CN104726990B - 基于cmyk四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于CMYK四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，其具体包括：牵伸和加捻系统包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉具有四个转动自由度，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、第三后罗拉和第四后罗拉；保持前罗拉速度V_q恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，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。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，弥补了现有技术中色纺纱的色彩缺陷，进而获得了理想的色彩效果。

Description

基于CMYK四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CMYK四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系统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CMYK四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、黑色四种颜色的粗纱条，即CMYK四基色粗纱，通过环锭细纱机牵伸加捻系统的耦合牵伸、交互变色、梯度配色、混合加捻，使黄色、品红色、青色、黑色四种颜色的纤维可按指定的任意比例混合成纱，进而通过四基色配色，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CMYK四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，具体包括：

1)牵伸和加捻系统包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉具有四个转动自由度，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、第三后罗拉和第四后罗拉；第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别以速度V_h1、V_h2、V_h3和V_h4运动；前罗拉以速度V_q运动；

2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色纱线；保持前罗拉速度V_q恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，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。

进一步，所述黄色、品红色、青色、黑色纱线的线密度分别为ρ₁、ρ₂、ρ₃和ρ₄；调整所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度过程中，始终保证V_h1×ρ₁+V_h2×ρ₂+V_h3×ρ₃+V_h4×ρ₄＝常量，

或者

其中，E_i＝V_q/V_hi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3、4。

进一步，通过改变所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色纱线混纺比或混色比的调整，四种基色纱线的混纺比分别如下：

进一步，ρ₁＝ρ₂＝ρ₃＝ρ₄，所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度和恒定，即V_h1+V_h2+V_h3+V_h4保持恒定的条件下，通过改变V_h1、V_h2、V_h3、V_h4改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，四种基色纱线的混纺比分别如下：

(一)CMYK四基色(或A、B、C、D四种颜色)混色模式

1、四基色混色的四种模式：

(二)混色比的梯度配置，实现不同配色的方案

在四原色的各种混色模式下，混色比的递增以10％为最小增量，进行配色可形成如下混色：

表1配色方案

在满足K₁+K₂+K₃+K4＝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，按四原色粗纱(四种色彩粗纱)经耦合牵伸、交变换色、加捻混合，最终可形成248种配色，即可形成具有248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V_z恒定，且(V_h1+V_h2+V_h3+V_h4)/4≤V_z≤(V_h1+V_h2+V_h3+V_h4)。

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CMYK四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的装置，其包括控制系统和执行机构，执行机构包括四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；组合后罗拉具有四个转动自由度，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、第三后罗拉和第四后罗拉；四个所述后罗拉依次相邻设置，其驱动机构设置在四个后罗拉的两侧；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，其他三个后罗拉彼此独立转动地设置在所述后罗拉轴上；所述第二后罗拉设置有与所述驱动机构连接的轴套，该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该轴套外侧。

进一步，所述控制系统主要包括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。

通过将四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，并且使得四个后罗拉所牵伸的黄、品红、青和黑色四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，并且四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。

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为控制系统结构示意图。

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CMYK四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的方法，具体包括：

1)牵伸和加捻系统包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉具有四个转动自由度，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、第三后罗拉和第四后罗拉；第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别以速度V_h1、V_h2、V_h3和V_h4运动；前罗拉以速度V_q运动；

2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色纱线；保持前罗拉速度V_q恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，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。

黄色、品红色、青色、黑色纱线的线密度分别为ρ₁、ρ₂、ρ₃和ρ₄；调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度过程中，始终保证V_h1×ρ₁+V_h2×ρ₂+V_h3×ρ₃+V_h4×ρ₄＝常量，

或者则可以保证混色后的纱线线密度始终保持不变。

其中，E_i＝V_q/V_hi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3。

本发明通过改变所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色纱线混纺比或混色比的调整，四种基色纱线的混纺比分别如下：

令ρ₁＝ρ₂＝ρ₃＝ρ₄，第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度和恒定，即V_h1+V_h2+V_h3+V_h4保持恒定的条件下，通过改变V_h1、V_h2、V_h3、V_h4改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，四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CMYK四基色粗纱耦合牵伸实现混配色纺纱的装置，其包括控制系统和执行机构，执行机构包括四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具有四个转动自由度，包括同一根后罗拉轴21上并排设置的第一后罗拉6、第二后罗拉8、第三后罗拉10和第四后罗拉12；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为与四个后罗拉对应的四个上皮辊。2为与前罗拉1相对应的上皮辊。23、26和27为轴承。

如图2所示，具有四重嵌套的4自由度组合后罗拉，6、8、10和12四个活动后罗拉活套在同一心轴21上，并分别由皮带轮30、32、20、24驱动。四个后罗拉依次相邻设置，其驱动机构皮带轮30、32、20、24设置在四个后罗拉的两侧。

如图3所示，控制系统主要包括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CMYK四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)牵伸和加捻系统包括前后设置的前罗拉、中罗拉和组合后罗拉；组合后罗拉四重嵌套且具有四个转动自由度，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、第三后罗拉和第四后罗拉；所述第三后罗拉固定设置在所述后罗拉轴上，其他三个后罗拉彼此独立转动地设置在所述后罗拉轴上；所述第二后罗拉设置有与驱动机构连接的轴套，该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该轴套外侧；

第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别以速度V_h1、V_h2、V_h3和V_h4运动；前罗拉以速度V_q运动；

2)第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉分别所牵伸着黄色、品红色、青色、黑色纱线；保持前罗拉速度V_q恒定，调整第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，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，所述黄色、品红色、青色、黑色纱线的线密度分别为ρ₁、ρ₂、ρ₃和ρ₄；调整所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度过程中，始终保证V_h1×ρ₁+V_h2×ρ₂+V_h3×ρ₃+V_h4×ρ₄＝常量，

或者

其中，E_i＝V_q/V_hi为前罗拉相对于第i后罗拉环圈的牵伸倍数，i＝1、2、3，所述中罗拉的速度V_z恒定，且(V_h1+V_h2+V_h3+V_h4)/4≤V_z≤(V_h1+V_h2+V_h3+V_h4)。

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、第三后罗拉和第四后罗拉的速度，实现所述黄色、品红色、青色、黑色纱线混纺比或混色比的调整，四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，所述第一后罗拉、第二后罗拉、第三后罗拉和第四后罗拉的速度和恒定，即V_h1+V_h2+V_h3+V_h4保持恒定的条件下，通过改变V_h1、V_h2、V_h3、V_h4改变纱线内不同基色纱线的混纺比或混色比，四种基色纱线的混纺比分别如下：