面向全色域转杯纺纱的Kubelka-Munk双常数理论模型构建及颜色预测

为了能在色纺纱的纺纱阶段即时调控纱线颜色,减少混色成本,缩短工艺流程,结合三通道数控转杯纺纱的特点构建了全色域网格化混色模型,该模型可在纺纱过程中进行全色域范围内的色相调控、明度调控和彩度调控。为了解决色纺纱的测配色问题,得到与之相匹配的测配色系统,根据来样快速进行计算机测配色,节约成本,结合传统Kubelka-Munk双常数理论模型的特点,从构建的全色域网格化混色模型中选取混合样来进行颜色预测。从传统Kubelka-Munk双常数理论模型颜色预测的结果发现,部分混合样的预测反射率明显低于实际的反射率,针对这个问题,重新构建了新的Kubelka-Munk双常数理论模型来进行颜色预测得到新的预测反射率,并用插值替换的方法,把传统Kubelka-Munk双常数理论模型预测结果中明显低于实际反射率的部分用新的预测反射率替换,得到最终的混合样预测反射率。结果表明:与传统的Kubelka-Munk双常数理论模型预测混合样颜色结果相比,新的Kubelka-Munk双常数理论模型预测颜色并用插值替换法替换后得到的最终的混合样的颜色,色差平均值从1.48降低到1.04,且所有混合样的色差均能控制在2.0以内。该预测方法较传统Kubelka-Munk双常数理论模型具有更好的预测精度,所构建的全色域网格化混色模型和新的Kubelka-Munk双常数理论模型可应用于多基色纤维混色色彩和混合比的预测。

转杯纺技术发展回顾与趋势展望

探讨转杯纺技术的发展历史、现状及趋势。回顾转杯纺国内外的发展历程,厘清转杯纺技术的发展脉络,综述近年来转杯纺技术的发展现状,归纳成纱机理与纺纱器进步、适纺原料和适纺号数拓展、自动化和智能化应用方面的进展以及转杯纺发展历史上的有关争论,对转杯纺在新型纺纱器与新型结构纱线、转杯纺机理和关键器材的发展、纱线产品多元化、全自动与半自动技术融合以及基础研究等方面的发展趋势进行了展望。认为:转杯纺依据自身的特点能够在未来纺纱领域中占有一席之地,和环锭纺、喷气涡流纺进行错位竞争,针对纤维长度整齐度和细度均匀度差异较大的原料纺制大于14.5 tex的纱有较大优势;转杯纺进一步提高转杯速度和降低纺纱线密度的幅度不大,未来有望通过改进纺纱器设计、研发关键元器件来开发多元化纱线产品;纤维-气流两相耦合和成纱机理等研究是转杯纺技术发展的基础。

基于视觉感知的转杯混色纱颜色评价研究

研究基于视觉感知的主客观转杯混色纱颜色评价方法。简要介绍了颜色主观评价法和基于3种色差公式的客观评价法。选用红、黄、蓝3种原液着色粘胶散纤维作为试验原料,纺制53个混配比例的粘胶58.3 tex转杯纱颜色样品。对色纺纱样品对的色差进行人眼视觉评价试验和色差公式计算。通过PF/3和STRESS评价指标研究目测感知量与色差计算值两组数据的相关程度,采取误判率及反射率偏差方法对观察者数据准确性加以佐证,探究针对于色纺纱与人眼一致性程度最为相符的色差公式。研究结果显示:CMC(2∶1)、CIELAB、CIEDE2000色差公式的PF/3和STRESS值分别为19.02、22.33、41.24和24.72、28.78、40.47。在该研究范围内,CMC(2∶1)色差公式的预测性能最优。

转杯纺工艺优选及质量控制

为提高低级别配棉转杯纺纱的成纱质量,根据棉纺系统工程工艺学的思路,并结合全面质量管理,针对原料性能特点,在纺纱各工序进行了工艺参数的优化配置。开清工序采取适度降低各部打手速度、合理配置各部隔距,加强开松和转移,减少纤维损伤;梳棉工序采用重定量、中速度,加强纤维梳理和转移;并条工序采取重加压、中定量、低速度、小隔距工艺,加强纤维混和,改善纤维伸直度;转杯纺工序采用中定量、高速度、中张力、中负压工艺。实践表明,优化配置纺纱各工序工艺,严格控制半成品质量,并从设备、工艺、操作及管理等各方面采取措施,对转杯纱重量不匀、条干不匀及强力不匀三项质量指标进行严格控制,转杯纱的整体质量水平得到提高。

数码转杯纺成纱原理及其纱线特点

为开发新颖的纱线品种,提高纱线生产效率,提出数码转杯纺成纱方法并介绍其原理,对成纱色彩特点进行研究。数码转杯纺采用3组分异步喂入的方式,纤维通过分梳辊的梳理和混合,在转杯内离心力作用下再次混合并凝聚成须条,经加捻后成纱,再由引纱罗拉导出形成特种纱线。该工艺过程可随机调控转杯纺成纱的线密度及混纺比,生产多种混合均匀的混色纱和混纺纱品种。分别纺制了混色纱、变色纱、段彩纱、竹节纱、彩节纱和双变纱等典型数码纱,并对其色彩特点进行分析,总体来说数码转杯纱不同颜色的单纤维混合均匀,纱线颜色柔和。

多通道转杯纺混色纱的Friele配色模型

为探究多通道转杯纺的混色效果,利用Friele理论建立转杯多元基色混色纱的配色模型。将红、黄、蓝3种颜色纤维条纺制二组分和三组分样本,计算关于转杯混色纱的Friele理论模型参数,分别得到二组分和三组分的模型参数,并将其与其他研究者计算的模型参数进行比较。结果显示,无论是二组分还是三组分样本,通过实验计算得到的4种模型参数均比其他研究者推荐的模型参数对多通道多元基色转杯混色纱预测结果的准确性有所提高;其中与赋值法计算的模型参数相比,与波长相关的模型参数预测二组分和三组分的样本色差均值分别减少了0.42和0.48,容差范围为1时,样本合格率分别提高了33%和50%,在各波长下计算得到的模型参数能更好地预测多通道转杯纺多元基色混色纱的颜色。

涤/棉/导电纤维混纺纱质量比电阻的研究

将导电纤维与涤纶、棉纤维按不同比例进行混合、梳理、并条,纺制转杯纱;测定纤维网及转杯纱的质量比电阻,进而分析导电纤维含量与纤维网、转杯纱质量比电阻之间的变化规律,建立纤维网质量比电阻与导电纤维含量之间的回归方程.结果表明:随着导电纤维加入比例的增加,纤维网和纱线的质量比电阻均有所下降,且下降趋势都呈现为先快后慢.

转杯纺复合纱的结构与性能

在经过改装的转杯纺纱机上,通过调整涤纶长丝的超喂率生产不同结构和性能的转杯纺复合纱。长丝超喂率对复合纱的外观、结构和性能均有较显著的影响。当长丝张力随长丝超喂率减小而增加时,长丝从复合纱表面逐渐趋向于分布在纱线内层。复合纱的拉伸性质、条干、毛羽等性能与长丝超喂率有密切联系。与纯棉转杯纱相比,复合纱的外观和性能均有较大程度的改善。

废弃羊毛纤维再利用生产工艺

针对废弃羊毛纤维的特点,将棉纺设备与毛纺设备进行组合,确定棉纺转杯纺为废弃羊毛纤维纺纱工艺流程,采用毛纺织造和染整工艺流程,针对加工过程的关键步骤如原料适纺性、转杯纺、后整理洗呢、起毛、缩绒等进行研究,摸索出一套适合废弃羊毛纤维批量生产的工艺技术及质量控制方法。并对生产出的纱线及织物力学性能进行了测试,结果表明,各项性能完全可以满足服用要求。

长丝超喂率对转杯纺复合纱外观与结构的影响

介绍了转杯纺复合纱的纺纱原理,并在经过改装的转杯纺纱机上,通过调整涤纶长丝的超喂率生产不同外观和结构的转杯纺复合纱。经纱线外观和结构的测试分析,表明长丝超喂率对转杯纺复合纱中长丝的几何位置和空间形态有显著的影响。

转杯纺复合纱的结构与拉伸特征

为揭示转杯纺复合纱结构与其拉伸性能间的关系,通过理论分析与实验研究讨论转杯纺复合纱的结构和拉伸断裂的过程与特征,并通过科视达视频显微镜观察不同结构复合纱的断口形态。研究结果表明:转杯纺复合纱的结构取决于长丝张力和短纤维纱条张力间的差异,在短纤纱纺纱条件不变时,通过调整长丝超喂率可得到不同结构的转杯纺复合纱;复合纱的结构不同,其拉伸断裂的过程和断口形态也有较大差异;与相同工艺条件下纺制的纯棉转杯纱相比,复合纱的拉伸性能有较大改善。

多通道转杯花色纱成纱规律

利用多通道转杯花色纱成纱工艺及特点纺制花色纱。通过改变色彩变化梯度及段长时间纺制不同工艺参数的渐变花色纱,研究变化梯度及变化时间对纱线颜色变化过渡段的影响,并分析过渡长度的变化规律。结果显示:在纱线线密度相同的情况下,花色纱的过渡长度随着颜色变化梯度的减小而增大,随着片段时间的减小而减小。

熟条HVI测试性能与转杯纱强力之间关系的研究

选取30种纯棉普梳熟条,分别生产58.3tex和18.22tex转杯纱,再用多种数学方法分析熟条HVI测试性能与转杯纱强力之间的关系。结论对实际生产中的配棉、熟条生产工艺的优化以及成纱质量控制都有一定的指导意义。

三通道转杯纺混色毛机织物混配色研究

文章提出了利用三通道转杯纺纱技术生产纯羊毛混色纱,研究其对应的混色机织物的显色规律。利用红、黄、蓝三种颜色的纯羊毛粗纱纺制不同混色比例、相同纱线线密度的混色纱,并织成机织物。分别利用最小二乘法及相对值法建立Kubelka-Munk双常数理论关于三通道转杯混色毛机织物的混色模型,并对其进行模型验证,计算样本色差及混色纤维比例。结果显示:两种方法建立的混色模型,预测样本的平均色差均小于1,混色纤维的平均比例误差分别为1.77%、2.38%;利用最小二乘法建立的三通道转杯混色毛机织物的混色模型的预测样本色差及平均比例误差均比相对值法的小,预测效果更好。

兔毛/腈纶混纺纱的开发

采用兔毛纤维和抗起球腈纶以70∶30的比例混纺的方法,在原料相同,不同温度、湿度的条件下,采用环锭纺、转杯纺和赛络纺3种不同纺纱方法,运用正交设计方法,开发新型兔毛/腈纶混纺纱。发现对混纺纱断裂强度影响最显著的因素是纺纱方法,其次为相对湿度和温度。采用赛络纺纺纱方法,相对湿度60%～70%,温度20～25℃时,兔毛/腈纶混纺纱的断裂强度最大。

不锈钢丝转杯包芯纱的工艺优化

为了优化不锈钢丝转杯包芯纱生产工艺,利用多目标灰色局势决策方法优化了阻捻盘和预加张力组合,运用正交试验方法对转杯速度、转杯直径及设计捻系数进了三因素三水平正交试验,确定了36.4 tex不锈钢丝转杯包芯纱的较优工艺参数为:采用R4型陶瓷光滑假捻盘、预加张力9.8 cN、转杯直径42 mm、转杯速度45 000 r/min以及设计捻系数510。

棉秆皮/棉混纺纱的丝光工艺

针对纤维素纤维制品的形态和化学性质,对棉秆皮/棉混纺纱线进行丝光处理,采用正交实验以丝光处理后纱线的钡值与纱线性能(断裂强度、断裂伸长率、失重率、回潮率、缩水率)为指标,分析纱线丝光处理的工艺条件.由直观分析方法可知,不同指标的优化工艺条件是不相同的.利用模糊正交法的实验数据处理方法得到,影响丝光后纱线性能指标的实验因素由大到小的顺序依次为NaOH质量浓度、温度、时间;丝光处理的工艺条件为NaOH质量浓度200g/L,温度20℃,时间200s.在此工艺条件下,丝光纱线的钡值为150,断裂强度为5.13cN/tex,缩水率为1.20%.

低捻转杯纺纱理论分析——阻扭件、阻扭矩及其捻度分布模型

转杯纺纱过程中断头的主要部位在成纱形成过程的一段,此段捻度小、强力低.如果为了扩大转杯纱的应用范围以及改善转杯纱的有关性能,纺制低捻度转杯纱,则断头率进一步提高,生头成功率进一步降低.这里研究在转杯纺加捻区中加装阻扭件后,讨论分析加捻区中纺纱张力的变化,进而构成阻扭件产生的阻扭矩以及形成阻扭件前后区域捻度分布的变化并建立捻度分布模型.理论分析结果表明,加装阻扭件后,成纱捻度不变,但提高了自由端成纱形成过程一段的捻度,这对降低断头率、提高生头成功率有利.

亚麻Lyocell混纺纱转杯纺工艺研究

探讨亚麻Lyocell混纺转杯针织纱的生产工艺。通过对亚麻原料预处理、选择合理的原料混和工艺、前纺各工序优选工艺参数和采取必要的技术措施,并对分梳辊速度、纺杯直径与转速、捻系数、阻捻盘形式及纺纱张力等转杯纺工艺进行了优选,结果使纺纱顺利进行,质量得到提高。亚麻/Lyocell 70/30 24 tex混纺转杯针织纱的较优转杯纺工艺参数为:转杯速度45 000 r/mim,分梳辊速度7 300 r/min,捻系数370。

低捻转杯纺纱张力与断头分析

讨论了转杯纺纱过程中捻度分布、张力分布以及断头率的测定分析.通过测定、分析与讨论,得出低捻转杯纺纱过程中,断头率急剧增加,接头成功率大大减少,同时断头的部位大部分发生在纺纱转杯至引纱管区域.因此增加转杯至引纱管区域的捻度,提高该纱段的成纱强力是低捻转杯纺纱的主要关键.