經編單層立體提花鞋面織物的花型設計與生產工藝

鐘 君， 叢洪蓮， 張燕婷， 張愛軍

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

經編單層立體提花鞋面織物的花型設計與生產工藝

鐘 君， 叢洪蓮， 張燕婷， 張愛軍

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

為優化經編單層立體提花鞋面織物的設計與生產，提出了一種鞋面樣板設計及賈卡花型設計的方法，并研究其生產工藝。在鞋面設計方面：通過基線設計法獲得鞋面各特征點的位置；歸納了鞋面平行配置、鞋頭和鞋后跟交錯配置這2種排版方法的設計原則及注意事項；根據鞋面美觀性及功能性需求，探究了賈卡花型的設計方法。在生產工藝方面，首先分析了賈卡同向墊紗、反向墊紗的提花原理，然后基于市場上現有單層提花鞋面織物的生產工藝，提出了鞋面原料、組織結構、工藝參數及后整理的快速設計方法，為單層立體提花鞋面織物的設計與生產提供參考依據。

經編； 單層結構； 立體提花； 鞋面織物； 花型設計； 生產工藝

經編單層立體提花鞋面材料具有花型效應豐富、物理機械性能優良、生產效率高、可成形性好等特點，在當今鞋面市場很流行。目前，關于經編間隔和提花間隔鞋面織物的工藝技術[1-2]及計算機輔助設計[3]的研究很多，但針對經編單層立體提花鞋面織物方面的研究鮮有報道。與經編間隔賈卡鞋面材料相比，在花型效應方面，單層結構提花鞋材提花效應更清晰，立體感強，具有“仿橫機鞋面”的效果；在顏色效應方面，單層鞋面既可采用錦綸/滌綸原料實現雙色效應，同時，后期可與3層結構或單層結構的經編平紋網布復合，實現更豐富的顏色效應；在結構性能方面，其硬挺度、耐磨性能優良，與其他面料復合后，經、緯、厚度方向穩定性好，不會產生單絲倒伏等問題，因此，單層立體提花鞋面織物越來越受到人們的青睞。

本文從經編單層立體提花鞋面織物的提花原理入手，探討了鞋面樣板設計的方法，重點研究了鞋面制版及排版規律，總結了賈卡花型繪制原則，并以生產實踐為基礎，提出了該類鞋面織物的工藝設計方法，以期為企業設計和開發經編單層立體提花鞋面織物提供新思路。

1 單層立體提花鞋面織物提花原理

經編單層立體提花鞋面織物由帶有5把梳櫛的單針床賈卡經編機生產，從機前到機后位置梳櫛配置關系為：地梳GB1，賈卡梳JB2.1,賈卡梳JB2.2，地梳GB3-GB5。編織單層立體提花鞋面時，需采用2～4把梳櫛。該類織物作為一種新型鞋面材料，特點突出，花型清晰豐富，由于編鏈及襯緯的作用，其提花效應更具立體感，織物厚實，有類似于橫機鞋樣的效果，圖1示出1款單層立體提花鞋面織物。

圖1 單層立體提花鞋面織物Fig.1 Single-layer stereo jacquard shoe-upper

經編單層提花鞋面的賈卡梳采用三針成圈技術，根據2把半機號賈卡梳的墊紗情況，該類織物分為2類：1)2把賈卡梳同向墊紗；2)2把賈卡梳對稱墊紗。

2把賈卡梳同向墊紗時，賈卡梳JB2.1、JB2.2基本組織為1-0/1-2//，賈卡導紗針在針背墊紗時發生偏移，在織物表面形成厚、薄、網孔等花型效應，賈卡提花原理如表1所示。

表1 賈卡提花原理Tab.1 Jacquard principles

2把賈卡梳對稱墊紗時，JB2.1的基本組織為1-0/1-2//，JB2.2基本組織為1-2/1-0//，通過賈卡偏移在織物表面形成對拉平紋組織及網孔組織。賈卡對稱墊紗時僅采用1把賈卡梳即可編織成布，因此設計花型時需確保賈卡梳在每根針上均墊紗成圈一次，避免漏針影響織物質量。圖2示出賈卡梳奇偶縱行墊紗組合采用的8種情況(偶奇縱行組合同樣有8種情況)。圖2(a)～(d)示出2把賈卡梳進行對稱墊紗，同種組合在橫向上連續排列時不會漏針，且不同組合在縱向上可進行任意搭配[4]；圖2(e)～(h)示出2把賈卡梳進行不對稱墊紗，這4種組合僅能用于區域交界連接處：當對稱墊紗的不同組合進行橫向排列時，非對稱墊紗組合進行邊緣連接，避免漏針[5]。

圖2 奇偶縱行墊紗組合情況Fig.2 Combination of lapping diagram. (a)White & red; (b)Red & white; (c)Blue & green; (d)Green & blue; (e)White & green; (f)Red & blue; (g)Blue & red; (h)Green & white

2 單層立體提花鞋面織物樣板設計

2.1 鞋面平面樣板設計

為完成鞋面平面樣板的繪制，需經過足部特征數據采集、制作鞋楦、貼楦、楦面展平、修正楦面長度、制備基礎樣板、樣板參數修正與整理等一系列工序[6]。

設計鞋面過程中，經常采用貼楦法獲得鞋面的半面板，再運用基線法獲得運動鞋的特征部位，包括口門位置、腳山位置、足踝位置及后踵位置[7]。基線設計法即在獲得鞋面半面版的基礎上，連接楦面上楦頭突出點J和后跟突出點D作為設計基準線。根據足部關節特征及運動需求，取基準線長度的不同比例確定口門、足踝及腳山位置，通常慢跑鞋取基準線JD前25%處作為口門位置，JD長度的后25%處作為足踝位置，JD長度的后42.5%處作為腳山位置，不同品種運動鞋關鍵位置的確定會根據需求進行適當調節。37號運動鞋不同部位長度如表2所示，同時，腳長每增加5 mm,腳山高度相應增加2 mm，足踝增高0.5 mm，后踵增高1 mm[8]。

表2 37號運動鞋尺寸參考表Tab.2 Size reference of 37 sports shoes mm

圖3 基線法繪制鞋面樣板Fig.3 Drawing model of shoe-upper by baseline method

以女子37號慢跑鞋為例，介紹平面樣板的制備方法，其基準線JD長247 mm，如圖3所示。口門位置A、腳山位置B、足踝位置C分別取JD長度的25%、57.5%、75%獲得。同時，鞋面開口寬度AA1長12 mm，腳山高度BB1長75 mm，足踝高度CC1長50 mm及后踵高度EE1長66 mm，制得未修正的平面樣板，如圖3中陰影部分輪廓線。考慮到鞋面與其他材料縫合時的損耗及上底工藝，平面樣板需進行修正，鞋底前段向外延伸15 mm，后段延伸12 mm,后跟及口門處預留6 mm[9],線條順滑后得到最終平面樣板，即圖3平面樣板的外輪廓線。2.2 排版設計

單只賈卡鞋面設計完成后，為適應幅寬需求，需進行鞋面排版設計。鞋面排版方式分為鞋頭、鞋后跟平行配置以及交錯配置2種，圖4示出鞋面交錯配置的示意圖。排版設計時，假設每幅布排版的鞋面數為n，單幅布的總針數為L，單只鞋面的寬度為W1，鞋面間的間距寬度為W2，布邊寬度為C，它們間的關系為

鞋面織物定型時，為平衡編織過程中的牽拉張力，避免鞋面歪斜，織物需沿逆編織方向喂入定型機。通常鞋面平行排版時，織物沿鞋頭一端喂入定型機即為逆編織方向；而鞋頭后跟交錯配置時，定型時不易快速辨別編織方向，因此設計賈卡花型時應沿逆編織方向繪制箭頭標識，箭頭方向即為坯布喂入定型機的方向。

圖4 鞋面交錯配置示意圖Fig.4 Diagram of shoe-upper cross configuration.(a) Un-rotated shoe-upper; (a) Rotated shoe-upper

圖5 賈卡花型Fig.5 Jacquard pattern. (a) Un-rotated pattern a; (b) Rotated pattern a; (c) Modified pattern a; (d) Un-rotated pattern b; (e) Rotated pattern b;(f) Modified pattern b; (g) Un-rotated pattern c; (h) Rotated pattern c; (i) Modified pattern c

3 單層立體提花鞋面織物花型設計

3.1 鞋面尺寸設計

設計鞋面賈卡花型時，首先要進行鞋面尺寸計算，采用正確的工藝計算方法是開發鞋面的前提。工藝設計的基本參數包括鞋樣花寬K，縱行數；鞋樣花高G，橫列數；樣稿橫向尺寸H，cm；樣稿縱向尺寸Z，cm；橫密E，縱行/cm；縱密F，橫列/cm，計算方法如下式所示

K=H×E

G=Z×F

自主開發鞋面織物時，成品橫縱密根據開發樣品的機型、原料及所需織物風格等因素確定，設計來樣鞋面時，成品橫縱密通過分析來樣工藝獲得。

3.2 鞋面賈卡花型設計

利用WKCAD4.3進行賈卡花型設計時，鞋面的輪廓線是通過描繪底圖文件獲得，如圖6所示。鞋面輪廓線由獨立的賈卡意匠格組成，不具有連續性，繪制時輪廓線要追求美觀、潤滑。

圖6 底圖文件Fig.6 Map file

根據設計需求，鞋面不同功能區需填充不同循環的賈卡組織。通常鞋面劃分為3種功能區如圖7所示。鞋頭透氣區A，鞋側設計區B以及鞋邊耐磨區C。鞋頭透氣區A通常采用中等或較大的透氣網孔組織，設計區B采用小網孔等裝飾性組織，區域C則采用厚實的耐磨組織，不同功能區常采用的賈卡組織循環如圖8所示。選用常用賈卡組織循環對圖7鞋面的不同功能區進行填充，最終鞋面賈卡意匠圖如圖9所示。

圖7 鞋面分區圖Fig.7 Separated areas of shoe-upper

繪制好鞋面主花型后，需進行鞋面標識的繪制，主要包括鞋碼標識、左右腳標識及中位線標識，為方便后續生產過程識別這些標識，標識均需采用清晰的小網孔組織。

4 單層立體提花鞋面織物生產工藝

4.1 原料設計

鞋面材料對耐磨性、撕裂強度、爆破強度、耐曲折性都有一定要求，選擇合適的原料是生產賈卡鞋面織物的基本要求。通常鞋面材料選用滌綸、錦綸

圖8 常用賈卡組織結構Fig.8 Common jacquard organizational structure. (a) Thick structure a; (b) Thick structure b; (c) Small mesh a; (d) Small mesh b; (e) Medium mesh a; (f) Medium mesh b; (g) Big mesh a; (h) Big mesh b

圖9 鞋面賈卡意匠圖Fig.9 Jacquard pattern of shoe-upper

2種原料。生產單色賈卡鞋面時，原料一般選用全滌綸材質；生產雙色賈卡鞋面時，選用錦綸和滌綸，或滌綸和陽離子滌綸2種染色性能不同的紗線。錦綸和陽離子滌綸紗線都易上色，錦綸紗線的單價高于陽離子滌綸，陽離子滌綸的染色費用比錦綸高，且陽離子滌綸適用于染深色，很難進行改色處理，實際生產中應根據需求選擇原料。

經編機機號不同時，選用原料細度也有所差別，市場上的賈卡鞋面常用E22、E24的經編機生產。以E22的機器為例，介紹同向墊紗、反向墊紗賈卡鞋面織物常用原料具體規格，如表3、4所示(原料規格由福建省協龍鞋料有限公司提供)。

4.2 組織結構設計

目前市場上流行的賈卡同向墊紗鞋面織物一般由4把梳櫛編織形成，墊紗數碼如下所示。其中，編鏈梳GB1和GB3可配合賈卡梳形成厚、薄、網孔組織效應，且編鏈梳僅在1個縱行編織，有利于提高鞋面織物縱向穩定性，不易產生緯斜；一針襯緯梳GB4主要用于提高鞋面的厚度、硬挺度及耐磨性。在保證鞋面物理機械性能滿足要求的情況下，可不采用梳櫛GB1或GB4。

表3 同向墊紗賈卡鞋面常用原料Tab.3 Common materials of jacquardshoe-upper lapping in the same direction

表4 反向墊紗賈卡鞋面常用原料Tab.4 Common materials of jacquard shoe-upper lapping in the reverse direction

GB1:1-0/0-1//滿穿；JB2.1:1-0/1-2//滿穿；JB2.2:1-0/1-2//滿穿；GB3:1-0/0-1//滿穿；GB4:0-0/1-1//滿穿。

賈卡反向墊紗鞋面織物由2把梳編織形成，1把賈卡梳以及1把編鏈梳，墊紗效應如下所示。編鏈梳通常采用氨綸原料，與同向墊紗的賈卡鞋面相比，其具有輕盈細膩、薄透精致、彈性優良的特點。

JB2.1:1-0/1-2//滿穿；JB2.2:1-2/1-0//滿穿；GB3:0-1/1-0//滿穿。

4.3 工藝參數設計

經編單層立體提花鞋面織物由改裝的經編機RDPJ5/1或RDPJ7/1生產，機速是300 r/min。生產機號為E22時(未采用氨綸原料)，成品橫密通常在8.7～10.2縱行/cm之間，上機密度設置在12～19橫列/cm之間。送經量則根據組織結構、上機密度、原料規格進行相應的調節。

4.4 后整理設計

后整理過程是決定賈卡成品鞋面質量的關鍵環節，后整理工藝控制不當，會產生布面緯斜、成品鞋樣與樣稿尺寸不吻合等問題。

經編單層賈卡鞋面的后整理過程主要包括:(水洗)→坯定→染色→復定型。其中，高溫水洗過程有縮小坯布幅寬的作用。一般情況下，當織物橫向縮率大于7%時，坯布需進行高溫水洗，織物橫向縮率小于7%時，無需水洗，橫向縮率計算公式(S表示橫向縮率，M表示坯布幅寬，N表示成品幅寬)如下：

定型時，坯布兩布邊送入定型機的時間、水平位置必須一致，否則易造成鞋面緯向的歪斜。坯布預定形后，滌綸原料的鞋面需保證比樣稿大0.5 cm左右，錦綸原料需比樣稿大1 cm左右，以預留染色過程中鞋面回縮空間[10]。為保證鞋面各個區域與樣稿準確對位，最終成品鞋面誤差控制在-2～2 mm之間。

5 結 語

經編單層立體提花鞋面織物因花型清晰、結構穩定、加工方式多等特點備受歡迎，隨著單層鞋面織物的快速發展，研究其花型設計及生產工藝方法尤為重要。

1)探討了單層賈卡鞋面織物的花型設計方法。樣板設計方面，隨著腳長增加,鞋面樣板的腳山高度、足踝高度、后踵高度會相應地同比率增加；鞋面排版方面，鞋頭與鞋后跟交錯排版時，賈卡藍組織和綠組織需相互替換，避免產生花型信息錯亂的問題；賈卡花型設計方面，花型主要包括鞋面主體花型及鞋面標識花型，鞋面主體花型根據需求設計，鞋面標識均需采用清晰的小網孔組織。

2)總結了經編單層立體提花鞋面織物的工藝設計方法。原料選用方面，該類織物常采用滌綸、陽離子滌綸及錦綸這3種原料；組織結構設計方面，除賈卡梳選用三針成圈組織外，其他梳櫛都采用編鏈或一針襯緯組織；后整理設計方面，織物需沿逆編織方向喂入定型機，同時織物橫向縮率大于7%時，坯布需進行高溫水洗，反之無需水洗。

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Pattern design and production process of warp-knitted single-layer stereo jacquard shoe-upper

ZHONG Jun, CONG Honglian, ZHANG Yanting, ZHANG Aijun

(EngineeringResearchCenterforKnittingTechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

In order to optimize design and production of the single-layer stereo jacquard shoe-upper, a shoe upper pattern design method and a jacquard pattern design method were put forward in this paper, and the production process of this fabric was researched. In the design of shoe-upper, shoe-upper feature points′ positions were obtained by the baseline design method. Design principles and considerations of the shoe-uppers were summarized, which were set in parallel configuration and staggered arrangement. And the jacquard design method was explored according to the shoe upper appearance and functionality requirements. In the production process, the jacquard principles of lapping in the same and reverse direction were firstly studied. Secondly, this fabric′s design methods of material, structure design, process parameters and the finishing process were summarized in reference to existing single-layer shoe-upper fabrics′ manufacturing technology. It is contribute to design and product the single layer structure jacquard shoe-uppers.

warp-knitting; single layer structure; stereo jacquard; shoe-upper; pattern design; manufacturing technology

10.13475/j.fzxb.20160406306

2016-04-25

2016-11-03

國家自然科學基金項目(61602212)；江蘇省產學研聯合創新資金-前瞻性聯合研究項目(BY2015019-31)；中央高校基本科研業務費專項資金重點項目(JUSRP51404A)

鐘君(1990—)，女，碩士生。主要研究方向為針織產品設計與開發。叢洪蓮，通信作者，E-mail:cong-wkrc@163.com。

TS 184.3

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