经编鞋材的双色贾卡提花工艺研究

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　　摘要：为解决传统经编三维间隔鞋材提花组织和花色不丰富、生产效率低的问题，提出一种在高速经编贾卡机器上编织双色提花鞋材的方法。利用电子贾卡可以同时在针前横移和针背横移时进行偏移的特点，结合组织结构和贾卡偏移控制信息与偏移时刻，形成成圈组织、网孔组织、缺垫组织和重经组织，丰富了提花组织结构;利用贾卡梳栉半机号配置特点，在奇数纵行和偶数纵行的贾卡导纱针分别穿不同染色性能的纱线，配合组织结构设计形成具有双色提花效应的布面效果。以具体工艺为例，介绍了双色贾卡提花鞋材的工艺设计方法，包括原料选择、工艺参数设计、染色整理等，开发的鞋材具有良好的穿着舒适性和美观性，可以为其他经编提花面料的开发提供理论参考依据。
　　关键词：经编;鞋材;贾卡提花;双色提花;工艺设计
　　中图分类号：TS184.3文献标志码：A文章编号：1009-265X（2020）01-0036-06
　　Study on Twocolor Jacquard Processes for Wrapknitting Shoe Fabric
　　CHEN Mengjia1， JIANG Gaoming1， ZHANG Yanting1， LI Xinxin2
　　Abstract：In order to solve the problems of few structures and colors of traditional warpknitted threedimensional spacer jacquard fabric and low production efficiency， a method of weaving twocolor jacquard shoe fabric with highspeed warp knitting Jacquard machine is proposed in this study. The structure of jacquard has been enriched by forming looped tissue， mesh structure， missing pad tissue and heavy tissue based on the feature that electronic Jacquard can shift while lateral moving in front and rear of knitting needle simultaneously in combination with organizational structure， Jacquard transfer control information and transfer moments. According to the characteristics of jacquard comb number configuration， the cloth surface with twocolor jacquard effect was designed and formed in combination with the organizational structure by threading jacquard guide needles in odd and even longitudinal rows respectively with yarns of different dyeing properties. In this study， a processes design method of twocolor jacquard shoe fabrics was introduced by taking specific processes as an example， including raw material selection， process parameter design， dyeing finishing and so on. The shoe fabric developed in this study has good wearing comfort and aesthetics. This method can provide theoretical reference for the development of other warpknitted jacquard fabrics.
　　Key words：warpknitting; shoe fabric; jacquard; twocolor; process design
　　傳统经编鞋材以经编间隔织物为主，一方面间隔织物利用组织结构变化形成提花效应，提花效果不够丰富且难以实现双色提花效应，另一方面经编双针床的编织效率较低，开机速率和机器幅宽都不如单针床经编机。单层经编织物具有结实、易洗、不易变形、穿着舒适的特点，可以满足消费者对运动鞋面材料的服用性、功能性和个性化方面的追求，深受消费者的喜爱，因此广泛用于夏季运动鞋面。以一款用经编单层贾卡提花鞋面材料作为运动鞋面的举例如图1。
　　1双色贾卡提花原理
　　经编双色提花鞋面织物由贾卡经编机编织而成，编织单层双色提花鞋面时，需要采用3～4把梳栉[1]。该类织物作为一种新型的鞋面材料，花型效果丰富，由于编链及衬纬的作用，织物的横向纵向保形性好，手感挺括，深受消费者的喜爱。
　　传统的贾卡提花技术中，贾卡导纱针只在导纱梳栉进行针背横移时产生偏移，利用导纱梳栉针背横移针距数不同，可以形成网孔组织效应、薄组织效应和厚组织效应等，并通过这些效应随机组合，构成结构提花的花纹效果。成圈型贾卡的针前偏移一般常应用在双针床贾卡经编机上生产提花连裤袜，无缝服装等[2]，通过控制边缘部分的贾卡针，选择性的在前针床或者后针床相应的针上成圈或者缺垫，从而实现前后片织物的无缝连接。此外，通过控制贾卡导纱针在针前横移时的偏移信息可以形成缺垫、单针成圈和重经3种效应，再加上针背横移针距数的不同形成的各种效应，织物的花纹效果更为丰富，立体效果更强[2]。 　　1.1贾卡提花原理
　　经编单层双色鞋面的贾卡梳栉采用三针贾卡成圈技术，两把分离式的半机号贾卡梳栉，其基本组织为10/12//。根据两把半机号贾卡梳栉的垫纱情况可知，该类织物属于贾卡同向垫纱的范畴。当贾卡梳栉的基本组织为10/12//[3]时，贾卡导纱针可以在针前垫纱和针背横移时均发生偏移，除了在织物表面形成厚、薄、网孔等花型效应以外，还可以形成重经或者缺垫组织。重经组织的运用，有助于提高织物的横向抗撕裂性能。贾卡梳结合地梳形成结构提花效果，而不同色纱的应用，则可以在结构提花的基础上再形成色彩上的层次变化。重经和缺垫的应用，不仅从结构上改变了贾卡的提花方式，还可以在布面上形成张力补偿，有利于保持张力均匀。这些因素合理搭配，不但可以在鞋面上形成诸如网孔、透气、加强等多个功能区域，而且花色品种也得以丰富，改善了经编在色彩提花方面的单一性[4]。贾卡针前针背偏移提花信息如表1所示。基本组织为10/12//的成圈贾卡可以通过针前针背偏移技术得到16种垫纱方式，H代表不偏移、T代表偏移[5]。每种颜色代表一个组织，颜色可以根据个人喜好来选择。
　　1.2双色穿经原理
　　经编贾卡双色提花织物，主要是通过两把半机号的贾卡梳栉分别穿入不同颜色的色纱或者是穿入2种染色性能不同的纱线。两把半机号贾卡梳栉分别对应织物的奇数纵行和偶数纵行，再通过贾卡针选择性的在针前垫纱或者针背横移时偏移，形成缺垫组织、单针成圈或者重经组织，从而在布面上形成双色透孔的效应。前者在织物下机后可以直接得到双色的效应，而后者在染色后可得到双色的效应，从而提花的部分呈现双色的效果[6]。
　　2双色提花工艺设计
　　2.1原料设计
　　鞋面材料通常采用涤纶DTY或涤纶FDY、锦纶DTY或FDY、阳离子改性涤纶纱、高弹氨纶包芯纱等不同规格的纱线进行编织。
　　鞋面用经编贾卡提花织物的纱线的选用，决定了鞋面材料的服用舒适性及物理性能。通常对于双层鞋面织物而言，为了提高鞋面的连接牢度、稳定性和舒适性。对于单层鞋面织物来讲，通常选用易洗快干的化学长丝，例如滌纶、锦纶等长丝纱，能够为鞋面提供一个透气透湿的舒适微环境[7]。
　　涤纶织物具有较高的强度和保型性，有良好的洗可穿性能;耐热性好，具有热塑性，容易定形[8];耐光性能好;耐腐蚀性好，酸碱对其的破坏程度均不大，同时不怕霉菌也不怕虫蛀，但是吸湿性能较差，没有经过改性的涤纶染色比较困难。锦纶结实耐磨，弹性好，吸湿性能比涤纶好，因此染色较涤纶容易些，但是不耐光，久晒会变黄，遇到强酸会溶解。两者各有优缺点，但是锦纶的成本较高，色牢度低，容易掉色，所以单一颜色的鞋面织物常采用涤纶，双色鞋面织物可通过两把梳栉穿入不同染色性能的原料来实现。比如采用涤纶和锦纶，或者涤纶与阳离子改性涤纶;还可以通过采用不同颜色的色纱来实现双色效果[9]，而贾卡梳栉可以通过采用较粗的纱线进行编织，下机得到的鞋面可以获得具有三维立体感的提花效果。
　　鞋面在穿着过程中，既要起到保护脚的作用，防止受到外界伤害，同时鞋面材料自身需要具备很好的保形性，在经常穿着的过程中不易变形。
　　2.2组织结构设计
　　经编双色贾卡提花鞋面织物的工艺正面用作服用正面。其中，贾卡梳栉采用三针成圈技术进行编织，其基本组织的垫纱数码是10/12//，地梳采用的垫纱数码为10/01//，有时为了提高单层鞋面织物的横向保形性，还会有一把地梳做衬纬运动11/00//。贾卡针在偏移信息的控制下，在针前垫纱和针背横移时均可以发生偏移，与地梳相互配合，可以得到缺垫组织、单针成圈组织或者重经组织，形成大网孔、小网孔、薄组织、厚组织提花效应面。图2为几种常用的组织结构。图2常用的组织结构
　　根据鞋面不同部位所需物理性能的不同，对鞋面的各个部位采用不同的贾卡组织结构[10]。例如，脚趾与鞋尖里面摩擦较大，鞋尖起到支撑鞋型和保护脚趾的作用;走路脚提离地面时，后跟与鞋跟内侧摩擦较大，因此要着重提高这两个部位的耐磨性能;鞋头和鞋舌这两个部位，位于跗背部位，它主要维护跗背，抵御外界伤害，同时起到透气透湿及散热的作用，因此可以选择大小网眼组织，提高鞋里与外界的空气对流，在某种形式上，也起美观作用。鞋面分区如图3所示。其中，A区采用大小网孔组织，增强鞋头和鞋跟部分的透气效果;B区采用薄提花组织，所得织物轻薄透气，因为重经组织和缺垫的使用，使得织物具有结构提花的效应，且两把半机号的贾卡梳栉穿入不同颜色的纱线，因此所得织物工艺正面呈现出双色结构提花的效应;C区为网孔组织的边缘，这部分采用厚组织结构，有利于保护网眼组织的稳定性，减少外力对网眼组织的影响。
　　2.3花型结构设计
　　2.3.1花型尺寸计算
　　根据鞋面的大小，成人的鞋楦长度=（成人号数+13）×0.9+10（cm）[11]，鞋面的花型高度主要取决于鞋面材料的成品长度和上机牵拉密度，除此之外还应该考虑到织物下机缩率、定形缩率，染整缩率等外界因素;花宽主要取决于鞋楦的围度和所用经编机的机号以及所用纱线的粗细。
　　2.3.2鞋面花型图案绘制
　　鞋面上的花型要与设计主题相符合，根据鞋面各个部位的具体要求进行设计，不同功能区域采用不同的花型图案，体现各自的风格特点，满足功能和美观的双重要求。
　　2.3.3纱线张力均衡
　　由于贾卡针在针前垫纱和针背横移时均可发生偏移，所得织物的同一横列可能既存在缺垫组织，也存在重经组织，因此如何控制纱线的张力均衡，成为一大难点[12]。通常情况下，相邻两根纱线尽量不要在同一枚织针上成圈，以免贾卡针撞针;同一枚织针上成圈数量尽量不超过4，保证成圈的顺利进行和纱线不会受力太大而断裂，所以重经组织和缺垫组织配合使用。同一根纱线可以在形成缺垫组织之前或者之后2～4个横列就形成一个重经组织或者形成一个三针经平组织，从而保证纱线的张力均衡。 　　2.3.4工藝参数设计
　　经编双色提花鞋面由贾卡经编机生产，通常国产的单贾卡经编机在实际生产的过程中，机速约在350～480 r/min。生产鞋面的经编机机号通常为E22或者E24。单层双色贾卡提花鞋面成品的横密控制在8.26～10.23纵行/cm，上机密度设置在12～19横列/cm。送经量可以根据组织结构、上机密度和原料规格的不同来进行相应的调整[2]。
　　2.4织物后整理设计
　　后整理是通过采用物理或化学的方法，对织物进行整理，从而进一步改善织物的风格，使得到的织物物理性能和服用性能更满足消费者需求。或者通过后整理工序，给予纺织品一些特殊的功能，例如阻燃性、防辐射性能等[13]。通常经编鞋面材料的后整理流程为：干洗→坯定→染色→复定形[1]。
　　在对织物进行坯定时，首先要确定该织物的定形温度。织物坯定温度需根据织物所用的纱线原料来确定;定形时最主要的是控制鞋面的尺寸大小，主要根据成品鞋面的横密来设定织物的定形幅宽，以免出现定形后的鞋面尺寸不准确、或者定形后与要求的横密不符合等情况。定形过程中，应当尽量避免牵拉织物的纵向长度;坯布喂入定形机后，要保证织物左右两边喂入速度均匀一致，否则布面花型出现纬斜的现象，导致所得织物没有实际用途。
　　而经编双色提花织物的染色工序为：根据纱线的种类选择合适的燃料及染色温度。如涤纶织物通常采用分散燃料进行染色;根据所需织物的颜色选择相应的染料颜色;阳离子涤纶的最佳染色温度可控制在120 ℃左右[14]，涤纶的染色最佳温度则可以控制在130 ℃左右[15];织物卷曲到染色经轴上时，要控制卷取张力，不可过大或过小;最后，通过拉幅定形获得最终的经编单层双色提花鞋面材料。
　　3设计举例
　　3.1原料选择
　　本次设计开发的经编单层双色提花鞋面由两种染色性能不同的纱线编织而成。其中两把半机号贾卡梳栉分别穿入两种性能的原料，得到的织物同时具有结构提花和色彩提花效应。本次设计开发中，贾卡梳栉采用166.7 dtex的涤纶长丝。
　　3.2组织结构设计
　　两把半机号的贾卡梳栉采用同向垫纱，JB2.1和JB2.2的基本垫纱数码如表2所示。设计过程中，要尽量保证纱线在贾卡织针上均匀成圈，有利于布面的平整度和张力稳定，两把半机号贾卡梳栉主要起到提花的作用，其他三把地梳则起到辅助提花和加强织物横向纵向保型性的作用，从而所得织物紧密细腻、手感挺阔。
　　3.3上机工艺参数设计
　　适用于单针床单贾卡鞋材开发的经编机主要有德国卡尔迈耶公司的RSJ系列，其次也可以在RDPJ系列的机台上通过停用一个针床来实现。本次设计开发中用到的是RSJ5/1经编机。选用的经编机工作幅宽为345 cm，机号为E22，采用电子横移机构和电子送经机构，每一把地梳对应一个经轴，两把半机号贾卡梳栉分别对应一个经轴。每个经轴上装6个盘头，地梳所用盘头的头纹数为476，贾卡梳栉所用盘头的头纹数为238，送经量则根据对应梳栉的基本组织所用纱线的多少来设定，机速为450 r/min，牵拉密度为15横列/cm，织物的平方米质量为178 g/m2。具体编织及上机工艺参数见表2。
　　本次设计，两把半机号的贾卡梳栉分别穿入不同染色性能的纱线，染色后可以得到双色的效果。如图4，①是本次设计所用非网眼组织最小循环的垫纱运动图，其中包括缺垫组织、重经组织和厚组织，②是贾卡梳栉的穿纱对纱图。本次设计鞋面材料的意匠图、仿真图、实物图如图5所示。其中图5（a）为鞋面意匠图，③是局部网眼组织的贾卡意匠图及其垫纱效应，④是图4中垫纱运动图所对应的贾卡意匠图，即本次设计中用到的非网眼组织的最小循环;图5（b）是本次设计鞋材的仿真图;图5（c）是本次设计鞋材的实物图。图4穿纱、对纱、垫纱运动
　　4结语
　　本次设计选用RSJ5/1贾卡经编机，两把半机号贾卡梳栉采用不同染色性能的纱线，开发出双色提花的鞋面材料，将织物的颜色提花和结构提花相结合，使鞋面材料的设计更灵活多变。且经编单层双色提花鞋面材料具有透气、透湿、结实、易洗、不易变形、穿着舒适等特点，所得织物花型丰富、色彩多样，能满足运动鞋面材料的服用性能、物理性能以及消费者对时尚性的追求。
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　　收稿日期：2018-12-14网络出版日期：2019-06-13
　　基金项目：国家轻工技术与工程一流学科自主课题（2018-28）;中央高校基本科研业务费专项资金（JUSRP51727A）
　　作者简介：陈梦佳（1995-），女，内蒙古集宁人，硕士研究生，主要从事经编技术方面的研究。
　　通信作者：蒋高明，Email： jgm@jiangnan.edu.cn
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