多通道轉(zhuǎn)杯花色紗成紗規(guī)律

楊瑞華， 徐亞亞， 鞏浩晴， 薛元， 高衛(wèi)東

(江南大學(xué) 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122)

當(dāng)今服飾的色彩和圖案大多是通過提花織造或染整印花等方法實(shí)現(xiàn)的，前者存在裝備要求高、車速低的問題；后者會(huì)造成資源損耗和環(huán)境污染。而色紡織物后整理無需染色，環(huán)境友好，能夠減少工業(yè)污水排放量，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)織物染色所不能達(dá)到的朦朧立體效果和質(zhì)感，滿足現(xiàn)代人個(gè)性化的追求，有較好的發(fā)展前景[1-3]。多通道轉(zhuǎn)杯花色紗利用多通道轉(zhuǎn)杯紡的多組分異速喂入，具有在線控制喂入纖維量的特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)一根細(xì)紗在線密度不變的情況下，縱向控制紗線的顏色。當(dāng)紗線由一個(gè)色彩比例片段向下一片段過渡時(shí)，給棉羅拉速度在伺服電機(jī)控制下發(fā)生變化，不同組分原料的喂入量也瞬間改變，但此刻上一色彩比例的纖維還未成紗，仍滯留在分梳輥、纖維輸送通道及轉(zhuǎn)杯內(nèi)，此時(shí)兩個(gè)不同色彩比例的纖維原料就會(huì)在高速回轉(zhuǎn)的分梳輥和轉(zhuǎn)杯內(nèi)相遇從而進(jìn)行混合。雖然混合時(shí)間很短，但由于轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)速度較高，該部分纖維凝聚成紗時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)一段色彩介于前后的紗線，即過渡段。過渡段會(huì)影響織物圖案設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，因此為了將織物的色彩、圖案與花色紗的設(shè)計(jì)過程有效結(jié)合[4]，有必要對(duì)成紗過程中的過渡段長度及其規(guī)律做進(jìn)一步研究。

1 多通道轉(zhuǎn)杯花色紗

多通道轉(zhuǎn)杯花色紗是利用多通道轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)，分別控制3個(gè)給棉羅拉的速度，實(shí)現(xiàn)棉條喂入量的在線變化，進(jìn)而控制紗線混紡比，即控制紗線的顏色。生產(chǎn)多通道轉(zhuǎn)杯花色紗是通過改變紗線的混紡比，形成顏色的漸變循環(huán)，使一根紗線在線密度不變的情況下沿縱向呈現(xiàn)出多種顏色；通過改變時(shí)間設(shè)置，控制每個(gè)色彩的片段長度，縱向控制紗線的變化[5-7]。生產(chǎn)多通道轉(zhuǎn)杯花色織物時(shí)，通過控制花色紗顏色及片段長度，使其與織物組織結(jié)構(gòu)及圖案相結(jié)合。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)主要利用多通道數(shù)碼紡紗機(jī)，異速喂入紅、黃兩種顏色的粗紗，在保持線密度不變的情況下，在線改變兩種色彩之間的比例關(guān)系及色彩變換的頻率，從而紡制線密度不變、顏色沿縱向按一定周期規(guī)律變化的漸變花色紗。通過對(duì)粗紗定量、捻度、顏色比例、片段長度等工藝參數(shù)的測量及選擇，計(jì)算出相應(yīng)的給棉羅拉線速度、引紗速度等機(jī)器設(shè)定參數(shù)[8-9]。通過改變色彩變化梯度及色彩變化時(shí)間紡制出不同工藝參數(shù)的漸變花色紗，測量每種花色紗的過渡長度，分析色彩變化梯度及片段時(shí)間對(duì)紗線過渡長度的影響。

2.2 原料與儀器

2.2.1原料 紅色、黃色純羊毛粗紗(5 g/dm)，均由浙江蘭寶毛紡集團(tuán)有限公司提供。

2.2.2儀器 HC-C電子天平，慈溪華徐衡器實(shí)業(yè)有限公司制造；多通道轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，自制；No.8463鋼尺，得力集團(tuán)有限公司制造；YG381A搖黑板機(jī)，常州第二紡織機(jī)械廠制造；CanoScan 9000F MarkⅡ Canon掃描儀，佳能(中國)有限公司制造；HC21K染色試驗(yàn)編織機(jī)，無錫市宏成紡織機(jī)械電子有限公司制造。

2.3 實(shí)驗(yàn)方案

2.3.1色彩變化梯度設(shè)計(jì) 為了探究色彩變化梯度對(duì)紗線過渡長度的影響，設(shè)計(jì)10%遞增至50%共5種色彩變化梯度，具體色彩比例梯度變化情況見表1。

2.3.2色彩片段時(shí)間設(shè)計(jì) 為了研究片段時(shí)間對(duì)紗線過渡長度的影響，在每種色彩變化梯度下，設(shè)置7種片段時(shí)間，分別為4,3,2,1,0.5,0.2,0.1 s。

根據(jù)對(duì)色彩變化梯度及色彩片段時(shí)間的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)共需紡制35組不同色彩變化規(guī)律的紗線，以研究花色紗過渡長度的變化規(guī)律。

表1花色紗混紡比例變化梯度設(shè)計(jì)方案

Tab.1Gradientdesignschemeforblendingratioofmulticoloryarn

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3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論及分析

3.1 紗線色彩表現(xiàn)效果

為了更直觀表現(xiàn)當(dāng)色彩變化梯度及片段時(shí)間發(fā)生變化時(shí)紗線色彩的變化，將紡制的每種紗線采用繞黑板法，以4.35根/cm的密度在黑板上均勻纏繞，并通過Canon掃描儀進(jìn)行圖片掃描，掃描結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)以上紗線繞黑板的色彩呈現(xiàn)特征可知，在相同色彩變化梯度下，色彩片段長度較大時(shí)，色彩差異明顯，可清晰分辨出兩種顏色之間的過渡色彩，隨著色彩片段長度的減小，色彩之間的差異隨之減小。

3.2 針織小樣色彩效果

為探究漸變花色紗用于針織物產(chǎn)品的色彩表現(xiàn)形式，將紡出的花色紗線在編織機(jī)上進(jìn)行織造，織出的小樣通過Canon掃描儀進(jìn)行掃描，掃描結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出，同一色彩變化梯度下，隨著色彩片段長度的減小，織物條紋寬度逐漸減小，但在20%梯度下0.1 s片段時(shí)間及30%梯度下0.2 s片段時(shí)間時(shí)，織物出現(xiàn)反常的寬條紋，且與片段時(shí)間較大時(shí)的條紋圖案不同，為斜條紋。這是因?yàn)楫?dāng)色彩片段時(shí)間較短時(shí)，紗線色彩變化較快，使得織物每一線圈橫列所用紗線段上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)色彩變化循環(huán)。當(dāng)織物每行線圈所用紗線長度與漸變紗一個(gè)色彩循環(huán)的長度相近時(shí)，漸變紗就會(huì)在織物表面形成斜向?qū)挆l紋，且由于漸變長度存在，該條紋圖案呈現(xiàn)含蓄朦朧狀態(tài)。

圖1 梯度色彩紗線Fig.1 Color gradient yarn

3.3 過渡長度測量結(jié)果

將紡制的多通道轉(zhuǎn)杯花色紗線放置在白色底板上，觀察不同色彩比例片段顏色，對(duì)比色彩特征，找出兩個(gè)色彩比例紗線之間過渡的顏色，測量該色彩過渡段的長度，每種片段測量5次，并計(jì)算其平均值，測量結(jié)果如圖3所示。在進(jìn)行過渡長度測量時(shí)，色彩變化梯度分別為30%，40%，50%，片段時(shí)間為0.1 s的色紗，由于變化時(shí)間較短，無明顯可見過渡段，無法測量。

根據(jù)以上測試結(jié)果可知，在相同紗線線密度且紗線色彩變化梯度不變的情況下，花色紗的過渡長度隨片段時(shí)間的減小而減??；在相同紗線線密度下，當(dāng)紗線色彩片段時(shí)間不變時(shí)，大體上紗線的過渡長度隨色彩變化梯度增大而減小。這可能是由于片段時(shí)間越短，完成過渡所用的時(shí)間就越短，則色彩過渡段越小；色彩變化梯度越大，一個(gè)色彩變化循環(huán)所用時(shí)間越短，色彩變化越快，過渡所用時(shí)間越短。

圖2 梯度色彩紗線針織小樣Fig.2 Knitted fabric samples made from color gradient yarns

圖3 漸變紗平均過渡長度測量值Fig.3 Measurement value of average transition length from multicolor yarn

4 結(jié)語

文中利用多通道轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的多通道異速喂入紡制多通道轉(zhuǎn)杯花色紗，研究色彩變化梯度及片段時(shí)間對(duì)花色紗過渡長度的影響，找出多通道轉(zhuǎn)杯花色紗過渡長度的變化規(guī)律。當(dāng)漸變紗用于針織物時(shí)，由于相同紗線織造出的相同組織結(jié)構(gòu)針織物的線圈大小一定，通過計(jì)算織物線圈大小與漸變紗色彩過渡長度之間的關(guān)系，即得出最小的色彩變化組織，可根據(jù)其規(guī)律設(shè)計(jì)出需要的織物色彩圖案；漸變紗用于機(jī)織物時(shí)，也可通過計(jì)算織物不同組織結(jié)構(gòu)下經(jīng)緯紗覆蓋面積與漸變紗色彩長度之間的關(guān)系，得出織物色彩變化的規(guī)律。綜上，該結(jié)論可以為多通道轉(zhuǎn)杯漸變紗線應(yīng)用于色織物的圖案設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。