橫編成形鞋面的組織結構設計

盧致文， 蔣高明， 楊 茜

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心, 江蘇 無錫 214122)

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橫編成形鞋面的組織結構設計

盧致文， 蔣高明， 楊 茜

(江南大學 教育部針織技術工程研究中心, 江蘇 無錫 214122)

為開發適用于鞋幫面材料的橫編織物，在研究鞋面材料服用性能的基礎上，對目前適用于鞋面的組織結構進行深入分析，并將其分為裝飾性及功能性2大類。針對鞋面各部位的不同要求，在編織過程中變換不同的組織結構以達到高強、透氣、束緊、裝飾等作用。創新采用提花技術編織品牌標志,并將其與印花方式形成的標志進行外觀比較后確認其可行性。同時，結合電腦橫機編織技術,對其中一些典型組織進行工藝設計及上機實踐,驗證并優化了編織過程，使橫編鞋面具有輕質高強、美觀舒適等優點,實現了功能性與裝飾性的統一。

橫編； 成形鞋面； 組織設計； 雙面提花

橫編成形鞋面是指在電腦橫機上運用色紗進行編織的可實現完全成形或半成形的具有豐富色彩變化的運動鞋幫面產品,由于其成形程度高,且在減少人工，降低成本，提高生產效率等方面都具有較強優勢,目前已受到業內的廣泛關注。隨著生活水平的不斷提高,人們對于運動服飾所具有的舒適輕質、透濕透氣等功能以及對色彩造型等裝飾效果都有了更高的要求[1]。由于橫編成形鞋面的組織結構與其服用性能息息相關,在發揮其成形優勢的同時,更為滿足人們對于運動鞋功能性及裝飾性的要求,對于其組織結構的功能性設計顯得尤為重要。

本文依據鞋面服用性能的要求,對橫編鞋面重點部位的組織結構進行詳細研究,使其滿足運動鞋幫面材料的功能性要求,同時采用色紗編織,通過組織變化及提花工藝實現鞋材產品的裝飾性要求[2],并為橫編成形鞋面的開發及生產提供理論參考。

1 鞋面的服用性能

專家學者們認為，一雙合格的且具有較高科技含量的運動鞋應滿足以下要求：整體質量較輕,便于運動,具有一定的靈活性；防滑減震,在保護運動安全的同時,減少能量輸出等[3]。然而針對鞋面材料而言,需具有良好的吸濕透氣性能,以保持鞋腔體干爽，同時能夠為足部提供較好的包覆及支撐能力,為穿著者提供一個舒適的穿著環境。

1.1 輕便性

穿著舒適性與鞋的質量有著密切的關系[4]。質量越輕，舒適程度越高,反之則越低。有研究顯示,鞋的質量每增加1%,人體將多消耗3%～10%的體能[5]，因此實現鞋的輕量化設計不僅能夠提高穿著舒適性，同時對提高運動成績也十分重要。

1.2 透氣性

鞋的透氣性主要是通過材料和結構2個方面來實現[6]。材料方面主要選用透氣性較好的網布材料或具有毛細孔的合成材料進行鞋幫面的制作。結構方面則是借助打透氣孔進行鏤空設計,達到更好的透氣效果,滿足健康、安全的需要。

1.3 保暖性

在行走和運動過程中,鞋面對足部起到了一定的包裹及支撐作用,不僅有利于平衡鞋腔體內熱量保持與散發的關系,起到保暖效果,同時也提供了安全性及穩定性的保障[7]。

1.4 裝飾性

快節奏的都市生活,使得人們無暇花費大量的時間打理著裝,因此運動服飾以其款式多樣、色彩豐富、方便舒適等優勢受到了更多人的青睞。隨著服裝產業的發展,運動與時尚的結合成為了必然,個性化、時尚化、定制化成為了未來運動產品的發展方向,因此要求運動產品在滿足服用功能的前提下,作為健康、活力的代言,更要具備一定的裝飾功能。

2 橫編成形鞋面組織結構分類

橫編成形鞋面實現了鞋幫面材料的完全成形,為更好地發揮其成形優勢,滿足鞋幫面材料的服用要求,使其具有良好的裝飾效果,針對成形鞋面組織結構的應用特點,將其分為功能型組織結構和裝飾型組織結構2種。

2.1 功能型組織結構

對于橫編鞋面的功能設計主要是通過組織結構的變化,針對鞋面的強度厚度及支撐挺括性的增強型設計以及實現透氣性、標記定位和包覆束緊效果的改善設計。

2.1.1 增強型組織結構設計

增強型組織主要包括空氣層集圈組織和側立面加強筋組織,如圖1、2所示。圖1示出的空氣層集圈組織的主要功能是滿足橫編鞋面作為鞋幫面材料的厚度要求,增強其保暖效果,提供較舒適的穿用環境,并在行走或運動時起到一定緩沖效果。

圖1 空氣層集圈組織Fig.1 Tubular plain stitch with tucked loop

圖2 加強筋組織Fig.2 Reinforced by local knitting.(a)Reinforced solid pique stripe；(b)Reinforced strip application

作為運動鞋,為腳在行走及運動過程中提供良好的包覆及支撐作用是十分重要的[8]。圖2(a)示出在橫編鞋面中運用的側立面加強筋組織,通過空氣層組織,用局部編織手段僅對前針床線圈進行編織,從而形成表面具有一定挺括效果的立體凸條結構。同時在應用過程中,空氣層組織可形成中空縫隙,因此在縫隙中加入條帶,且在邊緣形成可供鞋帶穿入的余量(見圖2(b)),能更好地起到包覆作用,增強鞋立面的支撐效果,并符合人體工學要求,起到良好的保護作用。

2.1.2 功能性組織結構改善設計

對于橫編鞋面的功能性改善設計,主要是通過凹凸透氣孔洞組織、標記定位孔洞組織和包覆性羅紋組織來實現的,如圖3所示。橫編透氣孔洞是通過電腦橫機直接編織形成的凹凸孔洞結構,較通常打眼方式形成的鞋面透氣孔洞不僅減少了材料的浪費,同時具有良好的吸濕透氣性能。

圖3 橫編鞋面透氣孔洞組織Fig.3 Flat knitting shoe-upper permeation hole stitch.(a)Hollow permeation holes；(b)Bump permeation holes

標記孔洞對于橫編成形鞋面而言具有重要的應用意義，如圖4所示。其主要是對鞋帶穿入孔、鞋面周圍定位點等部位進行標記,通過一系列的標記孔洞,不僅對橫編鞋面的編織起到規范作用,同時為后期成品鞋樣的加工做好了前期準備。

圖4 標記鞋帶孔洞組織Fig.4 Knitting eyelets

包覆性羅紋組織是用于鞋領口處的具有束緊功能的羅紋組織結構，如圖5所示。通過1隔1多針距工藝編織成的鞋領口羅紋,不僅具有良好的拉伸性能,且回彈效果好,在自然狀態下呈彎曲狀態。在滿足運動輕便性的同時,對足部起到良好的包覆和束緊作用,保證了運動安全。

圖5 加入橡筋的多針距羅紋實物圖Fig.5 Multi-gauge tubular rib with elastic yarns.(a)Natural state；(b)Extended state

2.2 裝飾型組織結構

橫編成形鞋面兼具功能性與裝飾性,針對其裝飾設計采用色紗編織和組織變化的手段,使橫編鞋面具有色彩豐富、組織變化多樣的特點，如圖6所示。通過不同顏色的紗線編織可在織物表面形成的點狀或條狀紋路,不僅滿足了鞋材產品的裝飾性要求[9],同時減少了后道染色流程,節能環保。

除此之外,橫編成形鞋面的裝飾設計還體現在鞋領口處的三色浮線提花空氣層羅紋組織,如圖7所示。這種組織結構增加了鞋領口處的織物厚度,且回彈性能較好,通過色紗編織形成豐富的色彩變化,在起到收緊包覆及保護功能的同時也具有良好的裝飾效果。

圖7 三色浮線提花空氣層羅紋組織Fig.7 Tri-color float jacquard tubular plain stitch

鞋幫面材料的設計開發是為了更好服務于產品,而產品則是傳達品牌概念、提升品牌價值、擴大消費的最終渠道[10],因此，能夠實現品牌標志的成形編織成為橫編鞋面產品在其裝飾設計方面的一大亮點。

圖8(a)示出采用印花染色方式形成的品牌標志。這種加工方式會造成原料浪費和污染環境,同時也會因印染牢度不足導致標志的脫落[11]。圖8(b)示出通過橫編提花方式實現品牌標志的成形編織。在解決因印花染色造成的環境污染和標志脫落等問題的同時,將品牌標志完美的融入產品之中,使產品更加精致且具有良好的裝飾效果。

3 成形鞋面組織結構的工藝實現

3.1 設備參數

機器選擇針床寬度為127 cm,總針數為699針的STOLL CMS530 E7.2多針距電腦橫機進行橫編成形鞋面組織的織造。實驗過程中的實際編織速度為0.7 m/s。

3.2 組織結構的工藝實現

應用于橫編成形鞋面的典型組織結構有加強筋與空氣層集圈組織、鏤空孔洞組織、透底孔洞組織及具有裝飾性的鞋領口提花羅紋組織等。

3.2.1 加強筋與空氣層集圈組織

在圖9示出的編織圖中，圖9(a)示出加強筋組織，圖9(b)示出空氣層集圈組織。加強筋組織是以雙羅紋組織為基本組織,其中間加入運用局部編織的方法形成的僅有前針床線圈的空氣層組織,從而得到具有一定縫隙的可穿入支撐條帶的中空結構,起到良好的支撐和包覆作用。空氣層集圈組織則是在空氣層組織中喂入其他紗線并進行集圈編織，不僅增加了織物厚度,而且使鞋面具有挺括效果。

圖9 編織圖Fig.9 Knitting pattern.(a)Reinforcing rib；(b)Tubular plain stitch with tucked loop

3.2.2 鏤空孔洞組織及透底孔洞組織

圖10、11所示的2種組織結構都是依據鞋面材料透氣透濕性能的要求進行的以羅紋空氣層為基本組織的孔洞結構。其中圖10所示的組織是在雙羅紋組織上通過移圈及針床橫移,將前后針床線圈分別向左或向右移動,為避免線圈在空氣層所在橫列出現脫散,再次通過雙羅紋組織進行關聯,從而形成鏤空孔洞組織。

圖10 透氣鏤空孔洞Fig.10 Hollow permeation holes.(a)Knitting pattern；(b)Sketch of stitch

圖11 透氣透底孔洞Fig.11 Bump permeation holes.(a)Sketch of stitch；(b)Knitting pattern

圖11所示組織是采用3行空氣層加1行雙羅紋的配置進行地組織編織,同時在空氣層組織上將前針床相鄰的2個線圈分別向后針床移圈,利用針床橫移與集圈手段形成的類似方形結構的透底孔洞組織。

以上2種孔洞結構不僅具有良好的透氣透濕效果,且織物表面呈現明顯的凹凸肌理,在符合功能性要求的前提下也具有一定的裝飾效果。

3.2.3 鞋領口羅紋組織

鞋領口羅紋組織是運用浮線帶入的方法將3種紗線共同編織,為避免浮線裸露,將空氣層組織作為基本組織并結合提花工藝,形成一種三色浮線提花空氣層組織,如圖12所示。為實現鞋領口處對彈性性能及包覆支撐功能的要求,在編織過程中需加入1根彈性橡筋共同編織,該組織結構不僅易于編織,具有較好的彈性,同時在織物表面形成三色間隔效果,增加了織物厚度,在滿足鞋領口處功能要求的同時還具有一定的裝飾效果。

圖12 鞋領口羅紋組織Fig.12 Topline rib of shoe-upper.(a)Sketch of stitch；(b)Knitting pattern

4 結 論

在探討針織鞋面等組織結構設計的過程中,針對不同部位,不同功能性要求以及裝飾性需求選擇相對應的組織結構,以起到功能性與裝飾性的完美結合,在產品開發的過程中尤其關鍵。

1)為實現橫編成形鞋面功能性及裝飾性的統一,將鞋面用橫編組織結構分為功能型組織結構和裝飾型組織結構2大部分。其中,功能型組織主要包括為鞋面提供支撐及包覆作用的增強型和功能改善型組織結構。

2)在裝飾型組織結構中,創新采用提花工藝進行品牌標志的設計,運用色紗進行編織，使鞋面更具整體性,同時避免了后道染色對環境造成污染。

3)著重對集中典型組織進行工藝設計及嘗試,最終使橫編成形鞋面滿足作為鞋幫面材料的服用性能要求,并實現了工藝最優化,對提高橫編鞋材產品的編織生產效率有重要意義。

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Stitch structure design of flat knitting shaped shoe-upper

LU Zhiwen, JIANG Gaoming, YANG Xi

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

In order to develop the flat knitting fabric which is suitable for the shoe-upper material, based on the study of shoe-upper′s performance, the current stitch for shoe upper was analyzed and divided into decorative and functional two categories. In view of different requirements of the various parts of the shoep-upper, different stitch in the knitting process were transformed in order to achieve high strength, permeation, tightening, decoration and so on. Using jacquard technology to make brand logo was an innovation. The feasibility was confirmed after contrasting it to the appearance of printing. Combined with computerized knitting machine technology, some of typical stitches were designed and practiced, and the knitting process was tested and optimized. As a whole, the flat knitting shoe-uppers had the advantage of lightweight, high strength, beautiful apperance, and comfort, achieving the unity of function and decoration.

flat knitting； shaped shoe-upper； stitch design； double jacquard

10.13475/j.fzxb.20140102905

2014-01-21

2014-05-22

國家科技支撐項目(2012BAF13B03)

盧致文(1983—)，女，博士生。主要研究方向為橫編成形產品的設計與開發。蔣高明，通信作者，E-mail：jiang@526.cn。

TS 184.113

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