一纱多色印染装置的制作方法

本申请涉及一种一纱多色印染装置，属于选择性印刷技术领域。

背景技术：

在纺织加工过程中，为获得较佳的视觉效果，通常会采用多种颜色的纱线，根据设置需求，形成色彩斑斓、形状多样的花样织物。然而颜色繁多时，需要植入的纱线也随之增多，增加了操作难度。基于此，业内提供了两种方案：一种是进行织造后，在坯布上进行图案印染形成不同的花型，该方式减少了织造过程的工作量，但增加了印染工作量，且常规印染无法满足精细和精确性的要求，因此花型的准确性与精细度难以保证；第二种是采用花式纱线，常见的是段彩纱，采用不同颜色或原料的纱线进行纺纱，其色彩在纱线的同一横截面内由多种彩色纤维组合，在纱线纵向长度上，不同组合的有色纤维呈不规则断续变化的分布状态，该方式从纱线来源上进行色彩的植入与控制，减少了印染工作量，但采用不同纱线进行加捻形成花式纱线时，粗纱顶梁和后区牵伸倍数调节与控制不够方便，纱线颜色单一，花色循环调节不够灵活。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种一纱多色印染装置，该方法在供纱过程中即完成纱线色彩的上染，赋予纱线一头多色的加工。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一纱多色印染装置，包括坯纱放置机构、压线机构、上浆辊、喷墨机构、烘干机构、卷纱机构，坯纱放置机构、压线机构、上浆辊、喷墨机构、烘干机构、卷纱机构顺次设置，待处理坯纱经坯纱放置机构完成放线，经压线机构输送至上浆辊处完成上浆后，送至喷墨机构处，经喷墨组件的喷嘴完成不同墨水注墨后，送至烘干机构完成烘干，由卷纱机构卷纱出成品。

上述装置进行印染工艺包括以下步骤：坯纱经上浆、多色喷墨上色、烘干后输出，其中，多色喷墨上色是指待处理坯纱经过喷墨机构，喷墨机构上设置有喷墨组件，喷墨组件上设置多个喷嘴，喷嘴采用压电喷头或发泡喷头，喷嘴按设定接通至不同墨水，喷嘴位于坯纱上方，不同喷嘴注不同墨，坯纱经过喷墨机构的时长为10-60s，即完成一纱多色印染。

在本方案中，喷墨机构由多组喷墨组件构成，每个喷墨组件上设置多个喷嘴，不同喷嘴连接不同的墨水，当纱线经过时，按照设定，分别开启不同的喷嘴，即完成设定颜色组合的印染。该方案将颜色的控制设置于纱线输送过程中，提高了操作的灵活性与加工的便捷性，并借助于烘干，实现印染后的固色，避免了湿态纱线在后续输送与加工过程中的晕色。

在纱线加工过程中，我们对上浆辊的加工做了进一步的研究，并确定更为优选的方案如下：所述上浆辊处设置有纱线旋转机构，完成上浆的纱线以旋转状态输送至喷墨机构处。在印染过程中，不同纱线的粗细不同，导致墨水的浸染效果不同，为确保纱线的充分上色，纱线以旋转方式经过喷墨机构时，沿纱线外周壁上均得到注墨，从而确保了加墨充分，避免纱线粗细对上染的干扰。

在纱线加工过程中，我们还设置有张力调控机构，并确定较为优选设置方案如下：所述上浆辊与喷墨机构之间设置有张力调节单元，喷墨机构与烘干机构之间设置有张力控制单元，张力控制单元与张力调节单元构成本装置的张力调控机构，以调控纱线输送张力稳定，纱线输送张力控制在2-10n。为防止或减少纱、线织造时产生断头，采用浆料对纱、线进行处理以增加其强度，称为上浆，该过程会在纱线表面形成一个浆层，增加了纱线强度的同时，也降低了纱线的弹性，因而坯纱上浆前后的表面张力会存在变化，并表现为上浆前后张力的变化，为避免该变化对印染与织造造成的影响，设置张力调节单元，确保纱线表面张力稳定，当其经过喷墨机构下方时，纱线呈理想紧张状态，与过度紧张状态相比，墨水更加容易浸润。加入的浆料和墨水都会改变纱线表面张力、影响整条纱线的张力状态，张力调节单元在上述不同部位的设置，提高了纱线输送过程中张力的精确控制，输送过程的纱线张力变化量控制在10%左右，因此纱线经过上浆、上色和烘干时，均处于稳定张力状态，色彩植入的稳定性和均匀性更佳。

在上述方案基础上，我们对喷墨机构做了进一步的研究，并确定较为优选的设置如下：所述喷嘴于横向上水平设置于坯纱上方。喷嘴所在面与经过的坯纱所在面相互平行，确保墨水到达不同段纱线上的时间一致，上色过程中只需要控制墨水类型和墨水喷出量，即可完成不同段颜色的控制，色彩控制精确，避免出现杂色。更优选的，所述喷嘴于纵向上相对坯纱倾斜设置，倾斜角度θ一般控制在0-30°（取0°时喷嘴不倾斜，适合于1mm及以下的坯纱），既可以满足常规规格范围内的所有纱线上染需求。喷嘴与坯纱在横向上相互水平、在纵向上形成一定夹角，当纱线通过时，位于纱线正上方的喷嘴喷墨会落在纱线上，该喷嘴构成有效孔，没有位于纱线正上方的喷嘴喷墨不会落在纱线上，该喷嘴构成无效孔，使用过程中，根据不同纱线粗细，调整喷嘴在纵向上相对坯纱的倾斜角度，纱线越粗，倾斜角度越大，全覆盖的面越广，有效孔可以完全覆盖在经过喷嘴下方的纱线上，使纱线在每个位置上都可以接收到来自于喷嘴的墨水，操作普适性和灵活性大大提高。

在上述方案基础上，我们还对上浆辊、喷墨机构和烘干机构做了进一步的研究，并确定较为优选的设置如下：所述上浆辊至烘干机构的所有部件均位于密闭空间中，该密闭空间优选采用的形成方式为：所述上浆辊、喷墨机构、烘干机构均位于罩壳内（这些部件之间坯纱经过的配套组件也位于罩壳中）。加工过程中，上浆的浆料和上色的墨水虽然都可以采用环保材料，然而喷溅出来的多余浆料、墨水会对环境和操作员造成安全与卫生干扰，本申请上浆机构、喷墨机构、烘干机构（以及上浆机构-喷墨机构-烘干机构之间的部件）位于罩壳内，罩壳安装在机架上，仅设置必要的出纱口与进纱口，罩壳与机架形成密闭空间，将上浆、多色喷墨上色、烘干控制在密闭空间中完成，上浆前道工序为坯纱放线，烘干后道工序为卷纱，密闭空间中的纱线为湿态，而密闭空间外的坯纱放线与卷纱均为稳定干态，环境对纱线加工不构成干扰，浆料、墨水也不会出现在机架上，所述喷墨机构下方设置有油墨收集机构，对低落的墨水进行收集，车间干净、安全、无污染。

本申请将传统上色工序改造为多色喷墨上色，该多色喷墨上色通过多组喷墨组件、多个喷嘴与纱线的配合，保证上色工序中的喷墨组件设置有多组，每组喷墨组件均包含有多个喷嘴，不同组的喷嘴添加不同色墨水，实现输纱过程中不同颜色的上染；喷嘴可倾斜设置，并根据纱线的不同粗细，控制喷嘴的开通率，即有效孔与无效孔的比例；也可水平设置，水平设置简单，应用于细纱效果更好。结合前道上浆以及必要纱线旋转和/或张力调节、后道烘干以及必要的张力调节，纱线送入上色工序时，呈旋转状态，确保上色均匀、加墨充分。

附图说明

图1为本申请的结构示意图（罩壳未拆）；

图2为本申请的结构示意图（拆除罩壳）；

图3为本申请另一视角的结构示意图（拆除罩壳）；

图4为本申请工作状态的纱线路径图；

图5为本申请中喷墨机构的原理示意图（正面）；

图6为本申请中喷墨机构其中一种状态的原理示意图（侧面）；

图7为本申请中喷墨机构另一种状态的原理示意图（侧面）。

图中标号：a.坯纱；a1.细纱；a2.粗纱；1.坯纱放置机构；2.导纱件；3.压线机构；4.上浆辊；5.喷墨机构；5a.有效孔；5b.无效孔；51.喷墨组件一；511.喷嘴一；52.喷墨组件二；521.喷嘴二；53.底座；54.油墨收集机构；6.张力调控机构；61.张力调节单元；62.张力控制机构；7.烘干机构；8.卷纱机构；9.机架；91.罩壳。

具体实施方式

本实施例一纱多色印染装置，结合图1-图3，包括坯纱放置机构1、压线机构3、上浆辊4（为方便视图，图中仅显示部分构成）、喷墨机构5、烘干机构7、卷纱机构8以及机架9，结合图4，坯纱a经坯纱放置机构1完成坯纱放线，经导纱件2、压线机构3输送至上浆辊4处完成上浆后，送至喷墨机构5处，喷墨机构5可如图2设置两组喷墨组件，即喷墨组件一51、喷墨组件二52，喷墨组件一51上设置多个喷嘴一511，喷墨组件二52上设置多个喷嘴二521，喷墨组件一51、喷墨组件二52位于底座53上，经喷墨组件的喷嘴完成不同墨水注墨后，送至烘干机构7完成烘干，由卷纱机构8卷纱出成品。

上述装置完成印染的步骤如下：坯纱经上浆、多色喷墨上色、烘干后输出，多色喷墨上色是指待处理坯纱经过喷墨机构5，喷墨机构5上设置有喷墨组件，喷墨组件上设置多个喷嘴，喷嘴采用压电喷头或发泡喷头，喷嘴按设定接通至不同墨水，喷嘴位于坯纱上方，不同喷嘴注不同墨，坯纱经过喷墨机构的时长为10-60s（一般规格采用30s即可完成染色），完成一纱多色印染。

在本方案中，喷墨机构5由多组喷墨组件构成，每个喷墨组件上设置多个喷嘴，不同喷嘴连接不同的墨水，当纱线经过时，按照设定，分别开启不同的喷嘴，即完成设定颜色组合的印染。该方案将颜色的控制设置于纱线输送过程中，提高了操作的灵活性与加工的便捷性，并借助于烘干，实现印染后的固色，避免湿态纱线在后续输送与加工过程中的晕色。

为确保安全，上浆辊4、喷墨机构5、烘干机构7位于罩壳91内，罩壳91与机架9形成密封空间，该密封空间仅设置有出纱口和进纱口，加工过程中，上浆的浆料和上色的墨水虽然都可以采用环保材料，然而喷溅出来的多余浆料、墨水会对环境和操作员造成安全与卫生干扰，本申请将上浆、多色喷墨上色、烘干控制在密闭空间中完成，上浆前道工序为坯纱放线，烘干后道工序为卷纱，密闭空间中的纱线为湿态，而密闭空间外的坯纱放线与卷纱均为稳定干态，环境对纱线加工不构成干扰，浆料、墨水也不会出现在机架上，车间干净、安全、无污染。

喷墨机构5下方设置有油墨收集机构54，对纱线上没有吸收的墨水进行收集。更优选的，所述油墨收集机构54设置多个独立格槽（图中未显示），每个格槽对应一个喷嘴，完成不同墨水的分别收集。

作为一个优选实施例，在纱线加工过程中，我们在上浆辊4处还设置有纱线旋转机构（图中未显示），完成上浆的纱线以旋转状态输送至喷墨机构处。在印染过程中，不同纱线的粗细不同，导致墨水的浸染效果不同，为确保纱线的充分上色，纱线以旋转方式经过喷墨机构时，沿纱线外周壁上均得到注墨，确保加墨充分，避免纱线粗细对上染效果的干扰。

为方便张力控制，在喷墨机构5前方设置张力调节单元61，在喷墨机构5后方设置张力控制机构62，张力调节单元61与张力控制机构62构成本装置的张力调控机构6，分别或者配合完成张力的精确控制，以调控纱线输送张力稳定，纱线输送张力控制在2-10n。为防止或减少纱、线织造时产生断头，采用浆料对纱、线进行处理以增加其强度，称为上浆，该过程会在纱线表面形成一个浆层，增加了纱线强度的同时，也降低了纱线的弹性，因而坯纱上浆前后的表面张力会存在变化，并表现为上浆前后张力的变化，为避免该变化对印染与织造造成的影响，设置张力调节单元，确保纱线表面张力稳定，当其经过喷墨机构下方时，纱线呈理想紧张状态，与过度紧张状态相比，墨水更加容易浸润。加入的浆料和墨水都会改变纱线表面张力、影响整条纱线的张力状态，张力调控机构6在上述不同部位的设置，提高了纱线输送过程中张力的精确控制，输送过程的纱线张力变化量控制在10%范围内浮动，因此纱线经过上浆、上色和烘干时，均处于稳定张力状态，色彩植入的稳定性和均匀性更佳，纱线旋转机构与张力调控机构6可配合使用，也可单独使用。

作为一个优选实施例，结合图5：喷嘴于横向上水平设置于坯纱a上方。喷嘴所在面与经过的坯纱a所在面相互平行，确保墨水到达不同段纱线上的时间一致，上色过程中只需要控制墨水类型和墨水喷出量，即可完成不同段颜色的控制，色彩控制精确，避免出现杂色。更优选的，结合图6和图7，喷嘴在纵向上相对坯纱倾斜设置，两者夹角θ为0-30°，基本可以满足现有规格的纱线上染要求。喷嘴与坯纱a在横向上相互水平、在纵向上形成一定夹角，当纱线通过时，位于纱线正上方的喷嘴喷墨会落在纱线上，该喷嘴构成有效孔5a，没有位于纱线正上方的喷嘴喷墨不会落在纱线上，该喷嘴构成无效孔5b，通过喷嘴相对坯纱的倾斜角度，可实现有效孔5a与无效孔5b数量的改变，并表现为：不同粗细的坯纱均可以得到有效孔的全覆盖，因此，该设置不仅增加了喷墨组件的覆盖面、满足更宽直径范围纱线的加工，还使墨水最大程度的滴落在纱线上，降低了墨水损耗。

本申请将传统上色工序改造为多色喷墨上色，该多色喷墨上色通过多组喷墨组件、多个喷嘴与纱线的配合，保证上色工序中的喷墨组件设置有多组，每组喷墨组件均包含有多个喷嘴，不同组的喷嘴添加不同色墨水，实现输纱过程中不同颜色的上染；喷嘴可倾斜设置，并根据纱线的不同粗细，控制喷嘴的开通率，即有效孔与无效孔的比例；也可水平设置，水平设置简单，应用于细纱效果更好。结合前道上浆以及必要的纱线旋转和/或张力调节、后道烘干以及必要的张力调节，纱线送入上色工序时，呈旋转状态，确保上色均匀、加墨充分。