基于折纸技法的针织褶裥设计与开发

陈雅卓,张 冉,蒋惠敏,沙 莎,*

(1.武汉纺织大学服装学院,湖北 武汉 430073;2.武汉纺织大学设计创新与纤维科学研究院,湖北 武汉 430073)

折纸,英文名为“origami”,是根据日语中“折”与“纸”的发音衍生出来的,即在二维平面纸面上运用翻、转、折、叠、拉、挑、挤、插等不剪不粘,复合折纸或组合折纸手法创造三维立体形态[1]。广义上的折纸技法多样,组合变换不同技法可形成丰富的立体造型效果。但其根本技法只有谷形折叠法与山形折叠法2种(图1),其余各种技法均是在此基础上通过变换谷折及山折的角度、顺序与位置,排列组合而构成的。折纸作为一种传统悠久的古老技法,在服装设计、服装立体造型等领域均有许多创新性表达,也有学者基于折纸技法进行纺织品染色技艺研究。张茜[2]以梭织服装褶裥为切入点,提出了将其造型原理与针织组织、针织工艺相结合的想法,探讨了设计制作针织褶裥的方法。该方法具有多样性和发散性的特点,编织实例丰富、原理明晰,但仅针对规律性的定形褶进行探讨,涵盖褶裥范围不够广泛。王林玉[3]、陈红娟[4]探讨了横机褶裥面料在毛衫造型设计中的应用及褶裥的编织成型原理,提出对应针织技术手段对褶裥的大小、间距、色彩做出优化设计,对丰富横机褶裥面料方面具有创新意义。袁新林等[5-6]提出基于折纸造型的毛衫花型设计,结合折纸的工艺手法特点从中提取造型元素编织花型小样,使织物富有装饰性和立体感,有助于实现毛针织服装花型设计的多元化。折纸具有艺术与科学2种属性共存的特殊性质,在众多交叉领域学者们的通力合作之下逐渐发展成为一门具有完善理论体系的学科[7]。

图1 山形折叠与谷形折叠

基于此,将折纸技法生成的立体结构用于针织褶裥组织设计中。针织褶裥设计的关键在于折痕的形成,由于针织面料柔软的特性,除非采用烫压等后整理工艺方式,否则在正常编织过程中较难形成明显褶裥。基于折纸技法,根据折纸形成所需立体图形,通过三维展开图,即折痕图(Crease Patterns,以下简称CP 图)观察折痕排列方式,根据山折向上凸起,谷折向下凹陷的特点,将CP图上的折痕转换为针织物中的褶脊。通过对四平抽针、正反针、罗纹等组织结构及针织技术的实践操作,结合不同种类纱线的特征和电脑横机的先进技术,完成针织褶裥设计与转换,通过组织结构及编织技术的复合,研发具有立体效果的针织织物。

1 规范折叠技法在针织褶裥设计中的应用

规范折叠的折痕呈现相互平行或夹角一致的特征,典型折叠方式以风琴形折叠为主。以山折和谷折为基本重复单元,等距离或等角度变化排列方式,可衍变出刀形折叠、箱形折叠、竖立折叠等多种方式,见表1。规范折叠技法操作简单,它的易操作性使其广泛应用于各类设计之中,将规范折叠技法与针织相结合,易于开发具有对称性、秩序感的风琴褶、箱形褶及其他创意褶裥组织织片。

表1 规范折叠技法分类

1.1 基于风琴折叠法的褶裥组织

该款花型织物采用单色四平结构与单面编织相结合,织物总体结构为四平线圈,在需要产生折痕的位置用1针或几针单面针床编织。因单面正反针织物具有卷边性,使得前床织物向反面卷,后床织物向正面卷,通过四平组织抽针编织形成明显褶脊,如图2所示。

图2 四平抽针表现等距风琴折叠

图3 为等距风琴折叠编织图。编织四平空转织物起头,如第一横列所示,前后针床满针编织1行四平,之后编织1行反面组织及1行正面组织作为地组织。从第四横列开始进行抽针编织,即横机前、后针床的局部织针空针,不参与编织,抽针编织部分形成单面组织,满针部分形成四平组织,2种组织的结合使织物产生厚度差,进而形成持久稳定的条状褶脊[2]。编织以4枚织针为1组,第五枚织针从前板翻向后板,第十枚织针从后板翻向前板,后面数枚织针皆以此交替翻针的规律进行排针。最后编织的褶裥组织正反两面外观相同,呈现出风琴褶的形态,织物结构均表现为正面线圈,质地厚实、横向延伸性低、尺寸稳定性好,适用于编织针织外衣、运动女裤、女裙等。

图3 等距风琴折叠编织图

等距风琴褶和不等距风琴褶用到的针织组织和编织方式并无变化,区别仅仅在于前后针床织针的数量。织针数量的改变会影响织物的褶间距,不等距风琴褶会朝向窄的一边,有倾斜的趋势,可以看到最终织物呈现的效果基本与折纸产生的效果一致,如图4 所示。因此前期可以通过编织试样,确定单位组织内所用纱线的编织密度,再依据具体设计的褶量进行织针针目排列,不等距风琴折叠编织如图5所示。预先通过折纸的方式模拟布片的形式,能使最终呈现的褶裥效果高度契合设计效果,这一方法与常规服装立体造型中制作白坯服装的方法有异曲同工之妙,但折纸的方式比常规立裁更易于操作、环保性更高。

图4 四平抽针表现不等距风琴折叠

图5 不等距风琴折叠编织图

1.2 基于箱形折叠法的褶裥组织

通过箱形折叠的折纸技法形成箱型褶,参照CP图(图6)中折痕的排布来设置上、下针床的织针位置,通过计算2条折痕的间距来确定单个褶裥的宽度和针数。综合折痕排列形式和折纸宽度考虑翻针针目所在位置,选择四平空转织物编织起头,选择单面正针和单面反针组织塑造折痕的形态。根据长方形边长Y及织片横密确定编织针数,如图7中第四横列所示,该织片窄边宽度X取4 针为一组,在第五针的位置进行翻针,宽边数值2X取8针为一组,在第九针的位置进行翻针。与风琴褶的形态不同,通过分析箱型褶的折痕可知,2条窄边往中心折叠后刚好覆盖宽边。因此,为使褶脊往同一方向隆起,第十针和第十九针的织针须往同一针床进行翻针,图7所示编织实例均从后板翻向前板。依据计算所得的纵密PB 值(50 mm 内的线圈横列数)编织成品组织所需转数,编织完成后下机固定折叠位置可形成箱型褶。

图6 四平抽针表现箱形折叠

图7 箱形折叠编织图

如图6(b)所示,设窄边宽度为X,则宽边宽度为2X,即宽边的宽度是窄边的2倍。该款花型编织时用到的纱线为41.67 tex/2 湖蓝色100%腈纶纱线。编织试样得到的织物密度PA=50/15,PB=50/25。对于箱型褶的设计来说,为使褶裥的强调和装饰作用更明显,褶裥宽度宜宽不宜窄,因为只有褶量达到造型设计要求才能出效果。

1.3 基于刀形折叠法的褶裥组织

面料要达到较好的立体折皱效果,就要选择能产生折皱效应的纱线,即各种弹性纱或具有潜在收缩性的纱线及形状记忆纤维。这些具有特殊性能的纱线与普通纱线配合使用,通过不同的比例搭配形成立体折皱效果[8]。在纬编织物中,采用2种以上的纱线并按照不同比例设置纱线配比,由于纱线缩率不同导致产生的弹性回复率不同,因此可产生横向褶裥效应。

该款花型采用正反针组织编织而成,即在编织过程中利用正针凸起、反针下凹的原理形成稳定褶脊[9]。图8(a)示例使用55.56 tex/2白色100%腈纶纱线,并混纺编织成一股弹力纱线。花型上机编织图如图9所示,织物由80个纵行线圈和60个横列线圈构成。最小的循环单元由4目正针、4目反针及2目纬平针组合而成。机头编织1个循环单元,横列数设计为8,编织结束后对该循环单元进行翻针操作,因织针交替排列,故正反针位置实现调换。同时,织物编织时将最小循环单元沿横向重复排列,最终织物呈现出纵向的规律褶裥效应。

图8 正反针表现等距刀形折叠后对称不等距风琴折叠

同样编织条件下,基于折叠后的方形CP图设置正反针的数目及排列位置,更换普通纱线编织效果如图8(b)所示,该织物使用纱线为41.67 tex/2 湖蓝色100%腈纶纱线。编织实物外观仍具有一定的立体效果,但通过对比试验发现纱线变化对针织物立体肌理具有显著的影响。图8(b)偏织实物因纱线收缩性能减弱,单个凸起褶裥之间间隙较宽,织物整体呈现出松动、粗犷的感觉。

编织该花型时须注意2个要点,一应保持循环单元中的2目纬平针在同一针床进行编织,始终不参与翻针动作。当这2 目织针保持在后板进行单面编织时,看到的是织物的反面凸起效果,而采用前单面编织时褶裥凸起处呈现的是织物的正面线圈。选用不同针床编织均会对织物外观产生一定程度的影响,实际生产中可依据使用纱线种类不同及设计效果所需进行编织试样。二须注意在使用弹力纱线编织褶裥面料的过程中,编织密度设置应略小于常规编织,以此保证面料的弹性伸长能力不会降低[10]。

2 环状结构折叠技法在针织褶裥设计中的应用

环状结构折叠呈现螺旋式形态,如图10(b)所示。山折线与谷折线角度发生改变,但折痕内部仍相互平行,通过折痕的排布、折叠手法的塑造,将二维状态的平面纸张折叠成半立体或立体的三维造型,使之具有一定的空间立体性。将折纸技法生成的这种立体感、空间感、层次感适配到针织组织的设计中,可使花型织物的外观具有显著的立体造型效果[5]。

图10 四平补洞表现环状结构折叠

采用四平组织编织该款花型,首先空转3行起底编织,之后依照CP图形态对褶底及褶面进行排针,以10枚织针为1组前后针床交替排针,褶底及褶面90°交界处(图10(b)A 位置)取1针,采用上文所述方式交替翻针。翻针后A 位置为空针,从该点位左侧开始,依次操作单枚织针进行移圈。该款花样的试验采取每移圈1枚织针,机头织2次,如图11(a)所示,此时褶面接近等边三角的形态,织物立体形态较强;机头织3次,三角斜边变长,织物立体形态较弱。试验得出,当机头编织横列数增加时,褶面三角(灰色部分)的倾斜角度会更小。因此,可依照所需CP 图的形态,综合考虑编织密度及纱线,通过控制移圈针数、位置及机头编织转数来塑造不同的褶底、面形态。须注意将移圈后空针位置的织针放回到工作位继续编织,避免织物产生明显孔洞。

图11 四平补洞表现环状结构折叠实物

3 V形折叠技法在针织褶裥设计中的应用

V 形折叠是以直线上的一个点为顶点,向两侧延伸折痕的一种折叠方式,折痕之间呈现V 字形态。V形折叠以三浦折叠最为典型(表2),表现出立体与平面充分融合的设计美感,具有创意性和多变性,将其应用于针织褶裥的开发设计中能呈现出其不意的效果。以V 形折叠为例,依照纱线性能和风格,适配不同的组织进行复合设计,在增强织物立体效果的同时还能强化织物风格。

表2 V 形折叠技法分类

3.1 基于基础V形折叠的褶裥组织

该款褶裥花型采用罗纹组织及纬平针组织进行编织,如图12所示。前后针床3隔3出针编织,两者组合为一个基本单元,由此循环得到罗纹织物,罗纹本身即可呈现出明显的条状褶脊。基于对罗纹组织编织难度及特性的了解,结合纬平针组织,复合设计出更具有创新性的褶裥组织。

图12 罗纹组织表现等距呈角度V 形折叠

编织图如图12(c)所示,在褶底与褶面相交的位置操作进行翻针,将后针床线圈翻到前针床对应织针上;编织若干横列后交换前后针床织针排列位置,连接处因罗纹交错排列而形成打褶扭结形态。机头继续编织至设计长度后,将所有线圈转移到同一针床,采用单面纬平针编织,可形成横向波浪状褶裥。借助罗纹与纬平组织复合的形式,能在单一样片中同时实现横向褶裥和纵向褶裥的编织。

除此之外,该款花型同时采用添纱编织,在织造过程中同时喂入2根质地、支数、颜色不同的纱线进行编织试验,所得织物同一面呈现出2种颜色互换的凹凸效果,褶底、褶面的色彩差异强化了织物的立体效果。当2种纱线材质差别较大时,织物正反面还能产生不同的色泽与质感,能一定程度上满足针织服装创新设计的需要。

3.2 基于三浦折叠的褶裥组织

将三浦折叠转换为针织褶裥组织的关键在于如何将三维立体结构转换为二维的平面图形。采用分针技术表现三浦折叠的褶裥组织如图13所示。依据CP图中山折和谷折的位置,确定组织的褶脊、褶底及褶面。编织图如图14所示,在四平抽针编织的基础上借助移圈的方式形成三角状的褶脊,在横机前板抽针会形成织物背面向正面翻折的褶脊,在横机后板抽针会形成织物正面向背面翻折的褶脊。通过正反褶脊之间线圈力的牵拉作用形成平行四边形的效果。编织该款花型时为避免移走线圈后的空针在织物上形成孔眼,影响织物的美观,采用分针技术将被移线圈分成两部分,一部分移到对面针床的接圈针上,另一部分线圈仍留在移圈针上作为旧线圈,同时喂入新纱线,形成新线圈[11]。

图13 分针技术表现三浦折叠

图14 三浦折叠编织图

三浦折叠具有一定的记忆特性,在折叠后,纸张可以在较小的力的作用下从展开状态恢复到折叠状态,纸张具有一定的刚度、可压缩性、可收缩性[12]。基于上述优点,借鉴三浦折叠的结构并应用到针织褶裥组织之中,可以显著增强组织的立体性和多变性,同一样片在稍加拉伸、完全拉伸和收缩状态下可产生不同形态的立体变化。对同一组织采用不同纱线编织,研究发现,硬质金属纱能起到强化组织结构立体效果的作用。

4 结束语

通过对试验中涉及的折纸技法及研发织片进行分析,得出以下结论。

(1)通过折纸技法开发针织褶裥的实现方式与工艺技术具有多样性;可以通过四平抽针、正反针结合纬平针、罗纹添纱结合纬平针及翻针、分针补洞等编织技术实现不同种类的褶裥造型。

(2)针对同一针织组织与工艺只须变换工作位织针数量及排布位置即可实现不同效果的褶裥造型。

(3)可以借助特殊材质的纱线及组织结构复合的方法丰富织片设计细节、强化褶裥的造型风格,使其更具层次感。

折纸艺术在整个折叠过程中不能用浆糊、胶带、胶水,也不能动用小刀、剪刀或其他辅助工具,整个过程中不存在任何的裁剪和粘合[13]。这与针织成型工艺高度契合,针织组织由一根纱线编织线圈结构串套而成,不需或仅需少量裁剪缝合即可编织成衣。以折纸技法中的规范折叠、环状折叠及V 形折叠技法展开讨论,将折纸技艺形成的凹凸立体造型,转换成针织褶裥设计的表达语言。基于折纸技法进行针织组织的设计与开发,易使织物获得清晰而富有立体感的块面效果,通过针织工艺及组织设计加强织物面与面之间的转折,干净利落的块面对比放大了立体的视觉感受。运用针织纱线,赋予折纸技艺新的应用领域,为创新针织面料设计提供新的思路,为开发立体组织结构提供新的方法。