第二节 罗纹组织与编织工艺
一、罗纹组织的结构
罗纹组织(rib stitch)系双面纬编针织物的基本组织，它是由正面线圈纵行和反面线圈纵行以一定组合相间配置而成。
图2-28为由一个正面线圈纵行和一个反面线圈纵行相间配置而形成的1+1罗纹组织。1+1罗纹织物的一个完全组织（最小循环单元）包含了一个正面线圈和一个反面线圈，即由纱线1—2—3—4—5组成。它先形成正面线圈1—2—3，接着形成反面线圈3—4—5，然后又形成正面线圈5—6—7，如此交替而成罗纹组织。罗纹组织的正反面线圈不在同一平面上，因而沉降弧须由前到后，再由后到前地把正反面线圈相连，造成沉降弧较大的弯曲与扭转。由于纱线的弹性沉降弧力图伸直，结果使以正反面线圈纵行相间配置的罗纹组织每一面上的线圈纵行相互毗连。即横向不拉伸，织物的两面只能看到正面线圈纵行；织物横向拉伸后，每一面都能看到正面线圈纵行与反面线圈纵行交替配置，如2-28（2）所示。
图2-28 1＋1罗纹组织结构
图2-29 2＋2罗纹组织结构
罗纹组织的种类很多，取决于正反面线圈纵行数不同的配置，通常用数字代表其正反面线圈纵行数的组合，如1+1罗纹、2+2罗纹、5+3罗纹等。图2－29显示的是2+2罗纹组织的结构。
二、罗纹组织的结构参数及其相互关系
罗纹组织的结构参数包括线圈长度l、未充满系数δ、在平衡状态下的圈距A与圈高B。这里的圈距是指在没有拉伸时由针织物一面求得的两个相邻正面线圈对应点之同的距离。对棉、羊毛纱织物来讲，未充满系数一般取21。因此，在给定纱线线密度条件下，根据未充满系数就可求得上机时应该编织的线圈长度。在平衡条件下1＋1罗纹组织的圈高与圈距可由以下经验公式求得：
对于棉纱有：
对于羊毛纱有：
式中：l——线圈长度，mm；
Tt——纱线线密度，tex。
罗纹组织的密度对比系数C一般根据线圈长度及纱线种类来决定，棉纱和毛纱C为0.6～0.9。
罗纹组织的纵向密度PB是以规定长度50mm内的线圈横列数来表示，而横向密度PA是在以规定宽度50mm内，针织物一面的正面线圈纵行数来表示，这时所求得的密度是实际密度，织物两面的实际横密分别用P′A和P″A表示。图2－30显示了1+1罗纹、2+2罗纹、3+3罗纹的编织图，其中黑点表示针槽中该枚织针抽去，或通过选针方式使该枚织针不编织。当参加编织的针数一样，线圈长度和纱线细度也相同的条件下，2+2罗纹织物的宽度要大于1+1罗纹，这样在50mm宽度内2+2罗纹一面的线圈纵行数要少于1+1罗纹，即2+2罗纹的实际横密小于1+1罗纹。同理，在上述相同的条件下，3+3罗纹的实际横密小于2+2罗纹。因此用实际横密就难以比较不同种类罗纹组织的横向稠密程度。
图2-30 三种罗纹组织编织图
如果需要在各种不同种类罗纹组织之间进行比较时，可分别换算成相当于1+1罗纹组织线圈结构的横向密度。若以1+1罗纹组织的横密作为换算标准，即换算横向密度为：
在罗纹组织的每一个完全组织R(R=a+b，例如：1＋1罗纹R=2纵行，2＋2罗纹R=4纵行，以此类推)中，由于纱线弹性的关系，在正反面线圈纵行交界的地方，反面线圈将以半只线圈的宽度隐潜于相邻正面线圈之后，如图2-28（1）和图2-29所示，即在R纵行中反面线圈纵行隐潜于正面线圈纵行后面的宽度将为一只线圈。因此，在50mm宽度内，隐潜的线圈纵行数为：
这样在50mm宽度内扣除了隐潜的线圈纵行数之后，排列在织物一面的线圈纵行数（相当于1＋1罗纹一面的线圈纵行数）为：
由式（2-21）和式（2-23）可得换算横密与实际横密之间的关系如下：
由此可见，在罗纹组织实际横密相同的条件下，完全组织R越大，其换算横密也越大，即针织物较为稠密。
三、罗纹组织的特性与用途
（一）弹性
罗纹组织在横向拉伸时，连接正反面线圈的沉降弧从近似垂直于织物平面向平行于织物平面偏转，产生较大的弯曲。当外力去除后，弯曲较大的沉降弧力图回复到近似垂直于织物平面的位置，从而使同一平面上的相邻线圈靠拢，因此罗纹针织物具有良好的横向弹性。其弹性除取决于针织物的组织结构外，更与纱线的弹性、摩擦力以及针织物的密度有关。纱线的弹性愈好，针织物拉伸后恢复原状的弹性也就愈好。纱线间的摩擦力取决于纱线间的压力和纱线间的摩擦系数。当纱线间摩擦力愈小时，则针织物回复其原有尺寸的阻力愈小。在一定范围内结构紧密的罗纹针织物，其纱线弯曲大，因而弹性就较好。综上所述，为了提高罗纹针织物的弹性，应该采用弹性较好的纱线和在一定范围内适当提高针织物的密度。
图2－31 1+1罗纹组织拉伸时的线圈结构形态
（二）延伸度
l+1罗纹组织在纵向拉伸时的线圈结构形态如图2-31(1)所示，在不考虑纱线伸长的条件下，其圈高的最大值可用平针组织类似的公式（2－8）来计算：
式中：l——线圈长度；
d——纱线直径。
而纵向相对延伸度EB为：
l+1罗纹组织在横向拉伸时的线圈结构形态如图2-31(2)所示。其圈距最大值也可用平针组织类似的公式（2－10）来计算：
而原始宽度50mm的罗纹织物横向拉伸后的最大宽度为：
由式（2－21）和式（2－24）可得：
因此，罗纹织物的横向相对延伸度EA为：
所以罗纹组织的完全组织R愈大，则横向相对延伸度愈小。
（三）脱散性
1+1罗纹组织只能在边缘横列逆编织方向脱散。其他种类如3+3罗纹、4+6罗纹等组织，除了能逆编织方向脱散外，由于相连在一起的正面或反面的同类线圈纵行与纬平针组织结构相似，故当某线圈纱线断裂，也会发生线圈沿着纵行从断纱处分解脱散的梯脱情况。
（四）卷边性
在正反面线圈纵行数相同的罗纹组织中，由于造成卷边的力彼此平衡，因而并不出现卷边现象。在正反面线圈纵行数不同的罗纹组织中，虽有卷边现象但不严重。
（五）用途
罗纹组织因具有较好的横向弹性与延伸度，故适宜制作内衣、毛衫、袜品等的紧身收口部段，如领口、袖口、裤脚管口、下摆、袜口等。且由于罗纹组织顺编织方向不能沿边缘横列脱散，所以上述收口部段可直接织成光边，无需再缝边或拷边。
罗纹织物还常用于生产贴身或紧身的弹力衫裤，特别是织物中织入或衬入氨纶等弹性纱线后，服装的贴身、弹性和延伸效果更佳。
四、罗纹机的编织工艺
罗纹组织可以在罗纹机、双面提花机、双面多针道机、横机等多种针织机上编织，其中以罗纹机最为基本与常用。罗纹机的针筒直径范围很广，筒径小的有编织袖口的89mm(3.5英寸)，大的直至864mm(34英寸)。
（一）成圈机件及其配置
如图2-32所示，圆形罗纹机有两个针床，其中针床1呈圆盘形且配置在另一针床之上，故称上针盘（dial），针床2呈圆筒形且配置在上针盘之下，又称下针筒，上针盘与下针筒相互成90°配置，而且同步回转。上针（dial needle）3安插在上针盘针槽中，下针（cylinder needle）4安插在下针筒针槽中。上三角5固装在上三角座6中，控制上针水平径向运动。下三角7固装在下三角座8中，控制下针上下运动。导纱器9对上下针垫纱。
图2-32 罗纹机成圈机件配置
图2-33显示了上下针槽的对位。上针盘Y的针槽（1～6）与下针筒Z的针槽（1～6）呈相间交错对位。当编织1＋1罗纹组织时，上针盘与下针筒的针槽中插满了舌针，上下织针也呈相间交错排列，如图2-30（1）所示。如果要编织2＋2罗纹、3＋3罗纹，则上下织针按图2-30（2）、（3）所示的排列。
图2-33 上下针槽对位
（二）成圈过程
与舌针编织平针组织一样，罗纹组织的成圈过程也分为八个阶段。在罗纹机上采用上下针同步成圈方式的成圈过程如图2-34所示。
图2-34 罗纹机的成圈过程
1.退圈 如图2-34（1）、（2）所示。上下针分别在上下起针三角的作用下，从起始位置移动到最外和最高位置，旧线圈从针钩中退至针杆上，完成退圈。为了防止针舌反拨，导纱器开始控制针舌。
2.垫纱 如图2-34（3）所示。上下针分别在压针三角作用下，逐渐向内和向下运动，新纱线垫入针钩内。
3.闭口 如图2-34（4）所示。上下针继续向内和向下运动，由旧线圈关闭针舌。
4.套圈、弯纱、脱圈、成圈与牵拉 如图2-34（5）所示。上下针移至最里和最低位置，依次完成套圈、弯纱、脱圈，并形成了新线圈，最后由牵拉机构进行牵拉。
（三）上下针的成圈配合分析
在罗纹机上，根据上下针成圈是有先后还是同步完成，成圈可以分为三种方式：滞后成圈、同步成圈和超前成圈。
1.滞后成圈 滞后成圈（delayed timing）是指下针先被压至弯纱最低点完成成圈，上针比下针迟1～6针被压至弯纱最里点进行成圈，即上针滞后于下针成圈。图2-35(1)表示上下针运动轨迹的配合。图2-35（1）中2、1分别是上下针针头的运动轨迹，3是织针运动方向。4、5分别为导纱器和导纱孔，6、7分别是导纱器的后沿与前沿。8、9分别是上下针针舌开启区域，11、10分别为上下针针舌关闭区域。12、13分别是导纱器高低和左右要调整的距离。
图2-35 滞后成圈与同步成圈
这种成圈方式，在下针先弯纱成圈时，弯成的线圈长度一般为所要求的两倍。然后下针略微回升，放松线圈，分一部分纱线供上针弯纱成圈。所以这种弯纱方式又属于分纱式弯纱。其优点是由于同时参加弯纱的针数较少，弯纱张力较小，对纱线强度的要求相对较低；而且因为分纱，弯纱的不均匀性可由上下线圈分担，有利于提高线圈的均匀性。因此这种弯纱方式应用较多，适合于编织在每个成圈系统中上下针用纱量都保持恒定的织物，一般是没有花纹的织物，例如1＋1罗纹组织，双罗纹组织等。滞后成圈可以编织较为紧密的织物，但其弹性较差。
2.同步成圈 同步成圈（synchronous timing）是指上下针同时到达弯纱最里点和最低点形成新线圈，图2-35（2）表示其运动轨迹。图2-35（2）中数字所代表的对象和含义与图2-35（1）相同。同步成圈主要用于上下织针不是规则顺序编织成圈的情况，如生产花式罗纹和提花织物等。编织这类织物时，在每个成圈系统不是所有下针都成圈，下针的用纱量经常在变化，要依靠不成圈的下针分纱给相对应的上针去成圈有困难，故不能采用滞后成圈。同步成圈的特点是同时参加弯纱的针数较多，弯纱张力较大，对纱线强度要求较高，可以编织较松软弹性好的织物。
3.超前成圈 超前成圈（advanced timing）是指上针先于下针弯纱成圈。这种方式较少采用，一般用于在针盘上编织集圈或密度较大的凹凸织物，也可以编织较为紧密的织物。
上下织针的成圈是由上下弯纱三角控制的，因此上下针的成圈配合实际上是由上下三角的对位所决定的。生产时应根据所编织的产品特点，检验与调整罗纹机上下三角的对位，即上针最里点与下针最低点的相对位置。
以上提到的滞后成圈、同步成圈和超前成圈的原理，也适用于其他的双针床纬编针织机。