我国双针床经编技术及产品最新进展

缪旭红+李筱一

摘要：双针床经编技术是一项产品范围广、变化能力大、织物结构可塑性强的针织技术。本文首先指出了我国双针床经编在机器技术高精化、生产技术数字化、产品加工成形化和织物结构立体化4个方面的技术发展；接着通过服装、装饰和产业三大应用领域的十大类最新双针床产品的介绍，阐述了双针床经编技术发展带来的产品创新；随后提出了双针床生产的智能化和绿色化以及双针床产品的个性化、功能化和智能化的未来发展方向；最后指出双针床经编技术有待进一步发挥潜力，与其他现代技术融合，提供面向未来的创新产品。

关键词：双针床；经编；产品；装备；技术进展

中图分类号：TS184.3

文献标志码：A

Latest Development of Double Needle Bar Warp-knitting Technology and Related Products in China

Abstract： The paper first points out the developments of double needle bar warp knitting technology in China in terms of advanced precise machine technology， digital production technology， fashioned processing and three-dimensional fabric structure. Then it introduces ten categories of the latest doubleneedle bar knitted products for three application fields： clothing， decoration and industry. It elaborates the product innovation brought by the development of double needle bar warp-knitting technology. After that it puts forward the future development direction of intelligent and green double needle bar production and personalized， functional and intelligent double needle bar products. Finally it points out that double needle bar warp-knitting technology needs to further discover its potential， integrate with other modern technologies and provide future-oriented innovative products.

Key words： double needle bar； warp-knitting； product； equipment； technical development

双针床经编机利用两个平行的针床轮流对全部或部分梳栉的经纱进行成圈，是产品范围最广、变化能力最大、织物结构可塑性最强的一类经编机型。根据机号、脱圈板隔距、梳栉配置等不同，运用双针床经编技术可生产出双面织物、毛绒织物、间隔织物、筒形织物等，产品广泛应用于包括服装、家纺、鞋材、箱包、衬垫、各种产业用网、汽车内饰、中空轻质复合材料等在内的各个领域。目前我国是世界上最大的双针床经编产品生产国，形成了以福建晋江为主的鞋材生产集群和以江苏常熟为主的毛绒生产集群。多年来，双针床经编生产主要强调低成本，导致技术发展相对缓慢，产品创新少，市场价值不高。随着当今无缝或少缝成形、三维立体结构等概念的兴起，双针床经编技术的魅力不断被人们发现，创新产品不断涌现，引发人们对这种经编技术前所未有的重视和研发。

1 双针床经编技术的发展

双针床经编技术近年来的发展尤为显著，包含了四大技术的发展：机器技术高精化、生产技术数字化、产品加工成形化、织物结构立体化。

1.1 机器技术高精化

从双针床经编机制造技术而言，更快的机器速度、更高的机器机号、更大的脱圈板隔距范围、更多的梳栉数能满足高效生产和更多样的产品需求。

双针床经编机的速度发展相对滞后于单针床机器，但近年来国产六梳双针床经编机速度迈上800r/min的台阶，并向1000 r/min的速度接近，标志着双针床经编机高速时代即将到来。同时，随着双针床经编织物在服装领域的应用拓展，E24以上机号的经编机得到发展，E28和E32双针床经编机的国产化使得精细的产品可以更为经济的生产。高速高效生产的高机号双针床经编产品市场竞争力增强，有可能在其他技术生产的纺织品市场占得一席之地。

一般小隔距（0.8～2.5mm）的双针床经编机主要生产双面织物和筒形织物，中隔距（3～12mm）的双针床经编机主要生产短毛绒织物和间隔织物，而大隔距（12～40mm）的双针床经编织物主要用于生产长毛绒织物和厚型3D间隔织物等，200mm以上更大的脱圈板隔距对于双针床经编机拓展三维技术纺织品的生产具有重要的意义，而更小的隔距则可以更好的满足成形产品的高品质生产。

常规机器导纱梳栉数为5或6把，随着市场对产品差别化和时尚性的需求，增加梳栉数以提高织物花纹变化能力成为一种手段，在鞋材领域尤为明显，七梳双针床经编机已经成为经编鞋材今后发展的主打机型。

1.2 生产技术数字化

在当今高度信息化的社会，双针床生产技术的数字化是发展的必然，数字化为双针床经编生产带来的是更高的产品品质、更多的产品种类、更少的用工和更快速的市场反应。然而，我国在双针床经编机上数字化技术的应用推广率一直很低，近年来才有了相对较快的发展。

电子送经/牵拉技术有效保证了经纱的张力均衡，提高了坯布生产质量，是双针床应用最早的数字化技术。双针床电子送经技术的关键是绒纱梳栉的送经控制，因为绒纱的送经量一般大于5000 mm/rack，甚至超过10000 mm/rack，而且组织变化时，送经量变换达到几千mm/rack的差距。

电子横移技术采用伺服电机取代链块或花盘来控制导纱梳的横移，织物组织变换快捷简单，开发打样方便，适合多品种小批量的生产，而花高设计几乎不受限制的特点，让高达几千横列大循环组织的定位设计成为可能。目前电子横移技术在双针床经编机上推广应用的关键在于低成本化。

双针床经编贾卡技术不仅可以控制纱线的针背横移大小，还可以控制纱线在前后针床是否成圈，因此贾卡组织的变化更加丰富。在双针床经编机上配备压电陶瓷单贾卡或双贾卡梳，可实现间隔织物、毛绒织物、筒形织物大提花、定位花型的设计，可以满足最终用途对衣片、鞋面等的成形需求，计件成形也是近年来贾卡技术应用和发展的重要领域。当前双针床贾卡技术需要重点解决的问题是贾卡梳纱线张力特别是绒纱张力对贾卡针偏移精确度的影响力。

双针床经编生产的信息化、网络化、实时化、少人化进程已经开始实施。双针床经编织物CAD（计算机辅助设计）技术可以实现织物的快速设计、织物效果仿真、上机文件生成和工艺管理等功能。MES（生产执行制造系统）将经编机作为网络终端，基于在线实时数据采集技术和传感器技术，对生产计划的执行和生产过程的控制进行监控，并实现生产过程中的调度、过程监控、物料跟踪管理、质量管理、设备管理等。

1.3 产品加工成形化

在小隔距的双针床经编机上，两个针床编织两片织物，局部纱线在两个针床间共同编织形成两片织物的连接或者缝合，不仅可以形成不同尺寸的筒形，还可以形成多管分枝结构，实现整体成形。经编无缝成形可以有效减少缝制加工工序，无缝或少缝改善了服装的美观性和舒适性，加上双针床经编的高效性、不脱散性和多管编织的便利性，为其在服装领域的应用创造了良好的条件，同时也为异形复合材料中高性能纺织预制件的一次成形提供了重要手段。目前双针床经编成形技术重点要解决的是原料的局限性，特别是天然纤维和高性能纤维的加工问题。

1.4 织物结构立体化

在大隔距双针床经编机上生产的三层立体结构，包括两个表层和一个纱线支撑的间隔层；织物一般厚度范围10～40mm，超大体积的纱线层给了其应用更大的创新空间。通过纤维材料、组织结构的设计可以实现对材料压缩性能、缓冲性能、隔音性能、热湿性能等物理性能特别是力学性能的设计。立体结构的产品应用领域也在不断拓宽，除床垫、坐垫等衬垫材料之外，针对产业用领域轻质高强材料的研发引起更多人的关注。当前该技术发展重点是立体结构的轴向增强、超厚三维结构、不同厚度结构的实现等。

2 双针床经编产品进展

近3年来，随着我国双针床经编技术的革新、合成纤维技术的发展和产品应用领域的推广，双针床经编产品除了延续其在鞋材、衬垫材料、箱包、汽车包覆面料等常规领域的应用之外，市场上出现了不少创新的产品和用途，总的可以概括为以下十大类产品。

2.1 一次成形鞋面

无论是从硬挺度、坚牢度或是舒适性、成本等方面而言，在E22中等隔距的双针床经编机上生产的间隔织物均是一种理想的运动休闲鞋面材料。双针床数字提花技术的发展在此类织物的演化过程中扮演了重要的角色，如图1所示，间隔织物的表面效应从常规的网眼到小提花纹理，再随着贾卡技术的应用，发展到大提花织物，并进一步发展到一次成形鞋面。随着对轻质鞋材和减少鞋面加工工序等需求的出现，一次成形鞋面的概念应运而生。特别是耐克推出飞织系列运动鞋后，一次成形鞋面形成了一股强大潮流，极大推动了我国双针床贾卡提花技术和产品的发展。运用双针床贾卡提花技术，可以在间隔织物上形成不同弹性、透气、耐磨、硬挺和花纹区域，减少了制鞋时的剪裁、缝纫和贴合等工序，而双贾卡技术将给一次成形鞋面带来更具时尚性的色彩外观效果。同时经编技术的特征使得间隔织物一次成形鞋面具有产量高、织物硬挺、不脱散等特点，在鞋面成形技术方面独树一帜。

2.2 时尚服装面料

随着针织技术的发展，间隔织物的应用也逐渐扩展到服装领域。现今和未来的几年内，厚度在0.5～3mm的双面织物因为具有塑形等功能，正成为服装面料的新宠。而双针床经编间隔织物可以通过电子横移或者贾卡梳栉偏移等方法形成具有现代感极强的网眼外观（图2（a））和变化多样的结构，辅以印花（图2（b））、烫金等染整手段，迎合了服装流行趋势对厚度、塑形、热湿舒适性和时尚性的需求，成为当下流行的时装面料。机号在E24～E32之间的中等隔距双针床经编机为主生产的间隔织物可以作为裙子、套装面料（图2（c））等服装面料使用，这类服装面料在服装领域具有乐观的发展前景。

2.3 无缝运动服装

经编无缝运动服装是在E24～E32小隔距双针床经编机上生产的一次成形弹性服装，通常采用RDJ4/2、RDJ6/2等双针床双贾卡经编机进行织造，可用于制造各类背心（图3（a））、男装（图3（b））、女装（图3（c））等无缝运动服装。在以天然纤维为主导的内衣领域，以生产合成纤维长丝见长的经编与纬编相比缺乏优势，而在运动服装领域，经编可将“运动”和“成形”两大主题结合，充分利用功能性合成纤维，根据人体生理特征，将功能设计和时尚设计合为一体，经编无缝编织提升了运动服装的舒适性和美观性，有效减少了服装加工过程的裁剪和缝纫工序，减少了人工。

2.4 不脱散丝袜

不脱散丝袜是双针床无缝生产袜子的新发展，生产这类产品的机器机号在E28～E32之间，通常使用20D锦纶或涤纶单丝和20D氨纶包覆弹性纱为原料，采用贾卡无底提花技术编织出无底网的袜子，可用于制作薄型丝袜和网眼镂空丝袜等产品。这类袜子不仅可以克服传统纬编丝袜易脱散的问题，还具有更为轻薄透明的特性，结合经编生产技术高效快速的特点，在丝袜市场形成了不小的冲击波。

2.5 仿皮草织物

由大隔距的双针床经编机编织的剖幅织物毛高可达7～14 cm，甚至更高，结合原料的创新和各种雕白、滚绒、拧花、毛尖染色等仿毛皮整理，几乎可以以假乱真，为人造毛皮打开了新的路径，在家纺（图4（a））和服装（图4（b））领域具有乐观的发展前景。带有电子横移或贾卡梳栉的经编机可以在这类仿皮草织物上实现丰富多彩的提花效果，使其在具有特殊的仿毛皮的特征同时，兼具外表的美观性。而由具有氨纶梳栉的双针床经编机编织的弹性仿皮草毛绒织物也在近年来逐渐兴起，氨纶弹性纱可提高其毛皮的厚实度并实现特殊的外观效果，因此这类弹性绒类织物质地厚重，其面密度可达700 g/m2左右，在毛绒织物的市场上具有很大的发展潜力。

2.6 轻暖床品面料

随着床品更为细化的分类，毛绒织物作为冬季床单、被罩、枕套等面料给人以柔软温暖之感，由E22以上机号的双针床经编机生产的毛绒高度在1mm左右的剖幅毛绒织物绒面精细，毛绒直立整齐，加上电子横移和贾卡提花技术赋予这类面料更丰富的纹理，使其在床品面料上崭露头角。这类轻暖床品面料以法兰绒面料为主要代表，经编法兰绒面料改变了以往普通毛绒织物的原料，使用167dtex/288 f涤纶扁平丝进行编织，经过拉毛、梳毛、摇粒等工序，具有更好的光泽和轻暖性能，成为床品面料中的佼佼者。

2.7 座椅面料

由中等隔距、机号在E16～E22之间的双针床经编机织制而成的经编间隔织物，由于间隔纱的作用，具有良好的抗压、透气、隔热、抗震和隔音等性能特点，是坐椅包覆的理想材料（衬垫用经编间隔织物的压陷性）。当前，经编间隔织物从由单一表面向更具装饰性和时尚感的外观发展，特别注重结构、花纹和色彩的组合设计，用途也从家具包覆面料向汽车、摩托车等交通工具用座椅包覆面料发展；各种带网孔的凹凸结构（图5（a））不仅给予座椅时尚的外观，而且有很好的导湿和导热性能，同时电子横移（图5（b））和电子贾卡（图5（c））可以赋予这类座椅垫更加丰富的提花效果。贾卡双针床经编机可以直接根据座椅形状设计定位花型，使这类产品可以更好地迎合消费者个性化的需求。

2.8 卫浴用品

隔距在5～40mm的双针床经编机织造而成的间隔织物，通过间隔丝的粗细、密度等配置，可获取具有不同压缩弹性的三维间隔织物，使用涤纶作为原料时更可兼具透气透湿、易于清洗、防霉防蛀、便于回收等特点，正在作为替代海绵的衬垫材料使用，目前可用于浴室拖鞋、浴缸垫及靠背、沙滩垫和防滑地垫等产品。这类三维间隔卫浴用品不仅克服了传统材料易变形、透气性差等缺点，还具有更好的力学性能和舒适性，更加适宜消费者使用。

2.9 充气材料基布

由脱圈板距离在10～30cm、机号在E16～E18的双针床经编机织制而成的带有连接纱的双层织物可作为复合材料的增强体，或经边部缝合及与PVC、橡胶、硅胶等材料经浸胶或涂层之后形成密封袋，由于其中间高强连接纱可以起到固定厚度、均衡两表层受力的作用，故可在密封袋中充入高压气体，形成具有一定硬度、表面平整的板材，是制作便携式冲浪板（图6（a））、帆板、床垫（图6（b））、游泳池（图6（c））等的理想材料，此类复合材料还可用于搭建浮桥、简易房等。

2.10 轻质复合材料

轻质复合材料通常由大隔距双针床经编机编织三维间隔织物作为增强材料（图7（a）），在特定的模具中通过一系列的反应使其内部充满聚氨酯（PUR）泡沫（图7（b）），或与混凝土、树脂等基质复合形成中空复合板材（图7（c））。厚间隔织物具有不分层的特点，而且可加入衬经衬纬形成轴向间隔织物，同时单层的三维间隔织物可以拥有更好的轻质结构，这种新型增强材料的使用使得这类轻质复合材料具有相比普通复合材料更好的机械性能和更轻的结构，目前主要应用于建筑、交通和风电叶片等领域。

3 双针床经编技术未来发展方向

3.1 双针床经编生产

提高双针床经编生产的智能化和绿色化、减少用工和管理成本、节能减排是我国现代化织造型企业可持续发展的必由之路。双针床经编技术特有的成形性可以缩短纤维到最终成品的流程，因此在实现连续化、自动化、高效化生产，缩短工艺流程，提高劳动生产率，提高能源、资源效率方面更具发展优势。

双针床经编生产最有望建成流水线，通过上下纱筒、上下经轴、纱线打结，落布，运输，裁剪，包装等多种自动化专业设备的研发和配套，辅以色丝的应用或数码印花等，可以实现经编无缝服装及其他成形产品生产的连续化和绿色化；通过将人、机、物、料构成物联网系统，实现生产全流程、全天候跟踪；开发工程设计、工艺设计、故障诊断和生产管理系统，应用人工智能实现双针床经编最优化、最快速的智能生产。

3.2 双针床经编产品

双针床经编技术的多样性以及在无缝结构和立体结构形成方面的优势，为个性化、功能化和智能化的产品开发创造了无可比拟的优势条件。利用电子商务中B2C的模式，消费者可以对无缝成形产品进行个性化定制和在线参与设计，企业实现快速化生产。双针床特有的三维立体结构为以运动、保健和防护为主题的功能性产品的开发提供了空间，也为电子元器件和传感器的嵌入提供了空间，针对医疗、监护、运动、娱乐与通讯等领域进行智能产品的开发无疑是双针床经编产品未来的重要方向，同时成形或立体结构的双针床产品在航空航天、建筑、交通、能源、医疗等产业用领域的应用非常值得期待。

4 结束语

双针床经编技术是当今最具发展潜力的纺织技术之一，有待更多的人去认识、发现和研究。随着数字化、网络化、智能化生产时代的到来，我国双针床经编技术必将顺势快速发展，以独特的工艺和方法与其他现代技术交叉融合，为服装、装饰和产业用领域提供面向未来的创新产品。

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作者简介：缪旭红，女，1971年生，教授，博士，主要从事纺织品开发、纺织品结构与性能研究。

作者单位：江南大学教育部针织技术工程研究中心。

基金项目：国家科技支撑项目（2012BAF13B03）；江苏省产学研联合创新资金 —— 前瞻性联合研究项目（BY2013015-05）。