緯編提花床墊織物的圖案設計及生產工藝

金蘭名， 蔣高明， 徐 巧， 繆旭紅

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

?

緯編提花床墊織物的圖案設計及生產工藝

金蘭名， 蔣高明， 徐 巧， 繆旭紅

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

緯編提花床墊織物的圖案設計方法與普通產品不同，受生產工藝制約且設計承載面積固定，為此，參考現有市場花型設計實例及家紡產品設計理論，分析了成熟上機花型的生產工藝類型，研究了緯編床墊織物圖案設計的要點和方法，歸納出優質床墊織物的設計特點。針對不同類型的圖案回位提出連續式、比例式、分段式、整體式等設計手段，有助于快速完成符合工藝要求的織物圖案設計。結合絎縫工藝總結出織物雙立體的圖案設計理念，為緯編提花床墊織物的圖案開發及實際生產提供技術指導。

緯編； 床墊織物； 圖案設計； 生產工藝

緯編提花床墊織物因其柔軟的手感、舒適的性能和凹凸有致的提花圖案受到消費者歡迎[1]。目前，緯編提花織物的組織結構、生產工藝、熱舒適性能和力學性能等方面的研究屢見不鮮，但針對此類織物圖案設計的研究較少，僅限于參考已有圖案設計方法，并未與實際織物的特點、用途及工藝結合[2]。隨著企業對原創產品的重視，生產機型的完善，緯編雙面提花產品的普及，總結和歸納現有生產工藝及花型設計方法將有利于相關產品的生產與織造。

本文從床墊織物設計生產流程入手，分析緯編床墊織物的圖案類型并總結排位規律，結合織造工藝和絎縫工藝提煉優質床墊織物的特點，提出“雙立體”圖案設計模式，對此類織物的開發具有一定指導意義。

1 緯編床墊織物的設計

緯編床墊織物的設計包含圖案設計、顏色設計、生產工藝設計、原料選擇、風格定位等內容，改變床墊織物外觀狀態均屬于設計范疇。目前，我國針織床墊織物的設計分為仿制型、改進型和原創型3種方式[3]。由于圖案設計在大多數企業中仍不被高度重視，因此我國家用紡織品設計師以模仿國內外流行紡織品圖案為主要工作。隨著這種設計方式的弊端逐漸顯現，如產品滯后、花型重復、競爭力弱等，越來越多的企業進入向原創型產品開發的轉型階段。結合相關企業實際生產流程，以原創型開發為切入點得出此類緯編床墊織物的具體開發過程：確認風格—確認圖案—確認工藝—上機打版(如圖1所示)。織物的風格、圖案、工藝設計決定了生產原料、顏色搭配、織物面密度和手感；產品下機后檢驗布樣，如與預期不同或仍有改進之處，則重復工藝設計的過程。

圖1 床墊織物外觀開發流程圖Fig.1 Flow chart of mattress fabric appearance development

原創型產品開發需要產品設計部門與調機師傅共同配合完成，反復修改易造成花型設計周期長，市場風險較高，但作為自主研發類產品，成品織物圖案新穎，產品競爭力較強，有助于提升企業整體形象。為了保護知識產權，防止仿制圖案迅速產生，做好新花型的開發周期規劃、專利申請和花型儲備工作尤為重要。

2 緯編床墊織物的設計特點

床墊織物的外觀設計滿足了消費者選購床墊的審美需求。美觀的面料可以提升床墊的檔次和品質，增加消費者購買欲。緯編床墊織物不同于普通織物，其用途固定，具體設計特點可以從圖案設計、生產工藝、布面效果3個方面分析。

2.1 圖案設計

由于成品床墊的尺寸有固定標準，需要在外觀開發時注意常見成品床墊的尺寸[2]，具體如表1所示。

由表1可見，床墊尺寸在200 cm×220 cm的范圍內，生產緯編提花床墊織物的多功能電腦提花圓機根據這個尺寸，一般下機坯布控制在260 cm以下，成品在200～235 cm之間，常見的幅寬為200、215、220、225、230、235 cm。床墊的規格使各種床墊織物的圖案和設計的承載面積固定，設計師必須在規定的面積內表現設計特點。與其他產品設計相比，床墊織物的設計表現出面積大，產品平面展示，圖案方向固定等特點。

表1 常見床墊尺寸分類表

2.2 生產工藝

緯編床墊織物的外觀設計從原料紗線開始，以下機坯布結束。除了圖案的設計與排列，在設計過程中亦受到生產工藝的制約，如：圖案尺寸是否適合編織、顏色數量是否合理、上機織造工藝是否適于批量生產等。

織物圖案設計應當符合床墊面料生產和使用。設計主旨力求圖案內容和諧，搭配合理。由于其承載面積固定，而且裁剪面積隨機，導致圖案設計時多采用連續重復的紋樣，不會因為圖案不全而影響絎縫等后道工序[4]。此類織物由于受顏色數量所限，包括面紗顏色在內，一般國產機器生產3種顏色搭配的織物居多。

工藝方面。雖然緯編針織織物的顏色設計受到控制，但豐富的提花組織可以緩解這個弊端。層次的設計使緯編床墊織物出現了顏色漸變、立體感增強等特點，使其不論遠觀還是近看都完整、細膩。除了比較常見的1/1組織、羅紋組織等緯編組織，出“半針”“包邊”等生產實踐環節總結的設計技巧也完善了層次設計的需要[2]。在編織過程中，提花紗線的線圈被拉長，導致布面張力過大，因此在實際生產中運用“半針”的方式減緩此問題，使提花紗線與面紗的線圈相同，減小布面張力。“包邊”即在圖案邊緣增加1～2針，起到增加提花區域和非提花區域、布面和布底之間連接的作用，這種做法可以使織物立體感增強，防止布面破洞和開裂。

2.3 布面效果

緯編床墊織物中,連接紗(底板)的存在以及正反面線圈數的不同使得織物具有一定的凹凸感。這種特殊的布面效果是緯編床墊織物獨特之處，因此，在織物的圖案設計時應考慮使主體圖案和底板合理搭配[5]。

另外，在設計時應給后道絎縫工序留出適當的發揮空間。一般彈簧床墊從上到下依次分為: 絎縫層(復合面料)、輔墊料以及彈簧芯。最下層為彈簧芯，中間是作為填充料的毛墊或氈墊,它在彈簧芯上面保證床墊的結實耐用,最上面是絎縫層。圖2為彈簧軟床墊結構示意圖。圖中5所示區域為絎縫層。床墊的絎縫層是一種由多層不同輔料組成的復合材料，緯編織物為表面層。這些材料由絎縫機縫合形成包覆層，同時產生較為強烈的立體圖案。底板花紋與絎縫花紋2種立體效果搭配合理才可以形成較為理想的床墊立體效果。

注：1—圍邊鋼；2—彈簧芯；3—鋪墊料(針刺棉或硬質棉)；4—鋪墊料；5—絎縫層；6—氣孔；7—圍邊；8—圍邊帶。圖2 彈簧軟床墊結構Fig.2 Structure of spring soft mattress

3 緯編床墊織物的設計方法

3.1 組織結構設計

緯編床墊織物作為近年來比較流行的一種床墊包覆面料，其基本組織為襯緯組織，由正面、反面以及中間添加的襯緯紗組成。目前最常用的是單面提花和雙面提花，這2種類型在提花方式、顏色數和提花效果方面略有不同(如表2所示)。

表2 緯編床墊織物提花方式對照表

即使相同的花型圖，由于其編織方法不同，導致最后的織物產生了不同的效果。為了避免布面開裂，緯編單面提花織物的花型設計不宜連續出針，工藝設計時加入不同組織進行花型設計(見圖3(a)，按照基本循環進行提花編織(見圖3(b))，最終形成織物圖案凹陷(見圖3(c))；緯編雙面提花織物由于其上下針均為電子選針，因此不受連續出針的限制(見圖4(a)，按照基本循環進行提花編織(見圖4(b))，最終形成織物圖案突出。通過對比發現，采用雙面提花工藝的織物立體感更強[6]。由此可知，在設計花型和工藝時應當根據目標織物風格選擇合適的提花類型和設計方法。

由于編織時連續出針，單面提花織物的提花橫列超過15針易出現露底織疵。為了解決這個問題，通常采用不同的組織結構進行交叉編織，不但防止露底現象的發生，也可以豐富圖案的層次感。圖5示出采用不同工藝使織物產生層次變化實物圖。如圖5(a)所示，圖中m和n為2個相同花型運用不同工藝產生的不同效果。另外，為防止同一花型中的連續出針和顏色單調，可以通過不同組織的搭配使用，令同種顏色的紗線所編織圖案產生深淺不同的效果(見圖5(b))。

圖3 緯編單面提花織物Fig.3 Single jacquard weft-knitted fabric.(a)Pattern design;(b)Weave diagram;(c)Picture of product

圖4 緯編雙面提花織物Fig.4 Double jacquard weft-knitted fabric.(a)Pattern design;(b)Weave diagram;(c)Picture of product

圖5 運用不同工藝使織物產生層次變化實物圖Fig.5 Physical map of fabrics with level changes by different processes.(a) Same patterns by different processes; (b) Same pattern by two kinds of processes

花型與底板的開發雖然分屬床墊織物開發的2個環節，但卻互相影響密不可分。設計者應當考慮到以下幾個方面：首先，圖案中以曲線為主，不宜出現單條長直線條，主體圖案盡量避開中線區域。這與緯編編織工藝有關，長直線條易使圖案單薄導致織物露底；其次，圖案不宜過于精致。由于色紗編織時線圈拉長，因此不能表達過于細膩的圖案，避免曲度較大的圖形，盡量減少集中提花紗與面紗交接編織。由于編織時的牽拉松緊不同，圖案方面還需要注意從設計到下機后的圖形拉伸變化比例，積累經驗；最后，雙面提花織物的圖案與面紗交匯處常出現開裂現象，將提花圖案輪廓包邊是常用的做法，可以突出圖案的輪廓[4]。

3.2 圖案設計

通過資料查找及市場調研等方式，結合現有圖案設計理論，配合適合生產的工藝設計，可以嘗試總結出目前床墊織物的圖案設計方法。主要從以下3個方面著手：圖案分布形式、圖案主題分類及床墊織物優化設計。

3.2.1 按圖案分布形式設計

床墊織物的圖案分布形式多樣，表現出的織物風格迥異，總體主要分為以下4種方式：連續式分布、比例式分布、分段式分布和整體式分布(如圖6所示)。

圖6 4種圖案分布形式分類設計Fig.6 Four kinds of pattern distribution forms. (a) Continuous arrangement; (b) Proportional arrangement; (c) Sectional arrangement; (d)Integral arrangement

1)連續式。設計1個循環單位,通過向圖案的2個或4個方向無限反復,產生大面積的連續圖案(見圖6(a)。這種二方連續或四方連續的圖案是目前設計床墊織物常見的方法，設計耗時較短，圖案整齊美觀，適合工業機器生產。

2)比例式。與連續式不同，采用比例式分布設計的圖案具有相對的獨立性和完整性，通過改變圖案的大小、方向、排列位置等因素得到最終的效果(見圖6(b))。成品織物圖案相對整齊，重在細節變化。

以上2種方式的花位排列順序可以選擇以下方法。設i代表橫向排位，j代表縱向排位，單位花型幾何中心定位點為d，坐標為(x，y)，采用(i1，j1)排列回位，即以定位點d向四周四方連續，每個中心點間距默認為1個花寬距離w，如圖7(a)所示；以(i1，j2)排列回位，e點的坐標是(x2，y2)，則點e平行錯開點d距離h/2，如圖7(b)所示。

為了使排列后的花型不會重疊，在排列回位時，需先比較i，j的數值大小，以數值大的一方做出相應調整，另外一方不變，默認間距為1個花位，因此，得出如下公式：

式中：i為橫向排位；j為縱向排位；n為橫向花位循環數量；m為縱向花位循環數量；w為單位花寬；h為單位花高；n=0，……，s/iw;m=0，……，z/jh，s為寬度總針數，z為長度總針數。例如，采用(i4，j3)回位，4>3，故j的排位始終以1個花高為循環，點e向右調整3w/4至點f，如圖7(c)所示。

3)分段式。這種設計方式一般將床墊織物以幅寬方向為基準分為2～3部分進行設計，強調大面積圖案的排列，視覺效果較好，細節處需要多種組織的搭配以突出豐富的立體感(見圖6(c))。

4)整體式。將床墊織物以床墊尺寸為單位進行整體設計。大尺寸提花圖案的運用突出緯編床墊織物的特點，圖案層次變化流暢柔和且整體性強，是如今較為創新的一種設計手段(見圖6(d))。

圖7 花位排列規律圖Fig.7 Pictures of pattern arrangement rules

3.2.2 按圖案主題設計

1)具像設計。具像設計是指直接描繪客觀物象的自然形態來傳達圖案的含義，具有3個特點：直觀、便于識別和記憶、容易產生親和力[7]。在床墊織物設計中，具像設計占有重要的位置，一般采用3種類型圖案：植物類、動物昆蟲類和文字類。

2)抽象設計。抽象設計是指運用抽象的點、線、面等造型元素來表達主題和內涵的一種設計形式。其特點是：以幾何形狀為主，圖形簡潔、內涵豐富、信息量大，給人留下較大的想象空間[8]。緯編床墊織物的設計主要采用幾何類、裝飾類、無圖案類3種。

3.2.3 按床墊織物特點設計

緯編床墊織物的設計與普通圖案設計有所不同，除了借鑒已有設計理論，還應總結此類織物的特點，有針對性地進行優化設計。例如：控制花型大小。優秀的床墊織物圖案設計，主體圖案不能過于突兀，一般呈品字形交錯排列。根據不同的機器類型，花寬一般為2 376針或2 400針，花高控制在1 000針以內[9]。圖案的排位注重形式感，為了配合絎縫而繪制的簡單圖案要注重設計細節。一般說來，床墊織物的花型設計，尤其是底板的設計可以重復使用以減少設計成本和時間[10]。累積一定底板數量后，應總結適合工廠批量生產的工藝。在創新方面，將主體花型的設計與底板設計相互結合或形成鮮明的對比都可成為開發床墊織物的方向。

3.3 “雙立體”設計模式

床墊織物作為一種包覆性面料，為了使其更加柔軟，增加彈性和摩擦力，需要與乳膠等輔助材料進行絎縫。二次加工的過程使床墊整體呈現出較底板更加強烈的立體效果。織造時的組織結構設計使床墊面料本身具有立體感，絎縫使床墊產生雙立體的圖案效果，如圖8所示。圖8(a)為花型設計圖，由像素點構成平面圖案；圖8(b)為此款花型上機織造后的實物圖，提花紗和連接紗使布面出現凹凸效果；圖8(c)為絎縫后的實物圖，絎縫機采用菱形圖案將面料與輔料相連，產生更加強烈的立體感。

圖8 雙立體圖案效果對比圖 Tab.8 Comparison pictures of double stereo effect.(a) Pattern design； (b) Picture of fabric； (c) Fabric after quilting seam

底板(連接點)與絎縫工藝使織物產生了雙立體的效果。底板可以控制床墊織物的立體感、布面平整度、軟硬程度、花紋搭配等因素。其密度、排列方式、數量都會引起織物手感、觀感變化。連接點過少使襯緯紗沒有得到固定，影響織物整體強力及使用性能，也會導致襯緯紗突起造成外觀不平整;連接點過多使床墊織物的立體感下降，手感偏硬，失去其本身的特點。在生產實踐過程中，注意積累立體感較強的底板工藝可以從一定程度上提高產品開發的成功率。絎縫是將面料與輔助材料相連接的一道工序，緯編床墊織物與乳膠等輔助材料共同構成床墊的絎縫層。電腦絎縫機的研制與使用豐富了床墊絎縫層的圖案，厚度調整、花型存儲、圖案設計等功能的實現更是機械絎縫機無法比擬的。

掌握了2種造成緯編床墊織物立體感形成的原因后，在設計時應注意保持絎縫與提花的統一。設計感較強的圖案如果不能配合合適的絎縫圖案，不但浪費了優秀的設計，更會使床墊整體效果不佳。如今的床墊面料生產和絎縫生產是2個部門或公司負責，所以造成了很多設計效果無法達到預期，因此，為設計出更加美觀、和諧的床墊，將織物圖案設計和絎縫圖案設計結合將成為趨勢。

4 結 論

緯編床墊織物因其良好的透氣性能、美觀的圖案設計、凹凸有致的立體感得到了廣泛運用。目前相關研究著重于織物性能方面，隨著此類織物及相關機械的發展，圖案設計及生產工藝的內容與方法在產品開發的過程中尤為關鍵。

1)本文結合床墊織物的實際使用情況，總結此類織物原創型開發流程及注意事項，通過市場調研、資料查找等方式，將圖案設計與織物用途結合，為生產實踐提供參考。

2)總結緯編床墊織物的圖案設計特點。具體可從圖案承載面積、生產工藝設計和布面效果設計3個方面入手。對比單面及雙面提花工藝設計的特點，通過花型設計與工藝設計的結合避免布面開裂、襯緯紗外露等問題的產生。

3)探討緯編床墊織物的設計方法。列舉圖案分布形式設計、圖案主題分類設計及床墊織物優化設計3種設計方法，將絎縫工序納入設計環節，提出應把握“雙立體”的圖案設計理念。

[1] 區成章.床墊市場細分研究及穗寶床墊重定位：營銷工程在床墊營銷和品牌定位中的應用[D].上海：上海交通大學，2009：15-19. OU Chengzhang. The research of segmentation of mattress market and reposition of symbol mattress [D].Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 2009:15-19.

[2] 李麗敏.針織床墊布開發與性能研究[D].上海：東華大學，2010：2-4. LI Limin. Development and study on properties of knitting mattress [D]. Shanghai: Donghua University, 2010：2-4.

[3] 龔建培.現代家用紡織品的設計與開發[M].北京:中國紡織出版社,2004：125-128. GONG Jianpei. Design and Development of the Modern Household Textile [M]. Beijing: China Textile & Apparel Press, 2004：125-128.

[4] 唐一祁.“自然”風格在家紡圖案設計中的應用[J].國外絲綢,2007(3):39-40. TANG Yiqi. The application of natural style in textile pattern design [J]. Journal of Foreign Silk, 2007 (3): 39-40.

[5] 李麗敏,趙俐.底板色塊數對床墊面料表面凹凸感的影響[J].針織工業,2010(9)：8-10. LI Limin, ZHAO Li. Effects of bottom color number on the mattress fabrics surface concavo convex[J]. Knitting Industry, 2010(9)：8-10.

[6] 劉瀟，趙俐.OVJA1.6E電腦提花針織物設計與生產[J].針織工業，2013(6)：21-25. LIU Xiao, ZHAO Li. The design and production of OVJA1.6 E computer jacquard fabric [J]. Knitting Industries, 2013(6):21-25.

[7] 黃國松.色彩設計學[M].北京:中國紡織出版社,2005：197-202. HUANG Guosong. Color Design[M]. Beijing: China Textile & Apparel Press, 2005：197-202.

[8] 李方.中國傳統二方連續圖案形式美分析[J].產業與科技論壇,2008,7(10):201-202. LI Fang. The aesthetic analysis of traditional Chinese two sides continual pattern[J].Industrial & Science Tribune, 2008, 7 (10): 201-202.

[9] OVJAl．6EE548．Highlights[EB/OL]．[2009-10-20]．http：//www．mayercie．de/en/product/43-1641．htm.

[10] DICKSON K, COLES AM.Textile design proteetion: copyright, CAD and competition[J].Technovation,2000,20(l):47-53.

Design method and manufacturing technique of weft knitting jacquard mattress fabric

JIN Lanming, JIANG Gaoming, XU Qiao, MIAO Xuhong

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

Subjected to the limitation of the manufacturing technique, the design method of weft knitting jacquard mattress fabric is different from that of ordinary fabric. It could be a guideline about production process for the development of new products and promotion future after summarizing the rule during design process. Referring to the mature design and pattern design theory, it is possible to summarize the weft mattress fabric design content, characteristics and manufacturing techniques. It is beneficial for arranging patterns reasonably to use the method of continuous arrangement, proportion arrangement, sectional type arrangement and integral arrangement. It is necessary to complete the process of pattern design quickly according with manufacturing technique. It is contribute to the development and production by virtue of the summary of the double stereoscopic pattern design concept of weft knitting jacquard mattress fabric.

weft knitting; mattress fabric; pattern design; manufacturing technique

10.13475/j.fzxb.201501004307

2013-11-13

2014-09-02

國家科技支撐項目(2012BAF13B03)

金蘭名(1988—)，女，博士生。主要研究方向為緯編床墊織物的計算機輔助設計與性能。蔣高明，通信作者，E-mail:jiang@526.cn。

TS 184.1

A