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经编单贾卡提花间隔鞋面的设计研究

2020-07-01 398 上传者：管理员

摘要：分析运动鞋材的使用功能，阐述在双针床单贾卡经编机上编织经编贾卡间隔鞋面的工艺和技巧。介绍生产设备、原料选择和单贾卡提花原理。采用锦纶和涤纶在常德E2296-J6/1型双针床经编机上开发一款经编贾卡间隔鞋面，介绍面料的结构设计、贾卡设计、编织工艺以及预定形、除油、染色、成品定形等后整理工艺。并对面料的耐磨性能、透气性、顶破性能、透湿性进行测试。结果表明，开发的经编间隔鞋面具有良好的耐磨性、透气性和透湿性，可满足经编鞋材的使用要求。

关键词：
制鞋工业
双针床经编间隔织物
工艺设计
性能测试
经编
贾卡提花
鞋面
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运动鞋的作用主要是确保人体运动过程中脚部始终处于一个恰当舒适的位置，所以需要运动鞋在使用过程中具有良好的耐磨性、支撑性和透气性等。经编间隔织物是一种三维立体结构织物，主要由两个独立编织的表层组织和一种连接两个表层组织的间隔层组织构成[1]，这种三维立体结构使得间隔织物具有优良的抗压弹性和散热透气性，可以满足作为运动鞋材在日常使用中的性能需要。因此，经编间隔织物在鞋材上的应用开发具备广阔的空间。

1、生产设备与原料选择

1.1生产设备

经编单贾卡提花间隔织物的生产设备多为RDJ双针床提花间隔经编机，该系列机型的成圈机构主要包括两个独立的舌针针床、两个脱圈板和两个沉降片，工作幅宽为345cm(136")[2]，机号有22、24、28针/25.4mm等可供选择，间隔层织造厚度为1.0～9.0mm。机上配备一把分离式贾卡梳，安装在经编机的一面针床上进行提花，可形成具有花纹效应的面料；其余梳栉均为地梳。

以常德E2296-J6/1型双针床经编机为例，其梳栉配置如图1所示，规格参数见表1。

图1E2296-J6/1型双针床经编机梳栉配置

表1E2296-J6/1型双针床经编机规格参数

1.2原料选择

经编间隔鞋面的织造原料包括锦纶、涤纶和丙纶等化纤。锦纶具备优良的耐磨性、弹性及弹性回复能力，能够承受上万次折叠而不发生断裂；涤纶的耐磨性仅次于锦纶，同样具备很好的弹性及弹性回复性能，而且涤纶具有极好的耐皱性，由涤纶生产的织物不容易折皱，尺寸稳定性好。作为运动鞋面料时，考虑到使用的舒适性，间隔织物的底层组织采用涤纶纤维，以使鞋材形状保持稳定而不易变形；表层组织采用锦纶纤维，其良好的耐磨性更适合日常穿着使用；间隔层主要起支撑两个表层组织的作用，所以在选择间隔丝时要求其具有一定的硬挺度和稳定性，一般采用锦纶或涤纶单丝作为间隔丝，可以通过改变单丝的线密度来获得不同硬挺度的间隔织物，同时，锦纶等单丝具有芯吸效应，能够将水汽通过毛细管效应快速排出，使得鞋材在日常使用中更加干净舒适。

2、单贾卡提花原理

新型Piezo压电陶瓷经编机可独立控制贾卡导纱针进行偏移运动[3]，每次成圈编织均由2个信号控制，即针前偏移信号和针背偏移信号[4]。双针床单贾卡经编机多在一面针床上进行贾卡提花，贾卡中的一个意匠图只用到4个控制信号。贾卡导纱针在每个控制点选择偏移或不偏移时，将会产生24=16种情况，常用的单贾卡提花原理见表2。

表2单贾卡提花原理

3、经编间隔鞋面的设计及制作

3.1鞋面结构设计

进行鞋面设计时，需要绘制鞋面的轮廓图形，可使用CorelDraw、Freehand等图形处理软件直接手绘出单只鞋面的菲林稿，或者配合扫描仪设备描摹出鞋材的菲林稿，同时可将鞋面的尺寸或产品标号等信息标注在菲林稿下方。根据人体脚部的结构特征、运动要求及时尚性，将菲林稿划分出不同的功能区域，方便后续对每个区域进行组织填充。

鞋面菲林稿如图2所示。

图2鞋面菲林稿

3.2鞋面贾卡设计

3.2.1分区设计

在WKCAD软件中，将绘制好的菲林稿图片导入，然后将图片中存在的杂色进行处理并改为基本组织的颜色[5]。杂色处理完成后，对鞋面的不同功能区应用不同颜色进行覆盖，相同组织的区域可以使用相同颜色覆盖，为后续组织填充提供便利。

3.2.2组织填充

完成鞋面各个功能区的颜色覆盖后，结合鞋面各功能的使用特点，构建对应的循环花型组织，如图3所示。

将创建好的循环花型组织填充进对应区域，并进行适当调整以减少后续织造与染整过程中的疵点。不同区域的组织之间要尽可能地均匀交错排列，降低因送经量的差异而造成织造过程中纱线的断裂。为了凸显数字或字母的显示效果，可以使用厚组织填充数字周围区域，用网孔结构填充数字[6]，同时，在一般网孔结构中也需要用厚组织进行间隔填充，达到平衡送经以及调整网孔大小的目的[7]。完成调整的鞋样如图4所示。

图3循环色块图

图4贾卡鞋样

3.2.3排版

上机前需要对鞋面进行排版设计，主要分为竖直排列和交错排列，常用的排版方式为竖直排列，设计简单但容易造成纱线浪费，而交错的排布方式相对来说会减少纱线的损耗。在排版过程中，整幅面料的各鞋面间的横向间距不少于1.5cm，纵向间距不少于2.0cm，布边宽范围为5.0～7.0cm。上机排版图如图5所示。

3.3上机实例

采用常德E2296-J6/1型双针床经编机进行织造，幅宽为330cm，机速为450r/min，脱圈板间距为4mm，织物克质量为300g/m2。在上机过程中，GB1不编织，表层织物组织由GB2和JB3编织形成，GB2在前针床编织形成编链组织，JB3在前针床地组织上进行贾卡提花；间隔层由GB4编织，形成具有三角稳定特性的V字形结构，并由此产生三维立体特性；底层织物组织由GB5、GB6在后针床编织平纹组织作为基本组织。编织时机上密度为17横列/cm。

具体上机编织工艺参数见表3。

3.4后整理

后整理过程是决定贾卡成品鞋面质量的关键环节，经编单贾卡提花间隔鞋面的后整理流程为：预定形→除油→染色→复定形→成品[8]。

3.4.1预定形

经编单面鞋材织物和经编双面鞋材织物在进行预定形之前需要经过高温水洗去除内应力，但是经编间隔鞋材织物不需要水洗就可以直接进入定形机，主要是因为高温水洗会对间隔织物间隔丝的弹性产生影响。预定形前，坯布两布边送入定形机的时间、水平位置必须一致，否则易造成鞋面横向歪斜。同时，为了避免布面受热产生卷边现象，需在布边涂覆3.0cm宽的快干胶，保持布面硬挺平整。预定形过程中调整各箱内风口位置，使箱内各处温度均匀。时常测量布面幅宽，对不符合工艺要求的及时进行调节。预定形后，保证坯布尺寸比菲林稿大0.5cm左右，以预留染色过程中鞋面回缩空间[9]。为了有效去除折痕，预定形温度要比染色温度高40℃左右。

本次预定形在Power-Line拉幅定形机上进行，温度保持在180℃左右，时间在60min左右。面料定形前需要浸轧20.0～40.0g/L高温抗氧化剂JINCOLRT01，以避免面料表面因高温发生氧化变黄。预定形过程中纵向加大张力，横向保持坯布幅宽不变。

3.4.2除油

涤纶或锦纶等化纤在织造过程中与机器接触过多，容易沾上污渍油剂，所以在染色前需要对面料进行除油去污处理。除油过程中织物在高温无张力的作用下容易产生收缩，会对布面的整体质量产生影响。所以在除油过程中温度不宜快速上升，应当控制好温度上升的速率，适当保温便于布面定形。

图5上机排版图

表3上机工艺参数

除油工艺处方如下：

除油工艺曲线如图6所示。

图6除油工艺曲线

3.4.3染色

鞋面由锦纶和涤纶交织而成，染色处理时只染阳离子涤纶，锦纶留白。阳离子涤纶使用阳离子染料进行染色，染色工艺处方及条件如下：

染色工艺曲线如图7所示。

图7上染曲线图

3.4.4成品定形

鞋面在Power-Line拉幅定形机上进行复定形，应保证鞋面的各个区域与菲林稿准确对位，误差应控制在±2mm[10]。成品鞋面如图8所示。

4、性能测试

4.1测试方法

4.1.1耐磨性能

参照GB/T3903.16—2008《鞋类帮面、衬里和内垫试验方法耐磨性能》，采用Y522N织物耐磨仪测试鞋面的耐磨性能。

图8成品鞋面

4.1.2透气性

参照GB/T5453—1997《纺织品织物透气性的测定》，采用YG461E-Ⅲ全自动透气仪测试鞋面的透气性。

4.1.3顶破性

参照GB/T19976—2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》，采用HD026N织物强力仪测试鞋面的顶破强力。

4.1.4透湿性

参照GB/T12704.2—2009《纺织品织物透湿性试验方法第2部分：蒸发法》，采用YG601H电脑式织物透湿仪测试鞋面的透湿性。

4.2结果与分析

经编间隔鞋面的性能测试结果见表4。

表4经编间隔鞋面性能测试结果

由表4可知，经编间隔鞋面具有良好的耐磨性、透气性和透湿性，可以满足经编鞋材的使用要求。

5、结束语

在常德E2296-J6/1型双针床经编机上生产的经编单贾卡提花间隔鞋面具有良好的透气性、透湿性及耐磨性，满足鞋材面料的使用要求。同时，单贾卡提花技术的运用使得织物的花型设计更加方便，织物的组织结构更加丰富，在提高鞋面织物使用性能的同时增添了美观性。传统鞋材的生产工艺流程复杂繁多，而经编间隔鞋材的生产速度快、产量高、一体成形，能够有效节约企业的生产成本，并且能够及时满足市场对于新品种鞋材的需求，对促进我国经编鞋材的发展具有重要意义。

参考文献：

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[2]张勇,孙永陪.经编间隔织物运动鞋面料工艺设计[J].成都纺织高等专科学校学报,2015(3):97-100.

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[4]金兰名,蒋高明,丛洪莲.纬编提花绗缝织物凹凸曲面的测量及三维建模[J].纺织学报,2016,37(6):148-154.

[5]程龙,蒋高明.RSJ4/2F型贾卡经编机提花原理及其工艺设计[J].针织工业,2014(10):15-18.

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[7]吕丽华,闫淑娟,崔婧蕊,等.日字形间隔机织物设计要点[J].棉纺织技术,2014,42(7):14-16.

[8]钟君,丛洪莲,张燕婷,等.经编单层立体提花鞋面织物的花型设计与生产工艺[J].纺织学报,2017,38(2):111-116.

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