一种纯色/混合色复合纱线及其制备方法

1.本发明属于环锭纺纱技术领域，特别涉及一种纯色/混合色复合纱线及其制备方法。


背景技术：

2.在细纱机上进行短纤维/短纤维须条复合纺纱技术最早出现在上世纪40-50年代。短纤维渐变色复合纱是色纺纱的一种，其本质是纤维在纱体上分布变化。目前已公开的渐变色纱的制备方法是调控有色纤维喂入量来实现成纱颜色的变化，但这种加工方式在纺纱进程中连续性不好。还有的报道是构造包缠结构纱，实现有色纤维和本色纤维在纱体径向的分布和覆盖率的变化来满足纱线显色的设计。
3.调控纤维喂入量的方式制备渐变色纱，主要是在三罗拉系统和四罗拉系统的细纱机上应用。中国专利cn103290582a公开了一种在三罗拉系统上制备赛络纺段彩纱的方法，通过两套伺服电机分别控制在中、后罗拉喂入的须条定量，以期实现中后罗拉配合变速的方式制备段彩纱。中国专利cn1493725a公开了一种制备段彩纱的纺纱方法，该发明在四罗拉系统的细纱机上由第三罗拉和第四罗拉分别控制有色纤维粗纱和本色纤维粗纱的喂入速度来实现纱线颜色的改变。在细纱机上构造两个不同的牵伸通道来制备段彩纱虽能满足ab纱类混合色纱线制备，而在制备同时具有纯色和混合色纱时由纯色向混色转变缺乏头端纤维牵引，影响纺纱连续性和稳定性。加装额外的装置，也增加了细纱机的能耗。
4.构造包缠结构的方式制备渐变色纱，主要是在细纱机前罗拉钳口附近加装导向装置实现短纤维间的包缠结构变化。中国专利cn107190390a公开报道了一种前置定汇聚角包缠s/s耦合渐变结构方式机构，利用可移动的三叉针控制加捻三角区中两须条的汇入角，实现同时具有包缠结构的纯色和半包或类股线结构的混合色纱线的制备。这种方法虽加强了对加捻三角区中须条的控制，具有实现稳定包缠结构的可能，但是不适用小加捻三角区的情况，若加大喂入隔距来扩大加捻三角区，将大大的增加纱线断头的几率，同时在纱线接头时需要提前将两种须条分开牵引，操作复杂，无法满足实际生产需求。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的纯色/混合色复合纱加工操作复杂，改造成本高，能耗高、容易断头等技术难题，本发明提供一种在常规的细纱机上通过喂入纤维伸长性能差异、粗纱喂入定量、钢领板一次升降过程中纺纱张力变化调控细纱机前钳口附近加捻三角区中汇聚点周期性(中-左-中-右-中)摆动，制备包缠渐变色复合纱。该方法无需改造细纱机设备，方法简单实用，操作便捷，纺纱连续性好、成纱结构稳定，丰富了细纱机生产纱线产品。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种在细纱机上自然互换包缠构造纯色/混合色复合纱线，其制备原理在于：同步喂入2根或2根以上粗纱须条时，在纺纱加捻三角区中可构造较大粗纱须条纺纱张力差，其中承受纺纱张力大的须条会向纱线中心移动，承受纺纱张力小的须条会向纱线外层移动，
从而实现外层对中心层包缠。
8.进一步地，所述纺纱加捻三角区中粗纱须条间纺纱张力差，是通过选配不同的粗纱须条细度、纤维细度、纤维伸长率、粗纱喂入间距等条件中一种或多种构造而成。
9.本发明提供了一种纯色/混合色复合纱的制备方法，在细纱机上同时喂入3根粗纱，包括粗纱a、粗纱b和粗纱c；根据选配不同的粗纱细度、纤维细度、纤维伸长率、粗纱喂入间距，使所述细纱机的纺纱加捻三角区中粗纱须条间产生纺纱张力差，调控细纱机加捻三角区中汇聚点周期性摆动，制备得到颜色具有周期性变化的纯色/混合色复合纱。
10.进一步地，按粗纱a、粗纱b和粗纱c的排序同步喂入细纱机，粗纱a、粗纱b和粗纱c的细度均为300-550tex；粗纱a的细度小于粗纱b的细度0-20tex，粗纱a与粗纱b的细度大于粗纱c的细度50-150tex。
11.进一步地，粗纱a、粗纱c与粗纱b之间的喂入间距均为3.0mm-3.5mm；粗纱捻向为z捻。
12.进一步地，所述细纱机总牵伸倍数为31-42倍；捻系数为500-580。
13.进一步地，所述周期性摆动为以汇聚点为中心，按照中、左、中、右、中的周期循环摆动。
14.进一步地，粗纱a、粗纱b为相同颜色的棉、涤纶、涤棉纺织纤维中的一种或两种以上，粗纱c为相同颜色的生物基锦纶56短纤维；粗纱a和粗纱b的颜色与粗纱c的颜色不同。
15.本发明还提供了根据上述制备方法制备得到的纯色/混合色复合纱线，由a、b、c、d四个片段循环组成，其中，a片段为粗纱c包覆粗纱a和粗纱b，纱线呈现粗纱c的颜色；b片段为粗纱a和粗纱b与粗纱c相互包覆，纱线呈现由粗纱c的颜色向粗纱a和粗纱b的颜色的渐变混合色；c片段为粗纱a和粗纱b包覆粗纱c，纱线呈现粗纱a和粗纱b的颜色；d片段为粗纱c与粗纱a和粗纱b相互包覆，纱线呈现由粗纱a和粗纱b的颜色向粗纱c的颜色的渐变混合色。
16.进一步地，根据粗纱喂入细度、钢领板一次升降过程中纺纱张力变化，调控细纱机前钳口附近加捻三角区中汇聚点周期性摆动。
17.进一步地，所述钢领板升降过程，如图3所示，钢领板在一次升降过程中钢领板由位置1上升到位置2，上升速度慢，纺纱张力变化慢，钢领板由位置2下降到位置3时，下降速度快，纺纱张力突变快。钢领板上下运动过程中纺纱张力始终处于波动的状态，同时由于导纱钩距离固定，喂入3根粗纱定量有差异，在钢领板缓慢下降转快速上升的瞬间，纺纱张力突变，触发加捻三角区的汇聚点左右摆动，使得各粗纱须条承受的纺纱张力差随着汇聚点左右摆动而出现周期性互换，进而实现各粗纱须条间自然互换包缠。其中当粗纱a张力+粗纱b张力》》粗纱c张力时，加捻三角区中汇聚点l偏左，形成a片段；当粗纱a张力≈粗纱b张力≈粗纱c时，加捻三角区中汇聚点m中心附近，形成b或d片段；当粗纱a张力+粗纱b张力《《粗纱c张力时，加捻三角区中汇聚点r偏右，形成c片段。
18.进一步地，粗纱c的细度会影响纺纱张力在3根粗纱须条上的张力分配，进而影响纱线显色效果；当粗纱c的细度偏大时，显渐变色的b和d片段长度增多；当粗纱c的细度偏小时显纯色的a和c片段长度增多。
19.有益效果：
20.本发明所述方法无需改造细纱机设备，方法简单实用，操作便捷，即可解决纯色/混合色复合纱加工操作复杂，改造成本高，能耗高、容易断头等技术难题。该方法纺纱连续
性好、成纱结构稳定，丰富了纺细纱机生产纱线的产品。
附图说明
21.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
22.图1是本发明的自然互换包缠结构纯色/混合色复合纱结构图；图中，a为粗纱c包覆粗纱a和粗纱b，b为粗纱a和粗纱b与粗纱c相互包覆，c为粗纱a和粗纱b包覆粗纱c，纱线呈现粗纱a和粗纱b的颜色，d为粗纱a与粗纱b和粗纱c相互包覆。
23.图2是本发明的粗纱摆放顺序图；图中，1为粗纱a，2为粗纱b，3为粗纱c。
24.图3是本发明固定导纱钩时纺纱张力波动与钢领板升降的关系概念图。
25.图4是本发明的加捻三角区汇聚点变化概念图；图中，1为粗纱a，2为粗纱b，3为粗纱c；4为前罗拉钳口；a为显纯y色片段，b和d为显xy混色片段，c为显纯x色片段，l为加捻汇聚点偏左，m为加捻汇聚点在中心附近，r为加捻汇聚点偏右。
26.图5是纺纱加捻三角区实际图。
27.图6是自然互换包缠纯色/混合色复合纱实物图。
28.图7是自然互换包缠纯色/混合色复合纱捻系数与断裂强度关系。
具体实施方式
29.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配附图作详细说明如下。下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
30.实施例1-3的纺纱效果设计、粗纱摆放顺序、纺纱张力波动和加捻三角区汇聚点变化设计概念如图1-4所示，其纺纱效果中包括显纯色y的全包缠结构a片段，显纯色x的全包缠结构c片段，显纯色y向纯色x渐变色的非全包缠结构b片段和显纯色x向纯色y渐变色的非全包缠结构d片段；其在纺纱过程中加捻三角区中汇聚点变化包括汇聚点l偏左制备粗纱c在表层粗纱a与粗纱b在芯层的全包缠结构a片段，汇聚点r偏右制备粗纱a与粗纱b在表层粗纱c在芯层的全包缠结构c片段，汇聚点m在中心附近制备粗纱a、粗纱b和粗纱c的非全包缠结构b片段和d片段。
31.依所述的纺纱效果和汇聚点变化，对不同纤维和不同粗纱细度比，在不同的纺纱工艺参数，即纺纱捻系数和锭速下进行实际纺纱实践。通过复合纱线显色效果和纱线强力，以示本发明所述纺纱策略的有效性和优势。
32.yg061电子单纱强力仪(莱州市电子仪器有限公司)，用于测量纱线断裂强力及断裂伸长率，测量标准gb/t 3916-2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》。
33.dssp-01数字式小样细纱试验机(天津嘉诚机电设备有限公司)。
34.实施例1
35.取白色涤/棉65/35粗纱a，白色涤/棉65/35粗纱b和莱茵蓝pa56粗纱c，粗纱细度分别为400tex，410tex和320tex。3根粗纱喂入间距均为3.5mm。细纱捻系数为530，总牵伸倍数为32倍，速9000r/min的作用下汇聚点自然进行规律性左右摆动，形成以全包缠结构a片段、非全包缠结构b片段、全包缠c片段和非全包缠结构d片段循环的纯色/混合色复合纱线。
36.所得渐变色纱线性能，该纱强力性能优异。测试结果如下：
[0037][0038]
纺纱加捻三角区实况如图5所示，在高细纱捻系数条件下加捻三角区附近，汇聚点快速左右摆动，快速自然形成蓝色——蓝白渐变色——白色——白蓝渐变色周期性色彩变化的纱线。
[0039]
实施例2
[0040]
取白色棉粗纱a、白色棉粗纱b和莱茵蓝pa56粗纱c，粗纱细度分别为400tex、400tex和350tex。3根粗纱喂入间距均为3.5mm。细纱捻系数为550，总牵伸倍数36倍，锭速8000r/min。汇聚点自然进行规律性左右摆动，形成以全包缠结构a片段、非全包缠结构b片段、全包缠c片段和非全包缠结构d片段循环的纯色/混合色复合纱线。
[0041]
所得纱线性能，该纱强力性能优异。测试结果如下：
[0042][0043]
纺纱实际效果如图6所示，纱线色彩变化规律为：纯白色区间l1长度为13.85mm，白色向蓝色渐变色区间l2长度为11.85mm，纯蓝色区间l3长度为4.8mm，蓝色向白色渐变色区间l4长度为14.12mm。在一个色彩变化循环中各区间的长度占比大约为31％：26.6％：10.8％：31.6％，即纯白色区间:蓝白渐变色区间：纯蓝色区间＝31％：58.2％：10.8％，由此可以看出这款纱线主体呈现的是蓝白渐变色，穿插显示纯白纯蓝，展现出蓝天白云的天空感，十分柔和静谧。
[0044]
实施例3
[0045]
取白色涤/棉65/35粗纱a、白色涤/棉65/35粗纱b和莱茵蓝pa56粗纱c，粗纱细度分别为350tex、350tex和300tex。3根粗纱喂入间距均为3.5mm。细纱捻系数分别为400、450、500、530、550，总牵伸倍数33倍，锭速9000r/min的作用下制备了五种细纱捻系数的复合纱。
[0046]
细纱捻系数与纱线断裂强力的关系，如图7所示，随着捻系数的增加，纱线的断裂强力先增加后降低，在细纱捻系数530处达到强力的最大值为419.8cn。