我國雙針床經編技術及產品最新進展

繆旭紅+李筱一

摘要：雙針床經編技術是一項產品范圍廣、變化能力大、織物結構可塑性強的針織技術。本文首先指出了我國雙針床經編在機器技術高精化、生產技術數字化、產品加工成形化和織物結構立體化4個方面的技術發展；接著通過服裝、裝飾和產業三大應用領域的十大類最新雙針床產品的介紹，闡述了雙針床經編技術發展帶來的產品創新；隨后提出了雙針床生產的智能化和綠色化以及雙針床產品的個性化、功能化和智能化的未來發展方向；最后指出雙針床經編技術有待進一步發揮潛力，與其他現代技術融合，提供面向未來的創新產品。

關鍵詞：雙針床；經編；產品；裝備；技術進展

中圖分類號：TS184.3

文獻標志碼：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

雙針床經編機利用兩個平行的針床輪流對全部或部分梳櫛的經紗進行成圈，是產品范圍最廣、變化能力最大、織物結構可塑性最強的一類經編機型。根據機號、脫圈板隔距、梳櫛配置等不同，運用雙針床經編技術可生產出雙面織物、毛絨織物、間隔織物、筒形織物等，產品廣泛應用于包括服裝、家紡、鞋材、箱包、襯墊、各種產業用網、汽車內飾、中空輕質復合材料等在內的各個領域。目前我國是世界上最大的雙針床經編產品生產國，形成了以福建晉江為主的鞋材生產集群和以江蘇常熟為主的毛絨生產集群。多年來，雙針床經編生產主要強調低成本，導致技術發展相對緩慢，產品創新少，市場價值不高。隨著當今無縫或少縫成形、三維立體結構等概念的興起，雙針床經編技術的魅力不斷被人們發現，創新產品不斷涌現，引發人們對這種經編技術前所未有的重視和研發。

1 雙針床經編技術的發展

雙針床經編技術近年來的發展尤為顯著，包含了四大技術的發展：機器技術高精化、生產技術數字化、產品加工成形化、織物結構立體化。

1.1 機器技術高精化

從雙針床經編機制造技術而言，更快的機器速度、更高的機器機號、更大的脫圈板隔距范圍、更多的梳櫛數能滿足高效生產和更多樣的產品需求。

雙針床經編機的速度發展相對滯后于單針床機器，但近年來國產六梳雙針床經編機速度邁上800r/min的臺階，并向1000 r/min的速度接近，標志著雙針床經編機高速時代即將到來。同時，隨著雙針床經編織物在服裝領域的應用拓展，E24以上機號的經編機得到發展，E28和E32雙針床經編機的國產化使得精細的產品可以更為經濟的生產。高速高效生產的高機號雙針床經編產品市場競爭力增強，有可能在其他技術生產的紡織品市場占得一席之地。

一般小隔距（0.8～2.5mm）的雙針床經編機主要生產雙面織物和筒形織物，中隔距（3～12mm）的雙針床經編機主要生產短毛絨織物和間隔織物，而大隔距（12～40mm）的雙針床經編織物主要用于生產長毛絨織物和厚型3D間隔織物等，200mm以上更大的脫圈板隔距對于雙針床經編機拓展三維技術紡織品的生產具有重要的意義，而更小的隔距則可以更好的滿足成形產品的高品質生產。

常規機器導紗梳櫛數為5或6把，隨著市場對產品差別化和時尚性的需求，增加梳櫛數以提高織物花紋變化能力成為一種手段，在鞋材領域尤為明顯，七梳雙針床經編機已經成為經編鞋材今后發展的主打機型。

1.2 生產技術數字化

在當今高度信息化的社會，雙針床生產技術的數字化是發展的必然，數字化為雙針床經編生產帶來的是更高的產品品質、更多的產品種類、更少的用工和更快速的市場反應。然而，我國在雙針床經編機上數字化技術的應用推廣率一直很低，近年來才有了相對較快的發展。

電子送經/牽拉技術有效保證了經紗的張力均衡，提高了坯布生產質量，是雙針床應用最早的數字化技術。雙針床電子送經技術的關鍵是絨紗梳櫛的送經控制，因為絨紗的送經量一般大于5000 mm/rack，甚至超過10000 mm/rack，而且組織變化時，送經量變換達到幾千mm/rack的差距。

電子橫移技術采用伺服電機取代鏈塊或花盤來控制導紗梳的橫移，織物組織變換快捷簡單，開發打樣方便，適合多品種小批量的生產，而花高設計幾乎不受限制的特點，讓高達幾千橫列大循環組織的定位設計成為可能。目前電子橫移技術在雙針床經編機上推廣應用的關鍵在于低成本化。

雙針床經編賈卡技術不僅可以控制紗線的針背橫移大小，還可以控制紗線在前后針床是否成圈，因此賈卡組織的變化更加豐富。在雙針床經編機上配備壓電陶瓷單賈卡或雙賈卡梳，可實現間隔織物、毛絨織物、筒形織物大提花、定位花型的設計，可以滿足最終用途對衣片、鞋面等的成形需求，計件成形也是近年來賈卡技術應用和發展的重要領域。當前雙針床賈卡技術需要重點解決的問題是賈卡梳紗線張力特別是絨紗張力對賈卡針偏移精確度的影響力。

雙針床經編生產的信息化、網絡化、實時化、少人化進程已經開始實施。雙針床經編織物CAD（計算機輔助設計）技術可以實現織物的快速設計、織物效果仿真、上機文件生成和工藝管理等功能。MES（生產執行制造系統）將經編機作為網絡終端，基于在線實時數據采集技術和傳感器技術，對生產計劃的執行和生產過程的控制進行監控，并實現生產過程中的調度、過程監控、物料跟蹤管理、質量管理、設備管理等。

1.3 產品加工成形化

在小隔距的雙針床經編機上，兩個針床編織兩片織物，局部紗線在兩個針床間共同編織形成兩片織物的連接或者縫合，不僅可以形成不同尺寸的筒形，還可以形成多管分枝結構，實現整體成形。經編無縫成形可以有效減少縫制加工工序，無縫或少縫改善了服裝的美觀性和舒適性，加上雙針床經編的高效性、不脫散性和多管編織的便利性，為其在服裝領域的應用創造了良好的條件，同時也為異形復合材料中高性能紡織預制件的一次成形提供了重要手段。目前雙針床經編成形技術重點要解決的是原料的局限性，特別是天然纖維和高性能纖維的加工問題。

1.4 織物結構立體化

在大隔距雙針床經編機上生產的三層立體結構，包括兩個表層和一個紗線支撐的間隔層；織物一般厚度范圍10～40mm，超大體積的紗線層給了其應用更大的創新空間。通過纖維材料、組織結構的設計可以實現對材料壓縮性能、緩沖性能、隔音性能、熱濕性能等物理性能特別是力學性能的設計。立體結構的產品應用領域也在不斷拓寬，除床墊、坐墊等襯墊材料之外，針對產業用領域輕質高強材料的研發引起更多人的關注。當前該技術發展重點是立體結構的軸向增強、超厚三維結構、不同厚度結構的實現等。

2 雙針床經編產品進展

近3年來，隨著我國雙針床經編技術的革新、合成纖維技術的發展和產品應用領域的推廣，雙針床經編產品除了延續其在鞋材、襯墊材料、箱包、汽車包覆面料等常規領域的應用之外，市場上出現了不少創新的產品和用途，總的可以概括為以下十大類產品。

2.1 一次成形鞋面

無論是從硬挺度、堅牢度或是舒適性、成本等方面而言，在E22中等隔距的雙針床經編機上生產的間隔織物均是一種理想的運動休閑鞋面材料。雙針床數字提花技術的發展在此類織物的演化過程中扮演了重要的角色，如圖1所示，間隔織物的表面效應從常規的網眼到小提花紋理，再隨著賈卡技術的應用，發展到大提花織物，并進一步發展到一次成形鞋面。隨著對輕質鞋材和減少鞋面加工工序等需求的出現，一次成形鞋面的概念應運而生。特別是耐克推出飛織系列運動鞋后，一次成形鞋面形成了一股強大潮流，極大推動了我國雙針床賈卡提花技術和產品的發展。運用雙針床賈卡提花技術，可以在間隔織物上形成不同彈性、透氣、耐磨、硬挺和花紋區域，減少了制鞋時的剪裁、縫紉和貼合等工序，而雙賈卡技術將給一次成形鞋面帶來更具時尚性的色彩外觀效果。同時經編技術的特征使得間隔織物一次成形鞋面具有產量高、織物硬挺、不脫散等特點，在鞋面成形技術方面獨樹一幟。

2.2 時尚服裝面料

隨著針織技術的發展，間隔織物的應用也逐漸擴展到服裝領域。現今和未來的幾年內，厚度在0.5～3mm的雙面織物因為具有塑形等功能，正成為服裝面料的新寵。而雙針床經編間隔織物可以通過電子橫移或者賈卡梳櫛偏移等方法形成具有現代感極強的網眼外觀（圖2（a））和變化多樣的結構，輔以印花（圖2（b））、燙金等染整手段，迎合了服裝流行趨勢對厚度、塑形、熱濕舒適性和時尚性的需求，成為當下流行的時裝面料。機號在E24～E32之間的中等隔距雙針床經編機為主生產的間隔織物可以作為裙子、套裝面料（圖2（c））等服裝面料使用，這類服裝面料在服裝領域具有樂觀的發展前景。

2.3 無縫運動服裝

經編無縫運動服裝是在E24～E32小隔距雙針床經編機上生產的一次成形彈性服裝，通常采用RDJ4/2、RDJ6/2等雙針床雙賈卡經編機進行織造，可用于制造各類背心（圖3（a））、男裝（圖3（b））、女裝（圖3（c））等無縫運動服裝。在以天然纖維為主導的內衣領域，以生產合成纖維長絲見長的經編與緯編相比缺乏優勢，而在運動服裝領域，經編可將“運動”和“成形”兩大主題結合，充分利用功能性合成纖維，根據人體生理特征，將功能設計和時尚設計合為一體，經編無縫編織提升了運動服裝的舒適性和美觀性，有效減少了服裝加工過程的裁剪和縫紉工序，減少了人工。

2.4 不脫散絲襪

不脫散絲襪是雙針床無縫生產襪子的新發展，生產這類產品的機器機號在E28～E32之間，通常使用20D錦綸或滌綸單絲和20D氨綸包覆彈性紗為原料，采用賈卡無底提花技術編織出無底網的襪子，可用于制作薄型絲襪和網眼鏤空絲襪等產品。這類襪子不僅可以克服傳統緯編絲襪易脫散的問題，還具有更為輕薄透明的特性，結合經編生產技術高效快速的特點，在絲襪市場形成了不小的沖擊波。

2.5 仿皮草織物

由大隔距的雙針床經編機編織的剖幅織物毛高可達7～14 cm，甚至更高，結合原料的創新和各種雕白、滾絨、擰花、毛尖染色等仿毛皮整理，幾乎可以以假亂真，為人造毛皮打開了新的路徑，在家紡（圖4（a））和服裝（圖4（b））領域具有樂觀的發展前景。帶有電子橫移或賈卡梳櫛的經編機可以在這類仿皮草織物上實現豐富多彩的提花效果，使其在具有特殊的仿毛皮的特征同時，兼具外表的美觀性。而由具有氨綸梳櫛的雙針床經編機編織的彈性仿皮草毛絨織物也在近年來逐漸興起，氨綸彈性紗可提高其毛皮的厚實度并實現特殊的外觀效果，因此這類彈性絨類織物質地厚重，其面密度可達700 g/m2左右，在毛絨織物的市場上具有很大的發展潛力。

2.6 輕暖床品面料

隨著床品更為細化的分類，毛絨織物作為冬季床單、被罩、枕套等面料給人以柔軟溫暖之感，由E22以上機號的雙針床經編機生產的毛絨高度在1mm左右的剖幅毛絨織物絨面精細，毛絨直立整齊，加上電子橫移和賈卡提花技術賦予這類面料更豐富的紋理，使其在床品面料上嶄露頭角。這類輕暖床品面料以法蘭絨面料為主要代表，經編法蘭絨面料改變了以往普通毛絨織物的原料，使用167dtex/288 f滌綸扁平絲進行編織，經過拉毛、梳毛、搖粒等工序，具有更好的光澤和輕暖性能，成為床品面料中的佼佼者。

2.7 座椅面料

由中等隔距、機號在E16～E22之間的雙針床經編機織制而成的經編間隔織物，由于間隔紗的作用，具有良好的抗壓、透氣、隔熱、抗震和隔音等性能特點，是坐椅包覆的理想材料（襯墊用經編間隔織物的壓陷性）。當前，經編間隔織物從由單一表面向更具裝飾性和時尚感的外觀發展，特別注重結構、花紋和色彩的組合設計，用途也從家具包覆面料向汽車、摩托車等交通工具用座椅包覆面料發展；各種帶網孔的凹凸結構（圖5（a））不僅給予座椅時尚的外觀，而且有很好的導濕和導熱性能，同時電子橫移（圖5（b））和電子賈卡（圖5（c））可以賦予這類座椅墊更加豐富的提花效果。賈卡雙針床經編機可以直接根據座椅形狀設計定位花型，使這類產品可以更好地迎合消費者個性化的需求。

2.8 衛浴用品

隔距在5～40mm的雙針床經編機織造而成的間隔織物，通過間隔絲的粗細、密度等配置，可獲取具有不同壓縮彈性的三維間隔織物，使用滌綸作為原料時更可兼具透氣透濕、易于清洗、防霉防蛀、便于回收等特點，正在作為替代海綿的襯墊材料使用，目前可用于浴室拖鞋、浴缸墊及靠背、沙灘墊和防滑地墊等產品。這類三維間隔衛浴用品不僅克服了傳統材料易變形、透氣性差等缺點，還具有更好的力學性能和舒適性，更加適宜消費者使用。

2.9 充氣材料基布

由脫圈板距離在10～30cm、機號在E16～E18的雙針床經編機織制而成的帶有連接紗的雙層織物可作為復合材料的增強體，或經邊部縫合及與PVC、橡膠、硅膠等材料經浸膠或涂層之后形成密封袋，由于其中間高強連接紗可以起到固定厚度、均衡兩表層受力的作用，故可在密封袋中充入高壓氣體，形成具有一定硬度、表面平整的板材，是制作便攜式沖浪板（圖6（a））、帆板、床墊（圖6（b））、游泳池（圖6（c））等的理想材料，此類復合材料還可用于搭建浮橋、簡易房等。

2.10 輕質復合材料

輕質復合材料通常由大隔距雙針床經編機編織三維間隔織物作為增強材料（圖7（a）），在特定的模具中通過一系列的反應使其內部充滿聚氨酯（PUR）泡沫（圖7（b）），或與混凝土、樹脂等基質復合形成中空復合板材（圖7（c））。厚間隔織物具有不分層的特點，而且可加入襯經襯緯形成軸向間隔織物，同時單層的三維間隔織物可以擁有更好的輕質結構，這種新型增強材料的使用使得這類輕質復合材料具有相比普通復合材料更好的機械性能和更輕的結構，目前主要應用于建筑、交通和風電葉片等領域。

3 雙針床經編技術未來發展方向

3.1 雙針床經編生產

提高雙針床經編生產的智能化和綠色化、減少用工和管理成本、節能減排是我國現代化織造型企業可持續發展的必由之路。雙針床經編技術特有的成形性可以縮短纖維到最終成品的流程，因此在實現連續化、自動化、高效化生產，縮短工藝流程，提高勞動生產率，提高能源、資源效率方面更具發展優勢。

雙針床經編生產最有望建成流水線，通過上下紗筒、上下經軸、紗線打結，落布，運輸，裁剪，包裝等多種自動化專業設備的研發和配套，輔以色絲的應用或數碼印花等，可以實現經編無縫服裝及其他成形產品生產的連續化和綠色化；通過將人、機、物、料構成物聯網系統，實現生產全流程、全天候跟蹤；開發工程設計、工藝設計、故障診斷和生產管理系統，應用人工智能實現雙針床經編最優化、最快速的智能生產。

3.2 雙針床經編產品

雙針床經編技術的多樣性以及在無縫結構和立體結構形成方面的優勢，為個性化、功能化和智能化的產品開發創造了無可比擬的優勢條件。利用電子商務中B2C的模式，消費者可以對無縫成形產品進行個性化定制和在線參與設計，企業實現快速化生產。雙針床特有的三維立體結構為以運動、保健和防護為主題的功能性產品的開發提供了空間，也為電子元器件和傳感器的嵌入提供了空間，針對醫療、監護、運動、娛樂與通訊等領域進行智能產品的開發無疑是雙針床經編產品未來的重要方向，同時成形或立體結構的雙針床產品在航空航天、建筑、交通、能源、醫療等產業用領域的應用非常值得期待。

4 結束語

雙針床經編技術是當今最具發展潛力的紡織技術之一，有待更多的人去認識、發現和研究。隨著數字化、網絡化、智能化生產時代的到來，我國雙針床經編技術必將順勢快速發展，以獨特的工藝和方法與其他現代技術交叉融合，為服裝、裝飾和產業用領域提供面向未來的創新產品。

參考文獻

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作者簡介：繆旭紅，女，1971年生，教授，博士，主要從事紡織品開發、紡織品結構與性能研究。

作者單位：江南大學教育部針織技術工程研究中心。

基金項目：國家科技支撐項目（2012BAF13B03）；江蘇省產學研聯合創新資金 —— 前瞻性聯合研究項目（BY2013015-05）。