段彩紗紡紗技術(shù)淺析史晶晶楊恩龍陳偉雄薛元易洪雷（浙江嘉興學(xué)院）法等線密度段彩成紗技術(shù)，并與當(dāng)前幾種段彩紗生產(chǎn)方法進(jìn)行了對比分析。認(rèn)為：新技術(shù)采用三軸四羅拉段彩紡紗裝置，實(shí)現(xiàn)了主紗與輔紗同步同點(diǎn)位控制，可適應(yīng)于各種長度的纖維，改善了成紗條干，減少了疵點(diǎn)；段彩長度的調(diào)節(jié)可滿足各種設(shè)計(jì)要求；主輔紗混紡比能以任意比例變換，控制快捷方便，可較好地提升段彩紗品質(zhì)，豐富段彩紗織物的色彩效果。

　　近幾年來，花式紗線及其織物比較流行。在棉紡設(shè)備上生產(chǎn)花式紗線是當(dāng)今紡織新產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之。段彩紗是有色纖維紡紗的種特殊紡紗工藝技術(shù)，其成紗色彩不僅在紗線同一橫截面內(nèi)由多種彩色纖維組合，而且在紗線縱向長度上，不同組合的有色纖維呈不規(guī)則斷續(xù)變化的分布狀態(tài)，故用段彩紗制成的織物，色澤柔和豐滿、層次感強(qiáng)，具有明顯的新穎性和獨(dú)特性。

　　1國內(nèi)外段彩紗技術(shù)現(xiàn)狀從國內(nèi)外資料及展示的設(shè)備來看，段彩紗技術(shù)主要是采用針梳并條工藝進(jìn)行段彩配色。在多基金項(xiàng)目：浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主項(xiàng)目（2012R10012-4）色并條針梳機(jī)的后部喂入有色或無色的纖維條，從機(jī)身側(cè)旁四個喂入機(jī)位，用電腦程序控制器，分段控制四個步進(jìn)電機(jī)傳動的配色羅拉轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)分段配色，制成段彩條，再紡制成段彩紗。該工藝可以在同工序中實(shí)現(xiàn)多色段配色。但該工藝對纖維長度、纖維類別有一定要求，適宜于針梳牽伸加工方法，毛纖維條經(jīng)后道工序牽伸后，色段長度長，產(chǎn)品有較大局限性；飾紗色條是在基條縱向的四個不同點(diǎn)位喂入，要達(dá)到各點(diǎn)位任意配色的頭尾銜接，工藝制訂和更改較難；該類設(shè)備價格昂貴，目前國內(nèi)引進(jìn)廠家不多。目前國內(nèi)現(xiàn)有的段彩紗生產(chǎn)方法主要有以下三種。

　　1.1并條機(jī)分段喂入法并條機(jī)分段喂入法主要應(yīng)用于毛紡。仿制國外的設(shè)備在并條工序采用電腦程序控制變頻或伺服電機(jī)，多點(diǎn)位對有色纖維條分段喂入，形成段彩毛條。這種方法適用于纖維長度較長的毛型纖維，并條機(jī)為針梳并條機(jī)，產(chǎn)品經(jīng)后道工序加工后，段彩長度較長。

　　1.2細(xì)紗機(jī)三羅拉牽伸法細(xì)紗機(jī)三羅拉牽伸法見。

　　在細(xì)紗工序中，對細(xì)紗機(jī)的三羅拉牽伸機(jī)構(gòu)加以簡單的改造，主干芯紗A從中羅拉喂入，輔紗B從后羅拉喂入，并通過電動或機(jī)械裝置控制輔紗進(jìn)行間斷喂入，主干芯紗A與輔紗B在中羅拉鉗口處集合從而達(dá)到段彩效果。這種方法目前國內(nèi)應(yīng)用較多，其成紗結(jié)構(gòu)是：在主干芯紗上包纏輔紗。這種紡紗機(jī)構(gòu)目前大多用于段彩竹節(jié)紗生產(chǎn)。

　　1.3細(xì)紗機(jī)四羅拉牽伸法細(xì)紗機(jī)四羅拉牽伸法見。

　　在三羅拉的基礎(chǔ)上，增加一根后羅拉，三羅拉和四羅拉的上膠輥采用階梯膠輥，分別握持喂入的兩根粗紗，主干芯紗從四羅拉喂入，輔紗從三羅拉喂入，粗紗須條A受階梯膠輥5控制，從階梯膠輥5的直徑較小端上面通過，而粗紗須條B從階梯膠輥5的直徑較小端上面通過，受階梯膠輥5控制，程序控制器控制侍服電機(jī)，使三羅拉和四羅拉分段變速驅(qū)動，在一羅拉和二羅拉構(gòu)成的主牽伸內(nèi)集合，實(shí)現(xiàn)段彩紗效果；其段彩控制原理和紡紗效果與三羅拉牽伸法類似，所不同的是三羅拉和四羅拉的速度均可調(diào)，主紗增加了后區(qū)牽伸控制，成紗條干勻度相對較好，但其三羅拉和四羅拉對粗紗的握持點(diǎn)相對二羅拉的間距不一樣，尤其是二羅拉與四羅之間的隔距較大，不適宜于棉型纖維條牽伸紡紗，同時三羅拉和四羅拉對粗紗的握持點(diǎn)不在喂入粗紗長度的同一點(diǎn)，不能同步且同點(diǎn)位調(diào)速控制，影響成紗條干，工藝調(diào)整復(fù)雜。

　　四羅拉法雖可紡制條干相對均勻的段彩紗，但主輔紗的混紡比例由于受到主輔粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的限制，調(diào)節(jié)與控制都不夠方便。

　　2等線密度段彩紗紡紗技術(shù)等線密度段彩紗紡紗技術(shù)是針對目前段彩紗生產(chǎn)技術(shù)存在的諸多問題，研究開發(fā)出的種新型段彩紗紡紗方法。該紡紗方法是由三軸四羅拉牽伸法實(shí)現(xiàn)的，不僅實(shí)現(xiàn)紗線橫截面和長度方向均有不同色彩組合，且保持紗線條干均勻度。具體結(jié)構(gòu)見，其中A為粗紗甲，B為粗紗乙。

　　該機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)的細(xì)紗機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)上改造而成。其后羅拉設(shè)計(jì)為同軸雙羅拉結(jié)構(gòu)，即在后羅拉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用后羅拉軸上套裝固定安裝的固定后羅拉和活套安裝的活套后羅拉，對應(yīng)每鏈位，固定后羅拉與活套后羅拉成對配置，有效寬度各占原來的二分之一，兩后羅拉工作外徑相同，對應(yīng)的后膠輥也設(shè)計(jì)為安裝在同膠輥軸上可分別轉(zhuǎn)動的兩個膠輥。在后羅拉軸后面增加一根活套羅拉傳動軸并裝有齒形帶輪，通過齒形帶傳動活套后羅拉。由程序控制器控制的伺服電機(jī)分別驅(qū)動后雙羅拉轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速可以在不同的時間段進(jìn)行設(shè)定。該牽伸機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是主、輔紗后牽伸區(qū)間距相同；雙后羅拉安裝于同一軸，與膠輥構(gòu)成的鉗口位于同一軸線，羅拉可對纖維條實(shí)現(xiàn)同步、同位變速控制。

　　紡紗時，將線密度特?cái)?shù)分別為T甲、T乙的甲、乙兩種粗紗，經(jīng)導(dǎo)紗桿、分條柵喂入后羅拉，由固定后羅拉和活套后羅拉分別控制，甲、乙兩種粗紗條的后牽伸區(qū)間距相同。后雙羅拉轉(zhuǎn)速設(shè)定，采用速度耦合等量喂入控制方法，使甲、乙兩組粗紗條在喂入速度分段變化的工藝要求下，保持任何時段，甲、乙兩組粗紗條喂入量之和不變地被喂入后牽伸區(qū)，經(jīng)集條器集束后，以不同的牽伸比喂入中羅拉，在細(xì)紗機(jī)的前牽伸區(qū)匯合，經(jīng)前羅拉的牽伸輸出，加捻成等線密度段彩紗。

　　正常紡紗時，在第i個工藝段內(nèi)，甲、乙兩組粗紗條的喂入量分別由后羅拉同軸上的固定羅拉和活套羅拉的線速vSl和V活，控制，單位時間內(nèi)后羅拉的喂入量為（T甲Vs+T乙xt，喂入的粗紗須條經(jīng)集條器進(jìn)入中羅拉鉗口，在膠圈牽伸區(qū)進(jìn)行匯合，經(jīng)前羅拉牽伸輸出，粗紗須條被加捻成段彩紗。在機(jī)構(gòu)的傳動及控制上，固定羅拉和活套羅拉分別由后羅拉軸與活套羅拉傳動軸傳動，其轉(zhuǎn)速受電腦程序控制器控制，可以對后牽伸區(qū)參數(shù)以時間分段進(jìn)行設(shè)定，對每一個時間段內(nèi)的V固i和V活i速度進(jìn)行控制。對甲、乙兩組特?cái)?shù)相同的粗紗條，控制V固i+V活i=V固l+1+V活1+1為常數(shù)，即可保證粗紗條在中羅拉鉗口的喂入量不變；對甲乙兩組特?cái)?shù)不相同的粗紗條，其特?cái)?shù)分別為T甲和T乙，甲粗紗條從固定后羅拉喂入，乙粗紗條從活套羅拉喂入，只要控制V活w線速的增量為V線速的減量的T甲/T乙倍，或者V固w線速度的增量為V活i線速度的減量的T乙/T甲倍，就可保證粗紗條在中羅拉鉗口的維條喂入量不變；對每個時間段時間ti設(shè)定，即可控制段彩的長度；通過對V固/V活i設(shè)定各種不同比率組合，即可實(shí)現(xiàn)不同纖維、色彩的組合效果。

　　由以上控制原理分析可知，等線密度段彩紡紗方法與目前國內(nèi)外采用的段彩紡紗方法相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，由于該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了主紗與輔紗同步同點(diǎn)位控制，適應(yīng)于各種長度的纖維，成紗條干改善、疵點(diǎn)減少；段彩的長度的調(diào)節(jié)可滿足各種設(shè)計(jì)要求；主輔紗混紡比能以任意比例變換，控制快捷方便。這種紡紗方法較好的提升了段彩紗品質(zhì)，豐富了段彩紗織物表面的色彩效果。

　　3結(jié)束語并條機(jī)分段法紡制的段彩紗主要應(yīng)用于毛紡、段彩長度較長；細(xì)紗機(jī)三羅拉牽伸法生產(chǎn)的段彩紗目前應(yīng)用較多；細(xì)紗機(jī)四羅拉牽伸法生產(chǎn)的段彩紗條干相對均勻，但調(diào)節(jié)與控制不便。采用同軸線位速度耦合控制的三軸四羅拉段彩紡紗裝置，可以較容易實(shí)現(xiàn)兩種纖維條喂入量的恒定，從而實(shí)現(xiàn)等線密度紡紗。既可輕松實(shí)現(xiàn)紗線橫截面和長度方向的不同色彩組合，又可較好地保持紗線條干均勻度。該紡紗技術(shù)克服了現(xiàn)有段彩紗紡紗結(jié)構(gòu)存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)了主紗與輔紗同步同點(diǎn)位控制，適用于各類纖維的紡制，可用于各類羅拉牽伸紡紗機(jī)構(gòu)紡制段彩紗的技術(shù)改造。該段彩成紗方法應(yīng)用于色紡工藝中，能更好地滿足段彩紡紗的工藝設(shè)計(jì)要求，達(dá)到進(jìn)一步提升段彩紗品質(zhì)、豐富段彩紗織物色彩效果的目的。