【數控式混配色環錠紡紗機】
功能、作用介紹：
《數控式混配色環錠紡紗機》是采用嘉興學院材料與紡織工程學院薛元教授職務發明專利技術進行研發和自制的設備。相關的發明《基于三粗紗耦合牽伸加捻系統實現混紡及混色的裝置及方法》和實用新型《基于三粗紗耦合牽伸加捻系統實現混紡及混色的裝置》已申請中國發明專利(申請號201310369692.2)、實用新型專利(ZL201320516412.1,已授權)和國際PCT專利。
紗線是紡織工業重要的中間產品，紡織品加工過程就是由纖維到紗線，再由紗線構造形成各類紡織品的過程。紗線的高效、節能、短流程成形加工技術及加工過程的自動化和智能化，是該領域的主攻方向，其中包含著眾多科學問題和工程技術問題需要攻克和解決。
本項目提出了一種全新的數字化、智能化紡紗理論及技術，自主研發了三基色的數控混配色環錠紡紗機。該系統具備混配色及紡紗兩個功能，使傳統紡紗流程中的前后兩道工序，合并在數控混配色環錠細紗機上自動完成。這項發明使多色彩的混配色與紡紗成形同步進行，突破了紡紗機幾百年來不能進行混配色的局限性，引領紡紗機由單色紡紗進入了彩色紡紗時代。其意義不亞于由黑白印刷進入彩色印刷、由黑白膠卷進入彩色膠卷、由黑白攝影進入彩色攝影、由黑白電視進入彩色電視等技術進步的意義。
經過近三年的前期研究，課題組明晰了從二基色到五基色的數控混配色紡紗系統的基本原理，在不改變環錠細紗機基本原理(牽伸方式不變、牽伸區長度不變、加壓形式不變)的框架下，構建了多根不同色彩粗紗的耦合牽伸、交變換色、梯度配色、混合加捻的機電一體化數控紡紗系統。
如圖1所示，為用于三基色混配色的三粗紗耦合牽伸機構簡圖，其中ρ1、ρ2、ρ3分別為三根紅、黃、蘭三基色粗紗，1、3、5分別為前羅拉、中羅拉、后羅拉，2、4、6分別為前皮輥、中皮輥、后皮輥。圖2為三基色粗紗耦合牽伸、混合加捻的機—電控制系統原理圖。
以三基色紡紗機為例，如以10%的梯度進行配色，則通過耦合牽伸、交變換色和混和加捻，可形成以紅、黃、藍為三基色的66種配比。如圖3、圖4和圖5所示。
該項技術通過三基色粗紗耦合牽伸、交變換色、梯度配色、混合加捻的紡紗新機理及數字化成型加工技術，可在最終成型的紗線上分段配置紅、黃、藍及其不同比例混合配色得到的各種色彩，且保證紗線的線密度恒定。由此，賦予紡紗過程具備混配色的功能，這是世界范圍內首次提出的數字化混配色紡紗理論。
基于這種理論形成的紡紗技術，可實現三種工藝：
?、?紡紗與混配色一步法：即通過數控多元色混配色紡紗，使紡出的紗線色彩直接達到所要求的混配色效果;
?、?多種纖維一步法混配紡紗：將2-5種不同原料純紡得到的粗紗，通過二粗紗到五粗紗的數控耦合混配紡紗系統，可紡制以任意比例混合的混紡紗線;
?、?紡制多色彩分布的幻彩紗：通過二基色到五基色的數控混配色紡紗系統，可在紗線上形成規律分布或隨機分布的不同色段，構成幻彩紗;
需要特別說明的是，紡制多色彩分布的幻彩紗技術，是傳統紡紗技術無法實現的，是對傳統紡紗技術的重大突破。將這種幻彩紗用于針織或梭織面料，使分布在紗線上的線狀分布的色彩疊加形成在織物上的面狀分布的色彩(即由一維的多色彩分布變為二維的多色彩分布)，由此在織物上形成色彩繽紛的圖案。因此，倒推過來，也可以由織物上的圖案及色彩分布，倒推出紗線所需要的色彩分布，再進行數控混配色紡紗。如果給數控混配色紡紗機加上一個圖形讀入與圖形處理系統，即可實現具有變色龍效應的智能紡紗。
作品名稱：數控式混配色環錠紡紗機
完成單位：嘉興學院
