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，生產(chǎn)平線段和結(jié)子段都能根據(jù)設(shè)計要求變化的結(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)紗長影響；循環(huán)紗長越接近幅寬用紗量，形成圖案越清晰。當(dāng)循環(huán)紗長無限接近幅寬用紗量時，可以通過設(shè)計結(jié)子線的紡紗工藝，織造出任意設(shè)計的針織物圖案。

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

中圖分類號：TS104.7文獻標(biāo)志碼：A文章編號：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)在織物上可以通過多種形式來實現(xiàn)比如提花織造、印染工藝、刺繡、鉤編以及3D打印等[35]。直接通過花式紗線的特殊結(jié)構(gòu)來展示織物的設(shè)計圖案效果是一種創(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)進行設(shè)計，經(jīng)過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)之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系，本文通過實驗的方式探究兩者之間的關(guān)系。

1.1實驗原料和設(shè)備

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

設(shè)備：空心錠花式捻線機、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

本實驗設(shè)計的是自固結(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，芯紗喂入速度相對很小，在單位時間內(nèi)芯紗喂入長度很短，于是飾紗包纏長度較短，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)，飾紗又相對于前一步反向包纏，相當(dāng)于包纏3次，形成了一個自固結(jié)子段。如此往復(fù)進行，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3次包纏形成自固結(jié)子。因為前羅拉和空心錠的運行數(shù)據(jù)均為控制器可識別的信號數(shù)據(jù)，因此均為無量綱單位數(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，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紡制出來的結(jié)子線飾紗極易松動，結(jié)子不固定；飾紗退繞張力過大時紡制結(jié)子線過程中飾紗容易斷。

b）捻度：紡制出來的結(jié)子線捻度過大，下機后退捻嚴(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)控制前羅拉運行，控制器發(fā)出的數(shù)據(jù)為信號數(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)，測量相應(yīng)前羅拉線速度，如表2所示。

計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為前羅拉所對應(yīng)控制器輸入工藝參數(shù)，為無量綱單位數(shù)據(jù)。

已知結(jié)子線的輸出長度與芯紗喂入時間及前羅拉參數(shù)之間的關(guān)系之后，可以根據(jù)設(shè)計要求控制結(jié)子線各段的長度，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，為保證在實驗過程中改變結(jié)子段的長度時，結(jié)子的粗細(xì)大小不發(fā)生變化，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，前羅拉對應(yīng)參數(shù)與空心錠對應(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，測得數(shù)據(jù)如表3所示。

當(dāng)滿足式（2）時，結(jié)子段的包纏效果如圖2所示，結(jié)子的直徑不會因為結(jié)子段長度變化而變化，保證了針織織造過程中結(jié)子段的線圈長度不變。

2采用結(jié)子線針織形成菱形圖案機理

利用7針慈星GE252S型電腦橫機，在編織速度和給紗張力不變的條件下，將設(shè)計好的循環(huán)紗長為86.0 cm（結(jié)子段長度為6.0 cm，平線段長度為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，平線段針織物的線圈平均長度約為0.903 8 cm，結(jié)子段的線圈平均長度約為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)紗長結(jié)子線織造圖案效果

2.1.1工藝1

工藝1設(shè)計的循環(huán)紗長為87.0 cm，結(jié)子段長度為6.0 cm，平線段長度為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)子段長度和粗細(xì)不發(fā)生變化，將平線段長度增加1.5 cm，即平線段長度為82.5 cm?？椩煨Ч麍D見圖5，菱形圖案效果變清晰，且高度增大。

2.1.3工藝3

結(jié)子段長度和粗細(xì)仍然不發(fā)生變化，增加平線段長度至84.0 cm?？椩煨Ч麍D見圖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88.5 cm模擬圖和織造圖案效果

2.1.4工藝4

循環(huán)紗長為91.0 cm時，根據(jù)設(shè)計圖案設(shè)計結(jié)子線的結(jié)子段長度，可在布面織造設(shè)計圖案，圖案模擬圖和效果圖如圖7所示。

對3個不同結(jié)子線循環(huán)紗長L分別為87.0、88.5、89.0 cm的圖案效果進行對比分析。當(dāng)結(jié)子段粗細(xì)不變，織物幅寬用紗量也不變，只增加平線段的長度時，織物循環(huán)紗長增加。當(dāng)結(jié)子線循環(huán)紗長越接近緯編針織幅寬用紗量時，形成的菱形圖案越清晰，菱形圖案高度越高。當(dāng)循環(huán)紗長無限接近幅寬用紗量時，可以在布面形成任意設(shè)計的圖案。同理，當(dāng)循環(huán)紗長超過幅寬用紗量時，菱形圖案效果越模糊，圖案錯位嚴(yán)重。

2.2循環(huán)紗長不變，改變幅寬針數(shù)為原來的1/2在循環(huán)紗長為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，出現(xiàn)的菱形圖案規(guī)律相似，幅寬內(nèi)菱形個數(shù)為原菱形個數(shù)的1/2，如圖8所示。

100針（下圖）效果對比

2.3幅寬針數(shù)不變，循環(huán)紗長變?yōu)樵瓉淼?/2

當(dāng)幅寬針數(shù)不變，循環(huán)紗長減為工藝4的1/2時，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)紗長中增加1個結(jié)子

在89.0 cm循環(huán)紗長中增加1個結(jié)子，形成雙自固結(jié)子線。此時，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)紗長無限接近幅寬用紗量時，可以根據(jù)設(shè)計圖案設(shè)計結(jié)子線紡紗工藝，使設(shè)計圖案呈現(xiàn)在針織物表面。但是，由于紡紗和織造過程中張力不穩(wěn)定，會有一定的誤差存在，因此圖案與設(shè)計圖案存在一定差異，這是無法避免的。

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

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