超大隔距经编间隔织物的开发与应用*

张晓会　马丕波　缪旭红

江南大学教育部针织技术工程研究中心，江苏 无锡 214122



超大隔距经编间隔织物的开发与应用*

张晓会马丕波缪旭红

江南大学教育部针织技术工程研究中心，江苏 无锡 214122

摘要：介绍超大隔距经编间隔织物的定义、成形技术和编织原理，并与传统经编间隔织物进行对比；同时，结合经编间隔织物的发展前景，重点阐述超大隔距经编间隔织物在医疗救护、运动娱乐和国防军事等领域内的产业优势和应用前景。

关键词：超大隔距， 经编间隔织物， 开发， 应用

超大隔距经编间隔织物具有优异的性能和独特的结构，是纺织领域相对较新的一个发展方向。常见的经编间隔织物是由前后针床编织的表面层和连接两表面层的间隔纱组成的一种三维立体结构织物。经编间隔织物也因此种特殊的空间结构成为了一种具多功能性的织物[1]。传统经编间隔织物的隔距一般在0.3～65.0 mm之间变化，但这一隔距在很多领域都不能达到应用要求，因此，生产具有超大隔距的经编间隔织物以满足物理性能及功能等方面的特殊要求，是未来发展的必然趋势。

1超大隔距经编间隔织物

1.1传统经编间隔织物

经编间隔织物是由纱线或单丝编织的上下表面层，以及中间起连接、支撑作用的间隔纱或间隔丝组成的。最初，双针床拉舍尔经编机被广泛用于剖幅毛绒的生产；后来，人们将剖幅毛绒的连接线换成单丝，且不再将其剖开使用，这便得到了现有的经编间隔织物[2]。

经编间隔织物间隔层的厚度主要由针床脱圈板之间的距离决定，但同时也与织物的组织结构及后整理工艺等有关。此外，间隔丝还存在弯曲现象，故最终的间隔织物成品厚度一般小于脱圈板间的距离。目前，随着生产技术的发展，在传统设备上可生产出隔距在0.3～65.0 mm的经编间隔织物(图1)。

图1　传统经编间隔织物

1.2超大隔距经编间隔织物

目前，成品厚度在150.0 mm以上的经编间隔织物被称为超大隔距经编间隔织物(图2)，其隔距与传统经编间隔织物存在一定的差别。本文涉及的超大隔距经编间隔织物的隔距是在织造完成后进行充气，间隔纱被撑开后形成的，其隔距能在150.0～650.0 mm之间变化，可在更大范围内满足不同织物的厚度要求；而传统经编间隔织物的隔距是在织造过程中因单丝的支撑作用而直接形成的。故超大隔距经编间隔织物在传统经编间隔织物的性能基础上，强化了回弹性、抗压性、抗震性、吸声隔声性、保暖性、透气透湿性及过滤性[3]，因此，对加长的间隔丝材料的抗倒伏性提出了更高的要求。超大隔距经编间隔织物具有极好的物理性能，其在农用、防护用、医用等领域有着极广泛的应用，它还是制备军用浮桥、气垫船、无支架帐篷等的理想材料。

图2　超大隔距经编间隔织物

2超大隔距经编间隔织物的编织

2.1原料

传统经编间隔织物的上下表面层主要起连接和稳定间隔层的作用，其可使织物在受到冲击或压缩等外力作用时，间隔层稳定、不倒伏[4]。上下表面层对原料没有特别的要求，且一般为单丝。生产时，常采用比间隔纱粗的复丝织造表面层，以防止间隔纱外露。有时，为实现产品的多功能性，上下表面层可选用不同的功能性材料。

超大隔距经编间隔织物使用的间隔纱相较于传统经编间隔织物存在极大的不同。前者所用间隔纱通常为复丝，以满足充气时易伸展的特点。且复丝多选用化纤，如涤纶、锦纶等，一般不选择有弹性的纱线。复丝原料可与表面层原料相同或不同。

2.2编织技术

传统经编间隔织物由普通经编双针床拉舍尔经编机编织而成，即两个系统的纱线分别在前后两个针床上编织形成织物的上下表面层，而间隔纱轮流在前后两个针床上运动，以连接上下表面层。传统经编间隔织物在织造时，可通过调整前后两个针床脱圈板之间的距离得到不同隔距的间隔织物。

而原有大隔距双针床经编机不能满足超大隔距经编间隔织物的生产，可通过研究大隔距双针床经编机的各个机构，并应用新技术，开发适用于超大隔距经编间隔织物生产的运动精度高、实时性好、运行平稳的电子送经、横移、成圈和牵拉机构，为超大隔距经编间隔织物的生产提供装备支持。

超大隔距经编间隔织物的编织成形技术主要包括上下表面层织物的结构、间隔纱的排列形式，以及表面层和间隔纱的原料选择等。其中，上下表面层织物的结构可以完全相同，也可以完全不同。常用的表面层结构有具有鱼鳞效应的结构、条纹结构、网眼结构等。间隔纱在织物中的排列形式通常有单斜、交叉和直立等三种。如图3所示，图中A、B分别为间隔织物的上下表面层，C为间隔纱。原料选择时，使用不同粗细的纱线可调节织物的弹性，使用高性能纱线还可有效提高织物的阻燃、抗压等性能。

图3　间隔纱在织物中的排列形式

超大隔距经编间隔织物的编织原理与传统经编间隔织物相同，但前者间隔层的厚度并非由脱圈板之间的距离决定，而是与织造过程中间隔纱的送经量相关。间隔纱的送经量越大，上下表面层之间的间隔纱长度越长，充气时间隔织物在厚度方向的膨胀幅度越大，间隔织物的隔距越大。

3超大隔距经编间隔织物的应用

3.1医疗卫生用品

超大隔距经编间隔织物耐久性好，可循环使用，结构稳定，厚度调节范围广，其相较于普通间隔织物，舒适性、透气性、透湿性和弹性等得到了进一步提高，可用作医用气垫床(图4)、轮椅座垫、包扎固定和功能康复用品等。如，用作手术台垫和病床垫时，超大隔距经编间隔织物能在厚度上适应不同患者的需求，透气透湿性好，能调节人体周围微环境的温湿度平衡，使病人呼吸顺畅、身体舒适[5]，还能防止褥疮、减轻截瘫病人的压痛[6]。此外，相较于传统经编间隔织物与泡沫座垫，超大隔距经编间隔织物座垫可避免人体因久坐而造成的局部发热，减缓潮湿的感觉[7]。

图4　医用气垫床

3.2运动及娱乐用品

超大隔距经编间隔织物因具有良好的抗压性，以及易于充气、便于携带等特点，加之轻量化和三维立体结构便于安装等优势，其在运动和娱乐项目中应用前景广阔，如充气冲浪板(图5)、无支架帐篷、帐篷用床垫(图6)等。使用时，只需向夹层中充气便可使其膨胀到所需的厚度；不使用时，放出夹层中的气体便可易于存放和携带。

图5　充气冲浪板

图6　帐篷用床垫

3.3农业绿化用品

上下表面层分别采用密实和网眼结构的超大隔距经编间隔织物可制成垫子，在地势复杂区域或屋顶供绿化使用。密实结构可保持土壤的温湿度，防止水土流失；网眼结构可使苗木接受到充足的阳光，减小苗木的横向生长范围，同时又不限制苗木的枝叶高度[8]。利用超大隔距经编间隔织物制成的农业灌溉水箱(图7)，质量轻，携带和存放方便，且水箱体积可随水量的增减而变化，这降低了运输过程中因质量和体积而增加的成本。

图7　农业灌溉水箱

3.4救护用品

超大隔距经编间隔织物可用作意外事故如火灾等跳楼用救护垫(图8)。间隔层中的空气和间隔纱可对高空坠落起到很大的缓冲作用，能在意外发生时及时有效地减轻撞击力度，减少人员伤亡。

图8　充气救护垫

此外，超大隔距经编间隔织物还可用于制作大型轮船上的救生艇(图9)。快速充气后能立即使用，空气释放后可折叠存放，这有利于增加轮船上携带救生艇的数量，提升危急时刻的获救率。

图9　充气救生艇

3.5国防军事用品

轻质高强的超大隔距经编间隔织物可用于制作军用冲锋舟(图10)和水路两用浮桥(图11)。

图10　军用冲锋舟

图11　军用浮桥示意

超大隔距经编间隔织物具有良好的抗压性和回弹性，用其制作的军用冲锋舟在充气后，夹层中的间隔纱和空气便组成集合体，使冲锋舟的性能在原有基础上得到了优化，并强化了抗压性和回弹性。军用浮桥在未充气时可压成一平面织物，间隔纱在间隔层不含空气的情况下柔软、弯曲，织物厚度可降到最低值，可卷成布卷状便于军方携带；在遇到河流或沼泽等难以跨越的障碍时，通过充气可获得中空的立体结构，使间隔纱直立，此时铺于河流或沼泽之上可方便车辆或军队通过。

超大隔距经编间隔织物间隔层中的间隔纱和空气可令冲锋舟和浮桥承受较大的压力，且结构稳定，可满足对平稳的要求；同时，表面层选用强度和耐磨性能较好的材料，可延长冲锋舟和浮桥的使用寿命。

4总结与展望

超大隔距经编间隔织物与传统经编间隔织物相比，厚度可调范围更广，性能优异，能满足更多方面的要求；采用树脂浸渍、涂层、层合等复合工艺，可增强超大隔距经编间隔织物的性能；此外，超大隔距经编间隔织物生产工艺高效，织物可循环使用，废弃后可降解，低碳环保；但超大隔距经编间隔织物在成形性能等方面还与传统产品存在一定的差距。相信随着编织技术的成熟和间隔织物模压成型技术的完善，超大隔距经编间隔织物的应用前景会越来越广阔。

参考文献

[1] 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.

[2] 陈惠兰,陈济刚.拉舍尔经编双针床间隔织物[J].产业用纺织品,1997，15(1):34-36.

[3] 夏风林.经编间隔织物的抗压回弹性研究[J].纺织学报,2003,24(4):338-340.

[4] 陈振洲.产业用经编间隔织物编织技术研讨[J].纺织学报,1999,20(5):303-305.

[5] 李大俊,蒋高明.经编间隔织物在医疗和保健领域的应用[J].产业用纺织品,2003,21(10):20-23.

[6] 叶晓华，胡红，冯勋伟.经编间隔织物的应用与开发前景[J].针织工业,2005(2):1-2.

[7] HEIDE M.Spacer fabrics: Trends,ket[J]. Praxis,2001,35(1):45-48.

[8] 蒋高明.经编间隔织物开发与应用[J].上海纺织科技,2003,31(4):27-31.

Development and application of high-gauge warp-knitted spacer fabric

ZhangXiaohui,MaPibo,MiaoXuhong

Engineering Research Center for Knitting Technology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122,China

Abstract:The definition, forming technology and weaving principles of high-gauge warp-knitted spacer fabric were introduced and compared with traditional warp-kintted spacer fabric. And according to the development prospect of warp-kintted spacer fabric, the high-gauge warp-knitted spacer fabric’s industrial advantages and application prospect in the fields of medical aid, sports and entertainment, national defense and military affairs, were stated.

Keywords:high-gauge, warp-knitted spacer fabric, development, application

收稿日期：2016-01-19修改日期：2016-03-04

作者简介：张晓会，女，1994年生，在读硕士研究生，研究方向为产业用针织结构及性能研究 通讯作者：马丕波，E-mail: mapibo@jiangnan.edu.cn

中图分类号:TS181.8

文献标志码：A

文章编号：1004-7093(2016)05-0034-04

*江苏省产学研联合创新项目(BY2014023-34)