劉梅城

（江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通，226001）

隨著現(xiàn)代電子控制技術(shù)與信息技術(shù)的快速發(fā)展，自動化、連續(xù)化、智能化生產(chǎn)技術(shù)在紡織企業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代紡織技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。在紡紗領(lǐng)域，由于新型紡紗技術(shù)在自動化、速度與生產(chǎn)流程等方面具有較大優(yōu)勢，對傳統(tǒng)環(huán)錠紡造成了很大沖擊。近年來，環(huán)錠紡紗通過不斷創(chuàng)新，各種性能、風(fēng)格各異的花式紗線層出不窮，環(huán)錠紡紗越來越具有時尚化、多樣化，顯示出環(huán)錠紡仍然具有較大的生命力與市場空間[1-3]。

細紗機多通道紡紗技術(shù)就是基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)，借鑒了花式捻線機技術(shù)的技術(shù)特征，結(jié)合環(huán)錠細紗機特點進行適當(dāng)?shù)母脑焖纬傻囊环N新型紡紗方法[4-6]。所謂多通道紡紗，指的是在細紗機牽伸區(qū)中，采用多根粗紗喂入、多根粗紗的牽伸獨立控制，然后集聚、加捻形成一根紗線的紡紗方法。細紗多通道紡紗技術(shù)，與賽絡(luò)紡、AB紗、竹節(jié)紗等紡紗技術(shù)存在較大的不同，形成的紗線結(jié)構(gòu)、風(fēng)格特點差異很大，為紗線產(chǎn)品開發(fā)提供了較大空間。

目前，實際應(yīng)用最多的是雙通道紡紗技術(shù)，三通道紡紗因為技術(shù)問題尚處于試驗階段。本文針對雙通道、三通道紡紗技術(shù)的紡紗原理與紗線結(jié)構(gòu)進行研究分析，供大家參考。

1 雙通道紡紗技術(shù)

根據(jù)不同的牽伸機構(gòu)，細紗雙通道紡紗技術(shù)存在三種形式，且各有特點[7-8]，技術(shù)比較成熟，特別是后羅拉式、前后膠圈式兩種雙通道紡紗技術(shù)在紡織企業(yè)中應(yīng)用較廣。

1.1 后羅拉式雙通道紡紗

1.1.1 紡紗原理

后羅拉式雙通道紡紗技術(shù)是最基本的一種多通道紡紗方法，在三羅拉牽伸機構(gòu)的基礎(chǔ)上進行簡單改造形成，如圖1所示。其紡紗原理是：采用兩根粗紗喂入，主紗從中羅拉處連續(xù)喂入，經(jīng)過中羅拉與前羅拉組成的主牽伸區(qū)牽伸，拉長拉細形成主紗；飾紗從后羅拉喂入，后羅拉間斷轉(zhuǎn)動，把飾紗間斷喂入中羅拉，再經(jīng)過中羅拉與前羅拉組成的主牽伸區(qū)牽伸，最后與主紗在前羅拉加捻三角區(qū)處被捻入主紗形成一根紗。

圖1 后羅拉式雙通道紡紗機構(gòu)

后羅拉式雙通道紡紗機構(gòu)中三根羅拉的傳動主要存在兩種形式，一種形式是中羅拉、后羅拉的傳動分別采用兩個伺服電機獨立控制，這種方法牽伸倍數(shù)調(diào)整完全數(shù)字化；另一種是中羅拉與前羅拉之間采用齒輪傳動，后羅拉的傳動采用伺服電機獨立控制，與竹節(jié)紗的傳動系統(tǒng)類似。

1.1.2 紗線特點

后羅拉式雙通道紡紗方法是以一根連續(xù)喂入的紗為主紗，以一根間斷喂入的紗作為飾紗，飾紗斷斷續(xù)續(xù)附著在主紗上形成點綴，如果兩根紗線的顏色不同就會形成段彩，段彩處因為附著飾紗形成粗節(jié)，類似于竹節(jié)紗結(jié)構(gòu)，所以采用這種方法生產(chǎn)的紗線成為段彩竹節(jié)紗。這種段彩竹節(jié)紗在顏色特征上，主要通過飾紗間斷附著、加捻形成段彩，而這種段彩在紗線徑向上是涇渭分明的兩元結(jié)構(gòu)，類似于AB色紡。由于后羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)中，飾紗通過后羅拉喂入后，再經(jīng)過中、前羅拉牽伸形成紗線，飾紗的牽伸倍數(shù)較大，因此飾紗的長度較長。

1.1.3 存在的問題

由于后羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)中，主紗通過中羅拉喂入經(jīng)過前羅拉牽伸形成紗線，與傳統(tǒng)細紗機相比，主紗只經(jīng)過一個牽伸區(qū)（即單區(qū)牽伸）完成牽伸與定量控制，沒有經(jīng)過后區(qū)牽伸。因此對主紗的粗紗工藝設(shè)計存在一定的要求，需要適當(dāng)降低粗紗捻系數(shù)，同時單區(qū)牽伸也會影響紗線條干均勻度，有利的是后羅拉式雙通道紡紗技術(shù)生產(chǎn)的類似竹節(jié)紗紗線對條干均勻度要求不高。

在紡紗過程中，飾紗從后羅拉間斷喂入，經(jīng)過中、前羅拉牽伸后從前羅拉鉗口處輸出，在前羅拉加捻三角區(qū)，一方面由于斷頭吸棉笛管的吸風(fēng)作用，導(dǎo)致飾紗易被吸棉笛管吸走形成飾紗缺失；另一方面由于主紗、飾紗的平行分布導(dǎo)致加捻三角區(qū)寬度較大，飾紗還存在紗頭、紗尾以及粗細不一，在加捻三角區(qū)主紗與飾紗通過加捻結(jié)合在一起時，飾紗在捻接處紗體蓬松、毛羽較多。由于這兩方面原因，導(dǎo)致紗線質(zhì)量不高，嚴(yán)重影響紗線的使用和面料品質(zhì)。同時飾紗纏繞膠輥、膠圈較多，影響飾紗設(shè)計的準(zhǔn)確性。

針對上述問題，利用集聚紡氣流集聚原理，可以有效解決飾紗蓬松、缺失的問題，對于飾紗與主紗結(jié)合的緊密性也有所改善。因此，目前細紗多通道紡紗裝置都配套進行氣流集聚式集聚紡改造。集聚紡改造的目的是保證兩根輸出紗線能夠緊密集聚形成一根紗，避免被吸棉笛管吸走，而且集聚紡的集聚作用可以改善主紗、飾紗結(jié)合處的毛羽。

1.2 前后膠圈式雙通道紡紗

1.2.1 紡紗原理

前后膠圈式雙通道紡紗機構(gòu)是在細紗機三羅拉牽伸的基礎(chǔ)上，中、后羅拉分別采用伺服電機獨立傳動，搖架機構(gòu)保持不變，如圖2所示。與傳統(tǒng)細紗機三羅拉牽伸系統(tǒng)相比，中、后羅拉處需要進行較大的改造，主要改造部分包括：把中羅拉處上、下膠圈的寬度減少一半，利用留出的空間，在后羅拉與中羅拉下銷之間設(shè)置后下膠圈，在后膠輥與中羅拉上銷之間設(shè)置后上膠圈，把中鐵輥加工成階梯結(jié)構(gòu)避免中羅拉轉(zhuǎn)動帶動后膠圈。通過改造，前膠圈由中羅拉傳動，與前羅拉構(gòu)成一個牽伸區(qū)；后膠圈由后羅拉傳動，與前羅拉構(gòu)成一個牽伸區(qū)；兩個牽伸區(qū)之間相互獨立，互不干擾[9]。

圖2 前后膠圈式雙通道紡紗機構(gòu)

前后膠圈式雙通道紡紗采用兩根粗紗喂入，一根粗紗從后羅拉處喂入經(jīng)過后膠圈牽伸區(qū)牽伸后從前羅拉輸出，另一根粗紗從中羅拉喂入經(jīng)過前膠圈牽伸區(qū)牽伸后從前羅拉輸出，兩根紗線在前羅拉鉗口處加捻并合形成一根紗。由于兩個膠圈牽伸區(qū)相互之間完全獨立，兩根紗線沒有主紗、飾紗之分。與后羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)相類似的是，為了保證兩根紗的匯聚、并合效果，防止飾紗被吸棉笛管吸走，減少紗線毛羽，前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)也需要配置氣流集聚式集聚紡紡紗系統(tǒng)。

1.2.2 紗線特點

由于前后膠圈式雙通道紡紗采用兩根粗紗喂入，兩個牽伸區(qū)相互之間完全獨立，兩根紗線沒有主紗、飾紗之分，兩根紗線可以進行完全獨立的自由設(shè)計，為紗線設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)提供了較大的空間。針對前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)的特點，可以設(shè)計一系列結(jié)構(gòu)不同、風(fēng)格多樣的新型花式紗線。

等線密度漸變段彩紗。等線密度漸變段彩紗利用前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)上兩個相互獨立的牽伸區(qū)，A、B兩根粗紗輪流喂入形成A、B兩個線密度相同的紗段，在集聚紡網(wǎng)格圈處把A、B兩個紗段聚合連接起來，再經(jīng)過加捻形成一根等線密度漸變段彩紗，在A、B兩個紗段連接處存在一個漸變過渡段以保證連接牢固。等線密度漸變段彩紗的結(jié)構(gòu)特征是兩種顏色紗線間斷輪流形成一根紗線，一段是一種顏色紗線，一段是另一種顏色紗線，兩種顏色紗線交錯間隔，線密度相同，是一種真正意義上的段彩紗。這種段彩紗在結(jié)構(gòu)上可分為三段：A段、AB過渡段、B段。因此紗線顏色實際上存在三個顏色：A色、AB色、B色，循環(huán)往復(fù)。

變化結(jié)構(gòu)段彩紗。變化結(jié)構(gòu)段彩紗是在前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)上，利用兩個相互獨立的牽伸區(qū)，采用A、B兩根粗紗輪流變速喂入，A粗紗單獨喂入形成A紗段，A粗紗、B粗紗同時分別喂入形成AB紗段，B粗紗單獨形成B紗段，三個不同顏色的紗段相互循環(huán)往復(fù)形成一根粗細均勻的紗線。這種紗線一段是AB紗結(jié)構(gòu)，另外兩段是段彩紗結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了紗線結(jié)構(gòu)的不斷變化，形成似AB紗又非AB紗的段彩紗，此處AB紗段不是漸變段彩紗的AB過渡段，AB過渡段是為了保證AB兩段紗線正常銜接而出現(xiàn)的一根紗逐漸變粗、另一根紗逐漸變細的紗段，AB紗段是兩根紗粗細基本一致的AB紗[10]。這種變化結(jié)構(gòu)的段彩紗既具有段彩紗又具有AB紗的結(jié)構(gòu)特征，是在等線密度漸變段彩紗基礎(chǔ)上開發(fā)出來一種新型紗線[11]。

翻轉(zhuǎn)段彩紗。翻轉(zhuǎn)段彩紗是在前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)上采用A、B兩根粗紗喂入，先以A粗紗為主紗連續(xù)喂入時，以B粗紗為飾紗間斷喂入，形成段彩竹節(jié)紗；再以B粗紗為主紗連續(xù)喂入時，以A粗紗為飾紗間斷喂入，形成段彩竹節(jié)紗；A、B兩根粗紗的喂入方式輪流進行對換，如此循環(huán)往復(fù)，前后相接形成一根紗線[12-13]。這種具有翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的段彩紗，兩種顏色紗線交錯間隔變化，結(jié)構(gòu)新穎，風(fēng)格獨特。

竹節(jié)彩點紗。竹節(jié)彩點紗利用前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)兩個牽伸區(qū)相互獨立、自主可控的特點，采用A、B兩根粗紗喂入，以A粗紗變速喂入形成竹節(jié)紗，B粗紗跟蹤A粗紗，在A粗紗加速喂入形成竹節(jié)時B粗紗跟隨喂入，在A紗的竹節(jié)處添加B紗，形成竹節(jié)彩點紗[14]。由于竹節(jié)處紗線較粗、剛性較大、捻度較少，B紗附著在表面比較蓬松，在竹節(jié)彩點紗織成的針織面料上，由于竹節(jié)處不易彎曲，在布面表現(xiàn)比較明顯，而竹節(jié)處的彩點也能得到更多展現(xiàn)，彩點蓬松的結(jié)構(gòu)在布面產(chǎn)生濃淡不勻、漫天飛絮的奇特效果。

雙竹節(jié)賽絡(luò)紗。雙竹節(jié)賽絡(luò)紗通過前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)的兩個獨立牽伸區(qū)，利用數(shù)碼控制技術(shù)分別控制兩根粗紗，在兩個牽伸區(qū)分別采用變速牽伸產(chǎn)生竹節(jié)，兩根紗在前羅拉鉗口處聚合、加捻形成一根雙竹節(jié)賽絡(luò)紗[15]。由于雙竹節(jié)賽絡(luò)紗中的兩根紗都是竹節(jié)紗，兩根紗的竹節(jié)工藝可以分別獨立設(shè)計，因此雙竹節(jié)賽絡(luò)紗具有竹節(jié)線的風(fēng)格特征。在雙竹節(jié)賽絡(luò)紗的設(shè)計過程中，需要注意讓兩根紗的竹節(jié)錯位設(shè)計，其目的是一方面達到每個紗竹節(jié)處都有另一根紗纏繞，這種設(shè)計基本避免了竹節(jié)處加捻困難，減少了捻度過度向非竹節(jié)處集中的問題；另一方面由于竹節(jié)處存在另一根紗的纏繞，改善在織造加工過程中竹節(jié)處起毛起球問題。因此，賽絡(luò)集聚紡雙竹節(jié)紗獲得了類似竹節(jié)線的效果，紗線強力不勻得到改善，細紗斷頭減少。

半竹節(jié)賽絡(luò)紗。半竹節(jié)賽絡(luò)紗是基于前后膠圈式雙通道紡紗技術(shù)，在雙竹節(jié)賽絡(luò)紗的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種結(jié)構(gòu)新穎、風(fēng)格獨特的紗線。半竹節(jié)賽絡(luò)紗存在兩種類型，第一種類型是利用前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)的兩個獨立牽伸區(qū)，一個牽伸區(qū)勻速喂入、牽伸形成線密度均勻的紗，另一個牽伸區(qū)采用變速喂入形成竹節(jié)紗，兩根紗線分別經(jīng)過集聚紡的兩個集聚槽集聚后加捻形成一根紗線；第二種類型是在前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)中，利用兩個牽伸區(qū)相互獨立、信息互通，在每個牽伸區(qū)分別形成竹節(jié)紗段、等線密度紗段，兩個牽伸區(qū)中竹節(jié)紗段、等線密度紗段相互交錯，即A紗竹節(jié)紗與B紗等線密度紗、A紗等線密度紗與B紗竹節(jié)紗輪流循環(huán)往復(fù)，在分別經(jīng)過集聚紡的兩個集聚槽集聚后加捻形成一根紗線[16]。這兩種方法生產(chǎn)的半竹節(jié)賽絡(luò)紗雖然紗線結(jié)構(gòu)類似，但是紗線風(fēng)格完全不同，呈現(xiàn)的色彩也存在較大差別。第一種半竹節(jié)賽絡(luò)紗是由兩根紗組成，其中一根是常規(guī)紗、一根是竹節(jié)紗，竹節(jié)紗粗細不一，使整根紗呈現(xiàn)竹節(jié)紗的特點，但是由于紗線竹節(jié)處較粗而凸顯，色彩與非竹節(jié)處存在很大的不同，因此整個紗線呈現(xiàn)似竹節(jié)非竹節(jié)、似段彩非段彩的紗線特點。第二種半竹節(jié)賽絡(luò)紗中的兩根紗采取竹節(jié)紗、常規(guī)紗交互設(shè)計，相互纏繞，呈現(xiàn)明顯的段彩紗特點而實際不是段彩紗，而段彩的色彩又相互掩映，段彩中有竹節(jié)、竹節(jié)中有段彩，紗線風(fēng)格非常奇幻獨特。

1.2.3 存在問題

由于前后膠圈式雙通道紡紗機構(gòu)是在細紗機牽伸機構(gòu)的基礎(chǔ)上改造而成，沿用了傳統(tǒng)細紗機的膠圈與三羅拉牽伸系統(tǒng)，把膠圈從寬度方向均勻分成兩個，以中羅拉的上下銷為起點分為兩個牽伸區(qū)。與后羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)相比，前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)有以下優(yōu)點：首先喂入的兩根紗線沒有主輔紗之分，紗線設(shè)計的空間很大；其次兩根紗都是單區(qū)牽伸，直接經(jīng)過主區(qū)牽伸，沒有后區(qū)牽伸，段彩部分長度可以設(shè)計較短，控制精確。

由于牽伸機構(gòu)設(shè)計中存在的不足，導(dǎo)致前后膠圈式雙通道紡紗在實際生產(chǎn)中存在以下問題。

一是由于前后膠圈寬度狹窄、長度不一，膠圈容易伸長、跑偏、變形，在中羅拉與下銷處還容易出現(xiàn)夾膠圈問題。因此，對前后膠圈的張緊度和平齊度要求較高，也對膠圈的質(zhì)量提出了較高的要求。

二是后膠圈為上下銷與后羅拉組成的牽伸區(qū)關(guān)鍵器材，需要跨越中羅拉，膠圈長而狹窄，中部缺乏上下銷的支撐，對纖維須條控制力薄弱；粗紗條隨著膠圈運動時容易跑出膠圈。因此，需要提高后鐵輥與上銷的平行度以及定位的一致性，保證后膠圈中上膠圈張力一致，同時調(diào)節(jié)后膠圈中下膠圈的張力一致，保證后喇叭口與膠圈中心位置在一條直線上。

三是由于前后膠圈式雙通道紡紗機構(gòu)兩個紡紗通道都是單區(qū)牽伸，后區(qū)羅拉隔距可以采取較小設(shè)計，以減少后膠圈的長度，降低膠圈故障，提高紗線品質(zhì)與生產(chǎn)效率。

1.3 輔助羅拉式雙通道紡紗

1.3.1 紡紗原理

在后羅拉式、前后膠圈式兩種雙通道紡紗方法中，兩根粗紗分別從中、后羅拉喂入，中、后羅拉的傳動相互獨立控制，而輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)主要采用后羅拉分別控制兩根粗紗的喂入，再經(jīng)過中羅拉、前羅拉的牽伸，在加捻三角區(qū)處并合、加捻形成一根紗線，如圖3所示。因此，輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵在后羅拉，通過把每個牽伸單元的后羅拉均分成兩段，再把后膠輥分割成對應(yīng)的兩個部分與后羅拉分別構(gòu)成兩個獨立的握持點，兩個握持點分別控制兩根粗紗，運動相互獨立。為了實現(xiàn)每個牽伸單元后羅拉處兩個握持點運動獨立控制，需要對后羅拉進行特殊加工改造。改造的方法是在后羅拉上安裝活套裝置，活套裝置通過皮帶與輔助羅拉連接，后羅拉與輔助羅拉分別由獨立電機傳動，一根粗紗由活套裝置控制，另一根粗紗由后羅拉控制，兩根粗紗控制系統(tǒng)相互獨立形成雙通道紡紗系統(tǒng)。

圖3 輔助羅拉式雙通道紡紗原理

輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)通過后羅拉分別控制兩根粗紗，經(jīng)過后區(qū)、前區(qū)牽伸后在前羅拉鉗口處匯聚、并合，然后加捻成紗。為了防止單根紗線沒有及時被捻入紗體中被吸棉笛管吸走或形成膠輥回花，以及提高兩根紗線銜接處的牢度，需要通過安裝氣流集聚式集聚紡紡紗系統(tǒng)來解決上述問題，也有通過安裝集合器的辦法。

1.3.2 紗線特點

輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)主要是通過后羅拉分別控制兩根粗紗，因此每根粗紗都經(jīng)過后區(qū)牽伸、前區(qū)牽伸再形成紗線，每根紗線的牽伸路線與細紗相同，與后羅拉式、前后膠圈式雙通道紡紗系統(tǒng)中單區(qū)牽伸相比，雙區(qū)牽伸對粗紗的捻系數(shù)要求高一點，粗紗斷紗現(xiàn)象較少，紗線牽伸過程中條干均勻度較好。由于輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)對兩根喂入的粗紗可以分別獨立控制，兩根粗紗的喂入完全可以根據(jù)工藝的要求進行設(shè)計，既可以在勻速喂入與變速喂入之間隨意切換，又可以在連續(xù)喂入與間斷喂入之間隨意切換，產(chǎn)品的可開發(fā)空間較大。

1.3.3 存在問題

由于輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)需要添加一根輔助羅拉，同時在后羅拉上安裝活套裝置，對細紗機羅拉座、后羅拉的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了新的要求，需要對傳統(tǒng)細紗機進行較大幅度的技術(shù)改造才能滿足輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)的技術(shù)要求。細紗機技術(shù)改造主要包括輔助羅拉的設(shè)計與安裝、特殊結(jié)構(gòu)后羅拉與活套機構(gòu)的設(shè)計與安裝、羅拉座的設(shè)計、特殊結(jié)構(gòu)的后膠輥。因此細紗機設(shè)備改造任務(wù)比較復(fù)雜，相對后羅拉式、前后膠圈式兩種雙通道紡紗方法而言，設(shè)備改造成本較高。

輔助羅拉式雙通道紡紗系統(tǒng)中兩根粗紗都經(jīng)過后區(qū)、前區(qū)兩個牽伸區(qū)，雖然兩根粗紗都可以間斷獨立喂入，但因為牽伸倍數(shù)較大導(dǎo)致形成的段紗長度較長，而且存在參數(shù)控制準(zhǔn)確性不足的問題。另外，該紡紗系統(tǒng)采用后羅拉兩根粗紗獨立傳動控制，中、前羅拉的傳動統(tǒng)一控制，所以前區(qū)的牽伸倍數(shù)是統(tǒng)一的，前區(qū)牽伸倍數(shù)較大，后區(qū)牽伸倍數(shù)較小，導(dǎo)致兩根粗紗在進行變速喂入時，完全依賴于后羅拉的速度調(diào)節(jié)，而后區(qū)牽伸倍數(shù)變化范圍制約了后羅拉速度的調(diào)節(jié)范圍。因此，該紡紗系統(tǒng)由于機構(gòu)設(shè)計局限，對紗段長度、粗度以及分布的設(shè)計存在較大的制約，影響了紗線產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。

2 三通道紡紗技術(shù)

2.1 紡紗原理

目前，三通道紡紗技術(shù)主要采取后羅拉分割法，把細紗機每個牽伸單元的后羅拉均分成三段形成一組后羅拉，相應(yīng)后膠輥也分為三段，與三段羅拉組成三個握持鉗口，每個握持鉗口分別控制一根粗紗的喂入，每段后羅拉的傳動相互獨立控制；而每個牽伸單元的中羅拉、前羅拉沒有分割，中羅拉、前羅拉的傳動與后羅拉之間相互獨立，可以采用一個傳動單元，也可以把前羅拉、中羅拉分別采用獨立電機控制。三根粗紗分別由三段后羅拉獨立控制，每根粗紗分別經(jīng)過中羅拉、前羅拉的牽伸，在前羅拉鉗口處匯聚并合加捻形成一根紗線。如圖4所示。

圖4 三通道紡紗原理

三通道紡紗系統(tǒng)中，后羅拉分成三段形成相互獨立的傳動系統(tǒng)，為了實現(xiàn)三段羅拉傳動獨立，在后羅拉處安裝了兩個活套裝置。三段羅拉中，左、右兩段分別由活套裝置控制，中間一段由后羅拉傳動，而每個活套通過皮帶連接一根傳動軸，每根傳動軸由獨立電機進行傳動，三根粗紗的喂入達到分別獨立控制，形成三通道紡紗系統(tǒng)[17-19]。

2.2 紗線特點

三通道紡紗系統(tǒng)采用三段后羅拉分別控制粗紗的喂入，每個紡紗通道中粗紗都需要經(jīng)過后區(qū)、前區(qū)兩個牽伸區(qū)形成紗線，所以紗線的條干均勻度較好。三根粗紗的傳動系統(tǒng)相互獨立，后羅拉速度可以按照工藝設(shè)計的要求進行控制，不同粗紗的喂入可以相互切換，使喂入的三根粗紗按照不同的速度進入牽伸區(qū)，產(chǎn)生不同的牽伸倍數(shù)，實現(xiàn)多種混和比例的變化以及對各紗段的長度、粗度和變化規(guī)律的控制，可以形成多種組合、品種豐富的紗線。以下幾種紗線是三通道紡紗系統(tǒng)比較典型的紗線設(shè)計。

2.2.1 三色段彩紗

利用三通道紡紗系統(tǒng)中三個獨立的紡紗通道，每個牽伸單元中三段后羅拉輪流喂入粗紗，經(jīng)過牽伸后在前羅拉鉗口處集聚，再加捻形成一根由三種紗分段組成的三色段彩紗。其結(jié)構(gòu)特征是三種顏色紗線間斷輪流形成一根紗線，三段紗線顏色與原料可以獨立設(shè)計與控制，三種顏色紗線交錯間隔，形成獨特的花式效果。

這種紗線在結(jié)構(gòu)上可分為三個顏色紗段與三個過渡段共六段，彼此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一根三色段彩紗。由于每個紡紗通道是相互獨立控制，每個紡紗通道都可根據(jù)工藝要求進行獨立設(shè)計。因此，三色段彩紗中不同紗段的紗線線密度可以相同也可以不同，而每個紗段的線密度也可通過改變后羅拉速度實現(xiàn)變化。所以可通過不同紗段線密度不同設(shè)計形成竹節(jié)效果，也可通過每個紗段線密度的變化設(shè)計形成竹節(jié)紗，三色段彩紗線的可設(shè)計性強，產(chǎn)品豐富多彩。

2.2.2 三色段彩變色竹節(jié)紗

三色段彩變色竹節(jié)紗是在三色段彩紗基礎(chǔ)上，結(jié)合段彩竹節(jié)紗技術(shù)而開發(fā)的一種新型段彩紗。段彩竹節(jié)紗是主紗連續(xù)喂入、輔紗間斷喂入，輔紗間斷附著在主紗上既形成段彩又形成竹節(jié)。利用三通道紡紗系統(tǒng)中，三根粗紗的喂入相互獨立、自由可控的特點，在三根粗紗中輪流一根喂入前后相接形成主紗，另外兩根粗紗間斷輪流喂入形成輔紗，主紗與輔紗經(jīng)過牽伸、并合、加捻形成一根紗，這就是三色段彩變色竹節(jié)紗[20]。

由于主紗采用三種顏色紗段按照設(shè)計的規(guī)律前后相接而成，其顏色是不斷變化的；輔紗也是利用三種顏色的紗線，在后羅拉的控制下形成長度、粗細不同的紗段，間斷附著在主紗上形成竹節(jié)，輔紗的顏色也是不斷變化的，主紗與輔紗的顏色相互輪換。因此，這種紗線顏色在不同的工藝設(shè)計中呈現(xiàn)出多種變化，風(fēng)格多樣。

2.2.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)多彩紗

基于三通道紡紗系統(tǒng)的特點，通過對三段后羅拉轉(zhuǎn)動的控制，結(jié)合紗線牽伸、集聚、加捻原理，可以形成多種結(jié)構(gòu)各異、風(fēng)格不同的新型花式紗線。復(fù)合結(jié)構(gòu)多彩紗就是通過對后羅拉運動進行設(shè)計生產(chǎn)出的一種新型花式紗線。

在三通道紡紗系統(tǒng)三段獨立控制的后羅拉中，利用數(shù)字化控制技術(shù)，對三根后羅拉與后膠輥握持的粗紗喂入狀態(tài)進行分別控制。復(fù)合結(jié)構(gòu)多彩紗就是在喂入的三根粗紗中，主紗采用三根粗紗輪流組合兩根同時喂入，形成類似AB、BC、AC三種紗段相互循環(huán)；輔紗（第三根紗）粗紗采用間斷喂入的形式，附著在主紗上形成段彩。由于三根粗紗輪流兩兩組合，所以第三根紗不是固定的，而是兩兩組合后剩下的那根紗[21]。

因此，復(fù)合結(jié)構(gòu)多彩紗中主紗的顏色是不斷變化的，這種顏色變化既不是涇渭分明，又不是模糊不清，而附著在主紗上的段彩顏色也是不斷變化的，與主紗的色彩既沖撞又區(qū)分，產(chǎn)生十分豐富多彩的變化，實現(xiàn)了紗線材質(zhì)與色彩的多樣性變化，有利于進一步提高產(chǎn)品開發(fā)水平。

2.3 存在問題

相對于傳統(tǒng)細紗機的傳動系統(tǒng)，三通道紡紗系統(tǒng)中后羅拉分成三段，相互獨立傳動，所以三通道紡紗系統(tǒng)中需要增加兩個傳動單元，重新設(shè)計羅拉座便于安裝兩根傳動軸；同時，分成三段的后羅拉需要安裝兩個活套，為了保證活套的順利安裝，后羅拉的結(jié)構(gòu)必須進行較大的改變，因此需要重新設(shè)計滿足使用要求的后羅拉。

由于同時喂入三根粗紗，三根粗紗分別位于三段后羅拉的中心位置，牽伸過程中三根粗紗之間相互距離較大，一方面邊緣纖維容易滑移出牽伸區(qū)，另一方面不利于在前羅拉鉗口處的聚合，所以需要安裝集棉器以改變粗紗須條的位置，縮小相互之間的距離。根據(jù)三通道紡紗系統(tǒng)中不同位置對集棉器的功能要求不同，目前設(shè)計有兩種集棉器，一種是后集棉器，安裝在后羅拉與中羅拉之間，主要目的是縮小粗紗間距；另一種是前集棉器，主要安裝在前羅拉鉗口處。前集棉器有兩個作用，一是減小三根須條間距以降低張力差異，防止單根須條斷頭；二是提高不同須條之間集聚并合的牢度，提高不同須條段與段之間的接合強度，保證聚合后的須條能夠順利完成加捻成紗，降低紗線斷頭率，防止紗段被吸棉笛管吸走或者形成飛花。由于前集棉器在纖維的集聚過程中，纖維是被動集聚，聚合的牢度與效果存在不足，所以在前羅拉處安裝氣流集聚式集聚紡裝置，重新設(shè)計異形管吸風(fēng)槽，利用氣流作用與網(wǎng)格圈的運動，達到纖維的主動集聚，有利于改善集聚效果，提高紗線質(zhì)量。

三通道紡紗系統(tǒng)與輔助羅拉式雙通道紡紗裝置相類似，都是利用后羅拉獨立傳動實現(xiàn)對粗紗的控制，每根粗紗都經(jīng)過兩個牽伸區(qū)，所以段紗長度較長、粗度調(diào)節(jié)范圍較小的局限，對紗線產(chǎn)品的開發(fā)產(chǎn)生較大限制。

3 結(jié)束語

多通道紡紗技術(shù)是近年來基于環(huán)錠紡紗技術(shù)上的重大技術(shù)創(chuàng)新，也是基于PLC控制技術(shù)與多電機傳動技術(shù)發(fā)展起來的新型紡紗方法。隨著多通道紡紗技術(shù)的逐步改進與完善，所紡紗線質(zhì)量得到進一步提高，多通道紡紗技術(shù)逐漸被紡紗企業(yè)所接受，應(yīng)用越來越廣泛。目前，多通道紡紗技術(shù)中雙通道紡紗技術(shù)較為成熟，市場中應(yīng)用較多，三通道紡紗技術(shù)有待進一步完善，而四通道紡紗技術(shù)由于牽伸傳動機構(gòu)的復(fù)雜性與牽伸元件的尺寸，目前尚無法滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求。多通道紡紗技術(shù)改變了傳統(tǒng)細紗機單一喂入方式，實現(xiàn)了多元喂入，為紗線結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新提供了條件，為紗線產(chǎn)品開發(fā)提供了廣闊的空間，促進了環(huán)錠紡紗機的技術(shù)進步。