第二章 (双面)变换组织类产品及设计

第二章变换组织类产品与设计实例分析本章主要内容第一节单面变换组织类织物第二节双面变换组织类织物123第二节双面变换组织类织物设计条件双面多针道针织机，是指上针与下针都具有两种以上的针踵和针道级数，上下针道数目可以相同，也可以不同；上针道数一般为2，下针道数则多为2或4；还有上下均为4针道的双面多针道针织机。按上针盘与下针筒上针槽的配置关系，可分为罗纹式配置与棉毛式配置两种形式。罗纹式双面多针道针织机又称多针道罗纹机，上下针（槽）相错配置，编织时纱线承受较大的张力。这种针织机主要用于编织罗纹织物、衬垫氨纶丝的弹力罗纹织物等产品。棉毛式双面多针道针织机又称多段棉毛机，上下针（槽）相对配置，相错出针工作，编织时上下针编织单罗纹，并由两个或多个单罗纹组成双罗纹。编织时弯纱张力较小，对纱线强力要求比罗纹式配置低。在双面多针道针织机上，可以使用4种变换三角，它们是：成圈、集圈、浮线三角与防窜辅助退圈三角。通过三角变化、织针排列以及纱线穿放等工艺设计，可以用双面多针道针织机生产罗纹、双罗纹（棉毛）、罗纹复合组织、双罗纹复合组织等多种织物产品。双面组织的织物比较厚，织物具有较好的尺寸稳定性、织物表面纹路细密，（双罗纹型）、良好的弹性和延伸性（罗纹型）。利用不同结构单元的线圈适当配置，可以获得多种复合组织的织物，如利用平针和集圈复合，可以形成涤盖棉织物；利用单面编织与双面编织结合，可以形成各种空气层织物和胖花织物等，利用集圈和罗纹或双罗纹复合，可以形成蜂巢网眼效应的织物等。一、罗纹型织物（一）两面派织物（又称双层织物、丝盖棉织物等）采用两种不同的原料、细度、色彩的纱线分别在上下两个针床上成圈，另利用集圈在织物表面不显露的特性，靠集圈将上下两个针床上线圈连接起来使之成为一体的两面可具有不同的性能和外观等效应织物，称为两面派织物，又称丝盖棉织物等。可制作内衣、外衣、运动服等。如涤盖棉1、普通两面派织物下图为一种简单涤盖棉织物，两路编织一个完全组织。下图表示一种三路编织两面派织物，织物两面分别为锦纶和羊毛线圈，涤纶在织物两面都不显露。下图表示一种六路涤盖棉织物

4路一个循环的两面织物1.3路由涤纶丝编织集圈，2.4路由棉纱编织平针线圈。平针与集圈组合的方法较多，编织出的织物风格亦不同，采用如图所示编织的织物风格较好，一般采用此组织。织物内两种纱线的含量随使用纱支不同亦有差异，如采用18tex棉纱与11tex涤纶低弹丝编织时，两种纱线的含纱比接近。六路一个循环的两面织物。1.4路由棉纱编织平针线圈，2.3.5.6路由涤纶低弹丝编织平针和集圈线圈。采用这种组合方法编织的织物，涤纶覆盖性能较好。采用18tex棉纱和11tex（100旦）涤纶低弹丝编织的两面织物，其含纱比分别为40％和60％，有些产品为了提高涤纶的覆盖性能，采用较粗的涤纶低弹丝，其含纱比可达70％左右。2、提花两面派织物根据两面派织物的最终用途，原料的选择与配置通常有两种：一种是织物外层采用化学纤维，如涤纶等；织物内层采用天然纤维，如棉等。这种织物外层耐磨挺括，内层柔软舒适，可做外衣、校服、运动服等。另一种是内层采用疏水性化学纤维，如丙纶、涤纶等，外层采用亲水性天然纤维，如棉等。这种面料适宜作贴身穿运动服、T恤、内衣等。借助内层疏水性纤维的毛细管芯吸效应，可将人体表面的汗水向外层传导，而外层亲水性纤维有利于迅速吸收内层传导的汗水并扩散和蒸发，使皮肤保持干燥。功能性针织物的设计第一节导湿快干针织物的设计导湿快干针织服装能将运动时产生的汗水迅速导出并释放到空气中，使人体皮肤保持干燥清爽的状态，满足人们穿着舒适性的要求。导湿快干针织面料的开发是原料、针织物组织结构以及后整理三方面综合设计的系统工程。一、导湿原理（一）差动效应是指在两层或多层织物中，内层织物编织纱线的单纤维密度大，形成较粗毛细管，外层织物编织纱线的单纤维密度小，形成较细的毛细管，这样织物的外层毛细管与织物的内层毛细管之间形成较大的附加压力。在织物内外层之间形成的压力差作用下，织物中的液态水自动从里层流向外层。编织时内外层纤维单纤维密度差越大，差动效应越显著。（二）灯芯点芯吸效应芯吸效应是指在毛细管弯月形曲面附加压力的作用下，织物中的液态水在沿织物平面方向上自动流动。织物内层使用疏水性纤维编织，外层使用亲水性纤维编织，用疏水导湿纤维连接织物的内、外层，可以形成灯芯点芯吸的效果。二、织物结构设计

利用差动毛细效应和灯芯点芯吸效应原理，设计出如图所示的双层织物。图a中，织物内层为拒水纤维，可将水分传递到外层并且在外层表面扩散，织物中所含水分大部分分布在外层，而与皮肤接触的内层仍然保持干燥。但由于织物由两种性质截然不同的原料组成，内层起芯吸效应，水分在纤维表面传导，不进入纤维内部结构，而外层亲水纤维发生吸湿效应，水分不但吸附在纤维表面，而且进入纤维的内部结构，液态水传导、扩散变慢，故其芯吸速率也变慢。图b中，里层为粗旦纤维，外层为超细纤维。织物里层纤维之间形成较粗的毛细管，里层毛细管形成较小的附加压力，织物外层之间形成较细的毛细管，外层毛细管形成较大的附加压力，在织物里外层之间就会产生附加压力差，织物形成差动毛细效应，织物中液体水自动从里层导向外层。同时，因为外层液态水的传导、扩散阻力小，织物芯吸速率快，具有较好的导湿快干作用。图c中，织物内层为拒水整理后的粗旦纤维，外层为超细纤维，中间还引进了疏水导湿纤维连接织物两面，起到灯芯点芯吸的效果，连接纤维一般为涤棉混纺纱。此种织物结构综合利用了差动毛细效应和灯芯点芯吸效应两种原理，织物内外层之间既存在差动毛细效应，传导液态水，又存在灯芯点芯吸效应，织物芯吸速率快，与其它两种织物结构模型相比较，具有更好的导湿快干作用。所以，综合考虑湿传导因素，采用图c所示结构设计织物。三、原料的选用（一）内层内层为吸收层，原料要选用具有较强毛细效应的特种纤维，如Y型聚酯长丝、X型截面纤维、中空加微孔聚酯纤维、沟槽截面纤维。如杜邦公司的Coolmax，远东公司的TopCool，江苏仪征开发的Coolbest等异形纤维。（二）中间层中间层为传导层，可以选用疏水导湿纤维，例如涤棉混纺纱，也可以选用高吸湿、放湿的聚氨脂纤维，目的是尽可能形成灯芯吸水效应。（三）外层外层是散发层，主要作用是吸湿散湿，挥发汗水。多选用亲水性纤维，如棉纤维、粗旦异形纤维。四、工艺设计（一）原料规格内层选用台湾中兴公司的“十”字型截面Coolplus纤维生产的纱线。这种纤维截面为“十”字型，使得纤维表面形成微细沟槽，同时添加特殊的聚合体，利用该材料溶解性的差异，赋予纤维无数细微空洞。通过这些微细沟槽和空洞产生的毛细现象，将肌肤表层排出的湿气与汗水经由芯吸扩散、传输等作用，瞬间排出体外，从而使肌肤保持干爽与凉快。纱线细度为24tex，单纤度为1.4D中间层选用涤棉混纺纱，纱线细度为12tex，涤棉混纺比为70：30外层选用超细旦涤纶长丝，纱线细度为16tex，单纤度为1.1D（二）上机工艺1、设备参数机号：20筒径：864mm针道：2＋4路数：72路2、穿纱方式第3、7路穿涤纶异形纤维Coolplus，用于编织内层－吸湿导湿层；第2、4、6、8路穿超细旦涤纶长丝，编织织物外层－吸湿散湿层；第1、5路穿涤棉混纺纱，编织织物中间层－导湿层。3、织针排列与对位方式针盘针和针筒针都采用一高一低的顺序循环排列，织针排列与对位方式：相间配置（三）坯布规格织物横密：52纵行/5cm织物纵密：65横列/5cm成品幅宽：99cm平方米克重：165g/m2第二节抗菌针织产品的设计人们在日常生活中使用的被服、装饰用品以及医疗卫生用品等常伴随着微生物的繁殖而不利于生理卫生。合成纤维制品吸湿性较差，作内衣、袜子和鞋垫等因不吸汗水，与附有汗水的皮肤及人体的温度构成一个适宜于微生物滋生、繁殖、发酵和腐败的环境。生产抗菌、防霉和防臭的纺织品已成为当前开发纺织新产品的重要目标之一。

一、生产抗菌纺织品的方法1、利用抗菌纤维抗菌纤维主要有两种：一种是具有抗菌作用的天然纤维；另一种是利用抗菌剂制备的抗菌液，从而制成抗菌纤维。利用抗菌纤维生产的抗菌纺织品具有抗菌效果持久，耐水洗性能好的特点。2、利用织物后整理技术用抗菌防臭剂或抑菌剂等处理织物是生产抗菌纺织品最常用的方法。具有成本低廉、工艺简单的优点。二、常用的抗菌纤维（1）利用金属及其氧化物无机抗菌剂制备的抗菌纤维，常用的有铜、镁、锌、锑、钴、银及其化合物（2）以磷酸盐作为抗菌剂的共熔纺丝纤维（3）利用纳米材料，如纳米银、纳米二氧化钛等作为抗菌剂制备的抗菌纤维。三、抗菌纺织品的要求广谱抗菌性，对细菌、真菌、藻类等有光谱抗菌效果。抗菌率高，具有较高的抗菌、抑菌作用，不受后加工工艺的影响。对人体安全无害，满足生态纺织品的要求。耐洗性好，多次水洗、干洗，都有较好的抗菌效果。热稳定性好，在高温条件下抗菌效果稳定。化学稳定性好，能经受织物染整处理过程中各种化学处理而不影响抗菌效果。对成品的各种物理化学性能没有较大的不利影响。加工方法简单，成本便宜。四、抗菌针织物设计1、原料选用：83.3dtex/72f抗菌丙纶长丝和14.5tex棉纱为原料2、设备：单面圆机，E24，筒径：762mm，路数：60F3、织物组织及编织中注意事项：采用单面添纱织物，编织时丙纶长丝的喂纱纵角小于棉纱、横角大于棉纱的喂入角度，保证编织时不出现反丝的现象。丙纶喂纱张力要比棉纱的张力大。4、织物特点：织物同时具有棉和丙纶的各自优势，正、反面具有不同的风格性质，内层丙纶抗菌，外层棉具有良好的服用性能和良好的染色性能。织物具有弹性较小，尺寸稳定性好，透气透湿性能好，穿着舒适等特点，适合制作T恤衫、文化衫等。第三节抗静电针织物的设计服装在穿着时因摩擦产生静电，特别是在干燥的环境中摩擦生电现象更为显著。而常规化学纤维属绝缘材料，后加工因摩擦产生静电，电荷不易逸散，制成成品后因静电荷的积聚使织物易沾污吸尘；缠裹身体产生粘附不适感；较高的静电压可对人体产生电击，并引起电子元件损坏，静电放电产生的电磁辐射会对各种电子设备、信息系统造成电磁干扰。随着工业生产的发展，静电引起的着火爆炸事故时有发生，许多种不同物体之间的摩擦；液体物质的流动与雾化；高压气体、水蒸气、液化气以及气流输送和滤尘系统；不同物质粉尘的积集与漂移，均能产生静电。防止静电的途径是抑制静电的产生和加快静电荷的逸散速度，产生静电后，静电的消除主要采用电晕放电和静电泄露等方式，消除衣服及人体带电。其过程为如下步骤：织物因摩擦而带上静电；织物（带电体）中产生的电荷向导电纤维汇集，导电纤维中诱发了与织物上电荷符号相反的电荷；导电纤维附近诱发产生静电，使其周围的空气受此电场的作用而电离；电晕放电产生的正负离子与织物所带电荷相反的离子向织物移动，与织物所带电荷中和，从而消除静电。各种织物的电荷半衰期与表面比电阻的对数关系，是直线关系，表面比电阻越大，半衰期越长。因此，如果把纺织材料的表面比电阻降低到一定程度，静电现象就可以防止。抗静电针织物是指具有能将针织物在服用过程中所产生的静电迅速移走功能的针织物。目前抗静电功能针织物主要是通过三种方法获得：A、利用抗静电整理剂对纤维、纱线或针织物进行抗静电整理。抗静电剂分子中含有亲水基，可吸附空气中的水分子，从而提高产品的吸湿性，降低其表面的电阻率，从而加速这些产品表面电荷的逸散，达到抗静电的目的。缺点是产品的抗静电耐久性差。B、在合成纤维聚合或纺丝时，在高聚物中引入亲水单体或聚合物；也可利用复合纺丝法生产出外层具有亲水性的复合纤维，从而增加合成纤维的吸湿性，降低纤维的表面比电阻率，达到抗静电的目的。它提高了产品的抗静电耐久性。C、利用导电纤维生产的抗静电纺织品，通过电晕放电来中和纺织品表面所产生的静电荷，达到消除静电的目的。前两种方法的抗静电作用都是通过提高纤维或针织品的吸湿性，降低产品的表面比电阻，加速产品表面电荷的逸散来获得，对于相对湿度较大的环境使用的产品，可以获得较好的抗静电效果。而对于相对湿度较小的环境使用的产品，不能获得良好的抗静电效果。第三种方法的抗静电效果可以不受使用环境的影响，即使在干燥的环境中使用，也能获得良好耐久的抗静电效果。导电纤维开发抗静电针织品的方法一、设备的选用单面四针道大圆机筒径：762mm机号：E24路数：96路（一）导电纤维的选用导电纤维主要分为四大类：金属系导电纤维：利用金属的导电性能，将金属材料纤维化或采用喷涂法，直接将金属材料喷涂在纺织纤维的表面上而制得的一种导电纤维，如不锈钢、铜、铝等。炭黑系导电纤维：将炭黑与成纤高聚物混合纺丝或采用涂层法，在纺织纤维的表面涂上炭黑等方法而制得的导电纤维。二、原料的选用导电型金属化合物导电纤维：利用铜、银、镍和镉等金属的硫化物或碘化物所具有的导电性，使其与成纤高聚物进行混合纺丝，或通过吸附法及化学反应，使金属化合物附着在纺织纤维表面而制得的导电纤维。高分子导电纤维：用聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩等高分子高聚物所具有的导电性，使其与成纤高聚物进行混合纺丝，或通过吸附法及化学反应，使金属化合物附着在纺织纤维表面而制得的导电纤维。上述四种导电纤维中，炭黑系列导电纤维具有使用方便，不易受摩擦、弯曲、洗涤、化学物质等作用的影响，抗静电的耐久性好，可靠性高，对生产的适应性强等特点，在纺织领域得到比较广泛的应用。产品设计选用炭黑系列导电纤维作为导电材料进行设计。将导电纤维与13tex的涤棉混纺纱并捻合股后上机编织主体原料选用21tex的65/35涤棉混纺纱三、组织设计在抗静电针织物中，导电纤维可以不同的方式编织进基本组织中。有些可以将导电纤维完全隐藏在针织物中而不外露，有些可以部分或全部外露，由导电纤维的用量决定抗静电效果。因此，可以根据针织物用途的不同，设计出不同的组织结构，使导电纤维以不同的方式、不同的比例编织到地组织中。（一）导电纤维隐藏型采用添纱编织工艺，以导电纤维为添纱、涤棉混纺纱为地纱，采用纬平针或罗纹为基本组织。采用一定的工艺使添纱不显露在织物的工艺正面。如：纬平针组织编织时使导电纤维的垫纱横角和垫纱纵角都大于涤棉纱，导电纱线的给纱张力大于涤棉纱；采用罗纹组织编织时，导电纤维只在针盘上进行添纱编织。可以使导电纤维隐藏在基本组织中，不影响外观。针织物中所用导电纤维的比例，可以根据需要进行控制。（二）导电纤维外露型采用衬垫组织，让导电纱以衬垫纱的形式，在某些针上形成集圈，在另外一些针上形成浮线。根据导电性的要求，可以隔1路、2路等方式衬入。第二章变换组织类产品与设计(二)粗细针距织物织物结构为两面派类型，但下针筒的针距是上针盘的一倍甚至几倍，下针采用较粗的纱线而上针采用较细的纱线编织，结果织物正面的横密要小于反面。织物正面呈现粗犷的纵条，反面较平滑细密。织物正反面横密比为1：2，纵密比为1：1织物正反面横密比为1：4，纵密比为1：2(三)集圈织物1、华夫格织物由于两面具有华夫饼干表面那种凹凸小方格外观而得名。一个完全组织由六路完成。在纵行方向每3针中抽去一针，抽针处产生凹条，另2针成圈和集圈处形成凸条。在横列方向由于集圈悬弧力图伸直将转移纱段给与其相连的线圈使后者变大，从而使这两个横列凸出，全部成圈的横列的线圈凹进，在织物两面呈现凹凸小方格外观。一个完全组织8路，连续3路在上针或者下针集圈，所以织物的凹凸效应比六路华夫格要明显。2、蜂窝布：采用14.8tex棉纱和20tex涤纶中空纱，在E24的双面2+4针道圆纬机上编织，可做外衣。编织工艺：某些下针未封闭的集圈悬弧力图伸直，将与之相连的上针线圈向两侧推，使它们之间产生蜂巢，蜂巢的长度与连续集圈次数成正比。（四）皱纹织物编织工艺：下针每路编织一个线圈横列，而上针两路才编织一个线圈横列，即下针编织的正面横列数是上针编织的反面横列数的一倍；而且正面每隔9个横列才与反面通过集圈连接一次，每10针中只有1针连接，正反面之间连接点少，未连接区域成架空状；织物下机后织物反面收缩，从而使正面呈现皱纹状外观。（1）图为正面意匠图，图（2）为编织图。正面线圈根据图（1）的意匠图编织而成。这种罗纹复合组织，是有些下针连续几次不参加编织，另一些下针则连续多次参加编织。因此，在织物上线圈的线圈指数则不同。线圈指数大的线圈形成大线圈，浮于织物表面；线圈指数小的线圈则呈凹状。由于大线圈在织物上分布不规则，故在织物上形成不同层次的绉状，使织物具有很强的立体绉纹效应，故有双面乔其纱之称。（五）绗缝织物1、通过线圈形成绗缝在上下针分别进行单面编织而形成的夹