CN104726989B - 基于cmykw五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法及装置 - Google Patents

基于cmykw五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，其具体包括：牵伸和加捻***包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉上的同一根后罗拉轴上并排设置的第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线；保持前罗拉速度Vq恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，则实现纱线的色彩调配；混色时，利用黑色纱线调整色纺纱的色深或饱和度，利用白色调整色纺纱的色浓或亮度，以及利用不同比例的白色和黑色获得各种不同的色调。本发明通过引进黑色和白色，弥补了现有技术色纺纱的色彩缺陷，进而获得了理想的色彩效果。

Description

基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法及 装置
技术领域
本发明涉及到纺织工程中纺纱领域，特别涉及一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法及装置。
背景技术
色纺纱是有选择地将有色纤维(染色纤维或原液着色纤维)进行混合，然后再纺制成具有某种色彩的有色纱线。用这种有色纱线进行色织，通过混拼色在织物上形成色彩的分布，如条格织物、提花织物等布面效果。
传统的色纺工艺有两种，一种是前纺混色制成不同色彩的条子，再经细纱牵伸加捻形成混色纱；还有一种是在细纱阶段将两种不同颜色的粗纱由牵伸机构的中、后罗拉分别喂入，并对其中一根粗纱不均匀牵伸，再合并加捻形成竹节段彩纱。由于无法进行任意比例的混合以方便地进行调色，所以这种色纺纱不能进行全色谱纺纱，由此限制了色纺纱在纺织品中的广泛运用。
近几年，虽然也提出了一些方案来解决全色谱纺纱问题，如专利CN201310369692.2(基于四粗纱耦合牵伸加捻***实现混纺及混色的装置及方法)，CN201410176434.7(三元色粗纱混配生产幻彩纱的方法及该方法制备的幻彩纱)，但通过三原色混配色，例如使用黄、品红、青相互叠加或并列呈现出原稿的颜色时，理论上将染成黄色、品红色、青色的纤维按照不同比例混合可以实现所有颜色的再现，例如将100％的黄色、100％的品红色和100％的青色混合，可以产生黑色。但是由于染色时使用的染料并不是理想染料，也就是说理想的黄色染料本来应该完全反射500-700纳米的可见光，完全吸收400-500纳米的可见光，但实际使用的黄色染料并不是这样的，它在500纳米-700纳米这部分的反射不足，在400-500纳米处吸收不足，其原因是黄色染料显色时呈现少量的品红和青色的成分。其他染料也存在同样的问题。
由此，如何调配出理想而纯正色彩的色纺纱成为本领域难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，该方法将黄色、品红色、青色、黑色、白色五种颜色的粗纱条，即CMYKW五基色粗纱，通过环锭细纱机牵伸加捻***的耦合牵伸、交互变色、梯度配色、混合加捻，使黄色、品红色、青色、黑色、白色五种颜色的纤维可按指定的任意比例混合成纱，进而通过五基色配色，实现任意颜色的配色纺纱，并且调配出的色彩更加纯正。
为实现上述目的，本发明公开的一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，具体包括：
1)牵伸和加捻***包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉具有五个转动自由度，其包括同一根后罗拉轴上并排设置的第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉；第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别以速度Vh1、Vh2、Vh3、Vh4和Vh5运动；前罗拉以速度Vq运动；
2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线；保持前罗拉速度Vq恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，则实现纱线的色彩调配；混色时，利用黑色纱线调整色纺纱的色深或饱和度，利用白色调整色纺纱的色浓或亮度，以及利用不同比例的白色和黑色获得各种不同的色调。
进一步，所述黄色、品红色、青色、黑色和白色纱线的线密度分别为ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5；调整所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度过程中，始终保证
Vh1×ρ1+Vh2×ρ2+Vh3×ρ3+Vh4×ρ4+Vh5×ρ5＝常量
或：
实现色纺纱的线密度不变；其中，Ei＝Vq/Vhi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3、4、5。
进一步，通过改变所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线混纺比或混色比的调整，五种基色纱线的混纺比分别如下：
进一步，ρ1＝ρ2＝ρ3＝ρ4＝ρ5，所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度和恒定，即Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5保持恒定的条件下，通过改变Vh1、Vh2、Vh3、Vh4、Vh5改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，五种基色纱线的混纺比分别如下：
(一)CMYKW五基色(或A、B、C、D、E五种颜色)混色模式
五基色混色的五种模式如下表：
混色模式 颜色数
单色模式 A、B、C、D、E 5
双色混色模式 AB，AC、AD、AE、BC、BD、BE、CD、CE、DE 9*10＝90
三色混色模式 ABC、BCD、CDE、DEA、EAB 36*5＝180
四色混色模式 ABCD、BCDE、CDEA、DEAB、EABC 82*5＝410
五色混色模式 ABCDE混色 28*3-2＝82
合计 767
(二)混色比的梯度配置，实现不同配色的方案
在满足K1+K2+K3+K4+K5＝100％条件下，可以有无数种组合，本发明专利选择以0.1为一个梯度进行梯度混色配色，经以上统计，按五原色粗纱(四种色彩粗纱)经耦合牵伸、交变换色、加捻混合，最终可形成767种配色，即可形成具有767种色彩分布的段彩纱。大大丰富了混色种类。黄、品红、青三种基色纱线由于存在材料本身及制作工艺工程中的种种缺陷，由此带来了在用三种基色混色时，无法带来理论上的色彩效果，在色深上与理论色彩存在差异，本发明通过引进黑色，并利用黑色的纱线调节最终纱线的色深，弥补了上述缺陷，进而获得了理想的色彩效果。
进一步，所述中罗拉的速度Vz恒定，且(Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5)/5≤Vz≤(Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5)。
通过控制后中罗拉的运行速度，而不考虑后面线密度调整工艺，从而切实保障了纱线混纺更加均匀和彻底，避免了线密度调整工艺对混纺工艺的影响。另外，通过将后中罗拉的速度控制，有效保证了混纺更加均匀。下表为本发明技术效果与现有技术的对比。
由此可见本发明的技术效果显著。
一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的装置，其包括控制***和执行机构，执行机构包括五组份分合式异同步二级牵伸机构、加捻机构和卷绕成型机构；所述二级牵伸机构包括一级牵伸单元和二级牵伸单元；所述一级牵伸单元包括组合后罗拉、中罗拉；组合后罗拉具有五个转动自由度，包括同一根后罗拉轴上并排设置的第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉；五个所述后罗拉依次相邻设置，其驱动机构设置在五个后罗拉的两侧；所述二级牵伸单元包括前罗拉和所述中罗拉。
进一步，所述第三后罗拉固定设置在所述后罗拉轴上；其他四个后罗拉分别对称设置在第三后罗拉的两侧，五个后罗拉彼此能够独立转动；所述第二后罗拉设置有与其驱动机构连接的第二轴套，第二轴套套装在所述后罗拉轴上，所述第一后罗拉可转动地套装在第二轴套上；所述第四后罗拉设置有与其驱动机构连接的第四轴套，第四轴套套装在后罗拉轴上，所述第五后罗拉可转动地套装在该轴套上。
进一步，所述控制***主要包括PLC可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机等。
进一步，所述组合后罗拉与中罗拉之间设置有喇叭口，所述中罗拉保持速度不变，则所述一级牵伸单位形成混纺或混色单元，所述二级牵伸单元构成单纯的线密度调整单元。
通过将五个后罗拉并排设置在一根轴上，并且其驱动装置设置在两侧，其机械结构更加紧凑，并且使得五个后罗拉所牵伸的黄、品红、青、黑色和白色五种基色纱线在混色时更加贴近，可以有效防止驱动设置在工作时对纱线的干扰和污染，并且五种基色纱线通过喇叭口时，夹持角度更小，有利于纱线的混合更加均匀，也不容易断裂。
附图说明
图1为二级牵伸装置的结构示意图；
图2为组合后罗拉结构示意图；
图3为控制***结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
实施例1
一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，具体包括：
1)牵伸和加捻***包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉具有五个转动自由度，其包括同一根后罗拉轴上并排设置的第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉；第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别以速度Vh1、Vh2、Vh3、Vh4和Vh5运动；前罗拉以速度Vq运动；
2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线；保持前罗拉速度Vq恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，则实现纱线的色彩调配；混色时，利用黑色纱线调整色纺纱的色深或饱和度，利用白色调整色纺纱的色浓或亮度，以及利用不同比例的白色和黑色获得各种不同的色调。
3)黄色、品红色、青色、黑色和白色纱线的线密度分别为ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5；调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度过程中，始终保证
Vh1×ρ1+Vh2×ρ2+Vh3×ρ3+Vh4×ρ4+Vh5×ρ5＝常量
或：
实现色纺纱的线密度不变；其中，Ei＝Vq/Vhi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3、4、5。
4)通过改变第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线混纺比或混色比的调整，五种基色纱线的混纺比分别如下：
如果令ρ1＝ρ2＝ρ3＝ρ4＝ρ5，第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度和恒定，即Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5保持恒定的条件下，通过改变Vh1、Vh2、Vh3、Vh4、Vh5改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，五种基色纱线的混纺比分别如下：
由此可以大大简化混色时计算量，提高了效率，并且混色更加精准。
实施例2
一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的装置，其包括控制***和执行机构，执行机构包括五组份分合式异同步二级牵伸机构、加捻机构和卷绕成型机构；二级牵伸机构包括一级牵伸单元和二级牵伸单元。
如图1和2所示，一级牵伸单元包括组合后罗拉15、中罗拉3；组合后罗拉15具有五个转动自由度，包括同一根后罗拉轴20上并排设置的第一后罗拉6、第二后罗拉8、第三后罗拉10、第四后罗拉12和第五后罗拉14；五个后罗拉依次相邻设置，其驱动机构设置在五个后罗拉的两侧；二级牵伸单元包括前罗拉1和中罗拉3。4为中罗拉3对应的上皮辊，5、7、9、11和13为与五个后罗拉对应的五个上皮辊。2为与前罗拉1相对应的上皮辊。
如图2所示，具有五重嵌套的5自由度组合后罗拉，6、8、10、12和14五个活动后罗拉活套在同一心轴20上，并分别由皮带轮35、36、32、33和34驱动。五个后罗拉依次相邻设置，其驱动机构皮带轮35、36、32、33和34设置在五个后罗拉的两侧。
如图3所示，控制***主要包括PLC可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机等。可编程控制器通过伺服驱动器控制电机带动罗拉、纲领板、锭子等工作。
以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于CMYKW五基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，其特征在于，其具体包括：
1)牵伸和加捻***包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉五重嵌套且具有五个转动自由度，其包括同一根后罗拉轴上并排设置的第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉，所述第三后罗拉固定设置在所述后罗拉轴上；其他四个后罗拉分别对称设置在第三后罗拉的两侧，五个后罗拉彼此能够独立转动；所述第二后罗拉设置有与其驱动机构连接的第二轴套，第二轴套套装在所述后罗拉轴上，所述第一后罗拉可转动地套装在第二轴套上；所述第四后罗拉设置有与其驱动机构连接的第四轴套，第四轴套套装在后罗拉轴上，所述第五后罗拉可转动地套装在该轴套上；
第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别以速度Vh1、Vh2、Vh3、Vh4和Vh5运动；前罗拉以速度Vq运动；
2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线；保持前罗拉速度Vq恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，则实现纱线的色彩调配；混色时，利用黑色纱线调整色纺纱的色深或饱和度，利用白色调整色纺纱的色浓或亮度，以及利用不同比例的白色和黑色获得各种不同的色调，所述黄色、品红色、青色、黑色和白色纱线的线密度分别为ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5；调整所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度过程中，始终保证：
Vh1×ρ1+Vh2×ρ2+Vh3×ρ3+Vh4×ρ4+Vh5×ρ5＝常量
或：
实现色纺纱的线密度不变；其中，Ei＝Vq/Vhi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3、4、5，所述中罗拉的速度Vz恒定，且(Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5)/5≤Vz≤(Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5)。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，通过改变所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色和白色五种基色纱线混纺比或混色比的调整，五种基色纱线的混纺比分别如下：
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，令ρ1＝ρ2＝ρ3＝ρ4＝ρ5，所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉、第四后罗拉和第五后罗拉的速度和恒定，即Vh1+Vh2+Vh3+Vh4+Vh5保持恒定的条件下，通过改变Vh1、Vh2、Vh3、Vh4、Vh5改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，五种基色纱线的混纺比分别如下：
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