竹节纱在各类面料中都有十分广泛的应用，其风格立体、丰富、朴实，深受消费者喜爱。而段彩竹节纱作为竹节纱的一种，除了一般竹节纱的风格外，其色彩更富有层次变化与立体感，能够满足大众对流行趋势的追求。
本文对段彩竹节纱进行了定义和参数表达，并主要探究了三通道环锭数码细纱机纺制交替超喂形成的段彩竹节纱的花型和工艺设计。在三个通道喂入不同颜色粗纱的情况下，根据三通道各自喂入粗纱的状态不同，我们可以得到三大类总共12种不同的超喂型段彩竹节纱花型品种。每种花型均可以通过在三通道环锭数码细纱机上设计合理的工艺参数纺制而成。此外，本文还介绍了段彩竹节纱的产品应用，并分析了各工艺参数对织物风格的影响。
一、段彩竹节纱的定义及结构参数
1.1 段彩竹节纱的定义及分类
段彩竹节纱是近年来出现的一种新型花式纱线。区别于一般的竹节纱在长度方向上只有粗细变化，段彩竹节纱是一种在长度方向兼具粗细变化和颜色不连续分布现象的纱线。
1.2 段彩竹节纱的结构参数
图1 段彩竹节纱外观结构示意图
二、三通道环锭数码细纱机的组成
及其调控成纱结构的机理
2.1 三通道环锭数码细纱机组成
三通道数码纺纱机采用嵌套设计，将原有的后罗拉控制纤维喂入由单一钳口变为三个钳口，三只后罗拉借助于各自程序控制的伺服电动机驱动，从而实现多根粗纱以不同速度的异速喂入[3]。受独立控制的三个后罗拉以不同的速度喂入三股粗纱，经独立的后区牵伸和共同的前区牵伸后再汇合加捻形成纱线，见图2、图3。
图2 三通道环锭数码细纱机示意图
注：1、2、3—粗纱；4—后喇叭口；5—后罗拉；6—后罗拉1；7—后罗拉2；8—后罗拉3；9—集合器；10—中罗拉；11—皮圈；12—前罗拉；13—集聚罗拉；14—集聚纺装置
图3 三通道环锭数码细纱机侧视图
注：1—粗纱4—后喇叭口；5—后罗拉；9—集合器；10—中罗拉；12—前罗拉；13—集聚罗拉
2.2 三通道环锭数码细纱机纺纱参数
2.3三通道环锭数码细纱机调控成纱结构的机理
2.3.1 线密度调控机理
由式(1)可知，当三个后罗拉喂入粗纱的速度之和为常量时，三通道环锭数码细纱机成纱的线密度恒定；当三个后罗拉喂入粗纱的速度之和为变量时三通道环锭数码细纱机成纱的线密度也是变量，且其变化规律与三个后罗拉喂入粗纱速度之和的变化规律同步，因此，通过调节三个后罗拉喂入粗纱速度之和的变化规律就可以调控成纱线密度的变化规律。
2.3.2 混纺比调控机理
由公式(2)可知，纱线混纺比的变化主要由电脑控制伺服电机数字化调控各后罗拉速度来实现。后罗拉喂入速度低则牵伸倍数大，牵伸后对应通道须条的线密度就小，在纱线中混纺比也就小；后罗拉喂入速度高则牵伸倍数小，牵伸后对应通道须条的线密度就大，在纱线中混纺比也就大。因此，通过调节三个后罗拉喂入粗纱速度之比的变化规律就可以调控成纱混纺比的变化规律。
2.3.3 线密度与混纺比双变量调控机理
由式(1)、(2)可知，通过调控三个后罗拉喂入粗纱速度之和的变化规律及喂入粗纱速度之比的变化规律就可以同时调控成纱线密度与混纺比的变化规律，实现线密度与混纺比双变量调控。
2.4三通道环锭数码细纱机纺制段彩竹节纱的机理
通过调节数码细纱机三个后罗拉速度变化可以改变段彩竹节纱的粗细节线密度和混纺比。
三、超喂型段彩竹节纱的花型设计
三通道环锭数码细纱机左、中、右三个通道分别喂入A(蓝色)、B(红色)、C(黄色)三种不同颜色的粗纱，通过三个通道的交变式牵伸，形成纱线粗细及三色混纺比的变化，生产超喂型段彩竹节纱。
3.1 三通道交替超喂形成段彩竹节纱的花型设计
通过交替轮换使用三通道中的一个通道使其后罗拉连续稳定地喂入粗纱，另两个通道同步或不同步断续式喂入粗纱形成段彩竹节纱；通过交替轮换使用三通道中的两个通道使其后罗拉连续稳定地喂入粗纱，另一个通道断续式喂入粗纱经牵伸加捻形成段彩竹节纱。
这三类三通道交替超喂形成的段彩竹节纱各有特点。经分析可知，当一个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，其余两个通道同步断续喂入粗纱时，纺制的段彩竹节纱的细节颜色由一种颜色组成，粗节颜色由三种颜色组成，此时我们可以得到3种不同的花型设计，见表1；当一个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，其余两个通道异步断续喂入粗纱时，纺制的段彩竹节纱的细节颜色由一种颜色组成，粗节颜色由两种颜色组成，此时我们可以得到6种不同的花型设计，见表2；当两个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，另一个通道断续喂入粗纱时，纺制的段彩竹节纱的细节颜色由两种颜色组成，粗节颜色由三种颜色组成，此时我们可以得到3种不同的花型设计，见表3。
当A为蓝色、B为红色、C为黄色时，运用AutoCAD软件，我们可以绘制出所设计的段彩竹节纱花型效果。其中，当一个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，其余两个通道同步断续喂入粗纱形成的3种段彩竹节纱花型见图4-6；当一个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，其余两个通道异步断续喂入粗纱形成的6种段彩竹节纱花型见图7-12；当两个通道后罗拉连续稳定地喂入粗纱，另一个通道断续喂入粗纱形成的3种段彩竹节纱花型见图13-15。
四、段彩竹节纱纺纱工艺设计及其产品
4.1段彩竹节纱的工艺设计
4.2 段彩竹节纱产品
使用三通道数码细纱机纺制段彩竹节纱，通过改变喂入方式和工艺参数，我们可以得到不同形态和颜色的段彩竹节纱，大大丰富了段彩竹节纱的种类。目前，由段彩竹节纱织造的织物主要应用于衬衫、针织服装、袜类和家纺用品等领域。其织物外观具有层次分明的多彩效果，受到广大消费者的喜爱。在织造段彩竹节纱织物时，改变粗节长度、细节长度、粗节倍率、粗节混纺比、细节混纺比等工艺参数，我们会得到不同风格的织物。现以两个实例说明工艺参数对段彩竹节纱布面效果的影响。
4.2.1 段彩竹节纱实例一
设定竹节纱的细节线密度为19.4tex，三通道环锭数码细纱机的锭速为8000r/min，中通道喂入4.80g/10m的蓝色粗纱，左、右通道喂入4.20g/10m的黄色粗纱。各段彩竹节纱的工艺参数见表4。其中，a纱线为对照标准，其粗节长度为9cm，细节长度为30cm，粗节倍率为2.5倍，粗节混纺比蓝:黄=50:50。b纱线其他参数不变，粗节长度变为12cm。c纱线其他参数不变，细节长度变为50cm。d纱线其他参数不变，粗节倍率变为1.5倍。e纱线其他参数不变，粗节混纺比变为蓝:黄=30:70。
将上述5种段彩竹节纱在HC21K系列染色试验编织机上织成针织物，然后在CanoScan 9000F Mark II电子扫描仪下拍摄成照片，见图16。从图16可知，改变粗节长度或细节长度会使段彩竹节纱织物上横条纹的长度和宽度发生变化，从而使布面具有不同的律动感；而增大粗节倍率会使段彩竹节纱织物上横条纹的紧密度增大，呈现出更加突出的凸凹感[6]，从而使整个布面的凹凸感更强烈；而改变粗细节混纺比会使段彩竹节纱织物的色彩变化更丰富。
图16 实例一段彩竹节纱织物布面效果图
4.2.2 段彩竹节纱实例二
设定竹节纱的细节线密度为19.4tex，三通道环锭数码细纱机锭速为6000r/min，蓝色粗纱定量4.2g/10m，黄色粗纱定量4.2g/10m。设定所纺段彩竹节纱的粗节倍率为2倍，基纱长度为6圈，现同时改变粗节混纺比（蓝:黄分别为80:20、60:40、40:60、60:40）和粗节长度（分别为8圈、6圈、4圈、2圈、4圈、6圈）。具体工艺参数见表5。
将上述段彩竹节纱在HC21K系列染色试验编织机上织成针织物，然后在CanoScan 9000F Mark II电子扫描仪下拍摄成照片，见图17。从图17可知，同时改变粗节长度和混纺比会使布面条纹的宽度和颜色在长度方向上发生变化，这使布面具有一种波浪律动的美感。由此可知，同时改变多个工艺参数可以极大地增加段彩竹节纱织物风格的变化。
图17 实例二段彩竹节纱织物布面效果图
五、结 语
使用三通道环锭数码细纱机纺制超喂型段彩竹节纱，根据三通道各自喂入粗纱的状态不同，我们可以得到12种不同的花型设计。而在工艺设计时，我们主要通过调控三通道环锭数码细纱机的三个后罗拉各自的表面线速度，从而改变各通道的牵伸倍数，最终决定段彩竹节纱粗细节线密度和混纺比。此外，通过调控三通道各自喂入粗纱的间隔时间和纺制时间，我们可以控制段彩竹节纱的粗细节长度。改变这些工艺参数，会使段彩竹节纱的种类大大增加，最终形成不同风格的织物，应用在各个领域。
作者：王桀播 薛元 江南大学 徐志武 于健 曾德军 巢湖雅戈尔色纺科技有限公司
编辑：中国纱线网新媒体团队
