【数控式混配色环锭纺纱机】
功能、作用介绍：
《数控式混配色环锭纺纱机》是采用嘉兴学院材料与纺织工程学院薛元教授职务发明专利技术进行研发和自制的设备。相关的发明《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》和实用新型《基于三粗纱耦合牵伸加捻系统实现混纺及混色的装置》已申请中国发明专利(申请号201310369692.2)、实用新型专利(ZL201320516412.1,已授权)和国际PCT专利。
纱线是纺织工业重要的中间产品，纺织品加工过程就是由纤维到纱线，再由纱线构造形成各类纺织品的过程。纱线的高效、节能、短流程成形加工技术及加工过程的自动化和智能化，是该领域的主攻方向，其中包含着众多科学问题和工程技术问题需要攻克和解决。
本项目提出了一种全新的数字化、智能化纺纱理论及技术，自主研发了三基色的数控混配色环锭纺纱机。该系统具备混配色及纺纱两个功能，使传统纺纱流程中的前后两道工序，合并在数控混配色环锭细纱机上自动完成。这项发明使多色彩的混配色与纺纱成形同步进行，突破了纺纱机几百年来不能进行混配色的局限性，引领纺纱机由单色纺纱进入了彩色纺纱时代。其意义不亚于由黑白印刷进入彩色印刷、由黑白胶卷进入彩色胶卷、由黑白摄影进入彩色摄影、由黑白电视进入彩色电视等技术进步的意义。
经过近三年的前期研究，课题组明晰了从二基色到五基色的数控混配色纺纱系统的基本原理，在不改变环锭细纱机基本原理(牵伸方式不变、牵伸区长度不变、加压形式不变)的框架下，构建了多根不同色彩粗纱的耦合牵伸、交变换色、梯度配色、混合加捻的机电一体化数控纺纱系统。
如图1所示，为用于三基色混配色的三粗纱耦合牵伸机构简图，其中ρ1、ρ2、ρ3分别为三根红、黄、兰三基色粗纱，1、3、5分别为前罗拉、中罗拉、后罗拉，2、4、6分别为前皮辊、中皮辊、后皮辊。图2为三基色粗纱耦合牵伸、混合加捻的机—电控制系统原理图。
以三基色纺纱机为例，如以10%的梯度进行配色，则通过耦合牵伸、交变换色和混和加捻，可形成以红、黄、蓝为三基色的66种配比。如图3、图4和图5所示。
该项技术通过三基色粗纱耦合牵伸、交变换色、梯度配色、混合加捻的纺纱新机理及数字化成型加工技术，可在最终成型的纱线上分段配置红、黄、蓝及其不同比例混合配色得到的各种色彩，且保证纱线的线密度恒定。由此，赋予纺纱过程具备混配色的功能，这是世界范围内首次提出的数字化混配色纺纱理论。
基于这种理论形成的纺纱技术，可实现三种工艺：
⑴ 纺纱与混配色一步法：即通过数控多元色混配色纺纱，使纺出的纱线色彩直接达到所要求的混配色效果;
⑵ 多种纤维一步法混配纺纱：将2-5种不同原料纯纺得到的粗纱，通过二粗纱到五粗纱的数控耦合混配纺纱系统，可纺制以任意比例混合的混纺纱线;
⑶ 纺制多色彩分布的幻彩纱：通过二基色到五基色的数控混配色纺纱系统，可在纱线上形成规律分布或随机分布的不同色段，构成幻彩纱;
需要特别说明的是，纺制多色彩分布的幻彩纱技术，是传统纺纱技术无法实现的，是对传统纺纱技术的重大突破。将这种幻彩纱用于针织或梭织面料，使分布在纱线上的线状分布的色彩叠加形成在织物上的面状分布的色彩(即由一维的多色彩分布变为二维的多色彩分布)，由此在织物上形成色彩缤纷的图案。因此，倒推过来，也可以由织物上的图案及色彩分布，倒推出纱线所需要的色彩分布，再进行数控混配色纺纱。如果给数控混配色纺纱机加上一个图形读入与图形处理系统，即可实现具有变色龙效应的智能纺纱。
作品名称：数控式混配色环锭纺纱机
完成单位：嘉兴学院
