经编单层立体提花鞋面织物的花型设计与生产工艺

钟 君， 丛洪莲， 张燕婷， 张爱军

(江南大学 教育部针织技术工程研究中心， 江苏 无锡 214122)

经编单层立体提花鞋面织物的花型设计与生产工艺

钟 君， 丛洪莲， 张燕婷， 张爱军

(江南大学 教育部针织技术工程研究中心， 江苏 无锡 214122)

为优化经编单层立体提花鞋面织物的设计与生产，提出了一种鞋面样板设计及贾卡花型设计的方法，并研究其生产工艺。在鞋面设计方面：通过基线设计法获得鞋面各特征点的位置；归纳了鞋面平行配置、鞋头和鞋后跟交错配置这2种排版方法的设计原则及注意事项；根据鞋面美观性及功能性需求，探究了贾卡花型的设计方法。在生产工艺方面，首先分析了贾卡同向垫纱、反向垫纱的提花原理，然后基于市场上现有单层提花鞋面织物的生产工艺，提出了鞋面原料、组织结构、工艺参数及后整理的快速设计方法，为单层立体提花鞋面织物的设计与生产提供参考依据。

经编； 单层结构； 立体提花； 鞋面织物； 花型设计； 生产工艺

经编单层立体提花鞋面材料具有花型效应丰富、物理机械性能优良、生产效率高、可成形性好等特点，在当今鞋面市场很流行。目前，关于经编间隔和提花间隔鞋面织物的工艺技术[1-2]及计算机辅助设计[3]的研究很多，但针对经编单层立体提花鞋面织物方面的研究鲜有报道。与经编间隔贾卡鞋面材料相比，在花型效应方面，单层结构提花鞋材提花效应更清晰，立体感强，具有“仿横机鞋面”的效果；在颜色效应方面，单层鞋面既可采用锦纶/涤纶原料实现双色效应，同时，后期可与3层结构或单层结构的经编平纹网布复合，实现更丰富的颜色效应；在结构性能方面，其硬挺度、耐磨性能优良，与其他面料复合后，经、纬、厚度方向稳定性好，不会产生单丝倒伏等问题，因此，单层立体提花鞋面织物越来越受到人们的青睐。

本文从经编单层立体提花鞋面织物的提花原理入手，探讨了鞋面样板设计的方法，重点研究了鞋面制版及排版规律，总结了贾卡花型绘制原则，并以生产实践为基础，提出了该类鞋面织物的工艺设计方法，以期为企业设计和开发经编单层立体提花鞋面织物提供新思路。

1 单层立体提花鞋面织物提花原理

经编单层立体提花鞋面织物由带有5把梳栉的单针床贾卡经编机生产，从机前到机后位置梳栉配置关系为：地梳GB1，贾卡梳JB2.1,贾卡梳JB2.2，地梳GB3-GB5。编织单层立体提花鞋面时，需采用2～4把梳栉。该类织物作为一种新型鞋面材料，特点突出，花型清晰丰富，由于编链及衬纬的作用，其提花效应更具立体感，织物厚实，有类似于横机鞋样的效果，图1示出1款单层立体提花鞋面织物。

图1 单层立体提花鞋面织物Fig.1 Single-layer stereo jacquard shoe-upper

经编单层提花鞋面的贾卡梳采用三针成圈技术，根据2把半机号贾卡梳的垫纱情况，该类织物分为2类：1)2把贾卡梳同向垫纱；2)2把贾卡梳对称垫纱。

2把贾卡梳同向垫纱时，贾卡梳JB2.1、JB2.2基本组织为1-0/1-2//，贾卡导纱针在针背垫纱时发生偏移，在织物表面形成厚、薄、网孔等花型效应，贾卡提花原理如表1所示。

表1 贾卡提花原理Tab.1 Jacquard principles

2把贾卡梳对称垫纱时，JB2.1的基本组织为1-0/1-2//，JB2.2基本组织为1-2/1-0//，通过贾卡偏移在织物表面形成对拉平纹组织及网孔组织。贾卡对称垫纱时仅采用1把贾卡梳即可编织成布，因此设计花型时需确保贾卡梳在每根针上均垫纱成圈一次，避免漏针影响织物质量。图2示出贾卡梳奇偶纵行垫纱组合采用的8种情况(偶奇纵行组合同样有8种情况)。图2(a)～(d)示出2把贾卡梳进行对称垫纱，同种组合在横向上连续排列时不会漏针，且不同组合在纵向上可进行任意搭配[4]；图2(e)～(h)示出2把贾卡梳进行不对称垫纱，这4种组合仅能用于区域交界连接处：当对称垫纱的不同组合进行横向排列时，非对称垫纱组合进行边缘连接，避免漏针[5]。

图2 奇偶纵行垫纱组合情况Fig.2 Combination of lapping diagram. (a)White & red; (b)Red & white; (c)Blue & green; (d)Green & blue; (e)White & green; (f)Red & blue; (g)Blue & red; (h)Green & white

2 单层立体提花鞋面织物样板设计

2.1 鞋面平面样板设计

为完成鞋面平面样板的绘制，需经过足部特征数据采集、制作鞋楦、贴楦、楦面展平、修正楦面长度、制备基础样板、样板参数修正与整理等一系列工序[6]。

设计鞋面过程中，经常采用贴楦法获得鞋面的半面板，再运用基线法获得运动鞋的特征部位，包括口门位置、脚山位置、足踝位置及后踵位置[7]。基线设计法即在获得鞋面半面版的基础上，连接楦面上楦头突出点J和后跟突出点D作为设计基准线。根据足部关节特征及运动需求，取基准线长度的不同比例确定口门、足踝及脚山位置，通常慢跑鞋取基准线JD前25%处作为口门位置，JD长度的后25%处作为足踝位置，JD长度的后42.5%处作为脚山位置，不同品种运动鞋关键位置的确定会根据需求进行适当调节。37号运动鞋不同部位长度如表2所示，同时，脚长每增加5 mm,脚山高度相应增加2 mm，足踝增高0.5 mm，后踵增高1 mm[8]。

表2 37号运动鞋尺寸参考表Tab.2 Size reference of 37 sports shoes mm

图3 基线法绘制鞋面样板Fig.3 Drawing model of shoe-upper by baseline method

以女子37号慢跑鞋为例，介绍平面样板的制备方法，其基准线JD长247 mm，如图3所示。口门位置A、脚山位置B、足踝位置C分别取JD长度的25%、57.5%、75%获得。同时，鞋面开口宽度AA1长12 mm，脚山高度BB1长75 mm，足踝高度CC1长50 mm及后踵高度EE1长66 mm，制得未修正的平面样板，如图3中阴影部分轮廓线。考虑到鞋面与其他材料缝合时的损耗及上底工艺，平面样板需进行修正，鞋底前段向外延伸15 mm，后段延伸12 mm,后跟及口门处预留6 mm[9],线条顺滑后得到最终平面样板，即图3平面样板的外轮廓线。2.2 排版设计

单只贾卡鞋面设计完成后，为适应幅宽需求，需进行鞋面排版设计。鞋面排版方式分为鞋头、鞋后跟平行配置以及交错配置2种，图4示出鞋面交错配置的示意图。排版设计时，假设每幅布排版的鞋面数为n，单幅布的总针数为L，单只鞋面的宽度为W1，鞋面间的间距宽度为W2，布边宽度为C，它们间的关系为

鞋面织物定型时，为平衡编织过程中的牵拉张力，避免鞋面歪斜，织物需沿逆编织方向喂入定型机。通常鞋面平行排版时，织物沿鞋头一端喂入定型机即为逆编织方向；而鞋头后跟交错配置时，定型时不易快速辨别编织方向，因此设计贾卡花型时应沿逆编织方向绘制箭头标识，箭头方向即为坯布喂入定型机的方向。

图4 鞋面交错配置示意图Fig.4 Diagram of shoe-upper cross configuration.(a) Un-rotated shoe-upper; (a) Rotated shoe-upper

图5 贾卡花型Fig.5 Jacquard pattern. (a) Un-rotated pattern a; (b) Rotated pattern a; (c) Modified pattern a; (d) Un-rotated pattern b; (e) Rotated pattern b;(f) Modified pattern b; (g) Un-rotated pattern c; (h) Rotated pattern c; (i) Modified pattern c

3 单层立体提花鞋面织物花型设计

3.1 鞋面尺寸设计

设计鞋面贾卡花型时，首先要进行鞋面尺寸计算，采用正确的工艺计算方法是开发鞋面的前提。工艺设计的基本参数包括鞋样花宽K，纵行数；鞋样花高G，横列数；样稿横向尺寸H，cm；样稿纵向尺寸Z，cm；横密E，纵行/cm；纵密F，横列/cm，计算方法如下式所示

K=H×E

G=Z×F

自主开发鞋面织物时，成品横纵密根据开发样品的机型、原料及所需织物风格等因素确定，设计来样鞋面时，成品横纵密通过分析来样工艺获得。

3.2 鞋面贾卡花型设计

利用WKCAD4.3进行贾卡花型设计时，鞋面的轮廓线是通过描绘底图文件获得，如图6所示。鞋面轮廓线由独立的贾卡意匠格组成，不具有连续性，绘制时轮廓线要追求美观、润滑。

图6 底图文件Fig.6 Map file

根据设计需求，鞋面不同功能区需填充不同循环的贾卡组织。通常鞋面划分为3种功能区如图7所示。鞋头透气区A，鞋侧设计区B以及鞋边耐磨区C。鞋头透气区A通常采用中等或较大的透气网孔组织，设计区B采用小网孔等装饰性组织，区域C则采用厚实的耐磨组织，不同功能区常采用的贾卡组织循环如图8所示。选用常用贾卡组织循环对图7鞋面的不同功能区进行填充，最终鞋面贾卡意匠图如图9所示。

图7 鞋面分区图Fig.7 Separated areas of shoe-upper

绘制好鞋面主花型后，需进行鞋面标识的绘制，主要包括鞋码标识、左右脚标识及中位线标识，为方便后续生产过程识别这些标识，标识均需采用清晰的小网孔组织。

4 单层立体提花鞋面织物生产工艺

4.1 原料设计

鞋面材料对耐磨性、撕裂强度、爆破强度、耐曲折性都有一定要求，选择合适的原料是生产贾卡鞋面织物的基本要求。通常鞋面材料选用涤纶、锦纶

图8 常用贾卡组织结构Fig.8 Common jacquard organizational structure. (a) Thick structure a; (b) Thick structure b; (c) Small mesh a; (d) Small mesh b; (e) Medium mesh a; (f) Medium mesh b; (g) Big mesh a; (h) Big mesh b

图9 鞋面贾卡意匠图Fig.9 Jacquard pattern of shoe-upper

2种原料。生产单色贾卡鞋面时，原料一般选用全涤纶材质；生产双色贾卡鞋面时，选用锦纶和涤纶，或涤纶和阳离子涤纶2种染色性能不同的纱线。锦纶和阳离子涤纶纱线都易上色，锦纶纱线的单价高于阳离子涤纶，阳离子涤纶的染色费用比锦纶高，且阳离子涤纶适用于染深色，很难进行改色处理，实际生产中应根据需求选择原料。

经编机机号不同时，选用原料细度也有所差别，市场上的贾卡鞋面常用E22、E24的经编机生产。以E22的机器为例，介绍同向垫纱、反向垫纱贾卡鞋面织物常用原料具体规格，如表3、4所示(原料规格由福建省协龙鞋料有限公司提供)。

4.2 组织结构设计

目前市场上流行的贾卡同向垫纱鞋面织物一般由4把梳栉编织形成，垫纱数码如下所示。其中，编链梳GB1和GB3可配合贾卡梳形成厚、薄、网孔组织效应，且编链梳仅在1个纵行编织，有利于提高鞋面织物纵向稳定性，不易产生纬斜；一针衬纬梳GB4主要用于提高鞋面的厚度、硬挺度及耐磨性。在保证鞋面物理机械性能满足要求的情况下，可不采用梳栉GB1或GB4。

表3 同向垫纱贾卡鞋面常用原料Tab.3 Common materials of jacquardshoe-upper lapping in the same direction

表4 反向垫纱贾卡鞋面常用原料Tab.4 Common materials of jacquard shoe-upper lapping in the reverse direction

GB1:1-0/0-1//满穿；JB2.1:1-0/1-2//满穿；JB2.2:1-0/1-2//满穿；GB3:1-0/0-1//满穿；GB4:0-0/1-1//满穿。

贾卡反向垫纱鞋面织物由2把梳编织形成，1把贾卡梳以及1把编链梳，垫纱效应如下所示。编链梳通常采用氨纶原料，与同向垫纱的贾卡鞋面相比，其具有轻盈细腻、薄透精致、弹性优良的特点。

JB2.1:1-0/1-2//满穿；JB2.2:1-2/1-0//满穿；GB3:0-1/1-0//满穿。

4.3 工艺参数设计

经编单层立体提花鞋面织物由改装的经编机RDPJ5/1或RDPJ7/1生产，机速是300 r/min。生产机号为E22时(未采用氨纶原料)，成品横密通常在8.7～10.2纵行/cm之间，上机密度设置在12～19横列/cm之间。送经量则根据组织结构、上机密度、原料规格进行相应的调节。

4.4 后整理设计

后整理过程是决定贾卡成品鞋面质量的关键环节，后整理工艺控制不当，会产生布面纬斜、成品鞋样与样稿尺寸不吻合等问题。

经编单层贾卡鞋面的后整理过程主要包括:(水洗)→坯定→染色→复定型。其中，高温水洗过程有缩小坯布幅宽的作用。一般情况下，当织物横向缩率大于7%时，坯布需进行高温水洗，织物横向缩率小于7%时，无需水洗，横向缩率计算公式(S表示横向缩率，M表示坯布幅宽，N表示成品幅宽)如下：

定型时，坯布两布边送入定型机的时间、水平位置必须一致，否则易造成鞋面纬向的歪斜。坯布预定形后，涤纶原料的鞋面需保证比样稿大0.5 cm左右，锦纶原料需比样稿大1 cm左右，以预留染色过程中鞋面回缩空间[10]。为保证鞋面各个区域与样稿准确对位，最终成品鞋面误差控制在-2～2 mm之间。

5 结 语

经编单层立体提花鞋面织物因花型清晰、结构稳定、加工方式多等特点备受欢迎，随着单层鞋面织物的快速发展，研究其花型设计及生产工艺方法尤为重要。

1)探讨了单层贾卡鞋面织物的花型设计方法。样板设计方面，随着脚长增加,鞋面样板的脚山高度、足踝高度、后踵高度会相应地同比率增加；鞋面排版方面，鞋头与鞋后跟交错排版时，贾卡蓝组织和绿组织需相互替换，避免产生花型信息错乱的问题；贾卡花型设计方面，花型主要包括鞋面主体花型及鞋面标识花型，鞋面主体花型根据需求设计，鞋面标识均需采用清晰的小网孔组织。

2)总结了经编单层立体提花鞋面织物的工艺设计方法。原料选用方面，该类织物常采用涤纶、阳离子涤纶及锦纶这3种原料；组织结构设计方面，除贾卡梳选用三针成圈组织外，其他梳栉都采用编链或一针衬纬组织；后整理设计方面，织物需沿逆编织方向喂入定型机，同时织物横向缩率大于7%时，坯布需进行高温水洗，反之无需水洗。

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Pattern design and production process of warp-knitted single-layer stereo jacquard shoe-upper

ZHONG Jun, CONG Honglian, ZHANG Yanting, ZHANG Aijun

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

In order to optimize design and production of the single-layer stereo jacquard shoe-upper, a shoe upper pattern design method and a jacquard pattern design method were put forward in this paper, and the production process of this fabric was researched. In the design of shoe-upper, shoe-upper feature points′ positions were obtained by the baseline design method. Design principles and considerations of the shoe-uppers were summarized, which were set in parallel configuration and staggered arrangement. And the jacquard design method was explored according to the shoe upper appearance and functionality requirements. In the production process, the jacquard principles of lapping in the same and reverse direction were firstly studied. Secondly, this fabric′s design methods of material, structure design, process parameters and the finishing process were summarized in reference to existing single-layer shoe-upper fabrics′ manufacturing technology. It is contribute to design and product the single layer structure jacquard shoe-uppers.

warp-knitting; single layer structure; stereo jacquard; shoe-upper; pattern design; manufacturing technology

10.13475/j.fzxb.20160406306

2016-04-25

2016-11-03

国家自然科学基金项目(61602212)；江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2015019-31)；中央高校基本科研业务费专项资金重点项目(JUSRP51404A)

钟君(1990—)，女，硕士生。主要研究方向为针织产品设计与开发。丛洪莲，通信作者，E-mail:cong-wkrc@163.com。

TS 184.3

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