基于半自動(dòng)織樣機(jī)的凹凸立體織物設(shè)計(jì)與開發(fā)

林洪芹，吳煥嶺，甘露露，劉 琰，嵇蓉蓉，李何玥

(鹽城工學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，江蘇 鹽城 224051)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，研發(fā)具有獨(dú)特功能或外觀的高附加值紡織品是企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。具有三維立體結(jié)構(gòu)的凹凸立體織物因能滿足消費(fèi)者對(duì)時(shí)尚新穎的追求而深受喜愛。開發(fā)具有凹凸立體效果的織物無論是采用針織工藝還是機(jī)織工藝，其主要影響因素是原料種類與組織結(jié)構(gòu)的選擇以及制作方法等。凹凸立體織物在制備方法上有很多選擇，如織造法[1]、后處理法[2]、填芯法[3]、回縮法[4]等，這些加工方法都能使織物具有凹凸效果。

為滿足個(gè)性家居裝飾和服用的需求，本文采用機(jī)織織造法，在半自動(dòng)織樣機(jī)上開發(fā)并試織出了凹凸立體織物，使其具有獨(dú)特立體結(jié)構(gòu)和凹凸起伏的外觀，其設(shè)計(jì)與加工方式對(duì)開發(fā)多種形式的凹凸立體織物有一定的借鑒作用。

1 凹凸立體織物設(shè)計(jì)思路

本系列凹凸立體織物研發(fā)靈感來源于大自然中秀美的石巖景觀[5-6]，見圖1。受圖片中凹凸不平與層層排列的巖石層展現(xiàn)出的褶皺外觀啟發(fā)，利用凹凸感的蜂巢組織、凸條組織等在半自動(dòng)織樣機(jī)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)出系列織物。為使織物平紋組織部分有褶皺起泡外觀，在形成起泡效果的經(jīng)紗(簡(jiǎn)稱泡經(jīng))上懸掛重物，并將其用編織帶或其他繩線懸掛在最后一頁綜框上，使泡經(jīng)的張力、送經(jīng)量區(qū)別于其他位置的經(jīng)紗張力、送經(jīng)量，從而使織物呈現(xiàn)出規(guī)則且連續(xù)的凹凸效應(yīng)。同時(shí)結(jié)合紗線色彩的搭配，使織成的織物外形美觀、凹凸性較強(qiáng)、色澤柔和豐滿。

圖1 創(chuàng)意靈感來源Fig.1 Source of creative inspiration.(a) Basalt columns;(b)Marin rock

2 凹凸立體織物設(shè)計(jì)及試織

2.1 紗線原料的選擇

棉纖維的吸濕性與保暖性較好，但其織物易皺、易變形和縮水；滌綸強(qiáng)度高，耐磨性和彈性較好。因所設(shè)計(jì)的凹凸立體織物主要應(yīng)用在服裝和家紡裝飾紡織品上，且在織造過程中為了使織物的部分位置有起泡效果需多次調(diào)整張力，因此，織造時(shí)對(duì)紗線的耐磨性和斷裂強(qiáng)度要求較高，故選用結(jié)合了棉纖維和滌綸優(yōu)點(diǎn)的滌/棉混紡紗線來開發(fā)凹凸立體織物，使織物斷裂強(qiáng)度高、耐磨性能好、縮水率低，手感硬挺適中且不易折皺等。

2.2 組織設(shè)計(jì)

凹凸立體織物的組織是采用凸條組織、蜂巢組織、菱形變化斜紋組織與平紋組織組合設(shè)計(jì)的復(fù)雜組織。通過不同組織結(jié)構(gòu)和不同顏色經(jīng)緯紗的搭配，即可設(shè)計(jì)開發(fā)出具有不同外觀效果的系列化產(chǎn)品。本文試織了4種不同花色效果的織物，現(xiàn)以其中一款織物為例(編號(hào)為1#)介紹具體制備工藝，其他3款織物(分別編號(hào)為2#、3#、4#)設(shè)計(jì)與加工方法類同1#織物，本文不再具體介紹。1#織物的上機(jī)圖如圖2所示。織物的布邊采用平紋組織。

圖2 1#織物的上機(jī)圖Fig.2 Looming draft of fabric 1#

2.3 上機(jī)織造

2.3.1 工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

以1#織物為例，凹凸立體織物經(jīng)緯紗線均采用線密度為28 tex×2的滌/棉(65/35)混紡紗線。經(jīng)紗選用2種顏色：乳白色(A)和金黃色(B)；緯紗也采用2種顏色：淺咖色(C)和墨綠色(D)。經(jīng)紗排列為32A41B，緯紗排列為17C17D?？棛C(jī)為SGA598型半自動(dòng)織樣機(jī)(江陰市通源紡機(jī)有限公司)?？椢锏目偨?jīng)根數(shù)為362根，穿綜采用照?qǐng)D穿法；鋼筘筘號(hào)為100齒/(10 cm)，經(jīng)紗的每筘齒穿入數(shù)為2；上機(jī)幅寬為15.6 cm，下機(jī)幅寬為15.3 cm；上機(jī)平均經(jīng)、緯密分別為232、210根/(10 cm)，下機(jī)平均經(jīng)、緯密分別為237、228根/(10 cm)。

2.3.2 經(jīng)紗的送經(jīng)量及其張力控制

試織凹凸立體織物時(shí)，因泡經(jīng)和地經(jīng)張力相差比較大，需對(duì)半自動(dòng)織樣機(jī)進(jìn)行人工改造達(dá)到“雙軸”織造效果[7]。試織時(shí)在泡經(jīng)尾部懸掛重物，并將完成穿綜的泡經(jīng)用編織帶懸掛在織樣機(jī)最后一頁空綜框的上橫梁。在織造起泡位置的過程中，通過調(diào)節(jié)懸掛重物質(zhì)量和最后一頁綜框的提升，配合旋轉(zhuǎn)手輪，使泡經(jīng)張力小于其他經(jīng)紗張力，送經(jīng)量大于其他經(jīng)紗的送經(jīng)量，從而織造出規(guī)則且連續(xù)的凹凸立體織物[8-10]。以1#織物的紋板圖為例，圖2右側(cè)最后一頁綜框?qū)?yīng)的紋板圖上有連續(xù)填涂黑點(diǎn)，表示綜框在引緯時(shí)被提升，懸掛適當(dāng)質(zhì)量重物的泡經(jīng)也相應(yīng)被提起，泡經(jīng)送經(jīng)量大于其他經(jīng)紗；而沒有填涂黑點(diǎn)標(biāo)記處，表示綜框在織造過程中不被提升，泡經(jīng)在懸掛重物的適當(dāng)重力作用下正?？椩?調(diào)節(jié)重物質(zhì)量使泡經(jīng)和其他經(jīng)紗送經(jīng)量一樣)。因組織結(jié)構(gòu)選擇的不同和經(jīng)紗織縮率的差異，泡經(jīng)在紋板圖中最后一頁綜框提升填涂點(diǎn)縱向長(zhǎng)度和位置不同，以及懸掛重物的質(zhì)量等多種因素，所得織物起泡部分凹凸造型的長(zhǎng)短、形態(tài)、高低有一定差異，從而使織物立體花型圖案造型各有魅力，試織的4款織物的外觀照片見圖3。

圖3 織物外觀照片F(xiàn)ig.3 Photos of fabric appearance

2.3.3 紗線色彩的選配

根據(jù)市場(chǎng)的需求和色彩流行趨勢(shì)，該系列產(chǎn)品經(jīng)紗選用乳白色和金黃色滌/棉混紡紗線;緯紗分別選用不同深色和淺色2種滌/棉混紡紗線，且各按一定的比例排列與經(jīng)紗相互交織。利用深淺色的緯紗搭配和不同組織結(jié)構(gòu)的配合使織物更富有層次感與立體感[11]。以4#織物為例，采用2種織造方法試織形成了2種外觀效果，實(shí)物照片見圖4。其中：圖4(a)為采用正常方法織造的4#織物外觀照片，即采用單軸織造，經(jīng)紗采用常規(guī)方法進(jìn)行綁把，緯紗選擇深紫色和淺藍(lán)色2種紗線，可從視覺上看出織物平整的平紋部分稍有層次感；圖4(b)為采用改進(jìn)方法織造的4#織物外觀照片，即采用雙軸織造，并通過懸掛經(jīng)紗、加減泡經(jīng)上懸掛物質(zhì)量的方法，使織物的平紋部分具有褶皺起泡效果，也因緯紗采用深紫色和淺藍(lán)色紗線交替與經(jīng)紗交織，在一定程度上又從視覺上加強(qiáng)了織物平紋部分起泡處的凹凸立體效果。

圖4 4#織物外觀照片F(xiàn)ig.4 Photos of fabric 4# appearance. (a) Normal weaving method; (b) Improve weaving method

3 產(chǎn)品風(fēng)格特點(diǎn)及其應(yīng)用

本文產(chǎn)品選用凸條組織、蜂巢組織、菱形變化斜紋組織等與平紋組織進(jìn)行不同組合，在改造的半自動(dòng)織樣機(jī)上采用“雙軸”織造，泡經(jīng)通過懸掛重物(織造過程中依據(jù)經(jīng)驗(yàn)增減質(zhì)量)和最后一頁綜框調(diào)節(jié)張力，并利用紋板圖操控最后一頁綜框提升或不提升，達(dá)到對(duì)泡經(jīng)送經(jīng)量的控制。通過增減懸掛重物的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)送經(jīng)手輪等方法共同控制泡經(jīng)和其他經(jīng)紗的上機(jī)張力，從而使織物呈現(xiàn)出規(guī)則且連續(xù)的凹凸效應(yīng)，同時(shí)巧妙結(jié)合紗線色彩豐富多變和深淺色的搭配，在視覺上進(jìn)一步加強(qiáng)織物的皺褶凹凸效果。此產(chǎn)品既時(shí)尚又有個(gè)性，符合當(dāng)前面料的流行趨勢(shì)，在市場(chǎng)上更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，主要適合做各類春秋女裝、套裝、裙裝等服用紡織品，也可制作抱枕、沙發(fā)套等家紡裝飾紡織品。產(chǎn)品應(yīng)用于馬甲、抱枕的效果模擬圖見圖5。

圖5 產(chǎn)品應(yīng)用效果模擬圖Fig.5 Simulation diagram of product application effect.(a)Waistcoat;(b)Pillow

4 結(jié)束語

借助改造的半自動(dòng)織樣機(jī)創(chuàng)新開發(fā)了具有凹凸外觀效果的織物?？椩鞎r(shí)采用“雙軸”織造，用綜框提升、變化懸掛重物質(zhì)量等方法控制平紋部分經(jīng)紗送經(jīng)量，實(shí)現(xiàn)起泡效果?？椩爝^程中，經(jīng)紗上機(jī)張力、送經(jīng)量以及打緯力要控制適當(dāng)，否則會(huì)造成起泡大小不勻。

平紋區(qū)起泡造型長(zhǎng)短、形態(tài)、高低與產(chǎn)品選用的組織、平紋起泡經(jīng)紗選擇的紋板圖中最后一頁綜框連續(xù)提升的次數(shù)和位置、懸掛物的質(zhì)量等多種因素有關(guān)。

結(jié)合不同的織物組織與上機(jī)織造工藝并配合不同色紗，可突破傳統(tǒng)織物平整的布面效果，更好地顯示織物凹凸效果，提高產(chǎn)品的檔次和附加值，滿足市場(chǎng)需求，給消費(fèi)者以個(gè)性和美的享受。這類產(chǎn)品無論是在服用方面還是在裝飾用方面都有較好應(yīng)用前景。

由于織造時(shí)需對(duì)半自動(dòng)織樣機(jī)加裝橫桿，達(dá)到雙軸的織造效果，并需人工控制經(jīng)紗張力和送經(jīng)量等，對(duì)織造人員的經(jīng)驗(yàn)要求高，成為開發(fā)這類織物的技術(shù)難點(diǎn)，故要批量生產(chǎn)需對(duì)織造時(shí)的地經(jīng)停送、停卷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、不同經(jīng)紗送經(jīng)量和張力調(diào)節(jié)等進(jìn)行精準(zhǔn)控制配合，與在半自動(dòng)織樣機(jī)上織造還有較大差異。本文介紹的織物設(shè)計(jì)思路和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)在半自動(dòng)織樣機(jī)上研發(fā)新產(chǎn)品具有一定的指導(dǎo)意義。