經(jīng)編間隔織物運(yùn)動鞋面料工藝設(shè)計(jì)

張 勇，孫永陪

(1.武漢紡織大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，湖北武漢430200;2.武漢紡織大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢430200)

0 引言

眾所周知，運(yùn)動鞋的作用主要是提供支持性、保護(hù)性、透氣性，確保腳放置于正確的位置。在運(yùn)動的過程中起到保護(hù)腳部，提高著地的穩(wěn)定性，增加空氣流通從而避免產(chǎn)生腳部異味，因此運(yùn)動鞋鞋材的好壞直接影響到鞋子的功能。由于傳統(tǒng)運(yùn)動鞋鞋材所生產(chǎn)的鞋面大多都不能滿足消費(fèi)者的需求，那么生產(chǎn)者急需開發(fā)一種新型運(yùn)動鞋鞋材來滿足大眾的需求。因此在運(yùn)動鞋中運(yùn)用間隔織物，對發(fā)揮鞋的功效起著重要的作用。它不僅可以減輕鞋子的重量，而目可以提供鞋內(nèi)的良好微循環(huán)，有效地散熱透氣并補(bǔ)充新鮮的空氣，提高鞋子的舒適度并具有減震的作用。

圖1 經(jīng)編間隔織物運(yùn)動鞋

1 運(yùn)動鞋面料介紹

運(yùn)動鞋的主要功能是保護(hù)腳部，便于行走和運(yùn)動，因此對鞋材有一定的特殊要求。目前許多經(jīng)編織物已被運(yùn)用到運(yùn)動鞋上，主要有間隔織物和網(wǎng)眼織物，另外還有一些平布和結(jié)構(gòu)布。

經(jīng)編間隔織物是一種三維立體結(jié)構(gòu)的織物，包括兩個獨(dú)立編織的表層組織和一個起連接表層組織并保持一定間隔的中間層。這也意味著它的每一層組織都可以不依賴于另外兩層織物而單獨(dú)變化。這種特殊的空間結(jié)構(gòu)賦予了這種立體織物一種特殊的性能。經(jīng)編間隔織物之所以在鞋材上被廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)樗哂锌箟簭椥院屯笟鈱?dǎo)濕性這兩方面的特點(diǎn)，使得制成的運(yùn)動鞋具有更好的穿著舒適性從而提高鞋的功能。

因此，重點(diǎn)研究經(jīng)編間隔織物在運(yùn)動鞋面料中的應(yīng)用是具有開發(fā)潛力的。

1.1 經(jīng)編間隔織物的原料

鞋材用經(jīng)編間隔織物可根據(jù)需要選擇合適的紗線。表層紗線在使用過程中不直接受壓，主要起到連接作用，但表層材料的選擇會直接影響其與間隔紗的連接牢度和穩(wěn)定性，影響鞋材用經(jīng)編間隔織物的緩沖性能、壓縮性能和服用性能。為了避免單絲在表面露出而導(dǎo)致表面有粗糙感，織物表面要采用比間隔絲粗的復(fù)絲，還可以使用超細(xì)、抗菌、異型截面的纖維。

間隔層的主要作用是連接兩表面，間隔紗可以使經(jīng)編間隔織物手感柔軟，且有一定的厚度。單絲做間隔層時，要有一定的抗彎剛度，用來支撐所受到的壓力，使織物具有一定的穩(wěn)定性和壓縮回彈性。間隔絲多使用較粗的錦綸或滌綸單絲，錦綸的編織性能要優(yōu)于滌綸，但滌綸單絲較粗，且不易斷裂，因此應(yīng)用也較普遍。

圖2 間隔織物圖樣

1.2 經(jīng)編間隔織物的設(shè)計(jì)系統(tǒng)及原理

經(jīng)編間隔織物的設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要就是使用經(jīng)編針織物計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，即經(jīng)編CAD系統(tǒng)。經(jīng)編針織物CAD系統(tǒng)能夠用計(jì)算機(jī)屏幕代替?zhèn)鹘y(tǒng)的意匠紙進(jìn)行墊紗設(shè)計(jì)、穿紗設(shè)計(jì)和賈卡顏色信息的設(shè)計(jì)，使得織物的設(shè)計(jì)和修改變得非常容易和簡單;同時能夠自動生成高品質(zhì)的織物仿真圖像。利用該系統(tǒng)制作經(jīng)編間隔織物主要是利用其賈卡三針技術(shù)，它的基本墊紗組織是1－0/1－2/，可以形成立體花型。缺點(diǎn)是在雙針床賈卡機(jī)上，顯現(xiàn)的是工藝反面，又覆蓋一梳滿穿編鏈地梳組織，所以只使用了3種基本針法。

2 經(jīng)編間隔織物鞋面的設(shè)計(jì)工藝

一般間隔織物的工藝處理包括:確定織物的基本工藝參數(shù)(包括機(jī)型、梳櫛數(shù)、花高、花寬、密度等)、描繪并確定織物花型(包括墊紗設(shè)計(jì)、穿經(jīng)設(shè)計(jì)、原料選擇、意匠設(shè)計(jì)、花型設(shè)計(jì)等)、仿真織物效應(yīng)、確定上機(jī)工藝、生成花型、數(shù)據(jù)文件、實(shí)時控制花型生產(chǎn)。

2.1 設(shè)計(jì)預(yù)備

對于鞋材面料的設(shè)計(jì)，需要依照客戶的紙樣來確定鞋子的風(fēng)格款式(一般情況下，客戶會先寄一張透明樣稿如圖3，或是風(fēng)格樣布如圖4)，及鞋形的長寬，也即花寬花高。

圖3 透明樣稿

圖4 風(fēng)格樣布

由于經(jīng)編CAD系統(tǒng)處理圖片是以像素為基本單位進(jìn)行計(jì)算，故在導(dǎo)入CAD系統(tǒng)之前設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)之前計(jì)算的花寬花高對電子掃描圖進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，又因系統(tǒng)研發(fā)人將縱向一格設(shè)定為生產(chǎn)中的兩個橫行，故圖片的縱向像素應(yīng)為原圖案的一半。

在工廠中，工藝設(shè)計(jì)員一般運(yùn)用 ACDSee，Coredraw，Potoshop等圖片處理軟件，其中ACDSee為最常用軟件。在編輯面板中用選取框截取圖案置于左上角，清除多余空白處，得到完整圖案。再利用畫圖板的另存為功能，將圖案轉(zhuǎn)換成24位圖(bmp)，再調(diào)整大小使其符合工作界面。

圖5 處理后

2.2 圖案設(shè)計(jì)

分析來樣中所需要的組織種類，并將其畫成意匠圖，建立花型庫。

①運(yùn)行桌面上的HZCAD系統(tǒng)，建立空白文檔，確定適合的工藝參數(shù);

②確定參數(shù)之后，選擇合適顏色，繪出能夠表示目標(biāo)組織的花型意匠圖;

注:在設(shè)計(jì)組織時要避免縱向紅色連續(xù)過多，因?yàn)檫^多紅色會導(dǎo)致紗線張力過大進(jìn)而使斷紗率增加一般情況下不超過五格，橫向黑色不超過一個，縱向也不宜過多。

圖6 組織花型示例

運(yùn)行桌面上的HZCAD系統(tǒng)，點(diǎn)擊文件在下拉選項(xiàng)中選擇打開，打開上一步調(diào)整好的BMP文件。

打開目標(biāo)文件后，點(diǎn)擊賈卡設(shè)計(jì)，在下拉列表中選擇顏色聚類，此過程系統(tǒng)會根據(jù)自帶庫存顏色來識別圖片顏色并以相近顏色進(jìn)行替換，形成賈卡花型意匠圖，再保存為賈卡文件。

保存好之后，進(jìn)行圖形的細(xì)節(jié)修整:

(1)首先，按照處理后的掃描圖線條，描繪出鞋型外框輪廓，(可以視具體情況適當(dāng)縮放)

(2)下一步，需要把外框圖填充為色塊圖，填充規(guī)則為:若最后組織相同則填充顏色可以(在此，之所以說可以是因?yàn)樯婕暗缴珘K的方向問題，若用不同顏色可以分次填充以保證不同部位的組織最后對稱效果更佳)一致，若不同則不能用重復(fù)顏色。

(3)接下來來時填充組織，選擇組織填充功能，按鼠標(biāo)左鍵選中目標(biāo)顏色 ，單擊右鍵出現(xiàn)如下對話框，見圖7:

圖7 填充組織

圖8 調(diào)整后

選中目標(biāo)組織，勾選任意形(即相同顏色全部被填充為相同組織)，確定即可。其它部分組織填充操作同上。

(4)組織填完之后，需要對組織塊外框進(jìn)行修改。根據(jù)工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，考慮到之后的定性染整工需所造成的胚布伸縮影響，一般情況下外框線 一般不算在組織填充范圍，故將其換成紅色(由于紅色為密組織，能使邊緣部網(wǎng)孔受力更均勻，視覺效果也更美觀)，如圖8:

(5)鞋型內(nèi)框處理完之后，檢查外框裁剪線與內(nèi)部網(wǎng)孔是否有沖突。

(6)鞋型主體部分設(shè)計(jì)完之后，再填充鞋型之外的組織部分，該部分為在制造時被裁減掉，故可用較為松軟的組織，但要配合主體部分，常用組織為三綠一紅條紋，因綠色薄組織，可節(jié)省用料成本。

圖9 掃描圖

圖10 仿真效果圖

(7)最后進(jìn)行排版，GE296J6/1機(jī)型為兩幅機(jī)，單幅花寬為1440，為了便于裁剪，單只鞋型之間的間距必須不少于18針，胚布兩邊各自也要留出不少于75針用于編碼。

3 經(jīng)編間隔織物在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

經(jīng)編間隔織物的上下兩個表層組織可以一樣也可以不一樣，可以雙面都是致密結(jié)構(gòu)，也可以一面是致密結(jié)構(gòu)，而另一面是平素結(jié)構(gòu)、小花紋、賈卡，或者在雙面都產(chǎn)生不同尺寸的網(wǎng)眼。通過線圈結(jié)構(gòu)的選擇，間隔織物的結(jié)構(gòu)幾乎是穩(wěn)定的，而且還可利用彈性紗，控制織物的延伸性。

間隔織物如今已經(jīng)被廣泛的使用，并遍及服裝、汽車、醫(yī)療、復(fù)合材料、聲學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域。以前，我國雙針床經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)的間隔織物通常被剖開，間隔紗裸露在外，成為產(chǎn)品使用面的毛絨，例如絨類面料、拉舍爾毛毯等許多廠家還用雙針床經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)無間隔紗的產(chǎn)品，如襪類，袋類等成形產(chǎn)品。目前，國內(nèi)的經(jīng)編間隔織物主要用作箱包類、鞋類材料，這些產(chǎn)品的開發(fā)相對成熟，生產(chǎn)廠家的競爭也相互激烈，但市場還有待進(jìn)一步拓展。事實(shí)上，國內(nèi)的生產(chǎn)者、商家和消費(fèi)者對間隔織物的卓越性能還缺乏全面的認(rèn)識和了解，如具有一定厚度的經(jīng)編間隔織物在抗壓縮、透氣、透濕、隔音、減震、熱傳導(dǎo)等方面都有獨(dú)特的優(yōu)勢，可根據(jù)這些優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)出許多新產(chǎn)品，包括新型服用材料、褥墊類產(chǎn)品、保溫材料、醫(yī)用產(chǎn)品等。

4 結(jié)論

因?yàn)檫\(yùn)動鞋對鞋材有一定要求:透氣、牢固耐用、透濕透熱性良好、厚度和硬度適中等。因此經(jīng)編間隔織物憑借其獨(dú)特的三維立體結(jié)構(gòu)特性所帶來的優(yōu)良的透氣導(dǎo)濕性、抗壓彈性在鞋材市場上取得了絕對的優(yōu)勢。從技術(shù)角度而言，這一產(chǎn)品并不是很新，實(shí)際上這種織物已經(jīng)存在幾十年了，然而在許多領(lǐng)域，間隔織物是相對新穎的，現(xiàn)在經(jīng)編間隔織物已經(jīng)成為紡織品的新一代。由于這種織物具有非常獨(dú)特的三維立體結(jié)構(gòu)，故這種新型的紡織品具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用空間，越來越引起人們的極大興趣。

［1］周志成，孫嘉良.雙針床賈卡提花間隔織物工藝設(shè)計(jì)［J］.針織工業(yè)，2011(4).

［2］陳振洲.產(chǎn)業(yè)用經(jīng)編間隔織物編織技術(shù)研討［J］.紡織學(xué)報(bào).1999，20(5).

［3］李大俊，蔣光明.明經(jīng)編間隔織物在醫(yī)療和保健領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，2003，21(10).

［4］葉曉華，胡紅，馮勛偉.經(jīng)編間隔織物的應(yīng)用與開發(fā)前景［J］.針織工業(yè)，2005(2).

［5］魏賽男，姚繼明，彭志遠(yuǎn).鞋材用經(jīng)編間隔織物的服用性能［J］.上海紡織科技，2012(11).

［6］陳燕，蔣高明，繆旭紅.開發(fā)表面具有結(jié)構(gòu)效應(yīng)的經(jīng)編間隔織物［J］.針織工業(yè)，2007(3).