迷彩阻燃袜子鞋设计开发实践

王玉洁，朱泽钦，林雨玺，彭建伟

（闽江学院服装与艺术工程学院，福建福州 350121）

鞋业在我国轻工产品中占有很大的比重，在日常生活中也有着很大的需求。近年来，制鞋业也在不断地创新与变革。在2012年，一款全新的飞织运动鞋由耐克公司在伦敦奥运会期间推出，其鞋面采用针织的成圈原理与结构组织，使其鞋面轻盈，具有良好的透气性与包裹性[1]。该产品的推出成为了整个鞋产业链的焦点，并促使产业链产生变革，将针织组织结构引入鞋面，根据鞋面不同部位的不同功能需求，利用针织组织结构的多样性以及编织方式与组织结构组合的灵活多变性，使得鞋类产品的功能性与舒适性更能满足人们日益增长的个性化需求。目前，许多飞织鞋面是由经编机织造的，生产中先由电脑编程，并且是鞋面一体成型，所以在织造生产中可以节省一大半的人力，这种新的生产方式备受推崇[2]。袜子鞋是针织鞋的另一种，由纬编针织机织造，与飞织鞋面相同，由电脑软件事先编程后再一体织造。

1 原料选择

迷彩阻燃袜子鞋的研发采用抗阻燃功能性纱线来织造袜子鞋的方式，使袜子鞋附有功能性。阻燃纤维是指当纤维与火源接触后，纤维不能燃烧或者燃烧得不充分，仅仅只有较小的火焰，当将火源撤走时，纤维的火焰能够较快自行熄灭。

磷系阻燃剂在高温的环境下时，受热后会分解成磷酸或者酸酐，这二者都是很强的脱水剂，在它的作用下，含氧聚合物开始发生脱水和发生交联并碳化，从而形成连续的、结构紧密且不易燃烧的焦炭层，可以减少可燃性气体的溢出[3]。焦炭层还可以隔断内部聚合物与外部氧气的接触，使燃烧缺少氧气而熄灭。此外，焦炭层还可形成隔热层，隔绝聚合物与外界的热传递，以至能减缓热分解反应，有很好的阻燃效用[4]。本研发选用阻燃纤维来织造阻燃袜子鞋，以共聚的方式将磷嵌入制成磷系阻燃切片，再将磷系阻燃切片与涤纶纺制成，可具有永久阻燃的效果。

2 制备工艺

2.1 袜子鞋织造设计

集圈组织是在针织物的某些线圈上，除套有一个封闭的旧线圈外，还有一个或几个未封闭悬弧的花色组织，其结构单元由线圈与悬弧组成。集圈组织的花色变化较多，利用集圈的排列和使用不同的色彩与性能的纱线，可编织出表现具有图案、闪色、孔眼以及凹凸等效应的织物，使织物具有不同的服用性能与外观。

袜子鞋的织造设计中，通过鞋袜小圆机设计软件，选用集圈组织设计花型以及产生孔眼，以满足鞋面透气透湿的需求。针织鞋面有着厚度较薄与保型性较差的缺点，所以除了编织袜子鞋的外层之外，还编织附在外层的内层，内层无需花型设计，通过纱线与热熔丝混织，加热后的内层与外层粘合，在热熔丝的作用下还会让鞋面变得硬挺，以此来增加厚度与保型性。由于本研发着重于袜子鞋的功能性设计，所以只设计一个花型图用于每一双功能性袜子鞋的织造。袜子鞋花型设计图如图1。

图1 袜子鞋花型设计图

2.2 功能性袜子鞋织造工艺

鞋袜小圆机是织造袜子鞋的主要设备，为保证织造的顺利进行，在运行前需要先对选择器与电磁阀进行测试，在确保机器部件完好可正常织造的前提下加入纱线进行织造。鞋袜小圆机有8个导纱嘴，从左到右依次排序。一号与八号导纱嘴只有1个穿纱孔，其余二号到七号有3个穿纱孔。一号导纱嘴织袜筒部位，穿入1根白色包芯纱；二号导纱嘴与一号导纱嘴一起织袜筒，穿入2根热熔丝，确保袜筒部位内层与外层的鞋袜可以粘合；三号导纱嘴织橡筋部位，穿入1根白色包芯纱，同时还有专门穿入橡筋线的导纱嘴与三号一起织橡筋部位；四号导纱嘴单独织袜跟部位，在3个穿纱孔中分别穿入4根功能性涤纶纱、1根包芯纱与1根热熔丝，4根功能性涤纶纱穿入最外面的穿纱孔使功能纱织造在表层，加入包芯纱可以使袜跟更加紧密厚实；八号导纱嘴与一号、二号导纱嘴一起织袜身部位，导入4根功能性涤纶纱，功能性纱线织造在袜身与袜跟，使袜子鞋附有功能性。主要工艺参数表如表1，各纱线细度如表2。

表1 主要工艺参数表

表2 各纱线细度

将鞋袜机上的普通纱替换为功能纱进行织造，织造后的鞋袜半成品经过缝头机缝头，缝头后的鞋袜半成品套上楦头，在商用蒸箱中110℃热蒸5min后在通风处晾干5h定型，晾干后先将鞋底刷上处理剂用热烘箱烘干，将袜底及与之型号匹配的鞋底都刷上树脂放入热烘箱50℃来回烘干2次，粘合鞋底与鞋袜后取下楦头，最后压底后制成袜子鞋成品。

3 成品描述

织造该阻燃袜子鞋所用的纱线，以共聚的方式将磷嵌入制成磷系阻燃片，以涤纶为基体将磷系阻燃切片纺制成的1350tex白色阻燃纤维、1350tex白色包芯纱、675tex黑色热熔丝以及1350tex白色橡筋线，最终经织造而成。该产品在受到燃烧时纤维会进行脱水反应，脱水后的焦炭层会起到隔绝氧气的作用，阻止燃烧的进行，使得鞋产品具有阻燃功能。阻燃袜子鞋和迷彩阻燃袜子鞋如图2～3。

图2 阻燃袜子鞋

图3 迷彩阻燃袜子鞋

迷彩鞋根据使用范围分为军用迷彩鞋和非军用迷彩鞋，可用于部队，也可用于百姓日常休闲穿搭。迷彩色也是当下较为受欢迎的颜色，受众较广，其主要分为运动型和休闲型的。迷彩鞋具备普通鞋子的功能，可以保护双脚和搭配衣裤穿着，起到美观的作用。采用数码印花的方式设计迷彩外观，首先挑选迷彩的图片导入成袜数码印花系统，然后在阻燃鞋袜上打印花型，最后将涤纶阻燃成袜印花200℃烘焙发色3min即可。

4 结语

迷彩阻燃袜子鞋的制备中，通过对原料选择和制备工艺的多次设计改进，确定了袜子鞋各项细节参数，最终制成具有预期功能的袜子鞋。该阻燃袜子鞋在色彩和款式的选择上，契合了大众的口味和当下的时尚风潮。在功能开发上，采用了价格适中，相对环保的原料，保证了后续生产过程的安全和产品生产的可持续发展。产品由于具有阻燃功能，适用于对鞋产品有特殊阻燃需求的群体，例如消防员、森林救火员等。