和竹纤维织物具有良好的吸湿透气性能,这类织物表面具有凹凸不平和粗糙的不均匀纹理形貌特征。因此,本文从织物表面形貌的角度,采用织物组织的设计方法进行织物形貌设计,利用不同的形貌分析方法对织物的表面结构进行表征,探究其对织物导湿和散湿性能的影响。首先,本课题从不均匀的表面形貌模型中提取出描述其几何形状的特征参数(凸起的面积、凸起的分布以及凸起的类型),并从织物组织的角度将几何特征参数转换成组织设计参数(组织循环的面积、组织分布位置以及组织的类型)。采用9种不同的基础组织通过小提花设计、田字格形设计和分形设计三种组织设计方法制备了16种具有不同表面形貌的织物。同时根据国家标准,对25种织物进行了导湿性能和散湿性能的测试。其次,在研究过程中,采用图像处理法对织物进行三维重建,得到的织物三维形貌图像和三维空间信息,准确地刻画了不同组织结构织物的表面形貌。同时利用不同的形貌分析方法对织物的表面形貌特征进行了表征。采用灰度共生矩阵对织物表面纱线和孔隙形成的纹理特征进行分析,发现灰度共生矩阵特征值中的熵值能对织物不同方向上的纹理进行描述,矩阵的熵值越大,织物的纹理越复杂。采用表面平均粗糙度对织物表面的纱线在厚度方向上位移距离的离散程度进行了表征,结果表明织物的表面粗糙度越大,织物的经纬纱线屈曲差异越大。采用体积孔隙率对纱线在织物空间的占有率进行描述,结果表明织物体积孔隙率越大,相同织物体积条件下织物纤维纱线间的缝隙孔洞就越多。最后,根据织物形貌特征参数描述的织物表面形貌结构,分析了不同的织物形貌特征对织物导湿和散湿性能的影响。织物导湿性能指标包括芯吸高度和扩散面积,分别受到织物表面纹理的熵值和粗糙度的影响。灰度共生矩阵描述的是织物表面纹理的复杂程度,包含了织物纱线的排列分布和形成的孔隙情况,控制了水分子在织物截面的纵向传递,影响了织物芯吸性能的表达。研究结果表明,通过小提花方式设计得到的织物,其芯吸高度随着织物表面纹理熵值的增大而增大;通过田字格形方式设计得到的织物的芯吸高度随着熵值的增加先上升后下降;通过分形设计得到的织物的芯吸高度随着熵值的增加而增大。织物表面平均粗糙度描述的是形成织物的经纬纱线在空间的高度变化,控制了水分子在织物表面的传递效率,影响了织物的扩散面积。研究结果发现,以小提花方式设计得到的织物扩散面积随着织物粗糙度的增大先下降后上升,最后再下降;以田字格形方式设计得到织物的扩散面积随着织物粗糙度的增加先下降后上升;以分形方式设计得到织物的扩散面积随着织物粗糙度的增加先上升后下降。本课题研究的织物散湿性能指标包括透湿率和散湿速率,分别受到了织物体积孔隙率和织物表面粗糙度的影响。体积孔隙率描述的是织物孔隙的占有率,控制了织物孔隙的数量和体积,影响了水蒸气分子的扩散效率即织物的透湿性能。研究表明,三类织物组织设计方法形成的织物的透湿率与织物体积孔隙率的变化趋势相同,织物的透湿率随着织物体积孔隙率的增大而增大。织物表面粗糙度决定了水分子在织物表面的分布状态,影响了织物的散湿速率。以小提花方式设计得到的织物的散湿速率随着织物粗糙度的增大而增大;以田字格形方法设计得到的织物的散湿速率随着织物粗糙度的增加先上升后下降;而当以分形方法设计的织物的散湿性能随着织物粗糙度的增加先下降后上升。