局部緯向管狀機織物的創新設計與試織

林洪芹，郭嶺嶺，吳煥嶺，李何玥，王 升

(鹽城工學院 紡織服裝學院，江蘇 鹽城 224051)

隨著經濟的發展，人們對生活質量的追求越來越高，對產品的需求以健康化、功能性、美觀化和享受型為主。產品的創新設計可以加大市場產品的多樣性，為大眾提供更多的選擇。管狀織物有機織物、針織物和編織物等[1]，其作為一種具有三維結構的織物，不僅用于服用紡織品，還應用于裝飾、工業、醫學等領域[2]。目前，對管狀機織物的研究早突破了傳統利用表、里層織物交替織造的管狀機織物，現主要表現在機織物經向或緯向局部區域形成類似于管狀的織物[3]。近期已有學者介紹緯向管子長度的控制及主要生產工藝[4]，對漸變緯向管狀小提花織物進行設計與開發[5]、探討了緯向管狀織物的設計與生產要點[6]。

本文針對緯向管狀織物形成條件進行獨特的結構設計，創新開發和試織新穎的局部緯向管狀系列機織物，制織的織物配色和諧并顯現不同大小、高低的緯管凸起。

1 局部緯向管狀機織物形成條件

傳統管狀機織物的常用織造方法為“壓扁—織造—還原”。其方法主要是利用多層織物織造原理織制織物還原凸起管狀形狀[2]。在半自動織樣機上織制局部緯向管狀織物需要滿足2組經紗、雙軸織造2個條件[5]。經紗有里經、起管表經(或稱起管經紗)。在緯向起管時，起管經紗與緯紗交織成平紋凸出布面，并因設計的緯管的緯紗根數、經紗張力的大小等，決定緯管的形態和飽滿程度等，而另外一組里經紗不與緯紗交織；雙織軸的作用[7]是用于控制里經紗和起管經紗的張力和送經量的調整變換，緯向不起管時，所有經紗張力盡可能保持一致；而起管時，起管經紗張力較小，送經量大，根據情況進行人工改進的雙軸織造開發出局部緯向管狀織物。本文設計嘗試結合在半自動織樣機上緯向管狀形成的條件，利用緯向管狀部分的平紋基礎組織與雙層組織、平紋等配合開發新穎的局部緯向管狀系列機織物，拓寬緯向管狀機織物開發思路。

2 產品設計

2.1 創作思路

當連續的水滴不緊不慢地滴落到水面上形成一圈一圈的漣漪，連綿不絕、起伏變化，是多么的美好而精妙！本設計靈感來源于此。選用滌綸紗線，通過組織結構的精心設計和巧妙的色彩搭配，結合半自動織樣機，改造雙軸進行織造控制經紗張力、送經量以及打緯力等，制成管狀稍有起伏變化的局部緯向管狀系列機織物。

2.2 結構設計

開發的4種方案局部緯向管狀織物的結構設計示意圖見圖1。設計的緯管大小即起管緯紗的根數為12根，有利于制成的管狀凸起且成形好。其中方案1緯向管狀處A的高度H和寬度W、緯管間距a(注：不起管處)一致，剪頭J表示織造時所有經紗走向，剪頭J1表示起管表經走向，剪頭J2表示里經走向。因起管緯紗根數、經紗張力及織物原料等影響，起管經紗與緯紗交織形成緯向管狀，且滌綸紗線挺括保形好，而里經紗不與緯紗交織，以經浮長線的形態沉伏在織物緯管下面，通過調整加大里經紗的張力，最終形成的局部緯向管狀呈現略扁的橢圓形立于布面上(見圖1(a))；方案2與方案1相比，開發的是漸變緯管織物，開發的緯管為漸變緯管A1、A、A2，起管緯紗從原來大小一致的12根緯管A改變成根數為8根緯管A1、16根緯管A2，緯管順序為A1、A、A2，依次循環，見圖1(b)；方案3在原有的方案1基礎上將原有的1處起管處變換成雙層組織B，最終由表層B1和里層B2形成嵌入式管狀，類似于原有方案1緯管壓扁貼伏于地布上，且二者交替排列，形成一高一低起伏變化的緯向管狀織物見圖1(c)；方案4則是大膽創新地將雙層組織B分別連接在起管兩邊，雙層組織部分表層B1與緯向管狀的表層共同構成緯管表層，雙層組織2部分的里層B2與緯管里經紗以經浮長線的形態沉伏在織物緯管下面為緯管里層，從而使緯向管狀形態因雙層組織從原來立于布面上的橢圓形而變成接近圓形，高度H和寬度W差異減小，制成的管狀更加飽滿有形(見圖1(d))。

圖1 局部緯向管狀織物的結構設計示意圖Fig.1 Structural design diagram of local zonal tubular fabric. (a) Scheme 1; (b) Scheme 2; (c) Scheme 3; (d) Scheme 4

2.3 紗線設計

2.3.1 紗線原料選擇

本產品主要用于對生活環境起美化裝飾作用的家紡裝飾紡織品，主要通過織物的色彩、圖案、款式、風格、質感等來體現其裝飾作用。滌綸纖維有著強力高、耐磨性強、顏色鮮艷且經久不褪色、堅牢耐用、抗皺保形、褶裥持久、易洗快干、耐光耐腐蝕等特點[8]，所以選用滌綸紗線作為原料。

2.3.2 紗線色彩配置

由4種方案開發的產品1、產品2、產品3和產品4，配色和諧，色彩清新，更顯清麗脫俗。產品選用經紗為乳白色，緯紗配色為漸變色或深淺配色等，其中局部緯向管狀部分采用乳白色緯紗與乳白色起管經紗交織，在織物表面都呈現乳白色的管狀。另外，產品4起管開始和結束處(即雙層組織部分)，緯紗采用草綠色紗線，使得起管根部色彩較艷麗，更加襯托出的乳白色緯管(主體部分)立體飽滿。

2.4 織物組織設計

以產品4為例，經紗分起管表層經紗與里經紗按照1∶1的比例排列，織物組織設計采用緯向管狀部分的平紋基礎組織與雙層組織、平紋組織組合，緯向管狀起管表層經紗與緯紗以平紋組織交織，有利于使形成的緯管結構緊密、布面平整[9]。產品4組織圖如圖2所示。A區為雙層組織，共有2個部分。雙層組織的緯紗為第1、2根表緯，第Ⅰ、Ⅱ根里緯，第3、4根表緯，第Ⅲ、Ⅳ根里緯。雙層組織之間B區為緯向管狀部分的平紋基礎組織，經組織用“○”表示。C區為平紋組織。圖2(b)為第1、2根表經、第Ⅰ、Ⅱ根里經的經向剖面圖(除去平紋部分)。從剖面圖可以看出，雙層組織與緯向管狀部分共同作用，從而形成凸起緯管。在雙層組織兩端不起管處部分，第1、2根表經和第Ⅰ、Ⅱ根里經與緯紗交織時表里交換，開始平紋組織部分織造。因織物緯向起管平紋基礎組織、雙層組織、平紋組織處的緯密不一致，為了避免荷葉邊，布邊采用2/2經重平組織。

圖2 產品4組織圖Fig.2 Product 4 organization chart. (a) Organization chart; (b) Warp direction sectional drawing

3 織造工藝參數

仍以產品4為例，依據大眾需求和市場上流行產品，紗線選用29.5 tex×2滌綸線，經紗為乳白色，緯向管狀部分緯紗采用乳白色紗線，平紋部分緯紗采用紫紅色紗線，二者相連的雙層組織處緯紗采用草綠色，此緯紗配色循環為4草綠8乳白4草綠8紫紅；因緯管部分只有起管經紗與緯紗交織，此處經密為不起管部分經密的一半。穿綜方法采用順穿法，筘號100齒/(10 cm)，每筘2入。

4 上機試織關鍵措施

4.1 經紗上機張力和送經量控制

控制織造過程中的經紗上機張力是在半自動織樣機上形成緯向管狀的關鍵[5]。試織儀器為SL820型半自動織樣機，采用人工改造的雙軸進行織造，里經按正常情況在機后綁把，而將起管表層經紗懸掛水瓶(增減水量可改變質量)，并用編織帶吊在機上最后1頁綜框懸掛處(這里是第16頁)。因穿綜時采用順穿法，紋板圖與組織圖相同，見圖4(a)。試織時，將紋板圖上B區縱向長度上的第16列填涂上，表示織造時最后一頁綜框引緯時被提起，瓶子也相應地被提起，這時起管經送經量大于里經，而第16列沒有標記處，則最后一頁綜框不被提起，這時起管經紗在瓶子的重力經紗張力的作用下正常織造(里經和起管經紗送經量一樣)。起管部分織造時，起管經紗的張力要小于里經紗的張力(注意起管經紗的張力不能太小，以防開口不清)[10]，不起管時里經紗與起管經紗張力盡可能保持一致，使緯向管狀織物的平紋地布保持平整。

4.2 打緯力的控制

試織過程中除了注意控制經紗張力外，也要控制好打緯力，織制不起管部分打緯力正常，而試織緯管部分需加大打緯力且保持一致，織物的正面形成緯管，反面的經向浮長被壓縮，緯管成形好。以產品3為例，產品3打緯力調整前后的局部正反面實物圖見圖3。緯向管狀部分的平紋基礎組織的起管經紗與緯紗交織見圖3(a)(b)；里經紗不與緯紗交織以長浮長線顯示在緯管下面(見圖3(c))，此時緯管因打緯力偏小，緯管松散塌陷(見圖3(a))，將打緯力加大后，在織物反面形成的經浮長線逐漸消失(見圖3(d))，而制織的緯管也能正常凸起且成形好(見圖3(b))。

圖3 產品3打緯力調整前、后局部正反面實物圖Fig.3 Partial front and back physical drawing of product 3 before and after weft beating force adjustment. (a) Front (before adjustment); (b) Front (after adjustment); (c) Reverse side (before adjustment); (d) Reverse side (after adjustment)

5 織物風格及用途

所開發的系列產品主要通過表經懸掛物體、吊綜框、旋轉送經手輪等特殊方式共同作用來調整經紗上機張力，控制織造時的送經量，注意調整打緯力，并利用緯向管狀部分的平紋基礎組織與雙層組織、平紋組織組合創新設計開發的局部緯向管狀織物。織制的織物配色和諧、外觀新穎獨特，不同大小、高低凸起管狀立體飽滿成形良好，具有一定的視覺沖擊感，同時滌綸原料堅牢耐用，凸起緯向管狀挺拔不易變形。開發的產品主要用于家紡裝飾用紡織品，運用PS軟件將開發試織的4個產品(試織小樣實物照片)制作應用于女包、帽子、抱枕、車內窗簾的效果模擬圖，織物應用效果模擬圖見圖4，此產品也可應用于服裝用紡織品。另外，局部的緯向管狀織物在此基礎上可以進一步拓寬開發設計思路，擴大產品用途，提升產品的附加值。如一個個凸起管狀如同窗簾的褶皺，在原有的基礎上再加上遮光材料織制的局部緯向管狀機織物，直接制成窗簾效果更佳；緯向管狀部分或與其配合的雙層組織的緯紗根數適當調整變大，在加大的緯管內填充功能保健材料開發保健織物等。還可根據組織的花型設計、紗線的粗細和色彩的搭配等開發出外觀美觀新穎、健康舒適的功能性緯管機織物。

圖4 織物應用效果模擬圖Fig.4 Simulation diagram of fabric application effect. (a) Women′s bag; (b) Hat; (c) Cushion; (d) Car curtains

6 結束語

通過調整變換經緯色紗、組織結構、經紗上機張力和送經量、打緯力等方法在半自動織樣機上試織了具有鮮明個性的緯向管狀織物。此織物迎合了新消費時代人們對自身品位的追求，其色澤柔和，立體感強，具有較好的市場應用前景，并可以進一步研發擴大其功能和用途。