周濟(jì)恒 劉梅城

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

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對紡織服裝的需求越來越時(shí)尚化，而花式紗線結(jié)構(gòu)新穎、色彩豐富，成為時(shí)尚紡織品設(shè)計(jì)的重要原料。通過花式紗線產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，既可以為市場提供豐富的創(chuàng)新產(chǎn)品，引導(dǎo)消費(fèi)潮流，又為社會與企業(yè)創(chuàng)造了價(jià)值，提升企業(yè)的競爭力。我們通過技術(shù)創(chuàng)新，在竹節(jié)紗、段彩紗等花式紗紡紗技術(shù)基礎(chǔ)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(dú)特的紗線結(jié)構(gòu)與特殊的面料風(fēng)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(shù)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(shí)，在生產(chǎn)過程中容易造成斷頭，導(dǎo)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)類似竹節(jié)紗疵的超短小竹節(jié)。通過多個(gè)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(gè)竹節(jié)鏈，再把多個(gè)相同或者不同設(shè)計(jì)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(gòu)的紗線，故稱為波浪紗［2］。

圖1 波浪紗結(jié)構(gòu)示意圖

在波浪紗設(shè)計(jì)中，把組成竹節(jié)鏈的每個(gè)小竹節(jié)稱為波，把竹節(jié)鏈稱為浪；每個(gè)竹節(jié)鏈由多個(gè)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(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)；波浪紗由多個(gè)浪（竹節(jié)鏈）組成，竹節(jié)鏈的長度、粗度與間距構(gòu)成波浪紗三要素，可以根據(jù)面料的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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(shè)計(jì)，在紗線結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生多層次的變化，在布面上形成獨(dú)特的風(fēng)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(xì)紗工序紡制的段彩紗。這種段彩主要有兩種結(jié)構(gòu)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(shù)，開發(fā)出多種變化結(jié)構(gòu)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(gòu)的變化，在制成的面料中呈現(xiàn)出獨(dú)特的色彩變化與風(fēng)格特征，極具個(gè)性化與時(shí)尚化［4］。因此，花式紗線的生產(chǎn)與開發(fā)，緊隨流行時(shí)尚潮流的變化，既要與市場高度契合，又要引領(lǐng)市場，成為紡織品市場的風(fēng)向標(biāo)。

隨著經(jīng)濟(jì)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(shí)尚潮流，也存在地域化、小眾化、個(gè)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(yīng)不同市場需求，創(chuàng)造企業(yè)價(jià)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(xì)碎的斑駁，紅的，紫的，藍(lán)的，青的，清晰的，遙遠(yuǎn)的，如夢如幻，可及又不可及。這種色彩多層次的復(fù)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(shè)計(jì)。

圖2 《日落》

2.3 波浪段彩紗的設(shè)計(jì)

基于竹節(jié)紗、段彩紗、波浪紗的生產(chǎn)技術(shù)，提出波浪段彩紗的設(shè)計(jì)。由于波浪紗在長度方向上一直存在粗細(xì)不同的變化，導(dǎo)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(shè)計(jì)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(xì)碎斑駁，有點(diǎn)類似于《日落》風(fēng)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(shè)備改造

在傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行波浪段彩紗的開發(fā)需要進(jìn)行3 個(gè)方面的改造。首先是牽伸傳動系統(tǒng)的改造，細(xì)紗機(jī)的中、后羅拉與前羅拉脫開，采用兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的伺服電機(jī)分別傳動中、后羅拉；其次是牽伸機(jī)構(gòu)的改造，采用四羅拉式集聚紡，集聚紡異形管采用單個(gè)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(gè)高精度編碼器全程跟蹤細(xì)紗機(jī)的前羅拉，控制模塊按照設(shè)定的程序驅(qū)動兩臺伺服電機(jī)，以分別控制細(xì)紗機(jī)的中、后羅拉運(yùn)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(dǎo)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(gòu)蓬松，造成細(xì)紗斷頭率上升。波浪紗采用多個(gè)小竹節(jié)與小竹節(jié)相連的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這種特殊設(shè)計(jì)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(fēng)格獨(dú)特的新型花式紗線。

在波浪紗基礎(chǔ)上開發(fā)的波浪段彩紗，小竹節(jié)長度最小可達(dá)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(gè)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(jìn)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(shè)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(shí)現(xiàn)對一臺細(xì)紗機(jī)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(shè)置步驟如下。

3.3.1 紗線類別設(shè)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(jìn)行選擇與設(shè)置，這5 種紡紗模式之間存在遞進(jìn)的關(guān)系。第一步是紡紗的運(yùn)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(yùn)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(shè)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(jìn)行紡制。在紡制波浪段彩紗的過程中，工藝設(shè)置分為波浪紗工藝和段彩工藝兩個(gè)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(shè)定具體包括7 項(xiàng)基本內(nèi)容，具體設(shè)定情況：電機(jī)到前羅拉的齒數(shù)傳動比5，電機(jī)到中羅拉的齒數(shù)傳動比40，電機(jī)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(gè)長度3 cm。由于細(xì)紗機(jī)型號不同，前羅拉直徑大小不同，需要根據(jù)紡紗企業(yè)細(xì)紗機(jī)前羅拉實(shí)際直徑進(jìn)行設(shè)置，因此前3 項(xiàng)工藝參數(shù)是設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)設(shè)定的，一般情況下設(shè)定后不需要工藝員再進(jìn)行設(shè)置。其中，最后一項(xiàng)是波浪紗每個(gè)竹節(jié)鏈中單個(gè)竹節(jié)的長度。

本次設(shè)計(jì)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(shè)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(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)，一般組數(shù)設(shè)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(shè)計(jì)，上面一行是段彩的間距，由波浪紗若干個(gè)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(gè)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(gòu)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(fēng)格與普通竹節(jié)、段彩的風(fēng)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(xiàng)

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(diǎn)：

（1）由于采用主、輔兩種粗紗同時(shí)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(shè)計(jì)需要根據(jù)波浪段彩紗風(fēng)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(gè)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(yīng)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(xì)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(shù)基礎(chǔ)上，通過控制程序的創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與組合，結(jié)合段彩紗紡紗技術(shù)，紡制的紗線具有獨(dú)特的波浪結(jié)構(gòu)，織制的面料風(fēng)格粗獷、色彩藝術(shù)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(fēng)格、色彩等差別。本研究認(rèn)為，波浪段彩紗紡紗技術(shù)成熟，產(chǎn)品獨(dú)具特色，可以滿足紡織品設(shè)計(jì)個(gè)性化的需求，具有較大的商業(yè)價(jià)值。但是，紡制波浪段彩紗需要采用特定的控制系統(tǒng)，進(jìn)行特定的設(shè)備改造，增加了企業(yè)的開發(fā)成本。