曹欣蕾,任學(xué)勤,張麗華

(西安工程大學(xué),陜西 西安710048)

目前由于大多數(shù)漸變色紗線都是通過染色來實(shí)現(xiàn)的,只能做到紗線橫截面有單一色彩的纖維;故不僅色彩相對單調(diào)染色過渡不自然,且織物手感生硬,品質(zhì)無法滿足消費(fèi)者述求[1-2]。利用彩色針梳機(jī)可以直接生產(chǎn)出漸變色條子或粗紗,但目前國內(nèi)彩色針梳機(jī)采用的是PLC控制系統(tǒng),段數(shù)較少,輸出的條子橫截面各顏色比例和過渡段長度不可任意調(diào)整,使過渡不夠均勻,最終混色條子的條干均勻度較差。為此,本文通過對現(xiàn)有彩色針梳機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,生產(chǎn)了一款顏色多變、橫截面各色纖維比例可調(diào),搭接良好、過渡均勻,漸變段長度可調(diào),出條重量一致的羽毛紗。

1 羽毛紗和四色針梳機(jī)

1.1 羽毛紗

羽毛紗是在鉤編機(jī)上生產(chǎn)的一類花式紗線,由經(jīng)紗(芯紗)和緯紗(飾紗)組成;羽毛的長短及密度不同,紗線的整體風(fēng)格及性能也不同。將漸變色細(xì)紗作為羽毛紗的飾紗,外觀新穎有規(guī)律,極具裝飾效果且不脫毛不脫圈;所制成的織物光澤柔和,布面豐滿,保暖性強(qiáng);使用不同的原料可以制作不同性能的服裝,具有很好的市場前景[3-4]。

1.2 四色針梳機(jī)

本課題所用設(shè)備為HFX-B7四色針梳機(jī),主要有兩大用途:一是用于多組分或多色彩毛條的混合,利用其多組牽伸和喂入機(jī)構(gòu),調(diào)整各組原料或各顏色料的喂入比例,通過并條生產(chǎn)出多組分、不同比例的混色條子。二是用于生產(chǎn)段彩紗和漸變紗,不同組喂入機(jī)構(gòu)在特定時(shí)間段分別喂入不同顏色的毛條,各組顏色作交替變化與比例變化,可以紡制出色彩呈規(guī)律性變化的彩色毛條。既可以是段彩的效果,也可以是漸變的效果。利用四色針梳機(jī)生產(chǎn)混色條子的優(yōu)點(diǎn)是省去了毛條段染的步驟,加工成本低,且相鄰兩個(gè)顏色段之間漸變過渡明顯,染色難以做到。同時(shí)四色針梳機(jī)也具有普通毛紡針梳機(jī)的功能,即將毛條內(nèi)的纖維理直使之平行排列,從而改善毛條的均勻度,使不同種類或不同品質(zhì)的原料混和均勻達(dá)到規(guī)定的混和比,同時(shí)通過針梳也可以提高條子的整體強(qiáng)力[5-6]。對四色針梳機(jī)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn),即在基條托板上加裝了傳送皮帶,在沒有基條喂入的情況下各組飾紗條也可在皮帶的傳送下順利運(yùn)行到輸出羅拉處。這打破了原來必須有基紗條存在的現(xiàn)象,使得最終的混色條顏色更純,出條重量容易控制,為更多種類混色條子的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

該機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示[7-8],由喂入部分、牽伸部分和出條成形部分組成。喂入部分包括4對喂入羅拉,4對羅拉獨(dú)立運(yùn)行,分別控制4種不同組分或不同顏色條子的喂入,喂入羅拉的速度根據(jù)工藝可以進(jìn)行調(diào)整。與4對喂入羅拉配套的是4對牽伸羅拉,從喂入羅拉喂入的條子首先要經(jīng)過各自對應(yīng)的牽伸羅拉,4對牽伸羅拉首先完成了4根條子的牽伸或者拉斷,同時(shí)也充當(dāng)4根牽伸后條子的喂入,這四對牽伸羅拉在運(yùn)行過程中保持同一個(gè)速度。從牽伸羅拉出來的各組條子經(jīng)過針板梳理后,再由總的輸出羅拉輸出,形成具有漸變效果的混色條。

1.3 混色原理

對四色針梳機(jī)由于各對牽伸機(jī)構(gòu)之間距離差的存在,使得條子順利搭接存在一定難度;在實(shí)際生產(chǎn)中要考慮條子的并合、搭接及出條重量三個(gè)因素。

(1)條子的準(zhǔn)確并合。當(dāng)生產(chǎn)橫截面多組分混色條子時(shí),需要不同顏色的條子準(zhǔn)確并合到一起。從不同位置喂入的條子并合動(dòng)作發(fā)生在距離輸出羅拉近的牽伸機(jī)構(gòu)處。因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮兩組喂入機(jī)構(gòu)之間的距離差,將其轉(zhuǎn)換為時(shí)間差,然后讓距離輸出羅拉較遠(yuǎn)的喂入機(jī)構(gòu)提前相應(yīng)時(shí)間開始喂入。值得注意的是,當(dāng)多根條子進(jìn)行不同組合并合時(shí),不同喂入機(jī)構(gòu)會(huì)有多次開始喂入與結(jié)束喂入的時(shí)間,該處需要與各自的提前時(shí)間結(jié)合考慮,才能保證各根條子的準(zhǔn)確并合。

(2)條子的順利搭接。當(dāng)生產(chǎn)段彩效果的混色條子時(shí),不同的顏色段之間需要搭接良好。從不同位置喂入的條子其搭接動(dòng)作也發(fā)生在距離輸出羅拉更近的牽伸機(jī)構(gòu)處。與并合不同的是,搭接要實(shí)現(xiàn)前條尾端與后條頭端的接觸與并合,因此除考慮兩組喂入機(jī)構(gòu)之間的距離差外,還需考慮每種顏色(組分)條子的喂入長度,將兩者相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)條子的順利搭接。

(3)出條重量的一致。為了保證后道紡紗工序的順利進(jìn)行,混色條子的出條重量應(yīng)滿足一定要求,克重不能過低,最好與并條之前的條子克重相接近,且最終混色條的出條重量不勻率應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),通常支數(shù)毛條的重量不勻率應(yīng)不大于3%。出條重量主要與機(jī)器各部位的牽伸有關(guān),四色針梳機(jī)上包括各組牽伸機(jī)構(gòu)的牽伸及最終輸出羅拉與針板之間的牽伸兩部分。因此需要調(diào)節(jié)各對喂入羅拉及輸出羅拉的速度,以達(dá)到所需的牽伸倍數(shù)。

圖1 四色針梳機(jī)(并條機(jī))結(jié)構(gòu)簡圖

2 三色漸變羽毛紗的紡制

2.1 粗條

2.1.1原料

原料選擇規(guī)格一致的彩色毛型化纖條子滌綸和腈綸,并按照滌綸65/腈綸35的比例混紡,纖維主體長度為65 mm,克重均為3 g/m,顏色分別為白色、綠色、棕色和黃色。

2.1.2 漸變效果設(shè)計(jì)

如圖2所示,設(shè)計(jì)了一款由白綠黃(白色占40%,綠色占30%,黃色占30%)三種顏色逐漸過渡到白黃棕(黃色占40%,白色占30%,棕色占30%)三種顏色的漸變色條子;中間的兩個(gè)過渡段包含了這四種顏色,各自按照相應(yīng)的遞增或遞減規(guī)律完成漸變過程。此款混色條子的顏色段和過渡段均含多種色彩,但又層次明朗、紋理清晰、過渡自然,顯得別有風(fēng)韻。

圖2 三色過渡均勻漸變條子設(shè)計(jì)效果圖

2.1.3 工藝設(shè)計(jì)

三色過渡均勻漸變條子對應(yīng)的生產(chǎn)工藝如表1所示,其混色條子實(shí)物如圖3所示。

表1 三色過渡均勻漸變混色條子設(shè)計(jì)工藝

從圖3可看出,條子基本按照所設(shè)計(jì)的工藝實(shí)現(xiàn)了漸變,由白綠黃色段逐漸過渡到白黃棕色段;中間的過渡段包含白綠黃棕四種顏色且較長,各顏色段較短。從外觀效果看,混色條整體符合漸變規(guī)律,且無明顯薄弱環(huán)節(jié),可直接進(jìn)入粗紗工序。

圖3 三色漸變均勻過渡混色條子實(shí)物圖

2.2 粗紗

混色條子要做成漸變羽毛紗,首先要紡成粗紗,使用A454EH型粗紗機(jī)進(jìn)行粗紗紡制。

2.2.1 工藝設(shè)計(jì)

粗紗工序主要設(shè)定牽伸倍數(shù)、捻度和張力三個(gè)參數(shù)。牽伸是為了進(jìn)一步改善纖維的平行伸直度,并適應(yīng)細(xì)紗機(jī)的牽伸能力[9]。通常粗紗工序應(yīng)設(shè)5～12倍牽伸,粗紗定量在0.2～0.6 g/m為宜;但考慮到所用條子本身克重較輕強(qiáng)度不夠,部分片段存在不勻,故設(shè)計(jì)2.5倍牽伸,最終粗紗定量大約為1 g/m。

加捻可增強(qiáng)纖維抱合力提高紗線強(qiáng)力,改善條干不勻,減少斷頭;但捻度太大又會(huì)造成牽伸不開,不利于細(xì)紗工序的進(jìn)行。結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)綜合考慮,捻度設(shè)為30捻/m。

粗紗紡紗張力會(huì)直接影響到條干均勻度和斷頭率,張力過大易產(chǎn)生意外牽伸致使條干惡化,甚至斷頭;張力太小則會(huì)出現(xiàn)卷繞松弛、脫圈、退繞困難等,因此要控制紡紗過程中張力的均勻性[10-12]。即根據(jù)實(shí)際紡紗時(shí)紗線的實(shí)測松緊程度來適時(shí)調(diào)整紡紗張力。

2.2.2 效果分析

由圖4可看出,所生產(chǎn)出來的粗紗已經(jīng)具有了顏色漸變的效果,其中圖4(a)展示了三色漸變粗紗的實(shí)物圖,圖4(b)展示了粗紗的細(xì)節(jié)部位?？砂l(fā)現(xiàn)單色漸變混色粗紗條干均勻度良好,但雙色漸變混色粗紗和三色漸變混色粗紗的少許部位存在一些粗段。這一方面是由于條子本身略有不勻,另一方面可能是條子強(qiáng)力不夠,牽伸倍數(shù)小致使個(gè)別位置沒有牽伸開。經(jīng)測試各管粗紗定量均在1 g/m左右。另外,粗紗表面毛羽較多可能是所采用的原料纖維毛羽本身就較多,也可能是紡紗環(huán)境濕度不夠,或紡紗過程中各機(jī)件摩擦的結(jié)果。條干上的不足與粗紗表面性能均不影響顏色效果的體現(xiàn)。

圖4 三色漸變條子所紡粗紗實(shí)物圖

2.3 羽毛紗

經(jīng)紗選擇強(qiáng)力較好的錦綸長絲,緯紗用三色漸變粗紗紡成的細(xì)紗(在FB504細(xì)紗機(jī)上紡制),在維達(dá)機(jī)械VG980鉤編機(jī)上進(jìn)行紡制。通過改變鉤編機(jī)上兩枚經(jīng)紗針之間的間隔針槽數(shù)及割刀位置,可以改變羽毛的長短,圖5即為開發(fā)的短毛漸變羽毛紗。

圖5 三色過渡均勻漸變羽毛紗實(shí)物圖

從圖5可看出,從白綠黃混色段過渡到白棕黃混色段,羽毛紗中的漸變效果體現(xiàn)得更為明顯,羽毛蓬松又具立體感,加上色澤變化效果更為新穎獨(dú)特。用HD021電子單紗強(qiáng)力儀分別對各款紗線的線密度和強(qiáng)力進(jìn)行測試,測試結(jié)果如表2所示。

表2 三色過渡均勻漸變羽毛紗測試數(shù)據(jù)

2.4 三色漸變羽毛紗織物

將所紡的三色漸變羽毛紗在手搖橫機(jī)上織成簡單的緯平針織物,最終織造的面料效果如圖6所示。從圖6中可看出多種顏色混合重疊的橫條紋效果,顏色交替變化,漸變段和各顏色段的分區(qū)明顯,面料外觀效果好,顏色豐富,層次感好,整體風(fēng)格更加獨(dú)特。用于做毛衣外套、圍巾等面料時(shí),裝飾效果好,可滿足消費(fèi)者追求個(gè)性、形成自我風(fēng)格的消費(fèi)心理。

圖6 三色漸變羽毛紗織物

3 結(jié)語

成功開發(fā)出三色漸變條子是紡制三色漸變羽毛紗和織制其織物的關(guān)鍵,其混色要均勻且漸變過度自然。使用所紡的多色漸變混色條子也可用來開發(fā)各類花式紗線,進(jìn)而開發(fā)出風(fēng)格各異的漸變與段彩效果兼具的針織面料。單根紗線橫截面同時(shí)包含比例不一的多種顏色成分,針織面料的各部分均為混色效果,整體上具有漸變效果,這都是染色工藝實(shí)現(xiàn)不了的,也是利用改進(jìn)的細(xì)紗機(jī)紡制段彩紗無法比擬的。該類產(chǎn)品顏色豐富多彩,規(guī)律性強(qiáng),仿制難,可滿足現(xiàn)代消費(fèi)者追求個(gè)性化需求;同時(shí)產(chǎn)品風(fēng)格符合市場流行趨勢,應(yīng)具有較大的發(fā)展空間。