波浪段彩紗的設計及實現

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.江蘇工程職業技術學院，江蘇南通，226007）

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

1 技術背景

1.1 竹節紗

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

1.2 波浪紗

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

圖1 波浪紗結構示意圖

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

波浪紗解決了普通竹節紗在紡制竹節長度過短、過長與竹節粗度過大造成斷頭率較高的缺陷，通過波、浪的組合設計，在紗線結構上產生多層次的變化，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多種色彩變化的紗線。段彩紗的生產方法有多種形式，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。

竹節段彩紗采用主紗從中羅拉連續喂入、輔紗從后羅拉間斷喂入的方法生產；漸變段彩紗主要有兩種生產方法，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原理，結合AB 紗、竹節紗的紡紗技術，開發出多種變化結構的新型段彩紗，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、結構的變化，在制成的面料中呈現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，花式紗線的生產與開發，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。

隨著經濟全球化的發展，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新變化，適應不同市場需求，創造企業價值。

2.2 審美啟發

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，為花式紗線的開發提供了無窮的想象空間，觸發了波浪段彩紗的設計。

圖2 《日落》

2.3 波浪段彩紗的設計

基于竹節紗、段彩紗、波浪紗的生產技術，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段彩紗，也不同于傳統竹節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

3.1 設備改造

在傳統細紗機上進行波浪段彩紗的開發需要進行3 個方面的改造。首先是牽伸傳動系統的改造，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

在傳統竹節紗的生產中，竹節與竹節之間是基紗段，基紗與竹節在紗線的粗度上存在差異。在紗線加捻過程中，由于竹節粗度大導致剛性較大，捻度會向剛性較小的基紗轉移、集中，形成竹節部分捻度較小、結構蓬松，造成細紗斷頭率上升。波浪紗采用多個小竹節與小竹節相連的創新設計，這種特殊設計解決了普通竹節紗捻度過渡容易轉移到基紗的問題，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的波浪段彩紗，小竹節長度最小可達1.0 cm，一組波浪竹節最短為6 cm，也就是在長6 cm 的一組波浪竹節上有6 個1 cm 的連續小竹節，一組波浪竹節最長可大于100 m。小竹節的長度、粗度、數量可變，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，各種變化進行創意組合，可開發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生產波浪段彩紗，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紗模式下，所紡竹節紗的規律存在有規律、無規律兩種形式可選；第四步是在第三步選擇無規律竹節紗模式下，竹節參數選擇節長、節距是否打亂；第五步是竹節是否紡波浪形，此鍵需要在竹節紗模式下運行，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 項基本內容，具體設定情況：電機到前羅拉的齒數傳動比5，電機到中羅拉的齒數傳動比40，電機到后羅拉的齒數傳動比40，前區牽伸倍數30 倍，總牽伸倍數32 倍，前羅拉直徑25 mm，波浪竹節單個長度3 cm。由于細紗機型號不同，前羅拉直徑大小不同，需要根據紡紗企業細紗機前羅拉實際直徑進行設置，因此前3 項工藝參數是設備生產企業設定的，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鏈中單個竹節的長度。

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設置如圖4 所示。

圖4 波浪段彩紗界面

段彩工藝的組數需要根據面料設計的要求設計，一般組數設置的越多，段彩變化越多。每一組都分為兩行，第一列是節長及節距的設計，上面一行是段彩的間距，由波浪紗若干個竹節連續組成，下面一行是添加段彩的長度；第二列是中羅拉牽伸倍數，上面一行是波浪紗單個竹節的粗度，下面一行是添加段彩的粗度；第三列是后羅拉牽伸倍數，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。由以上參數紡制的黑白色波浪段彩紗，紗線結構與面料樣照分別如圖5 和圖6 所示，在圖中可見連續的小竹節狀以及間斷附著的段彩，這種紗線風格與普通竹節、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品，為了提高紗線產品質量，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，便于工作中調節，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。

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

4 結語

本次研發的波浪段彩紗是在竹節紗、段彩紗等紡紗技術基礎上，通過控制程序的創新設計開發的一種新型花式紗線。波浪段彩紗通過小竹節的設計與組合，結合段彩紗紡紗技術，紡制的紗線具有獨特的波浪結構，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，具有較大的商業價值。但是，紡制波浪段彩紗需要采用特定的控制系統，進行特定的設備改造，增加了企業的開發成本。