基于三粗纱耦合牵伸加捻系统实现混纺及混色的装置及方法

摘要

本发明提供了一种基于三粗纱耦合牵伸加捻系统实现混纺及混色的装置及方法，其中装置包括牵伸和加捻系统，牵伸和加捻系统由后罗拉辊组及前罗拉辊组组成，后罗拉辊组包括组后后皮辊和组合后罗拉，前罗拉辊组包括前皮辊和前罗拉。后罗拉辊组是由三段外径相等的环圈依次套在同一芯轴上组成具有三个转动自由度的组合后罗拉。通过对三个自由度的牵伸机构各部分的单独控制来实现不同组分的粗纱的混合比例（或不同色彩的粗纱的混色比例）及其在纱线上的分布长度按需操作，是技术上的创新，拓宽了产品的宽度。

主权项

环锭细纱机基于三粗纱耦合牵伸加捻系统实现混纺及混色的纺纱方法，将不同原料的三根纯纺粗纱条通过环锭细纱机牵伸加捻系统的混合牵伸加捻，使三种纤维可按指定的任意比例混合成纱，不同原料的三根粗纱条带有不同的颜色，实现用环锭纺一步法短流程工艺制备以任意比例组合的三种短纤原料的混纺纱线；以及将三种颜色的粗纱条通过环锭细纱机牵伸加捻系统的混合牵伸加捻，使三种颜色的纤维可按指定的任意比例混合成纱；其特征在于：1)三粗纱耦合牵伸系统的后罗拉由芯轴和嵌套在其上的三段相互独立转动的环圈构成；2)使用所述三段相互独立转动的环圈对三束粗纱分别进行独立牵伸；3)所述三段相互独立转动的环圈由三个不同驱动器分别控制；4)通过程序控制前罗拉线速度与所述三段相互独立转动的环圈的表面线速度之比E₁、E₂、E₃，使其满足下面的公式：其中，ρ_i为牵伸前第i根粗纱的线密度，其单位为g/m，三粗纱喂入的三自由度组合牵伸加捻系统成纱混纺比/混色比的计算公式如下：$K_1=\frac{{{\rho }_1}^{\prime }}{{{\rho }_1}^{\prime }+{{\rho }_2}^{\prime }+{{\rho }_3}^{\prime }}=\frac{{\rho }_1/E_1}{{\rho }_1/E_1+{\rho }_2/E_2+{\rho }_3/E_3}=\frac{V_{h1}\times {\rho }_1}{V_{h1}\times {\rho }_1+V_{h2}\times {\rho }_2+V_{h3}\times {\rho }_3}---\left(1\right)$$K_2=\frac{{{\rho }_2}^{\prime }}{{{\rho }_1}^{\prime }+{{\rho }_2}^{\prime }+{{\rho }_3}^{\prime }}=\frac{{\rho }_2/E_2}{{\rho }_1/E_1+{\rho }_2/E_2+{\rho }_3/E_3}=\frac{V_{h2}\times {\rho }_{21}}{V_{h1}\times {\rho }_1+V_{h2}\times {\rho }_2+V_{h3}\times {\rho }_3}---\left(2\right)$$K_3=\frac{{{\rho }_3}^{\prime }}{{{\rho }_1}^{\prime }+{{\rho }_2}^{\prime }+{{\rho }_3}^{\prime }}=\frac{{\rho }_3/E_3}{{\rho }_1/E_1+{\rho }_2/E_2+{\rho }_3/E_3}=\frac{V_{h3}\times {\rho }_3}{V_{h1}\times {\rho }_1+V_{h2}\times {\rho }_2+V_{h3}\times {\rho }_3}---\left(3\right)$式(1)‑(3)中，K₁、K₂、K₃分别代表粗纱1、粗纱2、粗纱3各组分的混纺比或混色比，ρ_i’为第i根粗纱牵伸后的线密度，其单位为g/m，V_hi为第i个后罗拉环圈的线速度，其单位为m/s，其中，i＝1、2或3，K₁、K₂、K₃可分别在0‑100％的范围内变化，由此可以通过改变三个粗纱的喂入量来使三组分合股纱加捻后总的线密度不变，而组成纱线的三种不同纤维的混纺比或三种不同颜色纤维的混色比可以任意变化；实现混纺及混色的耦合牵伸加捻系统由后罗拉辊组及前罗拉辊组组成，所述后罗拉辊组包括组合后皮辊和组合后罗拉，所述前罗拉辊组包括前皮辊和前罗拉；所述组合后罗拉是具有三个转动自由度的环圈，所述具有三个转动自由度的环圈由相互独立转动的第一环圈、第二环圈和第三环圈构成，在牵伸区内，对喂入的三根粗纱须条分别在后罗拉辊组之间粗纱通过的位置与前罗拉辊组混纺纱通过的位置间按不同的牵伸倍率进行牵伸，牵伸后的三根须条汇合于前罗拉辊组混纺纱通过的位置后在加捻装置处经加捻形成纱线。