基于織物圖案的轉杯紡多彩紗逆向設計

楊繡夷，張鳳莉，張 英，陳巧愛，徐恩熙，楊瑞華

(江南大學 紡織科學與工程學院，江蘇 無錫 214122)

1 引言

色紡紗是將染色后的纖維均勻混和后紡制而成的色紗，是色彩藝術與紡紗技術相結合的產物。色紡紗能實現白坯染色所不能達到的朦朧的立體效果和質感。多色纖維交錯并置的效果類似油畫，觀賞距離遠近變化會產生夢幻效果，近看色彩豐富，遠觀色調統一，風格獨特，廣受消費者喜愛[1，2]。目前色紡技術中，色纖維的混合與細紗成形在不同工序完成，纖維混合在先，紡紗成形在后，前紡工藝復雜，車間管理困難，且色纖維的混合比例不能隨意調控，色紡紗色彩、花型單一，產品開發受到一定限制[3]。

數碼轉杯紡是一種新型紡紗技術，其將數控耦合式復合紡紗理論應用于轉杯紡，打破了傳統紡紗單根棉條喂入、紗線結構單一的局限性，主要依靠可編程邏輯控制器(PLC)控制程序和異步喂入裝置實現紗線結構的在線可控。機構對3個喂入羅拉獨立控制，可在細紗工序調整混色比，設置三原色纖維喂入速度就可實現預期色彩，能夠紡制多色彩、多組分、多線密度的色紡紗，大大豐富了紗線品種，滿足現代人個性時尚的生活需求[4，5]。

數碼轉杯色紡紗利用轉杯紡特殊的成紗機制將混色與成紗同步進行[6]，采用“先染色、后紡紗”的加工模式，改變了“先紡紗、后染色”的傳統生產方式，其織成的織物無需再進行染整加工，與傳統的筒子紗染色及織物染色相比，既縮短了加工工序又減少了環境污染[7]，有著很好的發展前景。但是色紡紗也具有可供選擇色彩少、混色不均、品種單一等劣勢。因此，在此基礎上擴大配色范圍并設計圖案，實現織物圖案一體成型，是多彩紗的重要發展方向。本文通過先設計織物圖案，再根據圖案設計紗線，實現了多彩紗逆向設計，提高了設計生產效率，具有積極意義。

2 紡紗流程

圖1為部分多通道喂入機構示意圖。數碼轉杯紡紗機的喂入機構含有3個組合式給棉羅拉4、5、6，3個給棉羅拉繞同一軸心轉動，但每個給棉羅拉都有獨立的伺服電動機驅動，可單獨控制每個給棉羅拉的喂給速度，從而改變混紡纖維的混紡比。喂入的不同顏色的纖維經過分梳輥的開松、梳理作用，分梳成單纖維狀并在輸棉通道得到均勻混合，在轉杯的高速運轉下，不同顏色的纖維得到再一次均勻混合。利用異步喂入及轉杯紡成紗特性，可以紡制出任意比例的轉杯混色紗與變色紗[8]，其中漸變色紗的色彩沿著紗線長度方向產生連續漸變效果，可與織物圖案實現雙向設計生產。

圖1 轉杯紡給棉機構示意圖

3 針織圖案設計及工藝探究

帽子設計圖見圖2，選用粉黃兩種顏色，這兩種顏色能夠讓人聯想到植物初生的嫩芽與花苞，整體設計簡潔大方，輕快柔和。每一圈為一個顏色，由紅色漸變過渡到黃色，再由黃色漸變過渡到紅色。設計采用鉤針實現圖案的編織，所用鉤針見圖3。帽子的圈數與每圈針數見表1，試制樣品見圖4。

圖2 帽子設計圖

圖3 鉤針示意圖

圖4 試制樣品圖

表1 試制樣品的圈數與每圈針數表

線圈成型示意見圖5。完成一個線圈所需紗線平均長度為3 cm，試制樣品每圈紗線長度及顏色見表2。

圖5 線圈圖示

表2 紗線色彩要求與長度規格表

4 成紗工藝與成品制作

基于試制樣品編織參數，進行紗線設計生產及帽子樣品制作。設置引紗速度參數為0.265 m/min，紅色/黃色粗紗定量4.3 g/10 m。通過控制粗紗喂給速度來實現混紡比例的變化和紗線色彩的改變。紗線色彩周期變化所需的混紡比例與生產時間見表3，表中段數11～28重復18個循環。

表3 紡紗色彩生產參數

采用該單根漸變色紗所織成的帽子成品見圖6、圖7，可見該帽子顏色由紅色漸變到黃色再漸變到紅色，色彩柔和。

圖6 成品帽子正面圖

圖7 成品帽子側面圖

5 結語

本文采用逆向設計方法，即先設計一頂帽子，然后確定帽子每段顏色紗線所占長度，再通過數碼轉杯紡生產出對應紗線，最后完成鉤織。通過單根變色紗線實現了織物整體圖案設計，省去了織物的染整步驟，縮短了工藝流程，減少了消耗與污染，簡便快捷。但也需解決由于每部分所需紗線長度存在差異，成品帽子中部分片段顏色位置偏移，轉杯紡生產出的顏色與預設有所差異等原因，造成的織物圖案與設計不能完全相符的問題，實現由織物圖案到轉杯紡多彩紗逆向設計的進一步發展。