一种快速生产段彩纱的系统的制作方法

本实用新型涉及一种快速生产段彩纱的系统，属于纺织加工技术领域。

背景技术：

段彩纱是一种新型的花式纱线，其特点是在纱体上分布着长度、间隔、色彩间断变化的彩段，从而使纱线富有层次感、立体感，还具有丰富的色彩变化，更符合时尚潮流。传统生产段彩纱的技术主要在细纱工序中，采用2～3组有色粗纱，阶段性交替喂入纺制而成。这类方法纺制的段彩纱往往在纱线长度方向有粗细变化，对成纱条干的均匀性会产生影响，并且使用这种方法纺制段彩纱需要先对粗纱染色，生产段彩纱的工艺流程过于复杂，这制约了段彩纱线在各类织物中的大量应用。

随着人们生活水平的提高，消费者开始看重服装面料的品质，提高段彩纱品质的方法成为研究的重点。

公开杂志《棉纺织技术》，公开日期2013年第4期名称为《段彩纱纺纱技术浅析》中重点介绍了等线密度段彩成纱技术，并与国内现有的并条机分段喂入、细纱机三罗拉牵伸法和细纱机四罗拉牵伸法等三种段彩纱生产方法做对比，虽然等线密度段彩成纱技术与国内外现有的段彩纺纱方法相比具有一定的优势，但是其不足之处在于此段彩纱生产工艺没有从根本上解决传统生产段彩纱工艺流程长、工序复杂、费时耗能的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可快速在线生产段彩纱的系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案为：

一种快速生产段彩纱的系统，所述的快速生产段彩纱的系统由两个以上的纱线染色单元、第一压辊和纱线卷绕装置组合而成，第一压辊、两个以上的纱线染色单元和纱线卷绕装置按序排列。

所述的纱线染色单元由染液储存装置、压线装置、纱线染色匣、染液循环装置纱线烘干装置组成，纱线染色单元位于第一压辊的前方。

所述的染液储存装置由流量控制阀、染液储存器和搅拌器构成，搅拌器位于染液储存器内，搅拌器的搅拌桨位于染液储存器的底部，染液储存器的下端设置有管道，管道中设置有流量控制阀。

所述的压线装置由单片机、外围电路、驱动器、U型支架、步进电机、滑轨和V型导纱轮构成，单片机、外围电路、驱动器和步进电机之间通过连接线顺序连接，U型支架活动嵌套在滑轨上，U型支架与步进电机连接，V型导纱轮位于U型支架的两端。

所述的纱线染色匣由前挡板、后挡板、海绵、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧和滑轨构成，海绵位于纱线染色匣内，前挡板和后挡板分别位于海绵的前后两端，纱线染色匣的左右两侧内壁上对称设置有滑轨，前挡板和后挡板的两侧活动嵌套在滑轨上，前挡板与纱线染色匣的前侧内壁之间设置有第一压缩弹簧，后挡板与纱线染色匣的后侧内壁之间设置有第二压缩弹簧，纱线染色匣的后侧璧面上设置有染液进口，纱线染色匣的前侧璧面上设置有染液出口，纱线染色匣左侧璧面的上端设置有纱线进口，纱线染色匣右侧璧面的上端设置有纱线出口，纱线进口和纱线出口在同一条直线上，且位于前挡板和后挡板之间，海绵的上端表面上设置有V型纱线染色槽，V型纱线染色槽位于压线装置的V型导纱轮的下方，染液储存器下端的管道的出液口与纱线染色匣的染液进口连接。

所述的染液循环装置由敞口盒和第二压辊构成，染液循环装置位于纱线染色匣的前方，敞口盒内设置有液压泵，敞口盒内的液压泵的出液口通过管道与染液储存装置的染液储存器连接，敞口盒上设置有进液口，第二压辊位于敞口盒的上方，纱线染色匣的染液出口通过管道与敞口盒的进液口连接。

所述的纱线烘干装置由第一红外线加热板和第二红外线加热板构成，纱线烘干装置位于染液循环装置的前方，第一红外线加热板和第二红外线加热板的加热面相向。

所述的纱线卷绕装置位于纱线染色单元的纱线烘干装置的前方。

所述的纱线染色匣的盒体为敞口状，纱线进口与纱线染色匣的前后两侧壁面的距离相等，纱线出口与纱线染色匣的前后两侧壁面的距离相等，V型纱线染色槽与前挡板和后挡板的距离相等，V型纱线染色槽的槽深和槽宽均小于纱线进口和纱线出口，染液出口高于染液进口。

所述的第一压辊的两个滚轮的公切线与纱线染色单元的第二压辊的两个滚轮的公切线处于同一水平线上。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型的一种快速生产段彩纱的系统，其优点在于：本实用新型的快速生产段彩纱的系统采用第一压辊、两个以上的纱线染色单元和纱线卷绕装置的有序组合，首先将横放在纱架水平杆上的筒子纱穿过与水平杆处于同一水平线上的第一压辊的两个滚轮的公切线和纱线染色单元的第二压辊的两个滚轮的公切线，使纱线正好处于纱线染色匣的V型纱线染色槽的上方，然后将纱线接入到纱线卷绕装置上，第一压缩弹簧和第二压缩弹簧分别挤压前挡板和后挡板，使前挡板和后挡板沿着纱线染色匣左右两侧内壁上的滑轨相向滑动，从而使海绵始终与在线纱线保持紧密接触；然后将压线装置外接电源并打开开关，接着在压线装置的单片机上编写控制U型支架上下滑动的程序，单片机可按预先设定的程序输出特定规律的脉冲信号，脉冲信号经过外围电路传入驱动器，由于单片机的工作电压为5伏，而步进电机的工作电压为几十伏，甚至更高，驱动器可将外围电路中的电压放大为步进电机工作所需的电压，从而使步进电机带动U型支架做不同规律的上下滑动，实现自动化控制功能。生产段彩纱时，先将搅拌器和纱线卷绕机器外接电源并打开开关，纱线卷绕机器带动纱线穿过压线装置的V型导纱轮的下方并快速向前运动，纱线经过每个压线装置的V型导纱轮下方的时间一致。当压线装置按照预先设定的程序控制U型支架向下滑动时，V型导纱轮按压纱线使之紧密接触吸附有染液的海绵而染色，当U型支架向上滑动至原位时，纱线不染色，各压线装置按照预先设定的程序分别控制U型支架的上下滑动及上下滑动的时间，决定纱线经过每个V型纱线染色槽的时间长短，最终决定纱线经过几道染色及每道染色的色条长度，从而可快速在线生产出纱体上分布着长度、间隔和色彩间断变化的彩段的段彩纱。采用搅拌器的搅拌桨将染液储存器内的染液搅拌均匀，配合海绵对染液的聚集作用，实现快速生产段彩纱的同时保证段彩纱染色的颜色深度和染色均匀度；采用染液储存器与纱线染色匣连接的管道中设置有流量控制阀，实现在线调节染液的流量；采用纱线染色匣的染液出口通过管道与敞口盒的进液口连接，使纱线染色匣内的染色残液被收集到敞口盒内，敞口盒上方设置有压辊，使纱线经过纱线染色匣后携带的一部分染液被压辊挤出而流入到敞口盒内，敞口盒内设置有液压泵，液压泵的出液口通过管道与染液储存器连接，液压泵将敞口盒内的染色残液输送到染液储存器内，利用压辊、敞口盒和液压泵的共同作用实现对染液的循环利用；采用染液循环装置的前方设置有纱线烘干装置，使得染色后的纱线从纱线烘干装置的两块红外线加热板中间通过而实现对染色后的纱线的在线烘干，不至于使纱线上携带的染料沾到纱线卷绕装置上。

本实用新型的快速生产段彩纱的系统以筒子纱为原料，快速在线生产段彩纱，改变了传统段彩纱的生产工艺，把传统段彩纱生产工序中先给纤维染色，再在细纱工序中阶段性交替喂入有色粗纱的两个步骤合为一步，直接在本实用新型的系统上快速在线生产段彩纱，这种方法极大程度上简化了传统段彩纱的生产工艺，降低了工厂的成本、能耗、空间使用量和劳动力使用量，可极大程度上提高工厂的生产效率，并且这种方法对纱线的成纱条干不会有影响，所生产的段彩纱条干和筒子纱一样好；本实用新型的快速生产段彩纱的系统设计合理，结构简单，操作便捷，可快速在线生产段彩纱，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为纱线染色匣的结构示意图。

图3为本实用新型的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种快速生产段彩纱的系统作进一步详细描述。

如图1和图2所示，一种快速生产段彩纱的系统，所述的快速生产段彩纱的系统由两个以上的纱线染色单元2、第一压辊1和纱线卷绕装置3组合而成，第一压辊1、两个以上的纱线染色单元2和纱线卷绕装置3按序排列。所述的纱线染色单元2由染液储存装置4、压线装置5、纱线染色匣6、染液循环装置7和纱线烘干装置8组成，纱线染色单元2位于第一压辊1的前方。所述的染液储存装置4由流量控制阀9、染液储存器11和搅拌器12构成，搅拌器12位于染液储存器11内，搅拌器12的搅拌桨10位于染液储存器11的底部，搅拌桨10与染液储存器11的底部之间有一定间距，以利于搅拌器12对染液进行搅拌，染液储存器11的下端设置有管道，管道中设置有流量控制阀9。所述的压线装置5由单片机、外围电路、驱动器、U型支架13、步进电机14、滑轨15和V型导纱轮16构成，单片机、外围电路、驱动器和步进电机14之间通过连接线顺序连接，U型支架13活动嵌套在滑轨15上，U型支架13与步进电机14连接，V型导纱轮16位于U型支架13的两端。所述的纱线染色匣6由前挡板26、后挡板24、海绵25、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧和滑轨构成，纱线染色匣6的盒体为敞口状，海绵25位于纱线染色匣6内，前挡板26和后挡板24分别位于海绵25的前后两端，前挡板26的下端与纱线染色匣6的底部之间的间距为2～10mm，后挡板24的下端与纱线染色匣6的底部之间的间距为2～10mm，以便染液从纱线染色匣6流进和流出。纱线染色匣6的左右两侧内壁上对称设置有滑轨，前挡板26和后挡板24的两侧活动嵌套在滑轨上，前挡板26与纱线染色匣6的前侧内壁之间设置有第一压缩弹簧，后挡板24与纱线染色匣6的后侧内壁之间设置有第二压缩弹簧，第一压缩弹簧和第二压缩弹簧的长度和弹性系数相等，以便使第一压缩弹簧和第二压缩弹簧对海绵25的压力相等，这有有利于纱线Y的持续染色，纱线染色匣6的后侧璧面上设置有染液进口23，纱线染色匣6的前侧璧面上设置有染液出口27，染液出口27高于染液进口23，这样使海绵25始终浸泡在染液中，有利于海绵25吸附更多的染液，纱线染色匣6左侧璧面的上端设置有纱线进口21，纱线染色匣6右侧璧面的上端设置有纱线出口28，纱线进口21和纱线出口28在同一条直线上，且位于前挡板26和后挡板24之间，纱线进口21与纱线染色匣6的前后两侧壁面的距离相等，纱线出口28与纱线染色匣6的前后两侧壁面的距离相等，海绵25的上端表面上设置有V型纱线染色槽22，V型纱线染色槽22与前挡板26和后挡板24的距离相等，V型纱线染色槽22的槽深和槽宽均小于纱线进口21和纱线出口28，以利于纱线紧密接触海绵25，V型纱线染色槽22位于压线装置5的V型导纱轮16的下方，染液储存器11下端的管道的出液口与纱线染色匣6的染液进口23连接，染液储存器11与纱线染色匣6的染液进口23连接的管道的内经为2～8mm，管道内径太小时染料容易堵塞管道，使染色无法进行；由于本实用新型的快速染色系统的染色对象是纱线Y，管道的内径过大会使染液流量增大，造成染液的浪费。染液储存器11的高度比纱线染色匣6高200～1800mm，染液储存器11的高度必须比纱线染色匣6高，但是高太多会使两种有机溶剂与少量水混合的染液难以克服分层的作用力，造成染液分层，染料下沉堵塞管道。所述的染液循环装置7由敞口盒17和第二压辊18构成，染液循环装置7位于纱线染色匣6的前方，敞口盒17内设置有液压泵，敞口盒17内的液压泵的出液口通过管道与染液储存装置4的染液储存器11连接，敞口盒17上设置有进液口，第二压辊18位于敞口盒17的上方，纱线染色匣6的染液出口27通过管道与敞口盒17的进液口连接。所述的纱线烘干装置8由第一红外线加热板19和第二红外线加热板20构成，纱线烘干装置8位于染液循环装置7的前方，第一红外线加热板19和第二红外线加热板20的加热面相向。所述的纱线卷绕装置3位于纱线染色单元2的纱线烘干装置8的前方。所述的第一压辊1的两个滚轮的公切线与纱线染色单元2的第二压辊18的两个滚轮的公切线处于同一水平线上，这样有利于减小纱线与本实用新型的系统各部件之间的阻力。

如图3所示，为本实用新型的工作状态示意图，生产段彩纱前，先将纱架的水平杆调到与第一压辊1的两个滚轮的公切线和纱线染色单元2的第二压辊18的两个滚轮的公切线处于同一水平线上，然后将筒子纱横放在纱架的水平杆上，接着将纱线Y依次穿过第一压辊1的两个滚轮的公切线和纱线染色单元2的第二压辊18的两个滚轮的公切线，并将纱线Y接入到纱线卷绕机器3上，使纱线Y经过纱线染色匣6的V型纱线染色槽22的上方，压线装置5的V型导纱轮16位于纱线染色匣6的V型纱线染色槽22的上方，第一压缩弹簧和第二压缩弹簧分别挤压前挡板26和后挡板24，使前挡板26和后挡板24沿着纱线染色匣6左右两侧内壁上的滑轨相向滑动，从而使海绵25始终与在线纱线Y保持紧密接触。

生产段彩纱时，先将流量控制阀9关闭，避免开始染色前染液的浪费，然后将压线装置5外接电源并打开开关，按照要生产的段彩纱的产品特点在压线装置5的单片机上编写控制U型支架13上下滑动的程序，单片机可按预先设定的程序输出特定规律的脉冲信号，脉冲信号经过外围电路传入驱动器，由于单片机的工作电压为5伏，而步进电机的工作电压为几十伏，甚至更高，驱动器可将外围电路中的电压放大为步进电机工作所需的电压，从而使步进电机带动U型支架13做不同规律的上下滑动，实现自动化控制功能，接着将搅拌器12外接电源并打开开关，使得搅拌器12的搅拌桨10以500～1400r/min的转速转动，使染液储存器11内的两种有机溶剂与少量水混合的染液分散均匀，转速太低搅拌的作用力无法克服染液分层的的作用力，转速太大染液会溅出来，再接着将流量控制阀9打开，使染液储存器11内的染液经过管道均匀地流入到纱线染色匣6内，这时将纱线卷绕装置3外接电源并打开开关，使得纱线卷绕装置3以50～800m/min的速度带动纱线Y向前运动，从而使纱线Y快速地穿过纱线染色匣6内的海绵25而实现对纱线Y的快速在线染色，本实用新型的快速染色系统的纱线卷绕装置3速度不能太快，否则纱线Y染色过浅，就没有实用价值了，纱线卷绕机器3带动纱线Y穿过压线装置5的V型导纱轮16的下方并快速向前运动，纱线Y经过每个压线装置5的V型导纱轮16下方的时间一致。当压线装置5按照预先设定的程序控制U型支架13向下滑动时，V型导纱轮16按压纱线使之紧密接触吸附有染液的海绵25而染色，当U型支架13向上滑动至原位时，纱线Y不染色，各压线装置5按照预先设定的程序分别控制U型支架13的上下滑动及上下滑动的时间，决定纱线Y经过每个V型纱线染色槽22的时间长短，最终决定纱线Y经过几道染色及每道染色的色条长度，从而可快速在线生产出纱体上分布着长度、间隔和色彩间断变化的彩段的段彩纱。采用搅拌器12的搅拌桨10将染液储存器11内的染液搅拌均匀，配合海绵25对染液的聚集作用，实现快速生产段彩纱的同时保证段彩纱染色的颜色深度和染色均匀度；采用染液储存器11与纱线染色匣6连接的管道中设置有流量控制阀9，实现在线调节染液的流量；采用纱线染色匣6的染液出口27通过管道与敞口盒17的进液口连接，使纱线染色匣6内的染色残液被收集到敞口盒17内，敞口盒17内设置有液压泵，液压泵的出液口通过管道与染液储存器11连接，液压泵将敞口盒17内的染色残液输送到染液储存器11内，并且敞口盒17上方设置有第二压辊18，第二压辊18为不锈钢材质，使纱线Y经过纱线染色匣6后携带的一部分染液被压辊挤出而流入到敞口盒17内，利用第二压辊18、敞口盒17和液压泵的共同作用实现对染液的循环利用；采用染液循环装置7的前方设置有纱线烘干装置8，使得染色后的纱线Y从纱线烘干装置8的两块红外线加热板的中间通过而实现对染色后的纱线的在线烘干，不至于使纱线上携带的染料沾到纱线卷绕装置上。