针织物是由纱线编织成圈并依次串套而形成的织物，分为纬编和经编两大类。通常的针织设备能够织造二维织物，但采用特殊的工艺也能形成三维立体结构织物。三维立体织物主要包括三维成型织物和三维间隔织物。

 

三维成型——少缝合多应用

 

针织成形一般有三种方式：改变参加编织的针数和横列数；改变所编织织物的密度；改变所编织织物的组织结构。其中，无缝针织成型技术在三维成型针织物上具有显著优势。

三维成型针织物可以在圆纬机、横机和双针床经编机上编织。

 

纬编三维成型针织物

 

在无缝针织圆纬机上，通常通过改变织物的组织结构，形成具有不同尺寸和结构效应的立体织物。

 

以圆筒形美体上衣的大身为例。整件大身由下摆、束腰、文胸、肩袖、领口五个部分组成，其上衣的形态变化是依靠组织结构的变化来实现的，如文胸采用平针及1＋1假罗纹，中心起绉采用2＋2连续8个横列为一循环的假罗纹结构，使文胸具有向中间收紧和向上吊起的表观，又称吊针效果。

                                

                                                   美体上衣的大身正面

 

在新型电脑横机上，可以直接编织出全成形的三维立体结构。在双针床横机上，可通过前、后两针床交替循环编织，来实现管状织物。

 

在编织管状织物的同时，配以编织密度的调节或编织针数的变化（收放针）而实现变截面的三维成型管状织物。当参加编织针数不变时，随着编织密度的增加，管状织物的截面逐渐变小（图a）；反之，随着编织密度的减小，管状织物的截面将逐渐变大（图b）；当编织密度先增后减时，则可形成（图c）变截面三维成型管状织物；而当编织密度先减后增时，则可形成（图d）变截面三维成型管状织物。

 

                                       

                                                  变截面三维成型管状织物

 

在横机上，还可以利用持圈式收放针的方法来编织三维成形结构，形成球体、盒体、锥体、管状、三通和凸台等各种结构形状。

在双针床横机上编织管状织物时，配以编织密度或编织针数的变化（局部编织）也可形成L、S 、U 等形状的三维成型管状针织物。

 

                           

                                     半球型针织物

 

L形三维成型织物，在编织管状织物过程中，选择一个针床，使其在编织的某部段编织密度增加（图a中A-A段）；S形三维成型织物，在编织管状织物过程中，先选择其中一个针床，使其在编织的某部段编织密度增加（如图b中A-A 段），然后再选择另一个针床，使其在另一部段的编织密度增加（图b中B-B段）；U形三维成型织物，在编织管状织物过程中，选择其中一个针床，使其在编织的某部段编织密度增加（如图c中A-A 段），然后再选择同一针床，使其在编织的另一部段编织密度增加（如图c中B-B 段）。

 

                                  

                                        L、S、U 形三维成型管状针织物

 

在编织了一段长度的管状织物后，选择其中的部分织针继续编织管状织物，形成两个支管中的一个；其余织针先握持线圈处于静止状态，待上述织针编织结束后，再编织管状织物以形成两支管中的另一个，由此可形成Y形三维成型织物。

 

如果先分别编织两个管状织物，再使这两个相邻的管状织物合并为一个管状织物，并进行适当的收针操作，然后再重复与Y形三维成型织物相同的编织过程，但分为两管时要进行适当的放针操作，则可形成形X形三维成型织物。

 

                                          

                                             Y, X形三维成型管状针织物

 

经编三维成型针织物

 

最简单的经编圆筒形织物组织，前梳栉GB1和后梳栉GB4分别对前、后针床垫纱，形成两片织物；而在中间梳栉GB2和GB3的两侧各放置一根指形导纱针，各穿入一根纱线，并同时对前、后针床垫纱，则可将两片织物在两侧连接起来，从而形成圆筒形结构。

 

若采用多梳，则可形成经编人造血管、连裤袜等；如采用8梳或10梳，可编织两种经编人造血管织物。

 

三维成型针织结构的一个显著特点，是不需要或只需很少的缝合工序。所谓无缝内衣，就是采用专用设备生产出的无侧缝针织服装，它运用生产高弹性针织外衣、内衣和高弹性运动装的技术，使颈、腰、臀等部位无需接缝。无缝针织技术集舒适、贴体、时尚、变化于一身，广泛用于服饰（手套、帽子、短袜、内衣、毛衫等）、汽车用（坐椅套等）、室内装潢、医用纺织品（绷带、整形外科用支撑物、医用耐压长筒袜、人造血管等）。

 

                                        

                                                    两种经编人造血管的垫纱方式

 

三维间隔——结构稳 质量轻

 

三维间隔针织物又称三维针织物或间隔织物，是指一种双层的针织物结构。

 

三维间隔针织物的结构就像三明治一样，由两个独立的表面层和中间连接层组成。中间连接层的间隔纱通常采用抗弯曲刚度较高的聚酯、聚酰胺或聚丙烯，从而能够将两个表面层撑起隔开，形成具有一定厚度的储存较多空气的中间层。

 

间隔织物的结构特点和间隔纱的特性，赋予了间隔织物稳定的结构和独特的物理性能，使其质量很轻，产生柔软、舒适的感觉，具有很好的透气性和抗压缩性，良好的保温性、耐洗性和耐老化性，还能够吸湿和导湿，隔音减震，并能够进行抗菌整理、防火整理等。

 

                                     

                             圆纬机编织的间隔织物编织图

 

三维间隔针织物可纬编间隔和经编间隔，可以用圆形、平行纬编机和双针床经编机生产。间隔织物中，两块单独织物间的距离（即织物的厚度），在用圆纬机编织时，可通过调整针盘与针筒的垂直距离（筒口距离）来改变；用横机编织时，可通过调整前后两针床之间的间距来改变；用双针床经编机编织时，可通过调整前后针床两脱圈板之间的距离来改变。

 

                                   

横机间隔组织编织示意（纱线1形成前片纬平组织；纱线2形成后片的纬平组织；纱线3形成中间的罗纹组织；纱线4是成圈型间隔组织结构）

 

纬编间隔织物

 

在圆纬机上编织纬编间隔织物，织针为双罗纹排针配置，6路形成一个完全组织。在第2路和第5路，反面用纱在针盘高踵针或低踵针上成圈；在第3路和第6路，正面用纱在针筒高踵针或低踵针上成圈；在第1路和第4路，连接纱在针筒和针盘的高踵针或低踵针上集圈。将正反两个表面层连接起来，形成整体的间隔织物。由于在完全组织中，每根织针都只成圈一次，所以织物两个表面平整。

 

横机编织间隔织物虽然成本高，但具有结构优势，且根据中间层连接方式的不同，可以织造两种不同类型的间隔织物：一种为前后两层独立结构，由中间的交叉纱线连接（与圆纬机相同）；另一种是前后两层结构，由中间织造单层连接。

 

                                    

                   双针床经编间隔织物（A、B是两个分开的表面织物，C为连接两个表面的间隔纱）。

 

经编间隔织物

 

经编双针床间隔织物，是由两个相互独立的表面织物以及在中间起连接与支撑作用的间隔纱组成。

经编间隔织物的生产设备是双针床经编机，在导纱梳栉GB1～6 上可以使用不同的纤维原料。

 

                                                 

                       间隔纱在两表面间的倾斜状态（a为V型、b为X型、c为1X1型）。

 

经编间隔织物的表面组织可以有多种选择，如密实组织或各种大小不同的网眼组织。如果为了获得更加密实和稳定的织物表面，也可采用双梳经平组织。

 

间隔纱的组织结构相对简单，通常在两个针床上轮流垫纱成圈。按照间隔纱在两个表面层之间的状态，间隔纱有V型、X型、1X1型和灵活变化型等不同状态。

 

                                            

                                           双针床经编机工作示意图

 

                                    

                       常用经编间隔织物表面结构（a为单梳经平组织，其他为结构和大小不等的网眼组织）。

 

三维间隔针织物具有稳定的三维立体结构，轻量化，抗压缩性好，透气、透湿性好，吸音隔音、保温保暖等，因而可用于服用（上衣面料、垫肩、罩杯及服装的衬里等）、汽车用（汽车头衬、坐椅罩材料、内装饰，汽车门板、坐椅靠背等的包覆材料以及汽车顶棚、行李舱等内衬材料，取代旧式坐椅中的聚氨酯泡沫材料；还可采用智能调温纤维纱线来编织间隔织物，以开发汽车内的自动调温坐椅坐垫）、装饰用（室内隔离物、天花板覆盖层等）、医疗用（口罩、绷带、伤口敷布、床垫、台垫等）、褥垫用（汽车坐垫、轮椅坐垫和医用褥垫、台垫等）、建筑、农业用（经过涂层整理的间隔织物可用作建筑部件；还可以在两层单独织物之间填充气体、泡沫塑料、纤维或树脂等其它物质，适合用于桥墩、地基和护堤的保护材料；也可以往稀松网眼的一面织物上添加泥土和播洒植物种子，另一面密实织物可防止水分和土壤流失，促进植物生长）、增强骨架的复合材料（间隔织物经树脂处理和模压后可制成各种增强轻质构件或复合材料的增强基，可用于游艇、航天器、集装箱和冷罐中的隔离层，或者作为罐的双层外壁，还可用于箱包材料、鞋材、土工织物、过滤用材、扩音器的前罩或扬声器内衬、帆布背包等）。