经编间隔织物的开发与应用

郭昌盛，杨建忠，朱明辉，涂 腾

(西安工程大学，陕西 西安 710048)

经编间隔织物的开发与应用

郭昌盛，杨建忠，朱明辉，涂 腾

(西安工程大学，陕西 西安 710048)

文章介绍了经编间隔织物的编织原理与设备，以及国内外双针床经编机发展状况。结合目前国内经编间隔织物的发展，对其在鞋服、过滤材料、坐垫、枕头、文胸等产品领域的应用和工艺进行研究。

间隔织物;工艺;鞋材纺织品;坐垫纺织品;床垫纺织品;文胸纺织品

三维织物是纺织品的一个新兴领域，具有独特的结构和优越的性能。随着三维织物应用的广泛扩展，经编三维织物也得到飞速的发展，目前已经涵盖鞋服、装饰、产业用等多个领域。由于经编间隔织物优越的性能和独特三维空间的特点，三维经编织物有很大的发展潜力和应用空间。

1 经编间隔织物原理

经编间隔织物也称为三明治织物，是在双针床拉舍尔经编机编织成的三维立体织物。经编间隔织物通常由三部分组成，分为上下两表层面即A面、B面和间隔层。两个表面是由间隔丝连接起来的，并分隔成一定的间隔距离。在经编机上，

分别有机前和机后两部分梳栉分别在前后两个针床上编织分离的两片单面织物，间隔层一般是通过中间一把或两把的梳栉在前后两个针床上轮流成圈，把上述编织的上下的两表层连接起来，并起到一定的支撑作用。如图1所示。

图1 间隔织物生产方法

双针床拉舍尔经编机上的梳栉数量可以根据织物组织工艺的不同进行配置，目前市场上常见最多为7把梳栉(据了解亦有8把梳栉，但目前技术尚不成熟)。间隔纱一般根据织物的厚度和抗压性的需求来选择适当的原料规格、品种和组织结构。一般选择合成纤维单丝(单孔长丝或者综丝)，或者是纱线(长丝纱或者短纤纱)。间隔纱线的走向一般为I字形和V字形。间隔纱线的距离主要由前后针床的脱圈板之间的距离决定，脱圈板之间的距离可以根据工艺的不同要求进行调节，同时还与织物组织结构和后整理的工艺有关。织物的厚度一般1.5 mm到65 mm，有着特殊用途的间隔织物厚度甚至更大，如德国能够生产厚度最大的为150 mm[1]。生产经编间隔织物的主要经编机有国外的Karl Mayer公司公司生产的RD系列以及Liba公司的Racop系列的双针床经编机，国内的常德纺织机械厂的E2281系列、武进纺织厂和五洋经编厂生产的GE286、GE288、GE289系列的设备以及晋江佶龙厂的GE296系列。

2 几种常见的经编间隔织物

间隔织物的应用很广泛，遍及服装、汽车、医疗、装饰、农业以及航天产业等各个领域，实现增强、抗压、保暖、防护、保健等作用。以前，我国经编间隔织物大都通过剥幅，使间隔纱裸露在外面，经过后整理工序成为毛绒类产品。还有些厂家利用双针床经编机生产出无间隔纱的产品，例如袜子或者麻袋等成形产品。目前国内生产的间隔织物主要应用在鞋类和箱包类产品，亦有用于生产服装辅料，这些产品技术相对比较成熟，市场销售也比较广泛。而在产业中应用还处于起步阶段，相对比较落后，市场还没有打开。下面介绍国内几种比较常见的间隔织物的应用和开发。

2.1 鞋材应用

经编间隔织物越来越多地应用到鞋材方面，特别是运动鞋。运动鞋的主要作用是保护脚部，免受带棱或者带刺的东西伤到脚部，便于行走和跑步。对织物要求：牢固、耐用、透气、透湿、透热、硬度适中，并且具有一定厚度等。经编间隔织物应用于鞋材中，既减轻了整体质量，又可以提供一个鞋内良好的微循环，有效地进行散热、散湿、透气并补充新鲜空气的循环，从而提高一定的抗菌能力和舒适性，并增加了减震的能力。相比传统的鞋材PVC、PU和天然皮等材料，间隔织物还可以根据脚的形状大小，利用贾卡双针床经编机可以直接编织成型。主要用于鞋垫、鞋面、鞋舌和脚踝处，织物厚度一般为1.5 ～8 mm。

2.1.1 利用拉舍尔双针床经编机

拉舍尔双针床经编机是目前市场上主要的生产间隔织物的机型，但是由于此款机器设备的限制，生产出的花纹大小和复杂程度相对比较单一，有一定的限制。需要生产出鞋帮、鞋舌、脚踝处，然后再把各个部分缝合在一起。表1以其中的一部分的工艺作为例子。

表1 拉舍尔经编鞋材经编间隔织物工艺表

按照上面的工艺生产出的实际样品的应用，如图2所示。

图2 鞋材方面的应用

2.1.2 利用贾卡双针床经编机

贾卡双针床经编机可能是未来流行的一大趋势，因其可以编织出比较大的花型，复杂程度更高。贾卡梳的基本垫纱组织均为：1-1-1-2/1-1-1-1-0//，由于贾卡梳可以直接单独控制每枚导纱针，向左或向右的一针偏移，有压电陶瓷片的电压正负方向控制，则花纹受到的限制比较小，可走花型复杂程度较高。当贾卡梳栉做基本垫纱运动时，其织物相对应的为薄织物，在奇数横列发生偏移时为网孔组织，在偶数横列发生偏移为厚组织。运用这一原理，采用相应的贾卡CAD软件绘图，使得贾卡双针床经编机是朝着大提花发展流行的一大主要趋势。目前主要有RDPJ7/1和RDPJ5/1，这两种机型的主要机构：均采用以独立的两个舌针针床、两个沉降片、两个脱圈板组成的成圈机构，N型花纹横移机构(RDPJ7/1是八轨道，RDPJ5/1是六轨道)，采用EBC电子送经，EAC型牵拉卷取机构，其工作幅宽为351 cm，多以E24或E28为主。其中RDPJ7/1中的第5把为分离式贾卡梳，而RDPJ5/1中第4把为分离式贾卡梳，根据织物的组织结构复杂程度不同选择合理的机型。但目前有些厂家根据自身要求生产鞋类产品采用六梳贾卡，其中第4把为分离式贾卡梳。下面是以佶龙机械生产的贾卡提花经编间隔经编机(RDP6/1)，E22，幅宽345 cm，GE296J6/1-136-E22经编机为例，采用PB=16.8，见表2。开口为4 mm，设计生产出的完整鞋面工艺。

表2 贾卡经编鞋材经编间隔织物工艺表

按照上面的工艺参数，调整合适的张力，生产出的产品如图3所示。

图3 贾卡织物样

2.2 过滤材料应用

由于经编间隔织物独特的结构特点和优越的性能，结合过滤网的基本性能的要求：牢固、过滤吸附性好和耐腐蚀等。经编间隔织物起到过滤作用主要可以从两方面着手：①可以利用经编间隔织物上下两表面的网孔大小不同或者网口位置错移来起到过滤作用。②利用间隔层纱线的密度、角度偏移的不同、纱线粗细、复丝程度和纤维的原料表面吸附性能等，来达到过滤的作用。针对过滤溶液的性能和过滤程度不同，选择合适的组织结构、密度、纱线原料、粗细等方面参数。

可以利用上下表面的网孔大小不同，来过滤空气和水。这种织物的单面或双面为密实结构，封闭表面，过滤水中的气泡。经编间隔织物不仅可以起到过滤作用，还能提供适宜的环境来杀灭细菌和澄清污水[2]，表3为其工艺。

表3 过滤经编间隔织物工艺表

2.3 坐垫 床垫和枕头方面的应用

褥类产品在中国拥有广阔的潜在市场。不仅包括汽车、火车、动车和轮椅等交通工具的椅子上面的坐垫，还有睡眠用的床垫和枕头等[3]。从前，海绵以价格低廉、手感好、质量轻、回弹性好等特点，一直占据坐垫和床垫的主要市场。随着生活水平和环保意识的提高，海绵的透湿、散热、抗菌和抗硬化等方面的缺陷也日趋明显，以及不能够回收利用而造成环境污染等问题。与海绵相比，经编间隔织物有很多优点：织物表面舒展，有弹性，透气和透湿较好，牢度好不分层，并且生产过程中无污染，还可以回收再利用。经编间隔织物的原料比海绵的原料相对要广泛得多，适用性强。

在坐垫方面的应用，除了有以上的优点，经编间隔织物还可以利用结构的特点在坐垫表面形成小颗粒，起到按摩活血之功效。经编坐垫织物组织采用工艺见表4。

枕头和床垫的舒适性是影响睡眠的主要因素，枕头和床垫的透气、透湿、软硬程度是衡量床垫和枕头的质量的主要指标[4]。

(1)普通的枕头填充料大部分采用荞麦或者丝绵类，透气透湿都受到一定的限制。经编间隔枕头织物不仅能满足以上的性能，又兼具洗涤、回收再利用等优点。经编枕头织物组织采用工艺见表5。

表4 坐垫经编间隔织物工艺表

表5 枕头经编间隔织物工艺表

(2)一般床垫有三种基本的形式：弹簧式、泡沫式和填充式。经编间隔织物中的间隔纱一般采用单丝，单丝就像小弹簧支撑着身体的每个部位，让人体处于自然舒适的状态。间隔层可以形成“微型的空调”，保证了良好的透气透湿的功能。对纱线原料进行处理，床垫可以达到不同的功能，不仅可塑性强，而且环保。经编床垫织物组织采用工艺见表6。

经编床垫织物按照以上工艺生产的实际产品，如图4、图5所示。

图4 织物横截面

图5 织物整体图

2.4 文胸应用

文胸的重要功能是女性在生理方面的支撑，而且让其胸部看起来更丰满和优美[5]。目前市场上流行的罩杯大部分采用内外层织物之间加入无纺布或海绵衬垫，然后进行材料复合的方式生产。无论采用无纺布还是采用海绵的材料，都有一定的缺陷。采用无纺布填充的弹性不足导致胸部轮廓不够优美挺括，采用多层复合透气透湿性差，再者多次洗涤后容易出现分层和发黄的现象。海绵的弹性好，但是海绵容易造成环境污染，不可以回收利用，洗涤性差，透气性也不够，不容易进行空气交流，舒适性降低。

间隔织物是由底层、中间层、表层3层织物构成，中间层也就是中间丝，连结底、表两层保持其间的间隔。从而在两层间形成一个通风的空气层以成为“无形的空调”，提高了两层织物间散热和散湿的能力[6]。该织物表层选择具有挺括、强度高的材料，底层选择柔软、吸湿和去湿性能好的材料，中间层选择具有良好的支撑作用的材料。由于间隔织物结构的特性，故可以一次模压成型，提高了尺寸的稳定性和接缝处断裂强度，从而提高了可洗涤性。还可以在织物表面直接进行提花，提高产品档次。经编间隔文胸织物的工艺见表7。

用间隔织物制成的文胸如图6所示。

图6 用间隔布制成的文胸

2.5 其他方面的应用

经编间隔织物耐压、透气透湿，特别适合用于马背上的缓冲垫和毛毯，为马背和鞍之间提供良好的通风环境。三维结构的特殊性使其可以在各个方向散热散湿。由于奔跑过程中的上下颠簸，织物压缩似空气泵加快了空气的流动。

在服用行业，还可以用作运动面罩、凉鞋、潜水衣、垫肩、泳衣、箱包背带等；在建筑行业，经编间隔织物可以作为隔音和隔热材料等;在医学行业，用作手术台盖布、医疗绷带和预防背痛的预警装置等；在渔业上，用作渔网、救生衣和渔船的船体等；在汽车行业，用作内装饰材料、椅罩、挡泥板、轿车头衬以及包覆层等。

表7 文胸经编间隔织物工艺表

3 结论

上述经编间隔织物均是三明市旭达工贸有限公司研发和生产的。目前，在鞋服、箱包、文胸罩杯的应用已经被市场所接受，相信其他产品会随着对经编间隔织物认识的加深也渐渐被国内市场接受。经编间隔织物由于其特殊的三维结构和优良的性能终将会是海绵的替代品，同时，也会成为许多新产品的原料。随着三维织物的应用越来越广，经编技术日趋成熟，经编间隔织物的应用也将越来越显示出极其广阔的前景。

[1] 蒋高明，李大俊.经编织物结构与性能[J].江南大学学报(自然科学版)，2003,2(4):395—398.

[2] 倪敬达，于胡生.经编间隔织物的性能和应用[J].化纤与纺织技术，2005,9(3):21—25.

[3] 叶晓华，胡红，冯勋伟.经编间隔织物的应用和开发前景[J].针织工业，2005,2(2)：1—3.

[4] 缪旭红.床垫用经编间隔织物的压缩性能[J].纺织导报，2005，(12)：66—68.

[5] 温丽娟.华东地区青年女性文胸推荐版技术研究[D].上海：东华大学，2006.

[6] 倪晓超.对经编间隔织物产品开发的探讨[J].山东纺织科技，2010，51(1)：30—32.

The Development and Application of Warp-knitted Fabrics

GuoChangsheng,YangJianzhong,ZhuMinghui,TuTeng

(Xi′an Polytechnic University,Xi′an 710048,China)

The process and equipment of warp-knitted fabrics,and the development of double-needle-bed warp knitting machine on domestic and abroad were introdaced in the parper.Combined with the development of warp-knitted fabric in China,the application and process of fabrics in the shoes,filter materials,cushions,pillows,bras and other products were studied and analyzed.

spacer fabrics; process; shoes fabrics;cushion fabrics;mattress fabrics;bra fabrics

2014-10-09

郭昌盛(1988—)，男，河南驻马店人，硕士研究生。

TS105

B

1009-3028(2015)01-0013-06