竹纤维性能研究及针织内衣产品的开发毕业论文.doc

目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论1第一节 前言1第二节 竹纤维研发的前景1第三节 研究竹纤维的目的和意义2第二章 竹纤维的分类、结构与性能2第一节 竹纤维的分类2一、竹原纤维3二、竹浆纤维3三、竹炭纤维3第二节 竹纤维的形态结构3第三节 竹纤维的化学组成6第四节 竹纤维的化学结构6第五节 竹纤维的性能7一、竹纤维的吸湿放湿性能的概念与特点7二、竹纤维的力学性能8三、纤维拉伸性能9四、纤维的卷曲性能9五、竹纤维的抗菌性能10六、竹纤维的防臭性能11第三章 圆机针织内衣产品及其工艺流程12第一节 无缝针织的发展12第二节 无缝内衣针织圆机的结构及其编织原理12一、无缝内衣针织圆机的主要机构12二、编织机件及工作原理13三、选针装置及工作原理14四、三角装置及工作原理15第三节 无缝内衣机程序设计16一、图形设计16二、工艺程序设计17三、程序设计方法18第四章 针织内衣设计与开发18第一节 设计背景18第二节 设计的目的和意义19第三节 针织内衣设计原则及其内容20一、针织内衣设计原则：20二、针织设计的主要内容:20第四节 款式和花型设计22第五节 成型与组织搭配23一、组织结构设计23二、针织内衣24三、上机参数选择25第五章 竹/棉混纺针织内衣的染整工艺26第一节 成形针织内衣的前处理26一、前处理目的26二、前处理工艺26三、后整理27致 谢30参考文献31竹纤维性能研究及针织内衣产品开发摘 要本课题主要从竹纤维的结构和性能，织物组织结构与设计，柔软整理工艺，以及产品设计等方面进行了探讨与研究。结果表明，竹纤维具有吸湿透气、柔软舒适、抗菌防臭等良好的卫生保健功能。在此基础上，根据所选原料和产品用途，在无缝内衣机上开发了无缝内衣产品，通过反复的设计和程序调试，确定了科学合理的编织工艺参数。在后整理方面，采用氨基改性有机硅柔软剂对织物进行柔软整理，得出了最佳柔软整理工艺，此方法消除了以往评价中人为因素的影响，使评价结果更加客观准确。在此基础上提出了竹纤维无缝内衣的进一步研究开发方向。关键词 竹纤维/组织结构/产品设计/柔软整理BAMBOO FIBER PROPERTIES AND KNITTINGUNDERWEAR PRODUCT DEVELOPMENTABSTRACTThis subject mainly from the structure and properties of bamboo fiber and fabric structure and design, soft finishing technologies, and product design are discussed and research. The results show that the bamboo fiber has air permeability, soft and comfortable, deodorant antibacterial and good health care function. On this basis, according to the selected raw material and product use, in the seamless underwear on the seamless underwear product development, through repeated design and program test, determined the science reasonable weaving process parameters. In the finishing, USES the amino modified organic silicon to fabric softener soft arrangement, concludes that the best soft finish technology. The method to eliminate the previous assessment of the effect of artificial factor, which made the assessment more accurate. Based on this, advances the bamboo fiber seamless underwear of further research the development direction.KEY WORDS Bareboo Fibre,organization, product design, soft finishing第一章 绪论第一节 前言竹纤维取决于竹子，竹子生长十分广泛，栽种23年即可成林砍伐。而中国是世界上竹类植物的起源地和分布中心之一，是竹资源最丰富的国家，被誉为“竹子王国”。竹子生长需要“也宜阴雨也宜晴”的气候，所以我国东西南地区最适宜栽培和生长竹类植物。目前，我国自然竹林面积约500多万公顷，每年可砍伐的毛竹达5亿6亿根，年产各类中径、小径竹材450多万吨，为我国工农业生产和文化事业的发展提供了大量的原料。其中，毛竹林面积约占全国竹林总面积的60%，福建湖南江西浙江四省的毛竹林面积约占全国毛竹林面积的80%。丰富的竹资源使我国发展竹纤维产业具有较强的资源优势1。随着人们生活水平的提高，生态纺织品在全球范围内日益受到关注，绿色消费也逐渐成为纺织品的主导消费模式。就纺织品的发展而言，新型纤维的开发将转向取材于价格低廉、储量丰富的自然资源。就竹子的自然资源和生长环境而言，竹纤维是一种值得研究开发的新型绿色纤维，它是加工生态纺织品的理想素材。第二节 竹纤维研发的前景现代设计的过度商业化，改变了人们的生活模式和价值观念，在促进人类社会发展进步的同时，也加速了资源、能源的消耗，对地球的生态环境产生了巨大的破坏。当更多的人们开始意识到环保问题,它是一个热的趋势，绿色是一种时尚。竹纤维等许多环保材料被认为是为服装面料代替传统的棉花1。消费倾向于适度、无污染、利于环境保护的产品，对日常必需品服装的要求由传统的实用性、耐用性、美观性，趋向于环保性、安全性、保健性、舒适性。多年以来，在纺织品所用材料方面，开发环保“绿色纤维”已成为各国科学家不懈努力的目标。从国际市场发展趋势看，加快纺织环保纤维、环保纺织品、环保染料、环保助剂等研究开发，满足人们更高层面需求的关键手段之一。作为新时代的产物，竹纤维的出现极大的满足了人们的需求。目前发展传统的纺织行业，多以棉、毛、麻、化纤等做为原材料，多年来一直拘泥于这一种形式，严重制约了中国家纺市场的发展。随着人们生活水平的提高和环境的改变，竹纤维的出现是对传统纺织品的革命。竹纤维，以健康为新鲜的消费诉求，唤醒了消费者新一轮的消费热情，并且将内衣市场，床上用品市场、竹凉席市场、家居服饰市场.毛巾市场等归并一体，实行多元化开发。竹纤维产品没有保质期，人人都需要，是重复消费品，且运营资本较小，投入可大可小，销售技术含量低，便于操作，市场风险较小。随着人们对健康、生态、环保等理念的不断追求，竹纤维产业具有良好的消费增长空间和广阔的发展前景。在竞争激烈、前景广阔的服装市场，一味的因循旧制只会限制了更多成功的机会。而竹纤维这种以生态产品立足的绿色产品品牌，跳出了传统家纺恶性竞争，另辟蹊途径的做法，将成为未来家纺业新的产值增长点。竹纤维面料作为二十一世纪最具有发展前景的健康面料，是一种真正的亲肤产品，有着其它产品不可替代的特殊属性以及优越性。第三节 研究竹纤维的目的和意义随着经济社会的发展，人们渴望回归大自然，环保和保健意识愈来愈强。因此开发、利用绿色环保产品，已经成为一种流行趋势。竹纤维就是在这样的背景下，是继大豆蛋白纤维之后又一种我国自主研发成功并投入生产的新型纺织材料。它保持了竹子原有的抗菌、抑菌作用，同时也具有吸湿透气性好、手感柔软、织物悬垂性好、抗紫外线效果好，易打理，染色性能优良、耐磨、不起毛球、水洗后易干、尺寸稳定性良好等特性2。竹纤维还具有天然抗菌性，有较强的抗菌防臭功能。本课题就是着眼于竹纤维的这些特性，开发出的针织产品内衣，使其具有良好的透气性，抑菌防臭以及手感柔软等优点。第二章 竹纤维的分类、结构与性能第一节 竹纤维的分类目前，纺织用竹纤维按照加工方法的不同，分为竹原纤维、竹浆纤维和竹炭纤维三大类。一、竹原纤维竹原纤维又称天然竹纤维、原生竹纤维，有的学者认为天然竹纤维属于麻类，称之为竹麻纤维，较多的报道中成为竹纤维，这与竹浆纤维容易混淆。竹原纤维是将天然的竹材，通过机械、物理方法和生物技术去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，从竹材中直接分离出来的纤维。二、竹浆纤维竹浆纤维集天然的竹纤维素纤维与再生的竹纤维素纤维的优点于一身。它与竹原纤维一样，同样具有较好的生态性、吸湿性、透气性、抗菌性。竹浆纤维制取中消除了竹原纤维刚性大、硬挺等缺陷，获得手感柔软、光泽亮丽的纤维。竹浆纤维制取中纤维素的结晶区、结晶度随之减小，纤维的物理性能也发生改变，纤维的吸湿性、透气性仍然较强。竹浆纤维制取中只要采用科学的工艺处理，抗菌物质不被破坏，它仍永久性的吸附在纤维素大分子链上，竹浆纤维仍然显示出较好的抗菌性。因此，本文中针织内衣开发中所选用的原料就是竹浆纤维。三、竹炭纤维竹炭纤维是化纤或者合成纤维在纺丝过程中加入竹炭粉末乳浆或竹炭母粒制成的纤维。竹炭纤维也是一种功能型纤维。目前产品有竹炭粘胶纤维、竹炭聚酯纤维、竹炭丙纶、竹炭涂层织物等。由于竹炭纤维纺织品吸湿性强，能保持室内干燥；能吸收异味，吸附甲醛类化学物质散发的有害气体，净化车内、室内空气，使空气清新；竹炭纤维制品保健功能强，穿着干爽、舒适，能促进血液循环，消除疲劳，具有安神等作用。竹炭纤维开发出的环保性保健纺织品用途极广。第二节 竹纤维的形态结构竹组织的示意图见图2-1。毛竹的横截面如图2-2所示，放大后的维管束如图2-3所示。 图2-1 毛竹组织的示意图图2-2 截面图图2-3 维管束竹纤维的截面和表面形态可用扫描电子显微镜和光学显微镜观察。有图2-4和图2-5可知，天然竹纤维截面呈扁平状，纤维中间具有孔洞；经等离子刻蚀后的截面并未表现出形态结构的差异，说明天然纤维无皮芯层结构。竹纤维中细长的空洞和表面的沟槽决定了竹纤维具有优良的吸湿性和放湿性。有图2-6和图2-7电镜照片可见，竹浆纤维的截面与粘胶纤维的相似，呈现多边形不规则状，皮芯层结构不明显，纤维表面有沟槽。竹纤维形态结构的特征的形成受各种因素的影响。竹种、生长期和地域都是影响竹纤维形态结构的因素。导致这种现象是因为竹纤维及其伴生物成分发生变化，竹纤维素结晶态和非结晶态发生了变化，纤维的长度、细度、密度都发生了变化，纤维细胞壁及纤维横截面空隙随着生长期延长、竹茎部位不同的发生了变化，这就是竹纤维多环形网状结构、微结构发生了变化。这证明竹纤维结构形成也存在不匀性和不一致性。所以，在制取竹原纤维或竹浆纤维时，欲保证纤维性能良好、均一、稳定、选材很关键，竹原纤维的取材选料比竹浆纤维显得更重要。 图2-4 截面图（500倍） 图2-5等离子刻蚀后截面图（1500倍） 图2-6纵向图（1000倍） 图2-7纵向光学显微镜图片（400倍） 图2-8截面图（1500倍） 图2-9纵向图（2000倍）第三节 竹纤维的化学组成竹纤维的主要组成物质是纤维素，其余为半纤维素、木质素、果胶、矿物质等伴生物。1、竹纤维素。竹纤维素是一种碳水化合物，是竹纤维生长过程中由二氧化碳和水经过光合作用而形成的。2、木质素。木质素沉积于细胞壁，主要为对羟基苯丙烷、邻甲氧基苯丙烷、4-羟基-3,5-二甲氧基苯丙烷构成的三维网状高分子化合物。3、多缩戊糖。竹纤维中多缩戊糖含量较高。它是以多缩戊糖为主，还有多缩己糖和多缩醛糖等的混合物。4、果胶。果胶是一种水溶物。果胶含量多会妨碍竹纤维的毛细管作用，使纤维失去良好的芯吸能力。5、含氮物质。这些物质的存在，在不同程度上会影响竹纤维的抗菌、抑菌效能。6、灰分。这些物质存在，在不同程度上会影响竹纤维的力学性能及染色性能。第四节 竹纤维的化学结构竹纤维本身就是纤维素，是一种天然高分子化合物多糖物质。其大分子结构式为：图2-10 大分子结构式每个纤维大分子是几个葡萄糖剩基彼此以1-4苷键联结而成，即主价键（C-O-C）相连接的。所以，纤维素大分子的基本连接是葡萄糖剩基，在大分子结构式中为不对称的六环结构，也称氧六环。相邻两个氧六环彼此的位置扭转180，依靠苷键连成一个重复单元，即大分子单元结构是纤维素双糖。括号外的数字表示纤维素的聚合度，说明组成纤维素大分子的基本链节葡萄剩基的数目。每个基环中含有3个醇羟基，分别在2、3、6 位碳原子上，醇羟基能进行一系列酯化、醚化、氧化及取代等反应，而其中伯醇羟基化学性质最活泼，仲、季醇羟基则依次次之。竹纤维素大分子的官能团是羟基和苷键，羟基是亲水性基团，使竹纤维具有一定的吸湿能力；而苷键对酸敏感，所以竹纤维比较耐碱（浓度低的碱）而不耐酸。此外，纤维素大分子中氧六环之间距离较短，大分子间羟基的作用又较多，所以纤维素大分子的柔曲性较差，是属于较僵硬的线型大分子。竹纤维的表现为比较刚硬，初始模量较高，回弹性较差。第五节 竹纤维的性能一、竹纤维的吸湿放湿性能的概念与特点（一）竹纤维的吸湿、放湿概念 竹纤维在含水较少的情况下，放置在相对湿度较高的空气中，则纤维从空气中吸入水分，这一现象称之为吸湿；反之，称之为放湿。这种吸湿放湿的特性，称为竹纤维的吸湿性能、放湿性能。（二）竹纤维吸湿、放湿性能特点竹纤维吸湿、放湿性能是竹纤维的独特性能，优于大多数纺织纤维。竹浆纤维在标准状态下的回潮率为12%，与普通黏胶纤维的回潮率相近。在36、相对湿度95%时，竹浆纤维的回潮率可达到45%；吸湿速度特别快，回潮率从8.75%上升到45%，仅需6小时。普通粘胶纤维在相同条件下，需用8小时以上。由于竹纤维最初吸湿、放湿速率快的特点在人体开始发汗的短时间内水分转移量最高，使人们有舒适、凉爽之感。因此也更适宜做贴身衣服。不同纤维的吸湿放湿曲线分别如图2-11。图2-11 吸湿放湿曲线亲水性纤维在干的状态时，在纤维中的非结晶区或结晶区的界面间，纤维大分子链上亲水基团相互形成较多的横向结合氢键。当大气中水分子进入分子结构时要克服横向结合键，而当水分子一旦离开时，由于原来的纤维分子间距离很近，很容易重建横向结合键，因此，大气中的水分子进入分子结构较困难。而对湿结构状态来说，水分子由纤维内向外散逸后，因纤维分子间距离较大，再重建纤维分子间的结合键要比大气中水分子重新进入逸出水分子的位置要困难得多3，所以，这三种纤维放湿时的平衡回潮率均大于吸湿时的平衡回潮率。在吸湿开始时，由于大气中较高的蒸汽压力，水分子进入试样使回潮率增加，同时放出热量，温度上升。由于竹浆纤维回潮率高,吸湿性能好，所以在吸湿过程中产生的吸湿积分热高3。在相同大气条件下，吸湿后所需散热时间长，因此达到吸湿平衡所需时间较长。放湿时也一样。图2-11 的吸放湿曲线较清楚地反映了这一点。对于竹原纤维和苎麻纤维，因回潮率相近，达到吸放湿平衡的时间也无明显差异。二、竹纤维的力学性能纺织纤维在纺织品加工和使用过程中，经常会受到各种外力作用而产生变形，甚至破坏，因此，要求纤维具有一定抵抗外力作用的能力，而纤维力学性能正是这种能力的体现，也是纤维品质检验的重要内容，它具有重要的技术意义和实际意义。表2-1 竹纤维与黏胶的对比纤维断裂强力/cN断裂伸长/%初始模量cNdtex-1断裂比功cNdtex-1竹纤干态4.3724.4022.700.39湿态1.9523.406.300.17黏胶干态4.3723.4032.900.42湿态2.0723.608.700.19从表2-1可知，竹浆纤维干态与湿态相比，其断裂强度、断裂伸长率、强力、强度、初始模量、断裂比功等性能在湿态下均在下降，湿态时，强力、断裂比功下降50%以上，初始模量下降70%以上。竹纤维湿态时断裂伸长率较大，这意味着织物在小负荷下容易变形，尺寸稳定性差，织物免烫性差，影响到服装保形性和服用性能。三、纤维拉伸性能纤维的拉伸性能主要以断裂强度、断裂伸长率、断裂比功和初始模量几个指标来衡量。再生竹纤维、Tencel纤维和普通粘胶纤维的拉伸性能如表2-2所示。由表2-2可见，三者差异较大：Tencel纤维干湿态的强度、初始模量均较后两者大，而断裂伸长率、断裂比功偏低；一般来说，随着纤维结晶度、取向度的增加，纤维的强度、初始模量均会提高，而断裂伸长率则相反4。表2-2 纤维的拉伸性能式样名称断裂强度（cNdtex-1）断裂伸长率%断裂比功/（cNdtex-1）初始模量/（cNdtex-1）干态湿态干态湿态干态湿态干态湿态再生竹纤维2.362.1234.9422.450.490.2842.1537.38普通黏胶2.542.1931.3923.320.480.3139.5137.41Tencel纤维3.203.1711.7511.280.220.2076.7771.27从表2-2中可以发现，再生竹纤维与普通粘胶纤维相比，干态时，其断裂强度较低，而伸长率较高，属于低强高伸型纤维。它经短时间的水浸润后，再生竹纤维拉伸性能的受损程度较普通粘胶纤维的大。这与纤维的内部分子结构、聚集态结构以及表面形态结构均有关系，再生竹纤维具有较低的取向度，结晶度也不高，这是其易断裂易伸长主要原因之一5；因此，再生竹纤维在加工和使用过程中同普通粘胶纤维均需注意：防潮防湿，不能经受剧烈的机械作用和水作用。四、纤维的卷曲性能纤维的卷曲性能与纤维间的抱合力以及摩擦力有关，因此，直接影响了纤维的可纺性。同时，该性能还与纤维弹性以及纤维集合体的膨松度有关，良好的卷曲性能可以使织物柔软丰满，并具有良好的抗.皱性和保暖性等。纤维的卷曲性能常以卷曲率、卷曲残留率和卷曲弹性回复率等指标来反应。纤维的卷曲性能如表2-3所示。从表2-3中可知，再生竹纤维的卷曲率、卷曲残留率和卷曲弹性回复率均高于普通粘胶纤维。卷曲率较高，表明再生竹纤维的卷曲程度较大，适当的卷曲率可以提高纤维间的抱合力，从而提高了纤维的可纺性，但是，不能过大，否则会影响纤维的机械性能；卷曲残留率较高，这表明再生竹纤维卷曲受力后的耐久程度较好，卷曲牢度较好；卷曲弹性回复率较高，这表明再生竹纤维具有较好的卷曲回复能力，也进一步表明它具有较好的卷曲牢度。由此可推测，再生竹纤维的可纺性，及其织物的抗皱性和保暖性均较普通粘胶纤维的好。表2-3 纤维的卷曲性能性能指标曲卷率%曲卷残留率%曲卷弹性回复率%再生竹纤维24.3114.2259.31普通黏胶纤维16.829.4957.20五、竹纤维的抗菌性能竹子自身有抗菌性，使其在生长过程中无虫蛀、无腐烂、无需使用任何农药。 在生产过程中，采用高科技工艺处理，使抗菌物质始终不被破坏，让抗菌物质始终结合在纤维素大分子上，因此，竹纤维织物经反复洗涤、日晒也不会失去抗菌作用。因为竹子的天然抗菌性，使纤维在服用上不会对皮肤造成任何过敏性反映，与在后整理过程中加入抗菌性的纤维织物有本质的区别。竹纤维具有天然的抗菌、抑菌性能，主要是由于竹纤维结构的细胞壁中含有一种名为“竹醌”或“竹沥”的抗菌物质，这些成分对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等菌种有抑制作用，因而对人体有保健功能。为验证竹原纤维、竹浆纤维的抗菌（抑菌）作用及其效果，按照美国纺织化学和染色协会标准AATCC 6538-2002，对竹原纤维、竹浆纤维、苎麻纤维、亚麻纤维进行测试，其结果见表2-4。表2-4 几种纤维抑菌功效的测试结果纤维抑菌率菌种竹原纤维苎麻纤维亚麻纤维竹浆纤维金黄色葡萄糖球菌99.098.7093.9094.50枯草芽孢杆菌99.7098.3099.8053.80白色念珠菌94.1099.8099.6085.10黑曲霉菌84.0053.30由表2-4可以看出，竹原纤维、苎麻纤维。亚麻纤维均具有较强的抗菌性，竹浆纤维也具有较好的抗菌性，其抗菌效果具有一定的广谱效应。竹纤维织物的抗菌实验结果见表2-5。从表2- 5可看出：竹纤维织物具有较强的抗菌作用。抗菌性试样表2-5 竹纤维织物抗菌性试验初期菌数18h后残存菌数抑菌活性值消菌活性值对照试样竹纤维布竹纤维织物1.11051.91072.71024.92.6棉织物1.21051.21081.21037.14.1六、竹纤维的防臭性能人体皮肤上的常有菌有防止其他微生物入侵，保护皮肤的作用，但也有分解本来无臭的汗液而产生汗臭的不良作用。来自外界附着在内衣上的微生物，均会污染内衣而产生臭气。臭气主要是蛋白质碳水化合物、高级脂肪酸等有机物被细菌等微生物分解产生的挥发性分子混合物。如脚臭的主要成分是外分泌腺分泌出来的废物被微生物分解为异戊酸；腋臭是微生物分解产生的壬酸。这些都会影响人们的生活，严重时还会对人体造成伤害。竹纤维具有天然的防臭性能，主要是竹纤维中含有叶绿素和叶绿素铜钠等防臭物质，这些防臭物质通过吸附臭味和氧化分解途径去除臭味。这些能起氧化作用的物质在H2O和O2体系中可发生光催化反应，产生超氧化物阴离子自由基，能和多种臭味物质反应，通过中和或水解作用，达到除臭效果。竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%72%；对酸臭的除臭率达到93%95%。日本学者对竹纤维织物除臭效果进行了对比试验，其结果表明竹纤维织物对酸臭和氨臭去除效果比棉织物的好得多。对比试验结果见表2-6。表2-6 对比试验结果除臭率试样对氨气的除臭率（%）对酸臭的除臭率（%）原试样试样1试样2原试样试样1试样2竹纤维布样757270979293棉纤维布样302826868278注：试样1为洗涤5次后，试样2为洗涤30次的除臭效果。竹纤维中除了具有天然的除臭功能外，还具有吸湿、导湿快，透气性好的性能，所以排汗快，使微生物的生存环境差，因而产生的臭气极少。第三章 无缝内衣圆机及其程序设计第一节 无缝针织的发展无缝针织的概念始于20世纪80年代，当时的生产设备主要用于袜子及针织衣物的工业化生产。意大利圣东尼公司首创的无缝内衣针织机自问世以来，在市场上一直深受欢迎，产品包括内衣、游泳衣、运动服、户外服装、家居便服、医疗服等，机型基本上都是单面机。2003年，圣东尼公司又研制出了无缝内衣双面针织机，该机具有针筒和针盘电子单针选针、移圈等功能，可以编织罗纹、凹凸提花、集圈、移圈等结构和花型的无缝内衣产品。无缝针织内衣机通过电脑程序控制一次加工成型，从纱线到成衣所需时间短、生产效率高，在内衣领域得到广泛使用，除内衣、内裤、文胸、泳装外，在运动服装、外衣等领域也有广阔的前景。无缝针织内衣和服装在国外已经风靡多年，我国在短短近几年中，无缝针织内衣机就超过了上万台，仅浙江义乌就拥有百余家无缝内衣生产企业和6000多台无缝针织内衣机，几乎全部为进1：3机型。其中，意大利圣东尼公司的SM8TOP2针织无缝内衣机最具代表性，该机在GRAPH6设计系统的基础上，将计算机无缝内衣的设计技术与SM8TOP2针织无缝内衣机的生产实践完美结合，为创造各种新的无缝内衣款式提供了非常有效的技术手段6。第二节 无缝内衣针织圆机的结构及其编织原理一、无缝内衣针织圆机的主要机构电脑无缝内衣针织圆机因机分单针筒和双针筒两类，可分别生产单面和双面无缝针织内衣。目前使用较多的是单针筒无缝内衣机。图3-1所示为意大利圣东尼公司的单针筒无缝内衣针织原机的整体结构。图3-1 无缝内衣机的示意图二、编织机件及工作原理无缝内衣机的编织机件主要有织针、中间片和选针片等。各成圈机件的结构如图3-2所示。（一）织针如图3-2（1）所示，无缝内衣机的织针有长、短两种针锺高度，主要为了使三角在机器运行过程中可以进出运动，从而实现三角的变换，进行不同织物结构的编织。在机器运行时，如果某一三角要进入工作，就必须先在短锺针的位置时进入一半，此时三角作用不到短锺针，而只能对长锺针起作用。待长锺针已经沿其运行时，再完全进入工作，使三角对长、短锺针都起作用。因此在使三角进入或退出工作时必须在程序中严格规定三角进出的角度，否则会发生撞针。无缝内衣机上的短锤针一般为织针总数的3/4，长锤针为织针总数的1/4。图3-2 无缝内衣机的编织与选针机件（二）中间片如图3-2（2）。中间片装在针筒上，位于织针和选针片之间，起传递运动的作用。中间片可将指针升高，从而进行相应的编制动作，也可将选针片压下，以便在下一个选针区进行选针。（三）选针片如图3-2（3）。选针片装在针筒上，位于中间片的下方。每片选针片上有一档齿，共有16片不同档齿的选针片，在机器上呈步步高排列，分别受相对应的16把选针刀片的控制，从而进行选针。选针刀片作用到的选针片不出来编织。三、选针装置及工作原理SM8TOP2型无缝内衣机采用8个成圈系统。每一个成圈系统有两个电子选针装置，如图3-3所示。每个选针装置有16把电磁选针刀片，每把选针刀片都受到一个双稳态电磁装置控制，可摆到高低两种位置。当某一选针刀片摆到高位时可将留同档齿的选针片压进针槽，使其片锺不沿选针片三角上升，故其上的指针不被选中。当某一选针刀片摆至低位时不与选针片片齿接触，选针片不被压进针槽，选针片片锺沿选针片三角上升，其上的指针被选中。双稳态电磁装置由计算机程序控制，可进行单针选针，因此花型的化宽和花高不受限制，在总针数范围内可随意设计。图3-3 选针装置四、三角装置及工作原理在SM8TOP2的机器上，每一路都有一个集圈三角、退圈三角、中间片三角和降针三角，其位置关系如图3-4所示:图3-4 三角装置各三角的作用如下：集圈三角：用于三角动作把针推到集圈高度。退圈三角：用于三角动作把针推至退圈高度。当集圈三角不在工作位置工作时，这些退圈三角不起作用。中间片三角：用于控制每一路第一个选针点，三角在集圈高度作用在中间片上，推高织针进入退圈位置（如果三角不工作，织针继续保持在集圈高度）。注意：在默认情况下，中间片三角总是在工作位置。降针三角：用于在每一路第一个选针点控制三角把织针从退圈高度压回到集圈高度（织针从退圈高度降到集圈高度，只能够吃到底纱）。成圈三角：用于打开或关闭成圈三角，为了创造特殊的针织效果。所有的三角有三个工作位置：位置A，三角不工作，不作用在织针上。位置B，半工作位置，三角只作用在被第一个选针器选中的长踵针上。位置C，工作位置，三角作用在所有被第一个选针器选中的针上。第三节 无缝内衣机程序设计圣东尼的内衣设计软件中，画图设计与程序指令的设定是分开的。目前使用的是由DINEMA公司设计的GRAPHIC6的软件版本，其中画图使用的是PHOTON，而程序编制使用的Q以SARS。下面以SMS-TOP2无缝内衣针织圆机的程序设计软件为例进行说明。一、图形设计进行图形设计时，首先进入Photon窗口。在Photon窗口中首先创建新的花型文件，花型文件有SDI，DIS，PAT三种类型。（一）SDI图SDI图为PHOTON软件中花型的基本形状图。这种格式的花型中使用的颜色为颜色条上除黑、绿、红、黄之外的颜色。针对织物中不同的组织结构选择不同的颜色，这些颜色并不能够被机器识别，使用这种格式的花型，必须将花型中的颜色与PAT小组织通过GALOISPLUS联合起来，生成可以直接使用并编码到机器上的DIS花型。使用SDI图可以方便以后的修改，而且可以用一个SDI的花型与不同的PAT组织或花型相联合，生成几个完全不同的DIS花型。通常SDI图的大小由织物的大小以及密度决定。（二）PAT图PAT图是用来表示一些组织结构的一个完整的组织循环图。PAT图中使用的颜色应该是机器能够识别的四种颜色（黑、绿、红、黄）。大小为所需要组织的最小循环。PAT图主要是在将SDI图转化为DIS图时，将SDI图中的某个颜色用PAT文件代替，从而产生新的DIS图。PAT图中所使用颜色表示的是选针器不同的工作方式:黑色表示两个选针器都不选针起来编织，即两个选针器处都做浮线。绿色表示第二个选针器选针编织，而第一个选针器不选针编织，即第一个选针器处做浮线。红色表示第一个选针器选针编织，而第二个选针器不选针编织，即第二个选针器处做浮线。黄色表示两个选针器都选针编织。（三）DIS图DIS图实际与PAT图使用的颜色一样。整个DIS图实际上是编织一件完整的织物时机器的选针情况，结合程序中的指令完成整个编织过程。二、工艺程序设计（一）工艺程序设计主窗口的主要内容点击桌面上的D3plus图标，就进入了工艺程序设计主窗口。主窗口主要包括空白区域、Step（步骤）栏、Type（类型）栏、Status（状态）栏、Degree（角度）栏、Parameter（参数）栏几个内容，它们分别表示与机器指令操作相关的各种属性，在进行工艺程序设计时，可根据工艺要求进行修改或选定。（二）常用的机器指令在Type栏中所包括的机器指令共有12种，它们分别是：STEP的备忘录、编织循环指令、速度指令、吸风指令、一般功能指令、三角位置功能指令、纱嘴进出以及开针钩，探针器指令、特殊功能指令、花形指令、立体花形指令、选针指令、压针马达指令。一种指令有一个或多个功能，一个完整的程序就是由以上的各个指令相互组合而成的。三、程序设计方法首先需要进入Photon窗口进行图形设计，进入Photon窗口后，先新建SDI图，然后将完成的SDI图的某个颜色用PAT文件代替，最后生成可被机器识别的DIS图，保存后预备在工艺程序中的花型指令中调入。再进行工艺程序的设计，一般情况下，设计者不需要从头到尾设计一个完整的程序。在 D3Plus中打开一个己有的程序并对此进行修改（拟称为样板程序），使之成为所需要的程序即可。最后再根据设计和生产的实际情况对工艺程序进行调试，直到符合最终的要求。不扎口类型通常情况下，程序中需要修改的地方主要包括： 为花型指令，为循环指令，纱嘴的进出指令，为夹子指令，为压针马达指令。第四章 针织内衣设计与开发第一节 设计背景近年来，随着生活水平的不断提高，人们渴望回归大自然，环保和保健意识愈来愈强。因此开发、利用绿色环保产品，已经成为一种流行趋势。竹纤维就是在这样的背景下，是继大豆蛋白纤维之后又一种我国自主研发成功并投入生产的新型纺织材料。由于竹纤维截面呈多孔状，毛效优异，能迅速吸收和排放水分，因而具有良好的吸湿性、透气性、耐磨性和染色性能用竹纤维纱生产的针织面料手感柔软、滑爽、悬垂性好竹纤维还具有天然抗菌性，有较强的抗菌防臭功能，特别适合制作贴身内衣。无缝内衣作为时尚内衣的潮流，以其贴身、弹性、舒适而风靡全球，被称为是“人体的第二肌肤”。总之，随着人们生活质量的提高和保健意识的增强，竹纤维产品的试制和开发取得进步的同时，其市场需求及受欢迎的程度也将日益增加。因而，展望竹纤维产品的针织内衣面料上的开发与应用，具有独特的市场潜力和满足人们追求内衣新品味的要求。第二节 设计的目的和意义随着经济社会的快速发展，内衣制做操作日趋简单，无缝内衣机开始风靡世界。无缝内衣和普通内衣相比，无论从技术角度还是市场角度来说，都有其非常明显的优势。无缝内衣通过无缝工艺技术来实现，具有降低劳动力成本、降低能源消耗、即时生产等多种优势，越来越被国内内衣厂家所认可。主要特点如下：1、不需要或只需很少的缝合工序。根据Mellian International的报导，采用无缝工艺技术生产一件全成型的女式针织毛衫，能节约大约35的生产时间。无缝工艺可以直接将纱线织造成成衣，省去了很多工序，无需像梭织那样先将纱线织成布，然后再用布匹缝制服装，由于省去了大量的裁剪和缝合等工序，节约了生产成本、生产时间，大大提高了生产效率7。2、减少纱线耗用量。通过计算机系统对纱线成圈系统路数进行有效分析，无缝编织能将纱线的耗用量减少到最少。而且由于机速的提高，使得生产效率最大化。同时也能较好地控制布匹的库存量以及减少机器台数。3、无侧痕、舒适度高。通过无缝编织设备，将纱线编制成圆筒，使得内衣无侧缝，从而使消费者更加青睐于此类产品，有些生产厂家将标签等也省去，通过印在内衣上面来提高贴身产品的舒适感。4、款式和面料变化快。无缝内衣采用全电脑设计、电脑提花、一次成型；集美观、舒适、保健于一身。产品品种繁多、花色齐全，利用新原料的产品层出不穷。5、尽显美体与保健效果。无缝内衣产品的外观尺寸和最大拉伸度相对较小，大多都是紧身衣类，尽显美体效果。而且能在电脑设计过程中运用不同组织的特性来达到束腰提臀的效果8。穿着无缝内衣具有舒适、贴体、吸湿、透气、丰满滑爽、富有弹性和手感柔软等特点。由于无缝内衣产品减少了缝合，服装在侧缝处多余的缝合线和臃肿的外观消失了，它比传统的针织品具有更高的合体性和舒适性，服装不再受到由于较多缝合线的存在而造成的对针织品的弹性的束缚，深受消费者的喜爱，同时也为设计者提供了自由发挥想象力的设计舞台。因此，竹纤维无缝内衣会逐渐受到人们的亲睐9。基于以上无缝内衣机的优势，文中针织内衣的设计选择无缝内衣机来制做，达到更好的效果。第三节 针织内衣设计原则及其内容针织内衣产品的开发可以通过运用新原料、内衣外穿化、改变组织花型、推出新款式等方式向功能性内衣、绿色内衣等方向发展。本文对女性针织内衣产品的开发研究，将以年度流行元素作为切人点进行设计。在进行设计前，必须明确无缝产品的设计原则和主要内容。一、针织内衣设计原则（一）舒适性舒适性是内衣设计的第一要素，不仅要求选择柔软、舒适的针织面料，而且就结构设计而言，也要以舒适为目的。（二）合体性内衣在强调舒适的同时，也要注意它对外衣穿着效果的影响。现代内衣更强调服装的贴体性。（三）卫生性服装的卫生，一方面指污染，另一方面之外界因素对人体造成的伤害。选择的服装面料要可以防止人体体液分泌形成的内部污染对外衣的影响。（四）美体性与功能性现代内衣不仅要具有一般内衣的功能，还应该具有调节人体体型和保健等功能，这使得内衣的设计要从材料和结构两方面综合考虑。二、针织设计的主要内容设计研究主要包括设计灵感与流行趋势的研究、产品原材料使用和织物组织设计3大部分。（一）设计灵感一款独具魅力的花色背心，主要设计灵感借助百花的思想融入设计，爱花的你穿着的花色一样，一款内秀百搭时尚小背心。图4-1即为时尚背心搭配，模特所穿的内搭即为本论文后面所设计的背心内搭。图4-1背心搭配图（二）色彩设计根据中国流行色协会最新发布的资料统计，当前服装及面料的销售，起决定性因素的是色彩与面料性能。人们选购内衣时，首先是色彩，其次是款式、面料和工艺制作水平。可见色彩在设计中占有至关重要的地位。流行趋势是服装发展的动向，其不断受经济、社会、政治、文化等变革的影响，成为时装设计师提供了基本的设计方向。随着内衣外衣化，很多设计师都会通过考虑内衣与外衣协调的颜色搭配来体现设计效果。潮流时刻在变，但时尚流行趋势主调为锋派浪漫和超现实奇幻，潮人们依然最爱红黑搭配，根本原因就是红色永远给人以热情青春之感，越简单的就越具有搭配创造力这个真理，只要你能巧用各种配饰，就能创造出很多的看点，或者是低调率性，或者是艳丽夸张，只要搭配的巧妙，都可以穿出自己的主张。根据这一流行趋势，本课题选用红色作为本文所设计产品的主色调。（三）原料选择近年来, 人们对贴身纺织品的功能要求越来越高。针对内衣透湿性差的问题，我们有必要开发一种可以将汗水和异味迅速导出，使人体皮肤保持干燥清爽10的功能性内衣。原料的选取直接影响针织物的外观质量和热湿舒适性能。通过前面两章的介绍我们知道了竹纤维是从自然界的竹子中提取出来的一种天然纤维，是地球资源紧缺的绿色环保纤维。而竹纤维中的竹浆纤维经过高科技工艺处理，使抗菌物质始终不被破坏，让抗菌物质始终结合在纤维素大分子上，因此，即使经过反复洗涤、日晒也不会失去抗菌作用。经检测，竹浆纤维细度、白度、强力均达到标准，具有耐磨性、透气性、悬垂性俱佳，手感柔软，穿着凉爽舒适的特点，因此，本次设计用的就是竹浆纤维。但竹纤维也有一些缺点，比如竹纤维弹性差，纱线脆性大，与内衣所希望的针织用纱应具有较好的耐弯曲性、弹性、柔软性的要求有一定的距离，因而在原料的选择上选用竹棉混纺纱，这样既能保留了竹的特点，又能继承棉的韧性，弥补竹纤维纱线脆性大的缺点。最后通过对竹棉纤维和无缝内衣产品的研究，以及对其服用性能的分析，再加上氨纶纤维，因其具有其余纤维所不及的高弹性、耐磨性良好，在日晒状况下也不失其弹性11。从而生产出耐磨性好的针织内衣产品。本课题最后选择了14.6tex的竹棉混纺纱加入氨纶丝来进行产品开发。因其手感舒适和具有功能性特点，在无缝内衣市场上将会引起广大消费者的目光。（四）图案设计设计思想的突破，取决于设计师的观念和对服装的理解，恰到好处地表现装饰与形式之美，使创造具有趣味性，富于变化且让人感觉和谐愉快是达到创作的最佳状态。女性无缝内衣针织产品的图案效应可分为：第一利用色纱编织或印花来达到的色彩图案；第二通过针织组织花型形成的组织结构图案，以及组织与色纱两者配合而成的色彩组织结合图案。本课题就是选用的第二种图案效应，通过花型的组织图案将流行元素表现在本论文设计的针织内衣产品中，将这些元素理念转化为适应工艺织造生产的图案成为创新设计的亮点。在花型上，内衣应以简单大方时尚为美。所以在花型选择上用了唯美的小花样。花对于女人来说，是幸福的，是温暖的，是明媚的，是温馨的。虽没那么惊心动魄，却也不失热情。正如有涵养的老人会欣赏孩子的游戏一般，我相信，大家也会欣赏并理解。温婉的花型图案再搭配热情柔美的红色，更能体现女性的柔美。第四节 款式和花型设计随着人们的生活水准的提高，崇尚个性是当今时代的一个主要特征。纵观内衣的发展历史，可以发现时尚与潮流对内衣设计的影响。针织服装造型指的是服装的外部设计线、内部设计线、服装图案、服饰色彩、附加装饰及制作关系等所构成的视觉形态。造型风格可以分为2种，即外在风格与内在风格。外在风格的特征是主要强调外观的轮廓，注重服装形态的审美性，如合体型内衣，版型偏紧身、修长，整体松量小，领型、袖型、裤型适体、不松垮，体现纤瘦精干的风格；宽松型内衣，版型偏肥大、放松量增加、衣体间隙量充足，体现潇洒安逸风格。内在风格的总体特征是强调人的内在因素，注重服装的功能性。然而内在因素是通过人的个体差异特征得以反映的，具体体现在针织内衣产品是如何满足人的围度、长度要求。注重开发利用针织物不同组织配合塑造女性身型的产品优势，可以赢得消费者的信赖与回头率。在款式造型上符合女性体态审美要求要不断地推出新花型，或者同一花型采用不同的组织结构，都会给消费者带来新鲜感。但在不同的国家和地区，对花型的认识和要求也不同如日本市场较喜欢素雅、精致的有花产品，而欧美市场则不喜欢有花的产品，他们追求的是面料的手感和弹性，不刻意追求花型所以在开发系列无缝针织产品之前，需要充分了解市场需求，面对客户群有准确的确定市场定位。第五节 成型与组织搭配一、组织结构设计组织不同，在织物上表现出来的效果也不尽相同。单面织物组织有平针、假罗纹、提花组织、添纱组织、褶裥组织等。纬平针组织线圈大小均匀，织物表面平整，布面正面较为明亮，反面较为暗淡。假罗纹组织具有罗纹组织的外观效果，弹性与延伸性均比纬平针组织好，在服装上常用来做领口、袖口、裤口、下摆等。单面提花组织由于浮线的影响横向延伸性较小，该组织反面浮线不能太长，以免产生严重的抽丝，织出来的织物较厚。添纱组织一般采用平针组织，其特性基本与平针组织相似，但在一些添纱组织中有浮线存在，且密度较平针组织大，故其延伸性和脱散性较平针组织小。由此而设计出以下部位组织。（一）领部无缝内衣的领型主要有圆领、V领等。本课题中设计的内衣领为圆领。领部组织需要有一定的收缩性，与大身区分开来形成具有领子的外观，一般采用各种假罗纹组织。（二）胸部胸部组织主要是针对女装，胸部一般采用具有提胸和收胸效果的组织。正胸区域的组织应该比较宽松以突出胸部的立体效果。两胸之间也可以使用褶裥组织。本课题中的背心因可直接外穿，为了美观起见，没有专门设计胸部组织。（三）下摆编织下摆时通常加入橡筋线来加强弹性，也可以不加。下摆组织要求弹性较好。组织中浮线不能太长，否则会引起勾丝。图4-2成型组织搭配图二、针织内衣上衣的下摆、领部使用平针添纱组织，也可以使用1+1 假罗纹组织等。成型时组织搭配如图4-2所示。图4-2中各颜色代表的结构意匠图如下：（提花组织）的意匠图如图4-3， （平针组织）的结构意匠图如图4-4，（1+1假罗纹）的结构意匠图如图4-5，的意匠图如图4-6，（1+1假罗纹）紫色的意匠图如图4-7