При переплетении основные и уточные нити взаимно изгибают друг друга, в результате чего получают волнообразное расположение. Изгиб обеих систем нитей продолжается до тех пор, пока не наступает полное равновесие. Глубина волн, а следовательно, и величина изгиба основных и уточных нитей является переменной величиной и зависит от ряда факторов: соотношения толщины основных и уточных нитей, их жесткости, характера переплетения, плотности по основе и утку, натяжений, испытываемых нитями в - процессах производства и др.

Под влиянием взаимного давления нити основы и утка в местах переплетения изменяют свою форму — происходит изгиб нитей, сближающий их центры. Систематизировав возможные случаи изгиба основных и уточных нитей с одинаковым, а затем и разным диаметром в тканях полотняного переплетения, пренебрегая их смятием и принимая нити за правильные цилиндры, подразделены ткани в зависимости от высоты волн переплетающихся нитей на девять фаз строения. Для тканей из нитей разных диаметров была дополнительно введена нулевая фаза, соответствующая случаю, когда высота волн h одной системы равна диаметру d другой системы:

В 1-й фазе строения уток огибает неизогнутые нити основы (рис. 1-29, а). При определении высоты волн данной системы как расстояния между центрами поперечных сечений получается, что в 1-й фазе строения высота волны основной нити h_o = 0, а высота волн уточных нитей при условии d₀= d_y,

где r — радиус поперечника нити. В 9-й фазе строения, наоборот, неизогнутыми остаются нити утка, а огибают их основные нити (рис. 1-29, б), при этом:

1-я и 9-я фазы представляют собой крайние положения, между которыми может быть бесчисленное множество промежуточных положений. Все промежуточные положения условно делятся на фазы, отличающиеся одна от другой на 0,5 r. При переходе от одной фазы к другой, высота волн нитей одной системы уменьшается настолько, насколько увеличивается высота волн противоположной системы.

В средней 5-й фазе строения (рис. 1-29, в) высота волн основных и уточных нитей одинакова h₀ = 2 и h_у = 2. При прочих равных условиях такая ткань имеет наименьшую толщину и обеспечивает возможность получения наибольшей плотности. Если для ткани в 1-й фазе строения при h_o = 0 и h_Y = d₀+dy минимальное расстояние между центрами нитей основы равно do + dy, а по утку оно равно d_y, то, наоборот, в 9-й фазе строения минимальное расстояние между нитями основы равно d₀,а между нитями утка d₀+d_у, в 5-й фазе строения Проекция того же расстояния равна 1,73 d.

Установлена зависимость, позволяющая по номеру нити и плотности ткани вычислять высоту волн и определять порядок фазы строения для тканей полотняного переплетения.

Высота волн основных и уточных нитей при их неизменной толщине меняется в зависимости от углов наклона нитей основы и утка (см. рис. 1-28).

Рис. 1-29. Схема расположения нитей в разных фазах строения тканей: а— первая фаза строения; б —девятая фаза строения; в — пятая фаза строения

В свою очередь углы наклона зависят от геометрической плотности F₀ и F_y, т. е. от расстояния между центрами нитей данной системы:

Сумма высот волн основных и уточных нитей является величиной постоянной:

С увеличением высоты волн основных нитей h₀, настолько же уменьшается высота волн уточных нитей h_у. Приняв d₀+d_у=l, при изменении угла а изменение высот волн h₀ и h_y происходит по закону двух синусоид (рис. 1-30), симметричных относительно прямой, проведенной параллельно оси а через точку, соответствующую 5-й фазе строения ткани.

Рис. 1-30. График взаимного изменения высоты волн основных и уточных нитей

При постоянной сумме диаметров нитей плотность ткани по основе и по утку не может быть одинаковой для всех фаз строения. Если плотность ткани по основе П₀ больше плотности ткани по утку П_у, строение ткани соответствует 6—9-й фазам. При этом 9-я фаза строения возможна лишь при сравнительно большой плотности основы и малой плотности утка. При П₀ = П_У имеет место 5-я фаза строения, а при П₀<П_У строение ткани может меняться в пределах от 1-й до 4-й фазы, причем 1-я фаза строения возможна лишь при большой плотности по утку и малой по основе. Следовательно, при данной сумме диаметров нитей порядок фазы строения ткани зависит исключительно от соотношения плотностей ткани и не зависит от соотношения диаметров основных и уточных нитей. Фазы строения тканей меняются как в процессах текстильного, так и швейного производства. Вносит изменения в фазы строения тканей и процесс эксплуатации изделий, вызывающий растяжение материала в разных направлениях и изменение глубины волн нитей.