經(jīng)編成型鞋面的設(shè)計(jì)與開發(fā)*

(1. 江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心，無錫，214122；2. 常熟市欣鑫經(jīng)緯編有限公司，常熟，215500)

中國是世界鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)和出口大國，占有世界鞋業(yè)總產(chǎn)量的一半[1]。國內(nèi)外調(diào)查顯示，運(yùn)動(dòng)鞋的消費(fèi)已經(jīng)超過了鞋類產(chǎn)品總量的40%[2]。傳統(tǒng)鞋材的制作流程包括剪裁、削邊、貼襯里、縫鞋面、沖孔、成型等，將各種材料拼接在一起，生產(chǎn)步驟多，勞動(dòng)成本高。近年來，隨著用工難問題的出現(xiàn)，很多廠家將目光轉(zhuǎn)向全成型技術(shù)，希望可以減少加工工序，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品一次成型。全成型產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，一方面可以簡化工藝流程，縮短生產(chǎn)時(shí)間，減少接縫，降低紗線和原材料的消耗及半成品儲(chǔ)存的費(fèi)用，是較佳的資源節(jié)約型加工工藝；另一方面，成型產(chǎn)品能方便地實(shí)現(xiàn)真正的無縫編織，可以賦予鞋面材料對腳部不同部位的功能特點(diǎn)，更符合人的生理特點(diǎn)，使穿著更加舒適。

目前市場上成型鞋材生產(chǎn)技術(shù)中，橫編技術(shù)發(fā)展較快，通過換紗、移針等方式，可以直接編織出具有不同組織和顏色效應(yīng)區(qū)的鞋面，實(shí)現(xiàn)一次成型。但是橫機(jī)生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，所以很多廠家把目光轉(zhuǎn)向經(jīng)編成型技術(shù)。和橫編相比，經(jīng)編生產(chǎn)技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、設(shè)計(jì)靈活、加工方式多和產(chǎn)品種類多樣等優(yōu)勢，因此，經(jīng)編成型技術(shù)是鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。

1 一次成型鞋面的設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)鞋由鞋面和鞋底兩部分組成，鞋面部分對腳部起遮蓋作用，和鞋底部分連接在一起確保腳放置于正確位置。鞋面部分還起到保護(hù)和通風(fēng)作用，去除腳部汗汽，保持腳部涼爽。傳統(tǒng)鞋面材料的選擇與耐磨性、柔軟性、延伸性和透氣性有關(guān)。進(jìn)行鞋面設(shè)計(jì)時(shí)，腳趾和腳后跟部分一般采用真皮、合成革或橡膠材料，使該部位具有一定的耐磨性。由于真皮、合成革和橡膠材料的柔軟性和透氣性較差，因此，鞋面其他部位宜采用紡織材料。一次成型鞋面的設(shè)計(jì)是根據(jù)鞋子不同部位的功能性要求，直接在機(jī)器上編織出具有不同功能效應(yīng)區(qū)的鞋面，產(chǎn)品一次成型，省去了后道的縫接工序。

在進(jìn)行成型鞋面設(shè)計(jì)時(shí)，既要滿足鞋面的整體性和環(huán)保性要求，又要滿足鞋面不同部位的功能性和裝飾性要求。鞋面結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。進(jìn)行鞋面設(shè)計(jì)時(shí)，鞋頭1和鞋跟4需要具有一定的耐磨性，前鞋面2需要具有一定的透氣性，鞋面3需要具有一定的延伸性?？梢圆捎貌煌虾徒M織結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同部位的功能性要求，也可以采用色紗編織賦予鞋面不同的顏色效應(yīng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的環(huán)保性和裝飾性要求。

圖1 鞋面結(jié)構(gòu)

2 經(jīng)編成型鞋面的開發(fā)

2.1 單層成型鞋面的開發(fā)

2.1.1 單賈卡經(jīng)編機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)

用于成型鞋面開發(fā)的單針床賈卡經(jīng)編機(jī)機(jī)型主要有RSJ3/1和RSJ4/1。以RSJ4/1型為例，梳櫛配置如圖2所示，JB1為賈卡梳，GB2、GB3、GB4為底梳，其中GB4為氨綸梳。進(jìn)行鞋面工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般只使用2把梳櫛，第一把賈卡梳基本組織為1-0/0-1//，第二把梳櫛GB2采用具有較長延展線的墊紗組織1-0/3-4//，賦予織物一定的穩(wěn)定性。2把梳櫛可穿入不同性能或風(fēng)格的紗線，如梳櫛JB1穿黑紗，梳櫛GB2穿白紗。

圖2 RSJ4/1梳櫛配置

賈卡梳進(jìn)行提花編織時(shí)，不是通過延展線變化形成厚、薄、網(wǎng)孔效應(yīng)，而是通過同向墊紗和反向墊紗，從而形成花紋圖案[2]。提花時(shí)，當(dāng)賈卡針不發(fā)生偏移時(shí)，梳櫛JB1作基本組織1-0/0-1//墊紗運(yùn)動(dòng)；當(dāng)賈卡針在奇數(shù)橫列發(fā)生偏移時(shí)，梳櫛JB1作變化組織2-1/0-1//墊紗運(yùn)動(dòng)；當(dāng)賈卡針在偶數(shù)橫列發(fā)生偏移時(shí)，梳櫛JB1作變化組織1-0/1-2//墊紗運(yùn)動(dòng)。通過賈卡工藝設(shè)計(jì)，可以形成黑色區(qū)域、混色區(qū)域，賦予鞋面不同區(qū)域不同效應(yīng)。

單針床單賈卡經(jīng)編機(jī)進(jìn)行成型鞋面編織時(shí)，生產(chǎn)速度高，成本低，但是無法形成網(wǎng)孔區(qū)域，鞋面效應(yīng)區(qū)較少。

2.1.2 雙賈卡經(jīng)編機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)

單針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)一般至少具有三條橫移線，即1把底梳、2把賈卡梳。與單賈卡經(jīng)編機(jī)相比，雙賈卡經(jīng)編機(jī)提花能力提高，梳櫛配置如圖3所示。GB1為編鏈?zhǔn)?，?-0/0-1//組織運(yùn)動(dòng)；JB2為第一把賈卡梳，基本組織為1-0/1-2//；JB3為第二把賈卡梳，基本組織為1-2/1-0//。3把梳櫛可以穿入不同性能或風(fēng)格的紗線，如GB1穿全消光滌綸紗，JB2穿半光滌綸紗，JB3穿錦綸紗，2把賈卡梳紗線光澤、強(qiáng)度和染色性能不同，經(jīng)賈卡提花及后整理處理后呈現(xiàn)雙色效應(yīng)，如圖4(a)所示。

圖3 單針床雙賈卡梳櫛配置

賈卡進(jìn)行提花時(shí)，每個(gè)橫列的控制信息有不偏移和偏移兩種情況，其中不偏移表示為“H”，偏移表示為“T”。以1-0/1-2//為例，若偏移信息為HT，則表示基本組織奇數(shù)橫列不偏移，偶數(shù)橫列偏移，偏移后基本組織1-0/1-2//變?yōu)?-0/2-3//，短延展線變?yōu)殚L延展線。圖4(a)織物的賈卡信息和效應(yīng)具體見表1。

單針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)可以編織出具有厚、薄、網(wǎng)孔效應(yīng)的織物，鞋面效應(yīng)豐富，但是該類機(jī)器機(jī)號(hào)一般較大，紗線線密度較小，織物相對單薄，需要和其他織物復(fù)合形成鞋面。

2.2 雙層成型鞋面的開發(fā)

2.2.1 單賈卡經(jīng)編機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)

雙針床賈卡間隔織物經(jīng)編機(jī)機(jī)型主要有RDPJ5/1和RDPJ7/1，賈卡梳櫛安排在經(jīng)編機(jī)一側(cè)，對織物單面進(jìn)行賈卡提花，形成不同網(wǎng)孔區(qū)域和厚實(shí)區(qū)域。以RDPJ5/1型經(jīng)編機(jī)為例，進(jìn)行成型鞋面編織時(shí)，各把梳櫛的基本組織工藝為：

圖4 成型鞋面

表1 單針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)賈卡信息和效應(yīng)

注：織物效應(yīng)中的白色區(qū)域一般用來進(jìn)行輪廓勾勒，便于鞋面區(qū)域劃分和后道裁剪工序。

GB1： 1-0-1-1/1-2-1-1//

GB2： 1-0-1-1/2-3-1-1//

GB3： 2-1-1-0/1-2-2-3//

JB4.1： 1-1-1-2/1-1-1-0//

JB4.2： 1-1-1-2/1-1-1-0//

GB5： 0-0-0-1/1-1-1-0//

賈卡梳只在后針床進(jìn)行提花編織。

進(jìn)行賈卡提花時(shí)，當(dāng)賈卡針不發(fā)生偏移，賈卡梳作基本組織1-1-1-2/1-1-1-0//組織運(yùn)動(dòng)，形成薄組織區(qū)域；當(dāng)賈卡針奇數(shù)橫列發(fā)生偏移，偶數(shù)橫列不偏移，賈卡梳作1-1-2-3/1-1-1-0//組織運(yùn)動(dòng)，形成厚組織區(qū)域；當(dāng)賈卡梳奇數(shù)橫列不偏移，偶數(shù)橫列偏移，賈卡梳作1-1-1-2/1-1-2-1//組織運(yùn)動(dòng)，形成網(wǎng)孔區(qū)域。進(jìn)行鞋樣工藝設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)鞋面不同部位的外觀和功能性要求，設(shè)計(jì)不同類型網(wǎng)眼和厚薄區(qū)域，如圖4(b)所示，其中1為大網(wǎng)眼區(qū)域，2為小網(wǎng)眼區(qū)域，3為薄組織區(qū)域，4為厚組織區(qū)域，邊緣輪廓部分采用小網(wǎng)眼組織進(jìn)行勾勒，便于后道裁剪處理。

雙針床賈卡經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)的提花間隔織物已廣泛應(yīng)用于鞋材領(lǐng)域，具有質(zhì)輕、透氣、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，且組織效應(yīng)豐富、厚度變化靈活。但是該產(chǎn)品一般經(jīng)染色后形成素色織物，顏色單一，無法在鞋面形成雙色效果。

2.2.2 雙賈卡經(jīng)編機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)

目前雙針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)機(jī)型有RDPJ4/2和RDPJ6/2，主要用來編織無縫織物。市場上對成型鞋樣的要求不僅僅滿足于鞋面具有不同組織效應(yīng)區(qū)，而且還要具有不同顏色效應(yīng)區(qū)，如圖4(c)所示，因此，需要采用雙賈卡進(jìn)行提花編織。以RDPJ4/2型經(jīng)編機(jī)為例，提花編織時(shí)，2把賈卡梳分別穿入不同顏色紗線(如JB2穿白紗、JB3穿黑紗)，基本組織為1-0-1-0/1-2-1-2//。控制前后針床4個(gè)橫列的橫移運(yùn)動(dòng)，具體偏移信息見表2。通過賈卡信息的控制，2把賈卡梳在織物表面形成不同大小網(wǎng)孔區(qū)、厚薄區(qū)和顏色區(qū)域，進(jìn)一步縮短了產(chǎn)品加工流程，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品一次成型。

雙針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)編織的織物不僅具有不同大小的網(wǎng)孔和厚、薄的組織效應(yīng)區(qū)，而且還實(shí)現(xiàn)了雙色編織，豐富了鞋面效應(yīng)。但是該機(jī)器機(jī)號(hào)較大，紗線線密度使用范圍有限，無法達(dá)到橫機(jī)產(chǎn)品厚實(shí)的效果，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)該類機(jī)器，減小機(jī)器的機(jī)號(hào)。

表2 雙針床雙賈卡經(jīng)編機(jī)賈卡信息和效應(yīng)

注：H表示不偏移，T表示偏移。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)利用多種材料拼接在一起，加工工序復(fù)雜，勞動(dòng)成本高，而且各種原料的采購和相應(yīng)設(shè)備的購置進(jìn)一步提高了生產(chǎn)成本，因此現(xiàn)代鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵是縮短加工工序，降低生產(chǎn)成本。隨著賈卡技術(shù)的不斷發(fā)展，全成型技術(shù)的不斷改進(jìn)，在針床配置、牽拉技術(shù)及軟件升級(jí)方面都有了許多改進(jìn)。現(xiàn)代服用織物都追求舒適合體的風(fēng)格、自由創(chuàng)新的款式設(shè)計(jì)、精致優(yōu)質(zhì)的布面和無接縫技術(shù)，因此，全成型技術(shù)將是鞋類產(chǎn)品加工技術(shù)發(fā)展的一大主題。

[1] 梁慶海,李亞軍.材料在運(yùn)動(dòng)鞋上的應(yīng)用[C]//2007國際工業(yè)設(shè)計(jì)教育研討會(huì)論文集.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007:312-316.

[2] 金花.運(yùn)動(dòng)鞋鞋腔微氣候與穿用舒適性關(guān)系的研究[D].西安:陜西科技大學(xué),2008.

[3] 蔣高明.RSJ4/1型經(jīng)編機(jī)結(jié)構(gòu)原理及其賈卡提花方法探討[J].針織工業(yè),2003,10(5):54-56.