結(jié)子線的紡制及其針織物圖案研究

杜霞 任學(xué)勤 陳少蘭

摘要：為探究結(jié)子線的針織物圖案效果，利用自主研發(fā)的高精度多段數(shù)電腦控制器和空心錠花式捻線機(jī)，生產(chǎn)平線段和結(jié)子段都能根據(jù)設(shè)計(jì)要求變化的結(jié)子線，采用緯編針織的方式織造。結(jié)果表明：結(jié)子線在針織物表面形成圖案受幅寬用紗量以及循環(huán)紗長(zhǎng)影響；循環(huán)紗長(zhǎng)越接近幅寬用紗量，形成圖案越清晰。當(dāng)循環(huán)紗長(zhǎng)無(wú)限接近幅寬用紗量時(shí)，可以通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)子線的紡紗工藝，織造出任意設(shè)計(jì)的針織物圖案。

關(guān)鍵詞：結(jié)子線；緯編；幅寬用紗量；循環(huán)紗長(zhǎng)；針織物圖案

中圖分類號(hào)：TS104.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-265X（2018）03-0034-04Study on Spinning of Knotted Yarn and Pattern of Knitted Fabric

DU Xia， REN Xueqin ， CHEN Shaolan

（Xian Polytechnic University， Textile and Material College， Xian 710048， China）Abstract：In order to investigate the knitted fabric pattern effect of knotted yarn， the selfdeveloped highprecision multisection computer controller and hollow spindle fancy twisting machine were used to produce the knotted yarn whose line and flat knot section can be changed according to the design requirements. Then， the yarn was woven by the weft knitting weaving method. It was found that the pattern formed on the surface of knitting fabric was affected by the width of yarn quantity and loop yarn length. The closer the loop yarn length was to the width of yarn quantity， the clearer the pattern was. When the length of the loop yarn was infinitely close to the width of yarn quantity， the knitting pattern of any design can be knitted by designing the spinning process of the knotted yarn.

Key words：knotted yarn； weft knitting； width of yarn quantity； loop yarn length； knitted fabric pattern

通信作者：任學(xué)勤，Email：578970295@qq.com結(jié)子線是花式紗線中比較常見(jiàn)的一種紗線。它的基本組成部分是芯紗、固結(jié)紗，可用于服裝及各種裝飾織物[12]。將圖案展現(xiàn)在織物上可以通過(guò)多種形式來(lái)實(shí)現(xiàn)比如提花織造、印染工藝、刺繡、鉤編以及3D打印等[35]。直接通過(guò)花式紗線的特殊結(jié)構(gòu)來(lái)展示織物的設(shè)計(jì)圖案效果是一種創(chuàng)新[68]。

本文主要研究了自固結(jié)子線的紡制及其針織物圖案的效果。與普通結(jié)子線不同的是，它的結(jié)子穩(wěn)定、不滑移，且大小和結(jié)距可以根據(jù)針織物圖案和織物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)針織織造的方式將圖案呈現(xiàn)在織物表面，形成特定的圖案效果。

1自固結(jié)子線的紡制

結(jié)子線主要在空心錠花式捻線紡紗機(jī)上紡制而成[910]。自固型結(jié)子線也是利用空心錠花式捻線機(jī)紡制而成。結(jié)子線的結(jié)子分布與紡紗工藝參數(shù)之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式探究?jī)烧咧g的關(guān)系。

1.1實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備

原料：芯紗選用26.4 tex×2棉紗，飾紗選用11.5 tex滌綸長(zhǎng)絲（東莞聯(lián)達(dá)毛紡有限公司）。

設(shè)備：空心錠花式捻線機(jī)、多功能電腦控制器（蘇州市華飛紡織科技有限公司）。

1.2自固結(jié)子線紡制原理

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是自固結(jié)子線，其紡制原理如圖1所示，首先，前羅拉快速輸出芯紗，飾紗在空心錠回轉(zhuǎn)的同時(shí)也旋轉(zhuǎn)，包纏芯紗，由于芯紗喂入速度較快，所以飾紗包纏的稀疏，捻度較小，形成結(jié)子線的平線段；接著，前羅拉速度減慢，芯紗喂入速度相對(duì)很小，在單位時(shí)間內(nèi)芯紗喂入長(zhǎng)度很短，于是飾紗包纏長(zhǎng)度較短，包纏緊密；隨后，前羅拉反轉(zhuǎn)，芯紗退回，使得飾紗反向包纏，形成自固結(jié)構(gòu)；最后，前羅拉又正轉(zhuǎn)，飾紗又相對(duì)于前一步反向包纏，相當(dāng)于包纏3次，形成了一個(gè)自固結(jié)子段。如此往復(fù)進(jìn)行，就形成了自固結(jié)子線。

圖1自固結(jié)子線紡紗原理

表1為單一自固結(jié)子線紡紗工藝參數(shù)，工藝分為4段，空心錠速度保持不變。第1段生產(chǎn)平線段，前羅拉速度較快，飾紗包纏稀疏；第2段～第4段工藝形成自固結(jié)子，前羅拉先正轉(zhuǎn)，再反轉(zhuǎn)，最后正轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)3次包纏形成自固結(jié)子。因?yàn)榍傲_拉和空心錠的運(yùn)行數(shù)據(jù)均為控制器可識(shí)別的信號(hào)數(shù)據(jù)，因此均為無(wú)量綱單位數(shù)據(jù)。

圖2中，矩形為芯紗部分，圓A代表平線部分包裹的飾紗，圓B為自固結(jié)子的第1次包裹的飾紗，圓C為第2次包裹的飾紗，圓D為第3次包裹的飾紗，當(dāng)前羅拉工藝參數(shù)與空心錠工藝參數(shù)滿足一定比例關(guān)系時(shí)，3次包裹的飾紗如圖2所示均勻包裹芯紗，使得結(jié)子的粗細(xì)一致。

1.3影響自固結(jié)子線的主要因素

a）飾紗退繞張力：飾紗退繞張力偏小時(shí)紡制出來(lái)的結(jié)子線飾紗極易松動(dòng)，結(jié)子不固定；飾紗退繞張力過(guò)大時(shí)紡制結(jié)子線過(guò)程中飾紗容易斷。

b）捻度：紡制出來(lái)的結(jié)子線捻度過(guò)大，下機(jī)后退捻嚴(yán)重，結(jié)子線極易糾纏，造成織造困難。

c）羅拉正反轉(zhuǎn)速度差：前羅拉正反轉(zhuǎn)速度差過(guò)大，由于慣性容易導(dǎo)致結(jié)子成型不良。

1.4前羅拉線速度與前羅拉工藝參數(shù)之間

的關(guān)系紗線輸出長(zhǎng)度與前羅拉的線速度有關(guān)。利用電腦控制器輸入相關(guān)前羅拉工藝參數(shù)控制前羅拉運(yùn)行，控制器發(fā)出的數(shù)據(jù)為信號(hào)數(shù)據(jù)而非速度數(shù)據(jù)，因此前羅拉速度與前羅拉工藝參數(shù)存在一定關(guān)系。發(fā)送幾組工藝參數(shù)，測(cè)量相應(yīng)前羅拉線速度，如表2所示。

計(jì)算得到前羅拉線速度與前羅拉工藝參數(shù)之間的關(guān)系式：

Vq=0.010 9×Mq（1）

式中：Vq為前羅拉線速度，cm/s；Mq為前羅拉所對(duì)應(yīng)控制器輸入工藝參數(shù)，為無(wú)量綱單位數(shù)據(jù)。

已知結(jié)子線的輸出長(zhǎng)度與芯紗喂入時(shí)間及前羅拉參數(shù)之間的關(guān)系之后，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求控制結(jié)子線各段的長(zhǎng)度，即可以控制結(jié)子的分布位置。

1.5空心錠工藝參數(shù)及前羅拉工藝參數(shù)的

關(guān)系采用自固結(jié)子線的方式生產(chǎn)結(jié)子段，為保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中改變結(jié)子段的長(zhǎng)度時(shí)，結(jié)子的粗細(xì)大小不發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前羅拉對(duì)應(yīng)參數(shù)與空心錠對(duì)應(yīng)參數(shù)在滿足某種條件下可以使飾紗均勻包纏一層，保證結(jié)子粗細(xì)不改變，測(cè)得數(shù)據(jù)如表3所示。

當(dāng)滿足式（2）時(shí)，結(jié)子段的包纏效果如圖2所示，結(jié)子的直徑不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)子段長(zhǎng)度變化而變化，保證了針織織造過(guò)程中結(jié)子段的線圈長(zhǎng)度不變。

2采用結(jié)子線針織形成菱形圖案機(jī)理

利用7針慈星GE252S型電腦橫機(jī)，在編織速度和給紗張力不變的條件下，將設(shè)計(jì)好的循環(huán)紗長(zhǎng)為86.0 cm（結(jié)子段長(zhǎng)度為6.0 cm，平線段長(zhǎng)度為80.0 cm）的結(jié)子線編織成緯平針小樣，織物幅寬針數(shù)為100針。此時(shí)，平線段針織物的線圈平均長(zhǎng)度約為0.903 8 cm，結(jié)子段的線圈平均長(zhǎng)度約為1.00 cm。幅寬用紗量=0.903 8 cm×94針+1.0 cm×6針=90.96 cm。

2.1不同循環(huán)紗長(zhǎng)結(jié)子線織造圖案效果

2.1.1工藝1

工藝1設(shè)計(jì)的循環(huán)紗長(zhǎng)為87.0 cm，結(jié)子段長(zhǎng)度為6.0 cm，平線段長(zhǎng)度為81.0 cm。表4所示為單結(jié)子紡紗工藝，第1段工藝生產(chǎn)平線段，此時(shí)前羅拉速度較快，空心錠包繞捻度較低。第2段～第4段工藝生產(chǎn)自固結(jié)子段，這三段工藝中前羅拉輸出芯紗長(zhǎng)度相同，在固定相同的位置包繞捻度增加，形成自固結(jié)子。

織造效果圖如圖4所示，由于紗線中結(jié)子位置的錯(cuò)位循環(huán)，結(jié)子在織物表面分布形成一定規(guī)律的菱形圖案。

2.1.2工藝2

結(jié)子段長(zhǎng)度和粗細(xì)不發(fā)生變化，將平線段長(zhǎng)度增加1.5 cm，即平線段長(zhǎng)度為82.5 cm?？椩煨Ч麍D見(jiàn)圖5，菱形圖案效果變清晰，且高度增大。

2.1.3工藝3

結(jié)子段長(zhǎng)度和粗細(xì)仍然不發(fā)生變化，增加平線段長(zhǎng)度至84.0 cm?？椩煨Ч麍D見(jiàn)圖6，菱形效果更加清晰，菱形高度繼續(xù)增大。圖5循環(huán)紗長(zhǎng)88.5 cm模擬圖和織造圖案效果

2.1.4工藝4

循環(huán)紗長(zhǎng)為91.0 cm時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖案設(shè)計(jì)結(jié)子線的結(jié)子段長(zhǎng)度，可在布面織造設(shè)計(jì)圖案，圖案模擬圖和效果圖如圖7所示。

對(duì)3個(gè)不同結(jié)子線循環(huán)紗長(zhǎng)L分別為87.0、88.5、89.0 cm的圖案效果進(jìn)行對(duì)比分析。當(dāng)結(jié)子段粗細(xì)不變，織物幅寬用紗量也不變，只增加平線段的長(zhǎng)度時(shí)，織物循環(huán)紗長(zhǎng)增加。當(dāng)結(jié)子線循環(huán)紗長(zhǎng)越接近緯編針織幅寬用紗量時(shí)，形成的菱形圖案越清晰，菱形圖案高度越高。當(dāng)循環(huán)紗長(zhǎng)無(wú)限接近幅寬用紗量時(shí)，可以在布面形成任意設(shè)計(jì)的圖案。同理，當(dāng)循環(huán)紗長(zhǎng)超過(guò)幅寬用紗量時(shí)，菱形圖案效果越模糊，圖案錯(cuò)位嚴(yán)重。

2.2循環(huán)紗長(zhǎng)不變，改變幅寬針數(shù)為原來(lái)的1/2在循環(huán)紗長(zhǎng)為89.0 cm不變的情況下，當(dāng)幅寬針數(shù)為原單菱形針數(shù)1/2倍時(shí)，出現(xiàn)的菱形圖案規(guī)律相似，幅寬內(nèi)菱形個(gè)數(shù)為原菱形個(gè)數(shù)的1/2，如圖8所示。

100針（下圖）效果對(duì)比

2.3幅寬針數(shù)不變，循環(huán)紗長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的1/2

當(dāng)幅寬針數(shù)不變，循環(huán)紗長(zhǎng)減為工藝4的1/2時(shí)，即44.5 cm，針織物布面形成有規(guī)律的雙菱形效果，如圖9所示。

2.4在循環(huán)紗長(zhǎng)中增加1個(gè)結(jié)子

在89.0 cm循環(huán)紗長(zhǎng)中增加1個(gè)結(jié)子，形成雙自固結(jié)子線。此時(shí)，針織物布面形成疊加的菱形圖案效果，菱形高度不變，如圖10所示。

3結(jié)論

a）單一循環(huán)結(jié)子線在緯編針織物表面可形成規(guī)律明顯的菱形圖案。循環(huán)紗長(zhǎng)越接近幅寬用紗量，菱形圖案越高，圖案越清晰。

b）當(dāng)循環(huán)紗長(zhǎng)無(wú)限接近幅寬用紗量時(shí)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖案設(shè)計(jì)結(jié)子線紡紗工藝，使設(shè)計(jì)圖案呈現(xiàn)在針織物表面。但是，由于紡紗和織造過(guò)程中張力不穩(wěn)定，會(huì)有一定的誤差存在，因此圖案與設(shè)計(jì)圖案存在一定差異，這是無(wú)法避免的。

c）當(dāng)循環(huán)紗長(zhǎng)不變時(shí)，改變幅寬針數(shù)為原來(lái)1/2時(shí)，幅寬內(nèi)菱形個(gè)數(shù)也減少1/2。當(dāng)幅寬針數(shù)不變，循環(huán)紗長(zhǎng)減為原來(lái)1/2時(shí)，幅寬內(nèi)菱形個(gè)數(shù)增加1倍。

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