等线密度段彩纱线作为花式纱线的一种,其不仅可以实现在同一横截面内多种色彩纤维组合,而且在纱线纵向长度上,还可以实现色彩纤维呈不规则分段分布变化的组合。由于其独特的牵伸机构和多变的段彩效果,使其机织物广泛应用于大衣、西服、外衣、衬衫及裙子,其针织物可广‘泛应用于羊毛衫等针织服装,同时也大量用于制作帽子、围巾和家纺产品。课题利用课题组设计的三轴四罗拉细纱机上生产一种新型段彩纱线。根据试纺实践,由该设备可以实现等线密度段彩纱产品的可设计和多样化的生产,但是成纱质量不稳定且容易断纱,论文从其成纱机理和纺纱工艺优化两个方面进行了探索研究。在已有的赛络纺纱技术基础研究上建立了等线密度段彩纱的准静态模型,通过此模型研究汇聚三角区汇聚点的稳定与纺纱张力、纺纱力矩及粗纱半径之间的关系,得到了其与牵伸倍数、成纱捻度、纺纱锭速和两股粗纱须条在成纱中的组分比之间的直接联系。在其准静态模型的基础上,引入质量控制体的概念。假设在这个质量控制体内单位时间内流入的和流出的纱线的量时相等的,并且纱线保持圆形的截面不变形的条件下,利用流体动力学的动量守恒定律,列出其相关的动力学方程,得其汇聚角的计算公式。通过实验验证,验证了该理论的正确性。对等线密度段彩纱的纺纱工艺进行了改进和优化,根据实际经验和理论分析,对影响其成纱质量的因素进行单因子实验,从中得出影响其成纱质量的三个主要因素：捻度、锭速和两根粗纱在成纱中的组分比,并确定其优化的范围。通过三因子旋转组合实验得出生产25tex等线密度段彩纱的最优的工艺参数：捻度为804、成纱组分比为28.901%、锭速为4671r/min。针对实验过程中存在的段彩效果不够明显和成纱的质量不稳定等问题,从设备改造的角度对其进行了分析,最终完成了设备的改造。改造后的设备除在采用双后罗拉结构的同时,将中罗拉也采用双罗拉结构并且与后罗拉相应配置,同时用独立的双通道导纱器代替单通道的集合器,在前罗拉处添加了集聚装置负压异型管和网格圈,从而增强了对前罗拉处输出的粗纱须条的控制,有利于成纱条干的提高。按照优化的最优的工艺参数在该改造的细纱设备上生产段彩纱,通过与改造前生产的纱线的成纱质量进行对比,发现其大大提高了段彩纱的成纱质量,同时也基本克服了段彩效果不够明显的问题。