波浪段彩紗的設計及實現(xiàn)

周濟恒 劉梅城

（1.無錫市恒久電器技術有限公司，江蘇無錫，214000；2.江蘇工程職業(yè)技術學院，江蘇南通，226007）

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對紡織服裝的需求越來越時尚化，而花式紗線結(jié)構新穎、色彩豐富，成為時尚紡織品設計的重要原料。通過花式紗線產(chǎn)品的創(chuàng)新設計，既可以為市場提供豐富的創(chuàng)新產(chǎn)品，引導消費潮流，又為社會與企業(yè)創(chuàng)造了價值，提升企業(yè)的競爭力。我們通過技術創(chuàng)新，在竹節(jié)紗、段彩紗等花式紗紡紗技術基礎上，開發(fā)出一種新型花式紗線產(chǎn)品——波浪段彩紗。波浪段彩紗具有獨特的紗線結(jié)構與特殊的面料風格，滿足了紡織品開發(fā)中求新求異的需求，受到了用戶的好評。

1 技術背景

1.1 竹節(jié)紗

竹節(jié)紗的竹節(jié)特征由節(jié)長、節(jié)距、節(jié)粗三要素組成，竹節(jié)在紗上的分布存在有規(guī)律和無規(guī)律等多種形式［1］。由于紗線中纖維長度的原因，很難紡制節(jié)長小于纖維長度的短竹節(jié)。如果節(jié)粗較大、節(jié)長較長時，在生產(chǎn)過程中容易造成斷頭，導致竹節(jié)紗的品種開發(fā)受到一定的局限。

1.2 波浪紗

波浪紗是在竹節(jié)紗的基礎上，采用喂入速度動態(tài)持續(xù)變化，形成此起彼伏的連續(xù)竹節(jié)，可以實現(xiàn)類似竹節(jié)紗疵的超短小竹節(jié)。通過多個連綿起伏的小竹節(jié)（節(jié)長一般為1.5 mm～2.0 mm、節(jié)粗一般為基紗的1.4 倍～2.6 倍）組成一個竹節(jié)鏈，再把多個相同或者不同設計的竹節(jié)鏈組合起來，如圖1 所示，形成在紗線長度方向類似水面波浪狀結(jié)構的紗線，故稱為波浪紗［2］。

圖1 波浪紗結(jié)構示意圖

在波浪紗設計中，把組成竹節(jié)鏈的每個小竹節(jié)稱為波，把竹節(jié)鏈稱為浪；每個竹節(jié)鏈由多個沒有間距的連續(xù)小竹節(jié)組成，小竹節(jié)的粗度、長度以及數(shù)量可以根據(jù)面料的風格進行設計；波浪紗由多個浪（竹節(jié)鏈）組成，竹節(jié)鏈的長度、粗度與間距構成波浪紗三要素，可以根據(jù)面料的要求進行設計。

波浪紗解決了普通竹節(jié)紗在紡制竹節(jié)長度過短、過長與竹節(jié)粗度過大造成斷頭率較高的缺陷，通過波、浪的組合設計，在紗線結(jié)構上產(chǎn)生多層次的變化，在布面上形成獨特的風格特征。

1.3 段彩紗

段彩紗是指在紗線長度方向上呈現(xiàn)多種色彩變化的紗線。段彩紗的生產(chǎn)方法有多種形式，本研究段彩紗指的是采用兩種色彩或者組分不同的粗紗在細紗工序紡制的段彩紗。這種段彩主要有兩種結(jié)構形式，一種是在主紗上間斷附著另一種紗形成的段彩紗，一般稱為竹節(jié)段彩紗；另一種是兩種粗紗輪流喂入形成一根色彩不斷變化的段彩紗，一般稱為漸變段彩紗。

竹節(jié)段彩紗采用主紗從中羅拉連續(xù)喂入、輔紗從后羅拉間斷喂入的方法生產(chǎn)；漸變段彩紗主要有兩種生產(chǎn)方法，一種是兩根粗紗從中羅拉處間斷、輪流喂入，另一種是兩根粗紗從后羅拉處間斷、輪流喂入。近年來，基于漸變段彩紗的生產(chǎn)原理，結(jié)合AB 紗、竹節(jié)紗的紡紗技術，開發(fā)出多種變化結(jié)構的新型段彩紗，極大豐富了段彩紗的品種［3］。

2 波浪段彩紗的提出

2.1 市場需求

花式紗線主要是通過紗線色彩、結(jié)構的變化，在制成的面料中呈現(xiàn)出獨特的色彩變化與風格特征，極具個性化與時尚化［4］。因此，花式紗線的生產(chǎn)與開發(fā)，緊隨流行時尚潮流的變化，既要與市場高度契合，又要引領市場，成為紡織品市場的風向標。

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，由于地域文化、民族文化、宗教文化的背景不同，服飾流行既有大眾化的時尚潮流，也存在地域化、小眾化、個性化的特色需求。因此，花式紗線必須通過不斷的創(chuàng)新變化，適應不同市場需求，創(chuàng)造企業(yè)價值。

2.2 審美啟發(fā)

圖2 是著名的印象派畫家莫奈的作品《日落》，晚霞鋪映的水面，泛起的微波，細碎的斑駁，紅的，紫的，藍的，青的，清晰的，遙遠的，如夢如幻，可及又不可及。這種色彩多層次的復雜變化，為花式紗線的開發(fā)提供了無窮的想象空間，觸發(fā)了波浪段彩紗的設計。

圖2 《日落》

2.3 波浪段彩紗的設計

基于竹節(jié)紗、段彩紗、波浪紗的生產(chǎn)技術，提出波浪段彩紗的設計。由于波浪紗在長度方向上一直存在粗細不同的變化，導致在針織布面上形成崎嶇不平的現(xiàn)象，非常粗獷，類似于水面的微波。波浪段彩紗是在波浪紗的波紗設計中，間斷添加長度、粗度不斷變化的段彩，在針織布面上形成看上去像水面的波浪夾著細碎斑駁，有點類似于《日落》風范，如圖3 所示，形成了一種既不同于傳統(tǒng)段彩紗，也不同于傳統(tǒng)竹節(jié)紗的波浪段彩紗面料效果。

圖3 波浪段彩紗面料效果

3 波浪段彩紗的開發(fā)

3.1 設備改造

在傳統(tǒng)細紗機上進行波浪段彩紗的開發(fā)需要進行3 個方面的改造。首先是牽伸傳動系統(tǒng)的改造，細紗機的中、后羅拉與前羅拉脫開，采用兩個獨立設置的伺服電機分別傳動中、后羅拉；其次是牽伸機構的改造，采用四羅拉式集聚紡，集聚紡異形管采用單個集聚槽，在中羅拉處安裝雙喇叭口，滿足兩根粗紗分別從中、后羅拉處分別喂入；第三是牽伸控制系統(tǒng)的改造，采用CCZ-7T 型波浪段彩花式紗裝置，該裝置采用兩個高精度編碼器全程跟蹤細紗機的前羅拉，控制模塊按照設定的程序驅(qū)動兩臺伺服電機，以分別控制細紗機的中、后羅拉運動。

3.2 紡制原理

在傳統(tǒng)竹節(jié)紗的生產(chǎn)中，竹節(jié)與竹節(jié)之間是基紗段，基紗與竹節(jié)在紗線的粗度上存在差異。在紗線加捻過程中，由于竹節(jié)粗度大導致剛性較大，捻度會向剛性較小的基紗轉(zhuǎn)移、集中，形成竹節(jié)部分捻度較小、結(jié)構蓬松，造成細紗斷頭率上升。波浪紗采用多個小竹節(jié)與小竹節(jié)相連的創(chuàng)新設計，這種特殊設計解決了普通竹節(jié)紗捻度過渡容易轉(zhuǎn)移到基紗的問題，形成了一種風格獨特的新型花式紗線。

在波浪紗基礎上開發(fā)的波浪段彩紗，小竹節(jié)長度最小可達1.0 cm，一組波浪竹節(jié)最短為6 cm，也就是在長6 cm 的一組波浪竹節(jié)上有6 個1 cm 的連續(xù)小竹節(jié)，一組波浪竹節(jié)最長可大于100 m。小竹節(jié)的長度、粗度、數(shù)量可變，波浪組的長度、間距、粗度也可變；段彩的形式、分布、長度、粗度也是可變的，各種變化進行創(chuàng)意組合，可開發(fā)出多種耳目一新的波浪段彩紗。

3.3 操作界面設置

利用CCZ-7T 型波浪段彩花式紗裝置開發(fā)生產(chǎn)波浪段彩紗，適用于棉型或中長纖維的純紡或混紡。它主要是由一套裝置實現(xiàn)對一臺細紗機的控制，紗號范圍一般在7.4 tex～120 tex，也能紡制市場上常規(guī)的花式紗線品種。波浪段彩紗操作界面設置步驟如下。

3.3.1 紗線類別設置

在CCZ-7T 型波浪段彩花式紗裝置中，存在5種紡紗模式需要進行選擇與設置，這5 種紡紗模式之間存在遞進的關系。第一步是紡紗的運行模式，有正常紗、竹節(jié)紗兩種模式可選；第二步是所紡紗線的類型，有單色紗、雙色紗兩種類型可選，段彩紗需要選擇雙色紗類型；第三步是在第一步選擇竹節(jié)紗模式下，所紡竹節(jié)紗的規(guī)律存在有規(guī)律、無規(guī)律兩種形式可選；第四步是在第三步選擇無規(guī)律竹節(jié)紗模式下，竹節(jié)參數(shù)選擇節(jié)長、節(jié)距是否打亂；第五步是竹節(jié)是否紡波浪形，此鍵需要在竹節(jié)紗模式下運行，有波浪形、正常形兩種形式可選。

3.3.2 波浪段彩紗的工藝設置

波浪段彩紗是在雙色紗模式下，選擇竹節(jié)是波浪形的前提下才能進行紡制。在紡制波浪段彩紗的過程中，工藝設置分為波浪紗工藝和段彩工藝兩個部分。

以本次紡制的C 20 tex 波浪段彩紗為例，采用黑、白兩種粗紗喂入，以白色紗作波浪紗，以黑色紗作段彩。波浪紗工藝設定具體包括7 項基本內(nèi)容，具體設定情況：電機到前羅拉的齒數(shù)傳動比5，電機到中羅拉的齒數(shù)傳動比40，電機到后羅拉的齒數(shù)傳動比40，前區(qū)牽伸倍數(shù)30 倍，總牽伸倍數(shù)32 倍，前羅拉直徑25 mm，波浪竹節(jié)單個長度3 cm。由于細紗機型號不同，前羅拉直徑大小不同，需要根據(jù)紡紗企業(yè)細紗機前羅拉實際直徑進行設置，因此前3 項工藝參數(shù)是設備生產(chǎn)企業(yè)設定的，一般情況下設定后不需要工藝員再進行設置。其中，最后一項是波浪紗每個竹節(jié)鏈中單個竹節(jié)的長度。

本次設計的C 20 tex 波浪段彩紗，在CCZ-7T型波浪段彩花式紗裝置中段彩工藝參數(shù)設置如圖4 所示。

圖4 波浪段彩紗界面

段彩工藝的組數(shù)需要根據(jù)面料設計的要求設計，一般組數(shù)設置的越多，段彩變化越多。每一組都分為兩行，第一列是節(jié)長及節(jié)距的設計，上面一行是段彩的間距，由波浪紗若干個竹節(jié)連續(xù)組成，下面一行是添加段彩的長度；第二列是中羅拉牽伸倍數(shù)，上面一行是波浪紗單個竹節(jié)的粗度，下面一行是添加段彩的粗度；第三列是后羅拉牽伸倍數(shù)，上面一行意味著段彩沒有喂入，下面一行是段彩輔紗的粗度（相對于基紗的粗度）；特別注意的是，在段彩部分，基紗（主紗）是勻速喂入。由以上參數(shù)紡制的黑白色波浪段彩紗，紗線結(jié)構與面料樣照分別如圖5 和圖6 所示，在圖中可見連續(xù)的小竹節(jié)狀以及間斷附著的段彩，這種紗線風格與普通竹節(jié)、段彩的風格存在顯著的不同。

圖5 波浪段彩紗樣照

圖6 波浪段彩紗面料樣照

3.4 紡紗注意事項

波浪段彩紗作為一種花式紗線新產(chǎn)品，為了提高紗線產(chǎn)品質(zhì)量，在紡制過程中需要注意以下幾點：

（1）由于采用主、輔兩種粗紗同時喂入，因此粗紗定量要適宜，不宜太大，而且輔紗定量一般不超過主紗，具體定量設計需要根據(jù)波浪段彩紗風格來決定。

（2）中、后羅拉之間需要安裝雙喇叭口，并且可以左右移動，便于工作中調(diào)節(jié)，保證雙喇叭口中一個喇叭口與后羅拉喇叭口保持一條直線，使后羅拉喂入的輔紗正常喂入中羅拉。

（3）上膠圈張力系統(tǒng)應按照要求，將螺釘固定緊，并保持上膠圈張力固定件在水平狀態(tài)。

（4）要保持細紗集聚紡裝置中網(wǎng)格圈表面清潔，不能有污漬或油漬，也不能堵塞和刮傷，以防影響花式紗產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)語

本次研發(fā)的波浪段彩紗是在竹節(jié)紗、段彩紗等紡紗技術基礎上，通過控制程序的創(chuàng)新設計開發(fā)的一種新型花式紗線。波浪段彩紗通過小竹節(jié)的設計與組合，結(jié)合段彩紗紡紗技術，紡制的紗線具有獨特的波浪結(jié)構，織制的面料風格粗獷、色彩藝術化。因此，波浪段彩紗面料與竹節(jié)紗、段彩紗面料存在較大的風格、色彩等差別。本研究認為，波浪段彩紗紡紗技術成熟，產(chǎn)品獨具特色，可以滿足紡織品設計個性化的需求，具有較大的商業(yè)價值。但是，紡制波浪段彩紗需要采用特定的控制系統(tǒng)，進行特定的設備改造，增加了企業(yè)的開發(fā)成本。