超大隔距經編間隔織物的開發與應用*

張曉會　馬丕波　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

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超大隔距經編間隔織物的開發與應用*

張曉會馬丕波繆旭紅

江南大學教育部針織技術工程研究中心，江蘇 無錫 214122

摘要：介紹超大隔距經編間隔織物的定義、成形技術和編織原理，并與傳統經編間隔織物進行對比；同時，結合經編間隔織物的發展前景，重點闡述超大隔距經編間隔織物在醫療救護、運動娛樂和國防軍事等領域內的產業優勢和應用前景。

關鍵詞：超大隔距， 經編間隔織物， 開發， 應用

超大隔距經編間隔織物具有優異的性能和獨特的結構，是紡織領域相對較新的一個發展方向。常見的經編間隔織物是由前后針床編織的表面層和連接兩表面層的間隔紗組成的一種三維立體結構織物。經編間隔織物也因此種特殊的空間結構成為了一種具多功能性的織物[1]。傳統經編間隔織物的隔距一般在0.3～65.0 mm之間變化，但這一隔距在很多領域都不能達到應用要求，因此，生產具有超大隔距的經編間隔織物以滿足物理性能及功能等方面的特殊要求，是未來發展的必然趨勢。

1超大隔距經編間隔織物

1.1傳統經編間隔織物

經編間隔織物是由紗線或單絲編織的上下表面層，以及中間起連接、支撐作用的間隔紗或間隔絲組成的。最初，雙針床拉舍爾經編機被廣泛用于剖幅毛絨的生產；后來，人們將剖幅毛絨的連接線換成單絲，且不再將其剖開使用，這便得到了現有的經編間隔織物[2]。

經編間隔織物間隔層的厚度主要由針床脫圈板之間的距離決定，但同時也與織物的組織結構及后整理工藝等有關。此外，間隔絲還存在彎曲現象，故最終的間隔織物成品厚度一般小于脫圈板間的距離。目前，隨著生產技術的發展，在傳統設備上可生產出隔距在0.3～65.0 mm的經編間隔織物(圖1)。

圖1　傳統經編間隔織物

1.2超大隔距經編間隔織物

目前，成品厚度在150.0 mm以上的經編間隔織物被稱為超大隔距經編間隔織物(圖2)，其隔距與傳統經編間隔織物存在一定的差別。本文涉及的超大隔距經編間隔織物的隔距是在織造完成后進行充氣，間隔紗被撐開后形成的，其隔距能在150.0～650.0 mm之間變化，可在更大范圍內滿足不同織物的厚度要求；而傳統經編間隔織物的隔距是在織造過程中因單絲的支撐作用而直接形成的。故超大隔距經編間隔織物在傳統經編間隔織物的性能基礎上，強化了回彈性、抗壓性、抗震性、吸聲隔聲性、保暖性、透氣透濕性及過濾性[3]，因此，對加長的間隔絲材料的抗倒伏性提出了更高的要求。超大隔距經編間隔織物具有極好的物理性能，其在農用、防護用、醫用等領域有著極廣泛的應用，它還是制備軍用浮橋、氣墊船、無支架帳篷等的理想材料。

圖2　超大隔距經編間隔織物

2超大隔距經編間隔織物的編織

2.1原料

傳統經編間隔織物的上下表面層主要起連接和穩定間隔層的作用，其可使織物在受到沖擊或壓縮等外力作用時，間隔層穩定、不倒伏[4]。上下表面層對原料沒有特別的要求，且一般為單絲。生產時，常采用比間隔紗粗的復絲織造表面層，以防止間隔紗外露。有時，為實現產品的多功能性，上下表面層可選用不同的功能性材料。

超大隔距經編間隔織物使用的間隔紗相較于傳統經編間隔織物存在極大的不同。前者所用間隔紗通常為復絲，以滿足充氣時易伸展的特點。且復絲多選用化纖，如滌綸、錦綸等，一般不選擇有彈性的紗線。復絲原料可與表面層原料相同或不同。

2.2編織技術

傳統經編間隔織物由普通經編雙針床拉舍爾經編機編織而成，即兩個系統的紗線分別在前后兩個針床上編織形成織物的上下表面層，而間隔紗輪流在前后兩個針床上運動，以連接上下表面層。傳統經編間隔織物在織造時，可通過調整前后兩個針床脫圈板之間的距離得到不同隔距的間隔織物。

而原有大隔距雙針床經編機不能滿足超大隔距經編間隔織物的生產，可通過研究大隔距雙針床經編機的各個機構，并應用新技術，開發適用于超大隔距經編間隔織物生產的運動精度高、實時性好、運行平穩的電子送經、橫移、成圈和牽拉機構，為超大隔距經編間隔織物的生產提供裝備支持。

超大隔距經編間隔織物的編織成形技術主要包括上下表面層織物的結構、間隔紗的排列形式，以及表面層和間隔紗的原料選擇等。其中，上下表面層織物的結構可以完全相同，也可以完全不同。常用的表面層結構有具有魚鱗效應的結構、條紋結構、網眼結構等。間隔紗在織物中的排列形式通常有單斜、交叉和直立等三種。如圖3所示，圖中A、B分別為間隔織物的上下表面層，C為間隔紗。原料選擇時，使用不同粗細的紗線可調節織物的彈性，使用高性能紗線還可有效提高織物的阻燃、抗壓等性能。

圖3　間隔紗在織物中的排列形式

超大隔距經編間隔織物的編織原理與傳統經編間隔織物相同，但前者間隔層的厚度并非由脫圈板之間的距離決定，而是與織造過程中間隔紗的送經量相關。間隔紗的送經量越大，上下表面層之間的間隔紗長度越長，充氣時間隔織物在厚度方向的膨脹幅度越大，間隔織物的隔距越大。

3超大隔距經編間隔織物的應用

3.1醫療衛生用品

超大隔距經編間隔織物耐久性好，可循環使用，結構穩定，厚度調節范圍廣，其相較于普通間隔織物，舒適性、透氣性、透濕性和彈性等得到了進一步提高，可用作醫用氣墊床(圖4)、輪椅座墊、包扎固定和功能康復用品等。如，用作手術臺墊和病床墊時，超大隔距經編間隔織物能在厚度上適應不同患者的需求，透氣透濕性好，能調節人體周圍微環境的溫濕度平衡，使病人呼吸順暢、身體舒適[5]，還能防止褥瘡、減輕截癱病人的壓痛[6]。此外，相較于傳統經編間隔織物與泡沫座墊，超大隔距經編間隔織物座墊可避免人體因久坐而造成的局部發熱，減緩潮濕的感覺[7]。

圖4　醫用氣墊床

3.2運動及娛樂用品

超大隔距經編間隔織物因具有良好的抗壓性，以及易于充氣、便于攜帶等特點，加之輕量化和三維立體結構便于安裝等優勢，其在運動和娛樂項目中應用前景廣闊，如充氣沖浪板(圖5)、無支架帳篷、帳篷用床墊(圖6)等。使用時，只需向夾層中充氣便可使其膨脹到所需的厚度；不使用時，放出夾層中的氣體便可易于存放和攜帶。

圖5　充氣沖浪板

圖6　帳篷用床墊

3.3農業綠化用品

上下表面層分別采用密實和網眼結構的超大隔距經編間隔織物可制成墊子，在地勢復雜區域或屋頂供綠化使用。密實結構可保持土壤的溫濕度，防止水土流失；網眼結構可使苗木接受到充足的陽光，減小苗木的橫向生長范圍，同時又不限制苗木的枝葉高度[8]。利用超大隔距經編間隔織物制成的農業灌溉水箱(圖7)，質量輕，攜帶和存放方便，且水箱體積可隨水量的增減而變化，這降低了運輸過程中因質量和體積而增加的成本。

圖7　農業灌溉水箱

3.4救護用品

超大隔距經編間隔織物可用作意外事故如火災等跳樓用救護墊(圖8)。間隔層中的空氣和間隔紗可對高空墜落起到很大的緩沖作用，能在意外發生時及時有效地減輕撞擊力度，減少人員傷亡。

圖8　充氣救護墊

此外，超大隔距經編間隔織物還可用于制作大型輪船上的救生艇(圖9)。快速充氣后能立即使用，空氣釋放后可折疊存放，這有利于增加輪船上攜帶救生艇的數量，提升危急時刻的獲救率。

圖9　充氣救生艇

3.5國防軍事用品

輕質高強的超大隔距經編間隔織物可用于制作軍用沖鋒舟(圖10)和水路兩用浮橋(圖11)。

圖10　軍用沖鋒舟

圖11　軍用浮橋示意

超大隔距經編間隔織物具有良好的抗壓性和回彈性，用其制作的軍用沖鋒舟在充氣后，夾層中的間隔紗和空氣便組成集合體，使沖鋒舟的性能在原有基礎上得到了優化，并強化了抗壓性和回彈性。軍用浮橋在未充氣時可壓成一平面織物，間隔紗在間隔層不含空氣的情況下柔軟、彎曲，織物厚度可降到最低值，可卷成布卷狀便于軍方攜帶；在遇到河流或沼澤等難以跨越的障礙時，通過充氣可獲得中空的立體結構，使間隔紗直立，此時鋪于河流或沼澤之上可方便車輛或軍隊通過。

超大隔距經編間隔織物間隔層中的間隔紗和空氣可令沖鋒舟和浮橋承受較大的壓力，且結構穩定，可滿足對平穩的要求；同時，表面層選用強度和耐磨性能較好的材料，可延長沖鋒舟和浮橋的使用壽命。

4總結與展望

超大隔距經編間隔織物與傳統經編間隔織物相比，厚度可調范圍更廣，性能優異，能滿足更多方面的要求；采用樹脂浸漬、涂層、層合等復合工藝，可增強超大隔距經編間隔織物的性能；此外，超大隔距經編間隔織物生產工藝高效，織物可循環使用，廢棄后可降解，低碳環保；但超大隔距經編間隔織物在成形性能等方面還與傳統產品存在一定的差距。相信隨著編織技術的成熟和間隔織物模壓成型技術的完善，超大隔距經編間隔織物的應用前景會越來越廣闊。

參考文獻

[1] 倪曉超.對經編間隔織物產品開發的探討[J].山東紡織科技,2010，51(1):30-32.

[2] 陳惠蘭,陳濟剛.拉舍爾經編雙針床間隔織物[J].產業用紡織品,1997，15(1):34-36.

[3] 夏風林.經編間隔織物的抗壓回彈性研究[J].紡織學報,2003,24(4):338-340.

[4] 陳振洲.產業用經編間隔織物編織技術研討[J].紡織學報,1999,20(5):303-305.

[5] 李大俊,蔣高明.經編間隔織物在醫療和保健領域的應用[J].產業用紡織品,2003,21(10):20-23.

[6] 葉曉華，胡紅，馮勛偉.經編間隔織物的應用與開發前景[J].針織工業,2005(2):1-2.

[7] HEIDE M.Spacer fabrics: Trends,ket[J]. Praxis,2001,35(1):45-48.

[8] 蔣高明.經編間隔織物開發與應用[J].上海紡織科技,2003,31(4):27-31.

Development and application of high-gauge warp-knitted spacer fabric

ZhangXiaohui,MaPibo,MiaoXuhong

Engineering Research Center for Knitting Technology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122,China

Abstract:The definition, forming technology and weaving principles of high-gauge warp-knitted spacer fabric were introduced and compared with traditional warp-kintted spacer fabric. And according to the development prospect of warp-kintted spacer fabric, the high-gauge warp-knitted spacer fabric’s industrial advantages and application prospect in the fields of medical aid, sports and entertainment, national defense and military affairs, were stated.

Keywords:high-gauge, warp-knitted spacer fabric, development, application

收稿日期：2016-01-19修改日期：2016-03-04

作者簡介：張曉會，女，1994年生，在讀碩士研究生，研究方向為產業用針織結構及性能研究 通訊作者：馬丕波，E-mail: mapibo@jiangnan.edu.cn

中圖分類號:TS181.8

文獻標志碼：A

文章編號：1004-7093(2016)05-0034-04

*江蘇省產學研聯合創新項目(BY2014023-34)