经编成型鞋面的设计与开发*

(1. 江南大学教育部针织技术工程研究中心，无锡，214122；2. 常熟市欣鑫经纬编有限公司，常熟，215500)

中国是世界鞋类产品生产和出口大国，占有世界鞋业总产量的一半[1]。国内外调查显示，运动鞋的消费已经超过了鞋类产品总量的40%[2]。传统鞋材的制作流程包括剪裁、削边、贴衬里、缝鞋面、冲孔、成型等，将各种材料拼接在一起，生产步骤多，劳动成本高。近年来，随着用工难问题的出现，很多厂家将目光转向全成型技术，希望可以减少加工工序，实现产品一次成型。全成型产品的优点是显而易见的，一方面可以简化工艺流程，缩短生产时间，减少接缝，降低纱线和原材料的消耗及半成品储存的费用，是较佳的资源节约型加工工艺；另一方面，成型产品能方便地实现真正的无缝编织，可以赋予鞋面材料对脚部不同部位的功能特点，更符合人的生理特点，使穿着更加舒适。

目前市场上成型鞋材生产技术中，横编技术发展较快，通过换纱、移针等方式，可以直接编织出具有不同组织和颜色效应区的鞋面，实现一次成型。但是横机生产效率低，生产成本高，所以很多厂家把目光转向经编成型技术。和横编相比，经编生产技术具有生产效率高、设计灵活、加工方式多和产品种类多样等优势，因此，经编成型技术是鞋类产品生产的发展趋势。

1 一次成型鞋面的设计

运动鞋由鞋面和鞋底两部分组成，鞋面部分对脚部起遮盖作用，和鞋底部分连接在一起确保脚放置于正确位置。鞋面部分还起到保护和通风作用，去除脚部汗汽，保持脚部凉爽。传统鞋面材料的选择与耐磨性、柔软性、延伸性和透气性有关。进行鞋面设计时，脚趾和脚后跟部分一般采用真皮、合成革或橡胶材料，使该部位具有一定的耐磨性。由于真皮、合成革和橡胶材料的柔软性和透气性较差，因此，鞋面其他部位宜采用纺织材料。一次成型鞋面的设计是根据鞋子不同部位的功能性要求，直接在机器上编织出具有不同功能效应区的鞋面，产品一次成型，省去了后道的缝接工序。

在进行成型鞋面设计时，既要满足鞋面的整体性和环保性要求，又要满足鞋面不同部位的功能性和装饰性要求。鞋面结构组成如图1所示。进行鞋面设计时，鞋头1和鞋跟4需要具有一定的耐磨性，前鞋面2需要具有一定的透气性，鞋面3需要具有一定的延伸性。可以采用不同原料和组织结构实现不同部位的功能性要求，也可以采用色纱编织赋予鞋面不同的颜色效应，进一步实现产品的环保性和装饰性要求。

图1 鞋面结构

2 经编成型鞋面的开发

2.1 单层成型鞋面的开发

2.1.1 单贾卡经编机的产品开发

用于成型鞋面开发的单针床贾卡经编机机型主要有RSJ3/1和RSJ4/1。以RSJ4/1型为例，梳栉配置如图2所示，JB1为贾卡梳，GB2、GB3、GB4为底梳，其中GB4为氨纶梳。进行鞋面工艺设计时，一般只使用2把梳栉，第一把贾卡梳基本组织为1-0/0-1//，第二把梳栉GB2采用具有较长延展线的垫纱组织1-0/3-4//，赋予织物一定的稳定性。2把梳栉可穿入不同性能或风格的纱线，如梳栉JB1穿黑纱，梳栉GB2穿白纱。

图2 RSJ4/1梳栉配置

贾卡梳进行提花编织时，不是通过延展线变化形成厚、薄、网孔效应，而是通过同向垫纱和反向垫纱，从而形成花纹图案[2]。提花时，当贾卡针不发生偏移时，梳栉JB1作基本组织1-0/0-1//垫纱运动；当贾卡针在奇数横列发生偏移时，梳栉JB1作变化组织2-1/0-1//垫纱运动；当贾卡针在偶数横列发生偏移时，梳栉JB1作变化组织1-0/1-2//垫纱运动。通过贾卡工艺设计，可以形成黑色区域、混色区域，赋予鞋面不同区域不同效应。

单针床单贾卡经编机进行成型鞋面编织时，生产速度高，成本低，但是无法形成网孔区域，鞋面效应区较少。

2.1.2 双贾卡经编机的产品开发

单针床双贾卡经编机一般至少具有三条横移线，即1把底梳、2把贾卡梳。与单贾卡经编机相比，双贾卡经编机提花能力提高，梳栉配置如图3所示。GB1为编链梳，作1-0/0-1//组织运动；JB2为第一把贾卡梳，基本组织为1-0/1-2//；JB3为第二把贾卡梳，基本组织为1-2/1-0//。3把梳栉可以穿入不同性能或风格的纱线，如GB1穿全消光涤纶纱，JB2穿半光涤纶纱，JB3穿锦纶纱，2把贾卡梳纱线光泽、强度和染色性能不同，经贾卡提花及后整理处理后呈现双色效应，如图4(a)所示。

图3 单针床双贾卡梳栉配置

贾卡进行提花时，每个横列的控制信息有不偏移和偏移两种情况，其中不偏移表示为“H”，偏移表示为“T”。以1-0/1-2//为例，若偏移信息为HT，则表示基本组织奇数横列不偏移，偶数横列偏移，偏移后基本组织1-0/1-2//变为1-0/2-3//，短延展线变为长延展线。图4(a)织物的贾卡信息和效应具体见表1。

单针床双贾卡经编机可以编织出具有厚、薄、网孔效应的织物，鞋面效应丰富，但是该类机器机号一般较大，纱线线密度较小，织物相对单薄，需要和其他织物复合形成鞋面。

2.2 双层成型鞋面的开发

2.2.1 单贾卡经编机的产品开发

双针床贾卡间隔织物经编机机型主要有RDPJ5/1和RDPJ7/1，贾卡梳栉安排在经编机一侧，对织物单面进行贾卡提花，形成不同网孔区域和厚实区域。以RDPJ5/1型经编机为例，进行成型鞋面编织时，各把梳栉的基本组织工艺为：

图4 成型鞋面

表1 单针床双贾卡经编机贾卡信息和效应

注：织物效应中的白色区域一般用来进行轮廓勾勒，便于鞋面区域划分和后道裁剪工序。

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//

贾卡梳只在后针床进行提花编织。

进行贾卡提花时，当贾卡针不发生偏移，贾卡梳作基本组织1-1-1-2/1-1-1-0//组织运动，形成薄组织区域；当贾卡针奇数横列发生偏移，偶数横列不偏移，贾卡梳作1-1-2-3/1-1-1-0//组织运动，形成厚组织区域；当贾卡梳奇数横列不偏移，偶数横列偏移，贾卡梳作1-1-1-2/1-1-2-1//组织运动，形成网孔区域。进行鞋样工艺设计时，根据鞋面不同部位的外观和功能性要求，设计不同类型网眼和厚薄区域，如图4(b)所示，其中1为大网眼区域，2为小网眼区域，3为薄组织区域，4为厚组织区域，边缘轮廓部分采用小网眼组织进行勾勒，便于后道裁剪处理。

双针床贾卡经编机生产的提花间隔织物已广泛应用于鞋材领域，具有质轻、透气、强度高等优点，且组织效应丰富、厚度变化灵活。但是该产品一般经染色后形成素色织物，颜色单一，无法在鞋面形成双色效果。

2.2.2 双贾卡经编机的产品开发

目前双针床双贾卡经编机机型有RDPJ4/2和RDPJ6/2，主要用来编织无缝织物。市场上对成型鞋样的要求不仅仅满足于鞋面具有不同组织效应区，而且还要具有不同颜色效应区，如图4(c)所示，因此，需要采用双贾卡进行提花编织。以RDPJ4/2型经编机为例，提花编织时，2把贾卡梳分别穿入不同颜色纱线(如JB2穿白纱、JB3穿黑纱)，基本组织为1-0-1-0/1-2-1-2//。控制前后针床4个横列的横移运动，具体偏移信息见表2。通过贾卡信息的控制，2把贾卡梳在织物表面形成不同大小网孔区、厚薄区和颜色区域，进一步缩短了产品加工流程，实现了产品一次成型。

双针床双贾卡经编机编织的织物不仅具有不同大小的网孔和厚、薄的组织效应区，而且还实现了双色编织，丰富了鞋面效应。但是该机器机号较大，纱线线密度使用范围有限，无法达到横机产品厚实的效果，因此需要进一步改进该类机器，减小机器的机号。

表2 双针床双贾卡经编机贾卡信息和效应

注：H表示不偏移，T表示偏移。

3 结语

传统鞋类产品生产利用多种材料拼接在一起，加工工序复杂，劳动成本高，而且各种原料的采购和相应设备的购置进一步提高了生产成本，因此现代鞋类产品生产的关键是缩短加工工序，降低生产成本。随着贾卡技术的不断发展，全成型技术的不断改进，在针床配置、牵拉技术及软件升级方面都有了许多改进。现代服用织物都追求舒适合体的风格、自由创新的款式设计、精致优质的布面和无接缝技术，因此，全成型技术将是鞋类产品加工技术发展的一大主题。

[1] 梁庆海,李亚军.材料在运动鞋上的应用[C]//2007国际工业设计教育研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2007:312-316.

[2] 金花.运动鞋鞋腔微气候与穿用舒适性关系的研究[D].西安:陕西科技大学,2008.

[3] 蒋高明.RSJ4/1型经编机结构原理及其贾卡提花方法探讨[J].针织工业,2003,10(5):54-56.