史晶晶，陳偉雄，易洪雷，薛 元，楊恩龍

(嘉興學院材料與紡織工程學院，浙江 嘉興 314001)

段彩紗是一種新型的花式紗線，其成紗色彩不僅在紗線同一橫截面內由多種彩色纖維組合，而且在紗線縱向長度上，有色纖維呈規(guī)律分段變化分布［1－2］?，F有生產段彩紗比較常用的方法有3類:第1類是采用對紗線染色的方法使紗線在縱向上呈現出顏色分段的效果［3］，但色段之間的分界不夠明顯，有較長的過渡色，色段的循環(huán)固定;第2類是通過紡紗工藝的改進來實現段彩的效果，主要有三羅拉法［4－6］和四羅拉法［7］，但這 2 種方法都有成紗條干均勻度較差的缺點;第3類是同軸羅拉牽伸法，早期開發(fā)的同軸后羅拉牽伸細紗機［8－9］可紡制等線密度段彩紗，但色彩過渡段較長，達6 cm以上，用這種紗線編織緯編針織物可獲得邊界模糊的菱形圖案［10］。用新研發(fā)的同軸中羅拉牽伸機構結合氣流集聚紡紗技術可紡制過渡段在6 cm以內的新型等線密度段彩紗［11］，用這種紗線編織的緯編針織物通過色段錯位循環(huán)形成邊界清晰的圖案。因段彩紗色段錯位循環(huán)圖案形成的規(guī)律鮮見深入研究，本文結合實驗試紡試織，并通過計算機模擬，揭示雙色段彩紗針織物圖案隨紗線總色段循環(huán)長度、色段段長比及針織物幅寬用紗長度變化規(guī)律。

1 實驗部分

1.1 紗線原料

采用自制HFX-A4T型等線密度環(huán)錠紡段彩細紗機紡制35 tex紅藍雙色段彩紗及白色紗，捻度為600捻/m，捻向為Z，用i表示紡紗時段彩紗紅藍段長設定比。將上述2種紗線采用HFX-06型小樣電子并紗機合股，捻度為300捻/m，捻向為S。對合股后股線紅藍色段及過渡段［9］的段長測試5次，取平均值，結果見表1。

表1 紅藍色段及過渡段段長實測值Tab.1 Test value of red，blue and transitional segment length

1.2 針織工藝

采用14針的CMS530型電腦橫機將段彩股線編織成緯平針織物，設定線圈長度為12 cm/100針。所得織物拆散成1200個線圈測得單個線圈平均長度為0.63 cm。根據線圈長度實測結果計算可得1/2倍紗線總循環(huán)段長可織約83針，1倍約織167針，2倍約織334針。以緯平針織物幅寬用紗分別為1/2倍、1倍、2倍紗線總循環(huán)段長開始織，并在此基礎上通過收放針改變織物幅寬，觀察織物表面圖案變化。

2 編織結果及分析

2.1 1倍紗線總循環(huán)段長時編織圖案

當i為1∶1時，織物幅寬用紗量約為1倍紗線總循環(huán)段長時的照片見圖1(圖中的白色為紅色紗，黑色為藍色紗)。可看出，本文采用同軸中羅拉技術因紡出紗線過渡段較短，編織的圖案相對同軸后羅拉技術織出的清晰［10］。當幅寬用紗量與紗線總循環(huán)段長相等時，理論上會織出縱條紋，但由于紗線色段段長及編織過程紗線張力不勻，會出現近似弧形的豎向色塊圖案，如圖1(a)所示。從圖1(b)～(d)可看出，當幅寬用紗量接近紗線總循環(huán)段長時，會因兩色段錯位循環(huán)，形成規(guī)則的純色菱形及混色菱形圖案。而且幅寬用紗量越接近紗線總循環(huán)段長，純色菱形越高，反之越低。

圖1 織物幅寬用紗量約為1倍紗線總循環(huán)段長時的圖案Fig.1 Fabric pattern under yarn length of fabric width of equal yarn cyclic segment length(i=1∶1).(a)167 needles;(b)166 needles;(c)165 needles;(d)164 needles

2.2 n/2倍紗線總循環(huán)段長時編織圖案

當i為3∶2時，織物幅寬用紗量約為n/2倍紗線總循環(huán)段長時的照片見圖2(其中n為正整數，下同)。

圖2 織物幅寬用紗量約為n/2倍紗線總循環(huán)段長時的圖案(i=3∶2)Fig.2 Fabric pattern under yarn length of fabric width of n/2 times yarn cyclic segment length(i=3∶2).(a)82 needles;(b)164 needles;(c)328 needles

從圖2可看出，當幅寬用紗量以紗線總循環(huán)段長1/2的整數倍增加時，出現的菱形圖案的規(guī)律相似，只是幅寬內菱形個數成1/2整倍數增加。從這個規(guī)律可看出，段彩紗可用于實際生產帶有菱形圖案的緯編針織物。

2.3 色段長度變化時編織圖案

當i為1∶4時，織物幅寬用紗量約為1倍紗線總循環(huán)段長時的照片見圖3。從圖1～3可看出，當紗線總循環(huán)段長和幅寬用紗量不變時，色段段長比的變化會影響2種菱形色塊圖案的大小。色段段長越長，該純色菱形邊長也越長，反之則越小。從圖1(a)、2(b)及3(a)可看出，色塊圖案開始聚集的顏色與紗線起頭位置有關，但同種紗線及針織工藝織出的圖案大致相同。

圖3 織物幅寬用紗量約為1倍紗線總循環(huán)段長時的圖案(i=1∶4)Fig.3 Fabric pattern under yarn length of fabric width of yarn cyclic segment length(i=1∶4).(a)167 needles;(b)166 needles;(c)165 needles;(d)164 needles

3 圖案形成規(guī)律研究

由試紡試織結果可知，雙色段彩紗的總循環(huán)段長一定時，影響其菱形圖案變化規(guī)律的主要因素就是幅寬用紗量和色段段長比。為深入探究段彩紗緯平針織物圖案形成規(guī)律，在計算機繪圖軟件小方格中填入不同的顏色以模擬雙色段彩紗的編織及織物圖案。本文使用的等線密度段彩紗過渡段短且分布均勻，可忽略過渡段對圖案整體效果的影響。設3種紗線總循環(huán)段長相等且可織緯平針60針，紗線白黑段長比 i分別為 1∶1、1∶2、5∶1。

i為1∶1時，織物幅寬變化時方格填色圖片見圖4，其中織30針用紗量為1/2紗線總循環(huán)段長。從圖4(a)、(b)可看出，織物幅寬針數為30±1時，2張圖片的圖案左右對稱。從圖4(b)、(e)及(f)可看出，當幅寬用紗量約成n/2倍紗線總循環(huán)段長增加時，幅寬內純色塊菱形個數成1/2整倍數增加，與圖2所示規(guī)律相同。從圖4(b)、(c)可看出，幅寬針數在n/2±(0～1/8)倍紗線總循環(huán)段長針數內時，菱形寬的變化較小可忽略，高隨著加針或減針針數的增加而減小，與圖1及圖3所示規(guī)律相同。從圖4(d)可看出，當幅寬針數為 n/2倍 ±(1/8～1/4)紗線總循環(huán)段長時，出現模糊菱形圖案。

圖4 織物幅寬變化時的圖案(i=1∶1)Fig.4 Patterns of different fabric widths(i=1∶1).(a)29 needles;(b)31 needles;(c)37 needles;(d)44 needles;(d)61 needles;(f)89 needles

織物幅寬針數及色段段長比變化時的圖案見圖5?？煽闯?，當段彩紗紡紗工藝參數確定，也即總循環(huán)段長及色段段長比固定時，織物上菱形圖案的變化只與幅寬針數變化有關。設雙色段彩紗所織線圈圈寬為A，圈高為B，圈長為l，純色菱形塊高為H，菱形邊長為K，菱形寬為W。忽略過渡段對圖案整體效果的影響。設一種色段可編織針數為L1，則段長為L1l，另一種色段可編織針數為L2，則段長為L2l;總循環(huán)段長可編織針數等于兩色段可編織針數之和，即為L1+L2。另設緯平針幅寬針數為m，相對于半個總循環(huán)針數(L+L)加針或減針針數12為x，n為正整數。則有:

圖5 織物幅寬針數及色段段長比變化時的圖案Fig.5 Patterns of different fabric widths and red blue segment ratios.(a)i=1∶2，59 needles;(b)i=1∶2，57 needles;(c)i=5∶1，59 needles;(d)i=5∶1，57 needles

4 結論

1)采用過渡段在6 cm以內的新型等線密度段彩紗編織緯編針織物時，因色段錯位循環(huán)可在織物表面形成清晰的或模糊的菱形圖案。

2)織物上菱形圖案的清晰度、數量及大小主要受段彩紗總循環(huán)段長、色段段長比及織物幅寬用紗量3個因素的影響。

3)當織物幅寬針數接近n/2倍紗線總循環(huán)段長針數時，會因兩色段錯位循環(huán)形成規(guī)則清晰的菱形圖案;當幅寬針數在n/2±(1/8～1/4)倍紗線總循環(huán)段長針數內時，形成模糊菱形圖案。當幅寬用紗量以紗線總循環(huán)段長1/2的整數倍增加時，幅寬內菱形個數成1/2整倍數增加。當紗線總循環(huán)段長固定時，菱形的大小取決于分段時間比和幅寬針數的變化，并給出幅寬針數在n/2±(0～1/8)倍紗線總循環(huán)段長針數內時純色菱形塊長寬高計算公式。

致謝感謝嘉興學院材料與紡織工程學院盧宏明和胡佳超等在實驗及結果分析過程中給予的幫助。

［1］趙慧，葉靜.彩滌/棉纖維段彩紗的工藝研究［J］.輕紡工業(yè)與技術，2010，39(4):5 －6，21.ZHAO Hui，YE Jing.Process study of colorful polyester/cotton fiber segment color yarn［J］.Light and Textile Industry and Technology，2010，39(4):5－6，21.

［2］李曉華，陸錫濱，陳衛(wèi)紅.彩虹紗的開發(fā)實踐［J］.廣西紡織科技，2007，36(3):9 －10，28.LI Xiaohua，LU Xibin，CHEN Weihong.Development of segment color yarn［J］.Guangxi Textile Science ＆Technology，2007，36(3):9－10，28.

［3］張立鵬，楊俊芳.多色段彩色絨線的開發(fā)［C］//第十六屆全國花式紗線及其織物技術進步研討會.北京:中國紡織工程學會，中國紡織信息中心，2010:59－60.ZHANG Lipeng， YANG Junfang. Development of segment color worsted yarn［C］//The 16th National Symposium on the Technological Advancement of Fancy Yarn＆ Its Fabric.Beijing:China Textile Engineering Society，China Textile Information Center，2010:59 －60.

［4］上海日舒棉紡織廠.段彩紡紗傳動裝置:中國，200420081737.2［P］.2004 －08 －11.Shanghai Rishu Cotton Textile Factory.Gearing mechanism of segment color yarn spinning:China，200420081737.2［P］.2004－08－11.

［5］李廣德，趙學建，楚愛秋，等.賽絡紡段彩紗質量控制體會［J］.棉紡織技術，2009，37(3):38－40.Li Guangde， ZHAO Xuejian， CHU Aiqiu， et al.Quality control of sirospun segment color yarn［J］.Cotton Textile Technology，2009，37(3):38－40.

［6］張丹，蔣高明，叢洪蓮.帶地網賈卡經編針織物花紋圖案的自動識別［J］.紡織學報，2010，31(10):45－49.ZHANG Dan， JIANG Gaoming， CONG Honglian.Automatic identification method of jacquard warp knitted patterns with net［J］.Journal of Textile Research，2010，31(10):45－49.

［7］夏龍全.新型四羅拉段彩紗產品的開發(fā)［C］//2006中國紗線質量暨新產品開發(fā)技術論壇.青島:全國棉紡織科技信息中心，2006:304－305.XIA Longquan.New four roller segment color yarn development［C］//2006 Yarn Qualityand Product Development Forum.Qingdao:China Cotton Textile Science and Technology Information Center，2006:304－305.

［8］陳偉雄.等線密度環(huán)錠紡段彩紗成紗方法及裝置:中國，201010616326.9［P］.2010 －12 －28.CHEN Weixiong.Equal linear density ring spinning section colorful yarn forming method: China，201010616326.9［P］.2010－12－28.

［9］史晶晶，陳偉雄，薛元，等.后區(qū)牽伸對等線密度棉段彩紗性能的影響［J］.紡織學報，2013，34(6):30－33.SHI Jingjing，CHEN Weixiong，XUE Yuan，et al.Effect of back zone draft on physical properties of segment colored cotton yarn with constant linear density［J］.Journal of Textile Research，2013，34(6):30－33.

［10］李變變，史晶晶，胡佳超，等.段彩紗針織物圖案形成機理研究［J］.絲綢，2013，50(5):10 －12，17.LI Bianbian，SHI Jingjing，HU Jiachao，et al.Research on pattern formation mechanism of segment color yarn knitted fabrics［J］.Journal of Silk，2013，50(5):10－12，17.

［11］胡佳超，史晶晶，盧宏明，等.等線密度精確段彩紡成紗性能分析［J］.現代紡織技術，2014，22(2):1 －4.HU Jiachao， SHI Jingjing， LU Hongming， et al.Analysis of accurate spinning performance of segment color yarn with equal fineness［J］.Advanced Textile Technology，2014，22(2):1－4.