張曉會(huì)　馬丕波　繆旭紅

江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心，江蘇 無(wú)錫 214122

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超大隔距經(jīng)編間隔織物的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用*

張曉會(huì)馬丕波繆旭紅

江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心，江蘇 無(wú)錫 214122

摘要：介紹超大隔距經(jīng)編間隔織物的定義、成形技術(shù)和編織原理，并與傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物進(jìn)行對(duì)比；同時(shí)，結(jié)合經(jīng)編間隔織物的發(fā)展前景，重點(diǎn)闡述超大隔距經(jīng)編間隔織物在醫(yī)療救護(hù)、運(yùn)動(dòng)娛樂(lè)和國(guó)防軍事等領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：超大隔距， 經(jīng)編間隔織物， 開(kāi)發(fā)， 應(yīng)用

超大隔距經(jīng)編間隔織物具有優(yōu)異的性能和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，是紡織領(lǐng)域相對(duì)較新的一個(gè)發(fā)展方向。常見(jiàn)的經(jīng)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(jié)構(gòu)織物。經(jīng)編間隔織物也因此種特殊的空間結(jié)構(gòu)成為了一種具多功能性的織物[1]。傳統(tǒng)經(jīng)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(lǐng)域都不能達(dá)到應(yīng)用要求，因此，生產(chǎn)具有超大隔距的經(jīng)編間隔織物以滿(mǎn)足物理性能及功能等方面的特殊要求，是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1超大隔距經(jīng)編間隔織物

1.1傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物

經(jīng)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(jīng)編機(jī)被廣泛用于剖幅毛絨的生產(chǎn)；后來(lái)，人們將剖幅毛絨的連接線換成單絲，且不再將其剖開(kāi)使用，這便得到了現(xiàn)有的經(jīng)編間隔織物[2]。

經(jīng)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(shí)也與織物的組織結(jié)構(gòu)及后整理工藝等有關(guān)。此外，間隔絲還存在彎曲現(xiàn)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(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)設(shè)備上可生產(chǎn)出隔距在0.3～65.0 mm的經(jīng)編間隔織物(圖1)。

圖1　傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物

1.2超大隔距經(jīng)編間隔織物

目前，成品厚度在150.0 mm以上的經(jīng)編間隔織物被稱(chēng)為超大隔距經(jīng)編間隔織物(圖2)，其隔距與傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物存在一定的差別。本文涉及的超大隔距經(jīng)編間隔織物的隔距是在織造完成后進(jìn)行充氣，間隔紗被撐開(kāi)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(nèi)滿(mǎn)足不同織物的厚度要求；而傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物的隔距是在織造過(guò)程中因單絲的支撐作用而直接形成的。故超大隔距經(jīng)編間隔織物在傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物的性能基礎(chǔ)上，強(qiáng)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(guò)濾性[3]，因此，對(duì)加長(zhǎng)的間隔絲材料的抗倒伏性提出了更高的要求。超大隔距經(jīng)編間隔織物具有極好的物理性能，其在農(nóng)用、防護(hù)用、醫(yī)用等領(lǐng)域有著極廣泛的應(yīng)用，它還是制備軍用浮橋、氣墊船、無(wú)支架帳篷等的理想材料。

圖2　超大隔距經(jīng)編間隔織物

2超大隔距經(jīng)編間隔織物的編織

2.1原料

傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物的上下表面層主要起連接和穩(wěn)定間隔層的作用，其可使織物在受到?jīng)_擊或壓縮等外力作用時(shí)，間隔層穩(wěn)定、不倒伏[4]。上下表面層對(duì)原料沒(méi)有特別的要求，且一般為單絲。生產(chǎn)時(shí)，常采用比間隔紗粗的復(fù)絲織造表面層，以防止間隔紗外露。有時(shí)，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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(jīng)編間隔織物使用的間隔紗相較于傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物存在極大的不同。前者所用間隔紗通常為復(fù)絲，以滿(mǎn)足充氣時(shí)易伸展的特點(diǎn)。且復(fù)絲多選用化纖，如滌綸、錦綸等，一般不選擇有彈性的紗線。復(fù)絲原料可與表面層原料相同或不同。

2.2編織技術(shù)

傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物由普通經(jīng)編雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)編織而成，即兩個(gè)系統(tǒng)的紗線分別在前后兩個(gè)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(gè)針床上運(yùn)動(dòng)，以連接上下表面層。傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物在織造時(shí)，可通過(guò)調(diào)整前后兩個(gè)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(jīng)編機(jī)不能滿(mǎn)足超大隔距經(jīng)編間隔織物的生產(chǎn)，可通過(guò)研究大隔距雙針床經(jīng)編機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)，并應(yīng)用新技術(shù)，開(kāi)發(fā)適用于超大隔距經(jīng)編間隔織物生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)精度高、實(shí)時(shí)性好、運(yùn)行平穩(wěn)的電子送經(jīng)、橫移、成圈和牽拉機(jī)構(gòu)，為超大隔距經(jīng)編間隔織物的生產(chǎn)提供裝備支持。

超大隔距經(jīng)編間隔織物的編織成形技術(shù)主要包括上下表面層織物的結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)可以完全相同，也可以完全不同。常用的表面層結(jié)構(gòu)有具有魚(yú)鱗效應(yīng)的結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)、網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)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(shí)，使用不同粗細(xì)的紗線可調(diào)節(jié)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(jīng)編間隔織物的編織原理與傳統(tǒng)經(jīng)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(guò)程中間隔紗的送經(jīng)量相關(guān)。間隔紗的送經(jīng)量越大，上下表面層之間的間隔紗長(zhǎng)度越長(zhǎng)，充氣時(shí)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(jīng)編間隔織物的應(yīng)用

3.1醫(yī)療衛(wèi)生用品

超大隔距經(jīng)編間隔織物耐久性好，可循環(huán)使用，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，厚度調(diào)節(jié)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(jìn)一步提高，可用作醫(yī)用氣墊床(圖4)、輪椅座墊、包扎固定和功能康復(fù)用品等。如，用作手術(shù)臺(tái)墊和病床墊時(shí)，超大隔距經(jīng)編間隔織物能在厚度上適應(yīng)不同患者的需求，透氣透濕性好，能調(diào)節(jié)人體周?chē)h(huán)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(tǒng)經(jīng)編間隔織物與泡沫座墊，超大隔距經(jīng)編間隔織物座墊可避免人體因久坐而造成的局部發(fā)熱，減緩潮濕的感覺(jué)[7]。

圖4　醫(yī)用氣墊床

3.2運(yùn)動(dòng)及娛樂(lè)用品

超大隔距經(jīng)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(diǎn)，加之輕量化和三維立體結(jié)構(gòu)便于安裝等優(yōu)勢(shì)，其在運(yùn)動(dòng)和娛樂(lè)項(xiàng)目中應(yīng)用前景廣闊，如充氣沖浪板(圖5)、無(wú)支架帳篷、帳篷用床墊(圖6)等。使用時(shí)，只需向夾層中充氣便可使其膨脹到所需的厚度；不使用時(shí)，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(nóng)業(yè)綠化用品

上下表面層分別采用密實(shí)和網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的超大隔距經(jīng)編間隔織物可制成墊子，在地勢(shì)復(fù)雜區(qū)域或屋頂供綠化使用。密實(shí)結(jié)構(gòu)可保持土壤的溫濕度，防止水土流失；網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)可使苗木接受到充足的陽(yáng)光，減小苗木的橫向生長(zhǎng)范圍，同時(shí)又不限制苗木的枝葉高度[8]。利用超大隔距經(jīng)編間隔織物制成的農(nóng)業(yè)灌溉水箱(圖7)，質(zhì)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(yùn)輸過(guò)程中因質(zhì)量和體積而增加的成本。

圖7　農(nóng)業(yè)灌溉水箱

3.4救護(hù)用品

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

圖8　充氣救護(hù)墊

此外，超大隔距經(jīng)編間隔織物還可用于制作大型輪船上的救生艇(圖9)?？焖俪錃夂竽芰⒓词褂茫諝忉尫藕罂烧郫B存放，這有利于增加輪船上攜帶救生艇的數(shù)量，提升危急時(shí)刻的獲救率。

圖9　充氣救生艇

3.5國(guó)防軍事用品

輕質(zhì)高強(qiáng)的超大隔距經(jīng)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(jīng)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(chǔ)上得到了優(yōu)化，并強(qiáng)化了抗壓性和回彈性。軍用浮橋在未充氣時(shí)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(shí)，通過(guò)充氣可獲得中空的立體結(jié)構(gòu)，使間隔紗直立，此時(shí)鋪于河流或沼澤之上可方便車(chē)輛或軍隊(duì)通過(guò)。

超大隔距經(jīng)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可滿(mǎn)足對(duì)平穩(wěn)的要求；同時(shí)，表面層選用強(qiáng)度和耐磨性能較好的材料，可延長(zhǎng)沖鋒舟和浮橋的使用壽命。

4總結(jié)與展望

超大隔距經(jīng)編間隔織物與傳統(tǒng)經(jīng)編間隔織物相比，厚度可調(diào)范圍更廣，性能優(yōu)異，能滿(mǎn)足更多方面的要求；采用樹(shù)脂浸漬、涂層、層合等復(fù)合工藝，可增強(qiáng)超大隔距經(jīng)編間隔織物的性能；此外，超大隔距經(jīng)編間隔織物生產(chǎn)工藝高效，織物可循環(huán)使用，廢棄后可降解，低碳環(huán)保；但超大隔距經(jīng)編間隔織物在成形性能等方面還與傳統(tǒng)產(chǎn)品存在一定的差距。相信隨著編織技術(shù)的成熟和間隔織物模壓成型技術(shù)的完善，超大隔距經(jīng)編間隔織物的應(yīng)用前景會(huì)越來(lái)越廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 倪曉超.對(duì)經(jīng)編間隔織物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的探討[J].山東紡織科技,2010，51(1):30-32.

[2] 陳惠蘭,陳濟(jì)剛.拉舍爾經(jīng)編雙針床間隔織物[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,1997，15(1):34-36.

[3] 夏風(fēng)林.經(jīng)編間隔織物的抗壓回彈性研究[J].紡織學(xué)報(bào),2003,24(4):338-340.

[4] 陳振洲.產(chǎn)業(yè)用經(jīng)編間隔織物編織技術(shù)研討[J].紡織學(xué)報(bào),1999,20(5):303-305.

[5] 李大俊,蔣高明.經(jīng)編間隔織物在醫(yī)療和保健領(lǐng)域的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2003,21(10):20-23.

[6] 葉曉華，胡紅，馮勛偉.經(jīng)編間隔織物的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)前景[J].針織工業(yè),2005(2):1-2.

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

[8] 蔣高明.經(jīng)編間隔織物開(kāi)發(fā)與應(yīng)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(jiǎn)介：張曉會(huì)，女，1994年生，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)楫a(chǎn)業(yè)用針織結(jié)構(gòu)及性能研究 通訊作者：馬丕波，E-mail: mapibo@jiangnan.edu.cn

中圖分類(lèi)號(hào):TS181.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004-7093(2016)05-0034-04

*江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新項(xiàng)目(BY2014023-34)