段彩纱纺纱技术浅析史晶晶杨恩龙陈伟雄薛元易洪雷（浙江嘉兴学院）法等线密度段彩成纱技术，并与当前几种段彩纱生产方法进行了对比分析。认为：新技术采用三轴四罗拉段彩纺纱装置，实现了主纱与辅纱同步同点位控制，可适应于各种长度的纤维，改善了成纱条干，减少了疵点；段彩长度的调节可满足各种设计要求；主辅纱混纺比能以任意比例变换，控制快捷方便，可较好地提升段彩纱品质，丰富段彩纱织物的色彩效果。

　　近几年来，花式纱线及其织物比较流行。在棉纺设备上生产花式纱线是当今纺织新产品开发领域的热点之。段彩纱是有色纤维纺纱的种特殊纺纱工艺技术，其成纱色彩不仅在纱线同一横截面内由多种彩色纤维组合，而且在纱线纵向长度上，不同组合的有色纤维呈不规则断续变化的分布状态，故用段彩纱制成的织物，色泽柔和丰满、层次感强，具有明显的新颖性和独特性。

　　1国内外段彩纱技术现状从国内外资料及展示的设备来看，段彩纱技术主要是采用针梳并条工艺进行段彩配色。在多基金项目：浙江省重点科技创新团队自主项目（2012R10012-4）色并条针梳机的后部喂入有色或无色的纤维条，从机身侧旁四个喂入机位，用电脑程序控制器，分段控制四个步进电机传动的配色罗拉转速，实现分段配色，制成段彩条，再纺制成段彩纱。该工艺可以在同工序中实现多色段配色。但该工艺对纤维长度、纤维类别有一定要求，适宜于针梳牵伸加工方法，毛纤维条经后道工序牵伸后，色段长度长，产品有较大局限性；饰纱色条是在基条纵向的四个不同点位喂入，要达到各点位任意配色的头尾衔接，工艺制订和更改较难；该类设备价格昂贵，目前国内引进厂家不多。目前国内现有的段彩纱生产方法主要有以下三种。

　　1.1并条机分段喂入法并条机分段喂入法主要应用于毛纺。仿制国外的设备在并条工序采用电脑程序控制变频或伺服电机，多点位对有色纤维条分段喂入，形成段彩毛条。这种方法适用于纤维长度较长的毛型纤维，并条机为针梳并条机，产品经后道工序加工后，段彩长度较长。

　　1.2细纱机三罗拉牵伸法细纱机三罗拉牵伸法见。

　　在细纱工序中，对细纱机的三罗拉牵伸机构加以简单的改造，主干芯纱A从中罗拉喂入，辅纱B从后罗拉喂入，并通过电动或机械装置控制辅纱进行间断喂入，主干芯纱A与辅纱B在中罗拉钳口处集合从而达到段彩效果。这种方法目前国内应用较多，其成纱结构是：在主干芯纱上包缠辅纱。这种纺纱机构目前大多用于段彩竹节纱生产。

　　1.3细纱机四罗拉牵伸法细纱机四罗拉牵伸法见。

　　在三罗拉的基础上，增加一根后罗拉，三罗拉和四罗拉的上胶辊采用阶梯胶辊，分别握持喂入的两根粗纱，主干芯纱从四罗拉喂入，辅纱从三罗拉喂入，粗纱须条A受阶梯胶辊5控制，从阶梯胶辊5的直径较小端上面通过，而粗纱须条B从阶梯胶辊5的直径较小端上面通过，受阶梯胶辊5控制，程序控制器控制侍服电机，使三罗拉和四罗拉分段变速驱动，在一罗拉和二罗拉构成的主牵伸内集合，实现段彩纱效果；其段彩控制原理和纺纱效果与三罗拉牵伸法类似，所不同的是三罗拉和四罗拉的速度均可调，主纱增加了后区牵伸控制，成纱条干匀度相对较好，但其三罗拉和四罗拉对粗纱的握持点相对二罗拉的间距不一样，尤其是二罗拉与四罗之间的隔距较大，不适宜于棉型纤维条牵伸纺纱，同时三罗拉和四罗拉对粗纱的握持点不在喂入粗纱长度的同一点，不能同步且同点位调速控制，影响成纱条干，工艺调整复杂。

　　四罗拉法虽可纺制条干相对均匀的段彩纱，但主辅纱的混纺比例由于受到主辅粗纱定量和后区牵伸倍数的限制，调节与控制都不够方便。

　　2等线密度段彩纱纺纱技术等线密度段彩纱纺纱技术是针对目前段彩纱生产技术存在的诸多问题，研究开发出的种新型段彩纱纺纱方法。该纺纱方法是由三轴四罗拉牵伸法实现的，不仅实现纱线横截面和长度方向均有不同色彩组合，且保持纱线条干均匀度。具体结构见，其中A为粗纱甲，B为粗纱乙。

　　该机构在传统的细纱机牵伸机构上改造而成。其后罗拉设计为同轴双罗拉结构，即在后罗拉的结构设计上，采用后罗拉轴上套装固定安装的固定后罗拉和活套安装的活套后罗拉，对应每链位，固定后罗拉与活套后罗拉成对配置，有效宽度各占原来的二分之一，两后罗拉工作外径相同，对应的后胶辊也设计为安装在同胶辊轴上可分别转动的两个胶辊。在后罗拉轴后面增加一根活套罗拉传动轴并装有齿形带轮，通过齿形带传动活套后罗拉。由程序控制器控制的伺服电机分别驱动后双罗拉转动，其转速可以在不同的时间段进行设定。该牵伸机构特点是主、辅纱后牵伸区间距相同；双后罗拉安装于同一轴，与胶辊构成的钳口位于同一轴线，罗拉可对纤维条实现同步、同位变速控制。

　　纺纱时，将线密度特数分别为T甲、T乙的甲、乙两种粗纱，经导纱杆、分条栅喂入后罗拉，由固定后罗拉和活套后罗拉分别控制，甲、乙两种粗纱条的后牵伸区间距相同。后双罗拉转速设定，采用速度耦合等量喂入控制方法，使甲、乙两组粗纱条在喂入速度分段变化的工艺要求下，保持任何时段，甲、乙两组粗纱条喂入量之和不变地被喂入后牵伸区，经集条器集束后，以不同的牵伸比喂入中罗拉，在细纱机的前牵伸区汇合，经前罗拉的牵伸输出，加捻成等线密度段彩纱。

　　正常纺纱时，在第i个工艺段内，甲、乙两组粗纱条的喂入量分别由后罗拉同轴上的固定罗拉和活套罗拉的线速vSl和V活，控制，单位时间内后罗拉的喂入量为（T甲Vs+T乙xt，喂入的粗纱须条经集条器进入中罗拉钳口，在胶圈牵伸区进行汇合，经前罗拉牵伸输出，粗纱须条被加捻成段彩纱。在机构的传动及控制上，固定罗拉和活套罗拉分别由后罗拉轴与活套罗拉传动轴传动，其转速受电脑程序控制器控制，可以对后牵伸区参数以时间分段进行设定，对每一个时间段内的V固i和V活i速度进行控制。对甲、乙两组特数相同的粗纱条，控制V固i+V活i=V固l+1+V活1+1为常数，即可保证粗纱条在中罗拉钳口的喂入量不变；对甲乙两组特数不相同的粗纱条，其特数分别为T甲和T乙，甲粗纱条从固定后罗拉喂入，乙粗纱条从活套罗拉喂入，只要控制V活w线速的增量为V线速的减量的T甲/T乙倍，或者V固w线速度的增量为V活i线速度的减量的T乙/T甲倍，就可保证粗纱条在中罗拉钳口的维条喂入量不变；对每个时间段时间ti设定，即可控制段彩的长度；通过对V固/V活i设定各种不同比率组合，即可实现不同纤维、色彩的组合效果。

　　由以上控制原理分析可知，等线密度段彩纺纱方法与目前国内外采用的段彩纺纱方法相比，具有明显的技术优势，由于该机构实现了主纱与辅纱同步同点位控制，适应于各种长度的纤维，成纱条干改善、疵点减少；段彩的长度的调节可满足各种设计要求；主辅纱混纺比能以任意比例变换，控制快捷方便。这种纺纱方法较好的提升了段彩纱品质，丰富了段彩纱织物表面的色彩效果。

　　3结束语并条机分段法纺制的段彩纱主要应用于毛纺、段彩长度较长；细纱机三罗拉牵伸法生产的段彩纱目前应用较多；细纱机四罗拉牵伸法生产的段彩纱条干相对均匀，但调节与控制不便。采用同轴线位速度耦合控制的三轴四罗拉段彩纺纱装置，可以较容易实现两种纤维条喂入量的恒定，从而实现等线密度纺纱。既可轻松实现纱线横截面和长度方向的不同色彩组合，又可较好地保持纱线条干均匀度。该纺纱技术克服了现有段彩纱纺纱结构存在的缺陷，实现了主纱与辅纱同步同点位控制，适用于各类纤维的纺制，可用于各类罗拉牵伸纺纱机构纺制段彩纱的技术改造。该段彩成纱方法应用于色纺工艺中，能更好地满足段彩纺纱的工艺设计要求，达到进一步提升段彩纱品质、丰富段彩纱织物色彩效果的目的。