（纺织工程专业论文）横机羊毛针织物尺寸稳定性的研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

摘要 摘要 横机羊毛针织物尺寸稳定性的研究 研究生 潘早霞导师 李义有专业 纺织工程 横机羊毛针织物具有优良的弹性 保暖性及吸湿性 而且光泽柔和 手感柔软 深 受消费者青睐 但由于横机羊毛针织物生产过程中织物成形机理的复杂性以及不同织物 原料和不同后整理工艺过程的影响 使得其尺寸稳定性问题一直没能很好地解决 本论 文旨在研究横机羊毛针织物的尺寸稳定性 分别从深 浅色纱线的染色工艺 织物的编 织工艺 与l y c r a 一起编织时的添纱方式及后整理工艺中找出影响横机羊毛针织物尺寸 稳定性的因素 提出改善措施 从而使横机羊毛针织物的服用性能得到改善 提高横机 羊毛针织物产品质量 论文从深 浅色纱线的染色工艺方面着手 通过实验发现 在其它工艺条件相同的 情况下 深色织物和浅色织物的尺寸稳定性存在一定差异 这说明深 浅色纱线的染色 工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性有着一定的影响 论文分析了纱线线密度 线圈长度等工艺参数对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影 响 提出合理确定主要工艺参数的方法 论文通过实验得出 羊毛纱线和l y c r a 一起编织可以明显改善横机羊毛针织物的尺 寸稳定性 而且羊毛纱线和l y c r a 的添纱方式不同 织物的尺寸稳定性也不同 论文还研究采用新的热定型设备来代替传统的蒸汽熨斗对横机羊毛织物进行热定 型整理 改善横机羊毛针织物的尺寸稳定性 并通过正交实验得出理想的热定型工艺 关键词 横机羊毛针织物线圈长度热定型尺寸稳定性 江南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ek n i t t e dw o o l e nf a b r i c si sf a v o r e db yc o n s u m e r sw i t hf i n ee l a s t i c i t y c o l d p r o o f m o i s t u r ea b s o r p t i o n s o f tl u s t e ra n ds o f th a n d b u tb e c a u c eo ff a b r i cf o r m i n gr u l e s c o m p l e x i t y a n dt h ee f f e c to fd i f f e r e n tm a t e r i a l sa n dd i f f e r e n tf i n i s h i n gt e c h n o l o g yd u r i n gk n i t t e dw o o l e n f a b r i c s p r o c e s s t h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t y o fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c sh a v e n tb e w e l l s o l v e d t h i st h e s i sa i m sa ts t u d y i n gt h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c sw e a v e d w i t hf l a tk n i t t i n gm a c h i n e f i n do u tt h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e d w o o l e nf a b r i c ss e p a r a t e l yf r o mt h ed y e i n gc r a f to fy a m w e a v i n gc r a f to ff a b r i c m o d eo f c o m b i n a t i o nw h i l ew e a v i n gt o g e t h e rw i t hl y c r aa n df i n i s h i n gt e c h n o l o g y p u tf o r w a r d e f f e c t i v em e a s u r e s i m p r o v ew e a r i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dq u a l i t yo fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c s s e ta b o u tf r o mt h ed y e i n gc r a f to fy a mi nt h e s i s b yt h ee x p e r i m e n t f i n dt h a t t h es i z e c h a r a c t e r i s t i co fd a r kf a b r i ca n dt i n tf a b r i ch a sc e r t a i nd i f f e r e n c e sw h e no t h e rp r o c e s s c o n d i t i o n sa r et h es a m e i ti l l u m i n a t e st h a tt h ed y e i n gc r a f to ft h ey a r ne f f e c t so nt h e d i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c s s o m et e c h n o l o g i c a lp 盯a m e t e 墙s u c h 舔t h el i n ed e n s i t yo fy a m l o o pl e n g t he t c t h a t e f f e c to nt h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c sh a v eb e e na n a l y z e d a n dt h e m e t h o do fc o n f i r m i n gr e a s o n a b l yh a sb e e no f f e r e d b yt h ee x p e r i m e n t w eo b t a i n e dt h a t t h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e dw o o l e nf a b r i c s c o u l db ei m p m v e do b v i o u s l yw h i l ew o o l e ny a mw e a v e st o g e t h e rw i t hl y c r a a n dt h em o d eo f c o m b i n a t i o nb e t w e e nw o o l e ny a ma n dl y c r ai sd i f f e r e n t t h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fk n i t t e d w o o l e nf a b r i c si sd i f f e r e n t i nt h et h e s i s w ea l s or e p l a c e dt r a d i t i o n a ls t e a mk e nw i t hn e wh e a t s e t t i n ga p p a r a t u st o f i n i s hw o o l e nf a b r i c i m p r o v e dt h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fw o o l e nf a b r i cw e a v e dw i t hf l a t k n i t t i n gm a c h i n e a n do b t a i n e dp e r f e c th e a t s e t t i n gp r o c e s sb yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t k e yw o r d s k n i t t e dw o o l e nf a b r i c sw e a v e dw i t hf l a tk n i t t i n gm a c h i n e l o o pl e n g t h h e a t s e t t i n g d i m e n s i o n a ls t a b i l i t y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地 方外 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含 本入为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意 签名 日期 叼年3 月韬日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留 使用学位论文的规 定 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘 允许论文被查阅和借阅 可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论文 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名 趣导师签名 日期 叼年3 月据日 f 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究横机羊毛针织物尺寸稳定性的意义和目的 横机羊毛针织物的尺寸稳定性研究一直都是毛针织物生产商 零售商和消费者关心 的问题 同时这一课题也在学术界和工业界得到一定的探讨和研究 随着针织技术的发 展 人们制定了各种标准和使用了许多能定量控制羊毛针织物尺寸稳定性的仪器和技 术 羊毛针织物的尺寸稳定性得到了很大的提高 但由于羊毛针织物生产过程中织物成 形机理的复杂性以及不同织物原料和不同后整理工艺过程的影响 使得羊毛针织物的尺 寸稳定性问题一直没能很好地解决 随着人们生活水平的提高 人们的质量保障意识逐 渐增强 这对羊毛针织物的尺寸稳定性提出了新的要求 另外随着经济全球化和贸易自 由化的发展 关税壁垒逐步弱化 发达国家正越来越多地利用技术贸易壁垒为我国的纺 织服装业设置障碍 再加上国内企业对羊毛针织物尺寸稳定性等质量问题不够重视的现 象还普遍存在 导致我国毛针织物行业一直出现量大价低的现象 因此进一步改善横机 羊毛针织物的尺寸稳定性 提高羊毛针织物产品内在质量的任务势在必行 本课题研究目的就在于帮助国内毛针织物企业进一步完善生产细则 优化生产工 艺 为企业减少与毛针织物尺寸稳定性相关的指标不合格率提供参考依据 既能降低成 本 提高企业经济效益 又能使企业在市场竞争中占有一席之地 1 2 国内外有关针织物尺寸稳定性的研究情况 1 2 1 国内外有关针织物尺寸稳定性的研究综述 针织物的尺寸稳定性历来受到人们的特别关注 这是因为针织物在洗涤及穿着过程 中存在着不同程度的变形问题 主要表现在织物经洗涤后尺寸 形状发生变化 这一问 题一直是针织生产商 零售商和消费者关心的问题 同时这一问题也在学术界和工业界 得到广泛的探讨和研究 随着针织技术的发展 人们制定了各种标准和使用了许多能定 量控制针织物尺寸稳定性的仪器和技术 针织物的尺寸稳定性得到了很大的提高 但由 于针织物生产过程中织物成形机理的复杂性以及不同织物原料和不同后整理工艺过程 的影响 针织物的尺寸稳定性依然是人们特别关心的问题 回顾以往对针织物尺寸稳定 性的大量研究我们能够体会到研究针织物的尺寸稳定性对提高其品质 完善其服用性能 的重要性 一般针织物结构的特点主要表现在延伸性高 初始模量较低 弹性回复性能 良好和手感松软等物理机械特性指标上 在织造 染整等加工工序中针织物受到不同程 度的纵向或横向拉伸 会产生变形 在穿着和洗涤过程中 针织物中线圈在织物纵 横 向会有相互转移并在一定条件下作暂时平衡的现象 目前在针织物各加工工序中往往不 能有效 稳定地控制其尺寸形态 为此 国内外对针织物尺寸稳定性的研究大体上从四 江南大学硕士学位论文 方面入手 1 针织物尺寸稳定性的实验测试分析 这是直接从其实验测试结果中求得有关线圈结构形态 针织物尺寸形态 的相关参 数 从而验证一些既定的模拟的线圈结构形态的实际应用价值 在不同的加工工艺条件 下制得试样 经过不同的松弛处理 然后分析其针织物线圈几何结构参数在各种松弛状 态下的变化情况 从中得出全松弛状态下的针织物尺寸形态的有关参数及其对有关加工 工序的有效控制措施 其中对纬平针组织的线圈模型参数的研究相对较多 早在1 9 1 4 年 t o m p k i n 就对针织物的特性进行了理论研究 但这一方面的研究直到d o y l e 嘲和m u n d e n 0 1 所得出的 能代表一般纬平针织物尺寸稳定性的参数后 才取得了显著的进展 接着 p o s t l e 和m u n d e n 又对二维及三维的针织物线圈模型进行了研究 试图得出针织物尺寸的 一般规律 1 在此之前 m u n d e n 甚至从单个的线圈着手 应用材料力学等知识对针织线 圈的普遍成形机理进行了理论推导 并评价t s h i n n 等人的典型线圈模型 p e i r c e 1 l e a f g l a s k i n 等人也对针织物线圈模型与尺寸稳定性的关系进行了理论推算 他们所 进行的实验是建立在f l e t c h e r 和r o b e r t s 等人 州所研究的一定刚度的针织物的理论基 础之上的 归纳起来 他们所得出的结论主要是针对纬平针织物的各松弛状态 存在下 述关系 1 l l c 彰 w 叼 么 1 3 w 其中c 是单位长度内的织物横列数 w 是单位长度内的线圈纵行数 t 七 是恒定 的 f 是线圈的长度 w u n d e n 还对平针羊毛织物进行了研究 也得出了相应的值 同时 指出 虽然针织物在松弛状态下的尺寸只取决于线圈长度 但其它特性却受织物紧密程 度的影响 而织物的紧密程度又受纱线直径的影响 另外 n o w i c k 的研究却表明要 确定纱线直径和线圈长度之间的关系是困难的 c h a m b e r l a i n s h i n n l e a f g l a s k i n v e k a s s y 2 1 以及n u t t i n g 又各自对弹性杆进行了线圈的模拟研究 使用t l o v e 的分析 结果 他们的研究发现 只要具有相同的扭曲刚度比率 不同的弹性杆所形成的线圈形 状都一致 这同l e a f 和g l a s k i n i n o 在1 9 5 8 年所作的针对不同形状的材料 其线圈形状 相似的结论一致 而p e i r c e 和o l o f s s o n 通过研究机织物中纱线的卷曲形状后指出 干松弛状态下 针织物的线圈同机织物的线圈都呈三维结构 m u n d e n 和p o s t l e 正是在 这种思想的指导一下研究了线圈的相关值 2 对线圈结构形态的理论研究 从理论上分析模拟的线圈结构形态 针织物组织单元的结构形态 及其参数对针织 物尺寸稳定性的关系 最初是单纯从假定的几何形态考虑 将针织物中线圈解释为二维 或三维空间曲线 继而以经典力学的弹性理论 分析在模拟线圈上所作用的力和力偶的 位置和方向 导出 平衡状态 的线圈几何结构 作为对针织物尺寸稳定性分析的依据 以后又提出了针织物力学性质的综合能量分析 在最小能量及力和力矩平衡条件下采用 静态的数学等值方法 对松弛的针织物结构做了分析研究 m u n d e n 等人的研究 不仅考 虑到下机织物在干松弛状态下的线圈形态参数 得出了湿松弛状态下的t 和七 的值分 2 l 别为5 3 和4 1 而 彳一1 3 同干松弛一样 m u n d e n 还通过拆下经过湿松弛处理后的 w 织物中的纱线 发现其弯曲趋势比湿松弛处理前的弯曲趋势大 这说明了针织物的湿松 弛比干松弛对织物的尺寸稳定性具有更大的影响 m u n d e n 还提出了另外一个见解 即亲 水性纱线的针织物经湿松弛处理后 其尺寸并非达到完全的稳定状态o 3 对针织物收缩变形机理的实验研究 确定针织物几何参数与其纤维 纱线和织物的某些性能间的关系 沙洛夫指出在普 遍的针织物中 线圈存在着条件平衡状态 在条件平衡状态下 针织物不再继续改变尺 寸 尺寸稳定性最高 它是经过多次洗涤并在自由状态下干燥而得到的 针织物从不平 衡状态过渡到平衡状态 主要由两个内力来完成 一个是线圈中弯曲纱线的弹性力 这 个力要使纱线伸直 改变线圈的外形 使针织物达到平衡状态 一个是纱线问的摩擦力 这个力阻止纱线在线圈中移动 并使针织物在新的不平衡状态得到固定 直到全松弛状 态时 才使针织物达到条件平衡状态 针织物平衡状态之所以带有条件性是因为在试验 中没有为针织物表现完全收缩而创造必要的条件 膨润仅能使针织物接近于平衡状态 这就使针织物线圈中的相互作用力重新分配 表现为纱线弯曲形状及线圈尺寸有了改 变 由于在湿的纱线之间存在着很大的摩擦阻力 这就妨碍膨润针织物达到完全平衡状 态 在洗涤时 田于外力作用在湿态针织物上 促使其能进一步克服摩擦阻力 到了6 0 年代 休赫主要从纱线膨胀和迟胀所引起线圈几何形态的结构变化方面着手对纬平针织 物的收缩机理进行了研究 他认为针织物的收缩取决于诸多因素 比如纤维特性 线圈 长度 机号 纱线捻度 编织时的张力以及干燥 水洗方法 但是与收缩最有关的因素 是纱线的膨胀和编织过程中加诸于纱线上的内应力的松弛 他认为纬平针织物长度收缩 主要取决于两个现象 其中一部分是由于线圈中针编弧和沉降弧的移动 而其余的是由 于圈柱曲率的变化 科诺帕赛克是7 0 年代研究针织物变形机理的代表 他认为受外力作 用的针织物有三个明显的拉伸变形机理 1 纱线轴线的变化 即纱线轴线的某些部分曲 率增加 而另一些曲率减小 又由于在交织接触点上一根纱线在另一根纱线上的滚动而 引起纱断长度的小量变化 2 由于在交织接触点上纱线表面相互滑移所引起的各交织 接触点的重新定位和处于它们之间的纱段的重新分布 3 由于纱线的拉伸变形所引起 的线圈纱段长度的变化 4 对针织物尺寸稳定性测试方法的测定嘲 这涉及到对针织物尺寸稳定性测试方法的标准化及其测得的参数数据供针织物设 计和工艺设计的可靠性等根本问题 主要涉及以下几个方面 1 严格按照坯布试样和 片状试样的选用标准来选取待测部位和试样数量 2 各种机械洗涤处理法在使用效果 上的比较 一般来说滚筒洗涤法 洗衣机法和家用洗衣机法都是适用的 3 干燥方法 对测定结果的影响 在平晾 悬挂 滴水和滚筒等四种干燥方法中所反映的测试结果表 明要严格规定其适用范围 一般来说平晾干燥较为适宜 4 缩水率的定义问题 由于针 织物的横向恢复性大于其纵向恢复性 所以在评定针织物的尺寸稳定性时对其横向 纵 向缩水率要根据不同的标准加以对待 面积收缩率的定义中由于没有考虑面积收缩的形 3 垩堕查兰堡主兰堡堡奎 状 要在织物的横向与纵向收缩率的基础上加以辅助比较 5 对横机针织物毛坯密度的控制方法进行研究 在实际生产过程中 毛织厂一般通过检测织物的毛坯密度和成品密度来控制同批毛 针织物产品的尺寸稳定性 其中毛坯密度的控制主要是通过拉密法来实现 拉密方法有 多种 1 按拉密尺寸的大小可分为大拉密 也称拉全长 即将整个下机衣片中的所 有线圈纵行或线圈横列沿横向或纵向拉到最大值 和小拉密 是将下机衣片中的部分线 圈纵行或线圈横列沿横向或纵向拉到最大值 2 按拉密时的织物纹路方向可分为 直拉密 是将一定数量的线圈横列沿纵向拉到最大值 和横拉密 是将一定数量的线圈 纵行沿横向拉到最大值 珠三角地区一般采用拉全长的方法 而长三角地区一般采用 小拉密的方法 到目前为止 国内绝大部分毛针织企业都采用手工拉密法 这种控制方 法受到诸多人为因素的影响 因为不同的人拉同一件样品 由于个体的不同拉密结果往 往差异很大 即使同一个人在不同时候拉同一件样品 也会因为情绪等因素的影响使 拉密结果有较大的偏差 这些检测差异为生产工艺的调整带来了一定的困难 不过国外 和中国香港现在已经开发出一种电子拉全长机 如图1 1 以此来代替传统的手工拉密 大大提高了拉密结果的准确性 为生产工艺的调整带来方便 使同批羊毛针织物产品的 尺寸稳定性得到有效控制 图1 1 电子拉全长机 1 2 2 横机羊毛针织物的变形机理 线圈是羊毛针织物最基本的结构单元 也是针织物的最基本结构特征 在外力作用 下 线圈会发生转移 转移的多少受外力的大小 纱线的弹性和强力 纱线间的摩擦力 及织物密度等因素的影响 外力去除后 线圈又会力图恢复原来的形状 这一过程要克 服纱线间的摩擦力 这种摩擦力的大小取决于纱线间压力和纱线的摩擦系数 变形的羊 毛针织物总是力图回复到全松驰状态 但是短时间内很难达到理想效果 这就造成其尺 寸的不稳定 纱线在摇倒 染色及编织过程中受到拉伸 弯曲 扭转 压缩和摩擦等作用 造成 纱线的变形 这些变形一般都可分为急弹性 缓弹性和塑性变形 在热湿和振动的情况 下 如果能有效的促进拉伸缓弹性变形的恢复 则能大大提高尺寸稳定性 横机羊毛针织物在织造及后整理的过程中 会受到不同方向 各种形式的外力作用 4 蔓二皇堕堡 这些作用靠纱线和纱线间的摩擦力来承受 但作用于羊毛针织物的外力与纱线及纱线间 摩擦所承受的作用力并不是一一对应的 羊毛针织物在连续或重复受到小于断裂负荷的 外力作用下 会产生蠕变和疲劳现象 造成羊毛针织物尺寸的不稳定 在横机羊毛针织物的变形中 洗涤变形是较普遍也是比较重要的变形 主要表现为 松弛收缩和毡化收缩两种形式 横机羊毛针织物的缩水变形的成因主要表现为以下三个 方面 1 纤维本身在纺纱 染色及编织过程中受到张力 更重要的是织物在织造及洗 涤等湿加工和某些机械整理过程中受到的纵向拉伸积累而使织物产生形变 织物的弹性 形变虽可迅速回复 但非弹性形变回复较少 从而在织物内部就存在潜在的回缩倾向 若织物再在湿的无张力的状态下 内部应力就会消除 导致织物尺寸变化 即发生干松 弛收缩m 1 2 横机羊毛针织物是由线圈相互穿套而成的 圈高与圈距的相对稳定构成织物 的稳定 圈高与圈距的稳定决定于两个力 一个力是纱线因成圈弯曲而产生的弹性回复 力 它使纱线力图伸直 另一个力是线圈与线圈互套接触点处纱线之间的摩擦力 它阻 止线圈的移动 这两个力作用的结果 使织物保持一定的结构 与梭织物相比 羊毛针 织物结构相对比较疏松 线圈在张力作用下较易移动 在湿的状态下 弹性力和摩擦力 都要发生变化 羊毛针织物由于在生产过程中受纵向张力较多 在湿的无张力状态下 圈高要缩小 圈距增加 导致其尺寸变化 即发生 湿 松弛收缩 3 羊毛纤维中由于羊毛鳞片的存在 使羊毛纤维具有定向摩擦效应 羊毛在湿 热条件和反复挤压时 如洗衣机洗涤和频繁的手洗 会使羊毛纤维相互咬合成毡 即 发生毡化收缩 导致织物的尺寸 形状发生改变 绒毛突出 织纹模糊不清 弹性降低 手感粗糙 织物外观和服用性能受到影响 因此对于 超级耐洗 及 机可洗 羊毛 针织物必须进行防毡缩整理 1 2 3 改善横机羊毛针织物尺寸稳定性的措旅 根据上述的横机羊毛针织物变形机理 我们可以采取相应的措施来提高横机羊毛针 织物的尺寸稳定性 第一 要选用弹性好 缩水率低的纱线 一般来说天然纤维与合成纤维混纺能提高 天然纤维纱线的强力 降低其缩水率 氨纶纤维具有较高的弹性和回复性 在毛针织物 中能以裸丝 包芯纱或包缠纱等形式参加编织生产来提高织物的尺寸稳定性 纱线在上 机编织前 对其进行蒸纱 消除其内应力 也可以降低缩水率 第二 掌握影响横机羊毛针织物尺寸稳定性因素 合理确定上机工艺 通过理论计 算和实验相结合的方法确定线圈的结构参数 使其与全松弛状态下的结构参数相一致 选择合理的上机工艺 第三 要合理选择整理工艺 后整理是控制针织物尺寸稳定的主要措施 我们可以 通过热定型 防缩整理等方法来提高针织物的尺寸稳定性嘲 5 江南大学硕士学位论文 1 3 本课题的研究内容 本课题主要研究横机羊毛针织物的织造及后整理工艺中影响织物尺寸稳定性的因 素 提出改善措施 并通过综合评价得出横机羊毛针织物从织造到后整理过程中的一系 列优化工艺 本论文主要包括以下几部分内容 1 分析深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 为毛针织 企业改善同批不同色产品的尺寸稳定性奠定基础 2 分析织造工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 提出合理确定工艺参数的 方法 3 将羊毛纱线和l y c r a 丝一起编织 分析比较不同的添纱方式对横机羊毛针织物 尺寸稳定性的影响 找出最优添纱方式 4 尝试用其它热定型设备来代替传统的蒸汽熨斗对横机羊毛针织物进行热定型整 理 并通过正交实验找出比较理想的热定型工艺 使横机羊毛针织物的尺寸稳定性有了 进一步的提高 6 第二章深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 第二章深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性 的影响 羊毛纱线的线密度 捻度 表面毛羽 强力 缩水率等参数都对横机羊毛针织物的 尺寸稳定性有着不同程度的影响 许多学者对此都做了研究 并得出了很有价值的结论 但没有发现谁研究深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 通过 我本人在毛织厂的实习总结发现 深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物的尺寸稳 定性有着一定的影响 它直接影响到企业的产品质量和经济效益 因而不容忽视 在毛针织企业生产过程中发现 同批产品中深色羊毛针织物和浅色羊毛针织物的尺 寸特性存在一定差异 这应该与纱线的染色工艺相关 本章主要通过实验分析深 浅色 纱线的染色工艺对不同组织结构的横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 2 1 实验部分 2 1 1 原料与设备 原料采用3 3 t e x x 3 的1 0 0 羊毛纱 颜色分别为深咖啡色 深色 和浅驼色 浅色 织造采用日本b r o t h e r 手摇横机 机型为k r 8 3 8 机号为9 针 2 5 4 m m 洗涤缩绒采用 泰州市泰峰机械厂的工业洗涤机 脱水也采用该厂的工业脱水机 烘干采用美国的 h u e b s c ho r i g i n a t o r s 烘干机 洗涤和脱水过程都在无锡明丽雅针织时装有限公司完 成 2 1 2 组织选取与编织工艺 纬平针组织是单面纬编针织物中的基本组织 几乎所有纬编组织都具有纬平针织 物的部分甚至全部特性 因此 在历来对针织物尺寸稳定性的相关研究中以及在线圈模 型的建立上 如p o s t l e 协 m u n d e n 嘲口刀 及其他学者均以纬平针织物为研究基础 而 i i 罗纹组织是双面纬编针织物的基本组织 也是毛针织物实际生产中最常用的组织 所以本实验选取羊毛纤维的纬平针织物和i i 罗纹织物作为研究对象 每种组织都分别采用深 浅2 种颜色3 根纱线上机编织 每个颜色织5 块 试样大 小为横向8 0 针 纵向7 0 转 为了防止边缘织物的影响 编织时用孔眼在每一块试样中 间标记一个横向6 0 针 纵向6 0 转的矩形 以中间矩形的尺寸作为原始尺寸的参照 2 1 3 测试方法 织物下机静置4 8 h 后 根据编织时做的记号孔 测出每块试样上标记矩形的原始横 向尺寸 纵向尺寸 然后求出每种组织的每个颜色5 块试样的平均横向尺寸 纵向尺寸 接着对试样进行5 次湿松弛处理 并计算出每次湿松弛后每种组织的每个颜色5 块试样 7 垩堕盔兰堡主兰竺堡苎 的平均横向尺寸 纵向尺寸 织物的湿松弛 在针织物的尺寸稳定性研究中 缩水率是衡量其尺寸稳定性的主要指标之一 针织 物的缩水率包括针织物在编织成圈阶段 后整理阶段受到复杂应力作用而造成的针织物 不同程度的尺寸变化 以及针织物结构由于松弛作用所引起的尺寸变化 在所有的针织 物尺寸的变化中 松弛变形是最常见的尺寸改变现象之一 要想成品针织物获得理想的 尺寸稳定性 我们首先要研究针织物的松弛现象 针织物的松弛包括干松弛和湿松弛 所谓针织物的干松弛呻1 是指当作用在织物上的 外力消失后 纱线以及线圈向能量最小方向回复的这一过程 但是 现在几乎所有的研 究都证实 针织物的干松弛回缩不能使针织物内部的纱线在织物线圈结构中重新分布 以达到最小能量状态 即所说的理想的 彻底的 干松弛 状态 而这一理想状态的达 到 必须依靠外力的作用及水洗等进一步的作用方能完成 即通过针织物的湿松弛来达 到 因为针织物的尺寸稳定性是在洗涤后得到的 研究针织物的尺寸稳定性必须通过研 究其湿松弛尺寸才能得到可靠的结论 因此在研究针织物尺寸稳定性这一课题领域时 几乎所有的研究者都针对织物的湿松弛尺寸稳定性进行了研究 早期的d u t t o n r o b e r t s 就先涉及这一领域 特别是m u n d e n 提出平针织物几何尺寸特性参数之后 p o s t l e 及英 国的针织研究机构对针织物的湿松弛尺寸稳定性进行了研究 可惜的是 大多数研究并 未达到他们所希望达到的理想与实际的很好结合 在横机羊毛针织物的实际生产过程中 一般有干松弛 湿松弛几种松弛方式 详见 表2 1 本实验主要采用湿松弛中洗涤法 针织物的湿松弛方法有多种 但总的来说可分为两种 1 动态法 即织物在浸入 水中进行松弛的同时 采用搅动 2 静态法 即织物在水中进行松弛的过程中不施加 任何外力 据研究 对于静态法 除非加温 一般在很大程度上难以获得织物的完全松 弛尺寸 同时许多研究还表明 在相同的水浴条件下 带有搅动的动态湿松弛能更好的 达到松弛状态 本实验采用动态湿松弛的方法 即洗涤缩绒法 具体过程如下 第一次湿松弛过程如下 水洗 水温为3 5 4 0 加8 0 8 洗涤剂2 浴比l 2 0 时间2m i n 过水 然后脱水到8 0 干 再一次水洗脱水 过程同 将织物进行柔软处理 先轻洗2 3m i n 水温为3 5 4 0 加羊毛柔软剂3 浴比1 2 0 然后浸泡1 0m i n 脱水到8 0 干 烘干 温度为6 0 时间为1 3m i n 第二次松弛过程如下 清水洗涤 水温为3 5 4 0 时间2m i n 脱水到8 0 干 第二章深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 烘干 温度为6 0 c 时间为1 3m i n 第三 四 五次的湿松弛过程同第二次 表2 i 横机衣片的松弛方式 松弛方式概念 特点 这种方法成本低 但回缩时间长 回缩不 自然 将横机衣片堆放桌上 让其随着 充分 由于衣片捆扎 堆放状况的不同 回缩程度也不完全相同 需要依赖后道工 回缩时间的推移而自行回缩 艺 主要是蒸烫过程 使产品最后规格整 齐划一 是将衣片放在温度为7 0 c 左右 千 干蒸不含水汽的钢板上烤5 m i n 左右 此法适宜于腈纶产品 松 然后测量其密度和尺寸 卷 将下机衣片横卷牵拉 然后展卷缩主要用于单面织物 团缩用于粗针型 弛 缩开 拍平织物 损缩用于鱼鳞 四平等织物 手工 手 回缩的方法因人而异 不易统一掌握 它 工 能使少量坯布迅速回缩 但对大批生产来 回 团将下机衣片揉成一团 按压揉说则显得耗时 耗力 不能适应 因此该 缩 缩捏 然后摊开 拍平方法不是大批量生产中衣片的实际回缩方 法 手工回缩后的衣片状态也不能代表大 批生产中的农片状 将下机衣片放入温度为1 0 0 左 湿蒸右的蒸箱内蒸5 l o m i n 然后测此法适宜于毛类织物 量其密度和尺寸 洗洗涤是一种近似于完全松 涤弛收缩的处理过程 湿 缩绒是指将羊毛针织物在 羊毛针织物经洗涤和缩绒 并在无张力状 松 一定湿热条件下 浸在中 态下热风烘干 比如滚筒烘干机 较接近 弛 洗涤 性皂液中 经过机械外力 于国际羊毛局或毛针织品纺织行业标准中 与 的搓揉作用使织物表面露 关于松弛收缩的实验方法 这样的处理可 缩绒 缩以大体上清除毛纱在编织过程中的应力 绒 出一层均匀的绒毛 并取 得外观丰满 手感柔软 使织物充分回缩 形态达到稳定 而且织 保暖而富有弹性的效果 物清洁 色泽鲜艳 表面有绒毛 手感有 它是在松弛收缩的基础上 改善 又发生了毡化 2 2 结果与讨论 2 2 1 湿松弛前的试样规格 表2 2 是织物下机静置4 8 h 后的原始尺寸 表中的原始横向尺寸 原始纵向尺寸均 为每组5 块试样的平均值 9 江南大学硕士学位论文 表2 2 湿松弛前的试样规格 组织结构颜色编号原始横向尺寸 原始纵向尺寸 a n 浅色 11 4 5 02 0 0 0 平针 深色 21 4 3 0 2 0 2 0 浅色 38 5 02 i 0 0 1 1 罗纹 深色48 4 02 1 7 0 2 2 2 湿松弛对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 测量结果如表2 3 所示 表2 3 织物的湿松弛尺寸 二淤j 平针浅色平针深色罗纹浅色罗纹深色 湿松弛尺寸 锄广 1234 原始横向尺寸 1 4 5 01 4 3 08 5 08 4 0 洗涤一次横向尺寸 1 3 4 01 3 1 09 3 09 1 0 洗涤二次横向尺寸 1 3 3 41 3 2 09 1 58 9 0 洗涤三次横向尺寸 1 3 3 81 3 0 59 1 59 1 5 洗涤四次横向尺寸 1 3 3 51 3 2 59 1 09 0 0 洗涤五次横向尺寸 1 3 3 41 3 2 49 1 09 0 0 原始纵向尺寸 2 0 0 02 0 2 02 1 0 02 1 7 0 洗涤一次纵向尺寸 1 6 5 01 7 1 01 6 8 01 7 5 0 洗涤二次纵向尺寸 1 7 3 01 7 9 01 7 6 01 8 2 0 洗涤三次纵向尺寸 1 5 9 01 6 9 01 6 6 01 7 3 0 洗涤四次纵向尺寸 1 6 8 01 7 3 01 7 2 41 7 8 2 洗涤五次纵向尺寸 1 6 8 01 7 3 21 7 2 61 7 8 4 湿松弛对织物尺寸稳定性有一定的影响 为了便于观察 现将织物的湿松弛尺寸用 曲线图表示出来 名1 1 4 i 1 星1 3 乳 财1 0123 4 5 湿松弛次数 一平纹浅色 l 平纹深色 图2 1 平纹织物湿松弛横向尺寸 1 0 第二章深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 勺2 1 嚣 匠1 8 蓁 蜊1 5 信9 暑 厦8 篓8 轻8 蜊8 0l 2 345 湿松弛次数 平纹浅色 d 一平纹深色 图2 2 平纹织物湿松弛纵向尺寸 0123456 湿松弛次数 暑2 2 扫2 1 哎2 0 辩 剜1 6 罗纹浅色 罗纹深色 图2 3 罗纹织物湿松弛横向尺寸 0l23456 湿松弛次数 罗纹浅色 罗纹深色 图2 4 罗纹织物湿松弛纵向尺寸 从图2 i 2 2 2 3 2 4 中可以看出 1 所有织物经湿松弛处理后都表现出不同程度的变形 作为湿松弛本身的含义 并不在于其尺寸大小的变化 而是意味着纱线本身在纺纱过程中所积聚的内应力 以及 在后来的染色和编织成圈过程中所产生的复杂应力 通过湿松弛得到绝大部分的释放和 消除 从而达到织物尺寸的最终相对稳定 在织物的湿松弛过程中 由于线圈中各纱段 的转移及线圈间的相对位置得以调整 使线圈处于最低能量状态 从而使得整块织物获 得相对稳定的尺寸 1 l 垩堕查堂堡 上兰堡堡塞 2 织物湿松弛次数对织物的尺寸稳定性有着很大的影响 所有的湿松弛曲线在第 一次的洗涤松弛中均呈现较大的尺寸变化 随后在第二次 第三次的湿松弛中织物的尺 寸变化较小 最后在第四次 第五次的湿松弛中织物的尺寸趋向稳定 说明五次湿松弛 能使织物达到相对稳定的状态 这表明随着湿松弛次数的整加 织物的尺寸逐渐趋向平 衡状态 同时也说明随着湿松弛次数的整加 织物所受的外力及内应力逐渐消失 直至 织物达到相对稳定的状态 3 无论是平纹浅色 深色织物还是罗纹浅色 深色织物经过五次湿松弛后都趋向 平衡状态 但是它们每次湿松弛后的尺寸却不同 经比较发现 无论是平纹组织还是1 1 罗纹组织 每次湿松弛处理后都是浅色织物的横向尺寸大于深色织物的横向尺寸 深色 织物的纵向尺寸大于浅色织物的纵向尺寸 2 2 3 深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸变化率的影响 1 尺寸变化率 横机羊毛针织物的尺寸变化率是考核横机羊毛针织物尺寸稳定性的好坏重要指标 之一 其计算公式如下 尺寸变化率 堕堕尘亲掣x 1 0 0 原始尺寸 计算结果以负号 一 表示尺寸减少 即收缩 以正号 表示尺寸增加 即伸 长 2 深 浅色纱线的染色工艺对横机羊毛针织物尺寸变化率的影响 根据表2 3 计算出各组织物每次湿松弛后的缩水率 计算结果如下表2 4 所示 表2 4 织物每次湿松弛后的尺寸变化率 共5 次 嘉淼 1 1 0 0 0 或k7 1 1 则毛针织 物难以编织 若取k 7 0 0 0 或k 7 7 则编织出的织物较稀薄 为了方便横机毛针织物 编织时的纱线线密度的选择 k 和k 7 可用各自的中间值来表示 即公式 9 可改为 z k g 2 公式 1 1 可改为 k7 g 2 根据国内外横机的编织状况 羊毛纱 羊绒纱 取k 9 0 0 0 或k 7 9 对于细机号 可取k 9 0 0 0 1 2 5 或k 7 9 1 2 5 对于粗 机号 可取k 9 0 0 0 1 3 0 或k 7 9 1 3 0 9 6 在实际生产中 机号与加工纱线线 密度的关系按纱线的不同形态和织物的不同组织结构可作适当的调整 以便达到所要求 的产品质量 纱线线密度与横机机号匹配的关系还可以用坐表图方式表示 如图3 1 所示 图3 1 纱线线密度与横机机号的匹配关系 1 6 第三章编织工艺对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 3 2 线圈长度对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 线圈长度是影响针织产品品质的一个重要指标 也是羊毛针织物生产中控制产品质 量的最基本因素 它不仅影响到产品的密度 手感 保暖性 尺寸稳定性等质的指标 也影响到企业的成本 效益 因此探讨线圈长度对横机羊毛针织物尺寸稳定性的影响 合理确定线圈长度 不仅可以提高毛针织物产品质量和企业效益 还可以降低生产成本 3 2 1 实验部分 1 原料与设备 本实验的织造采用b r o t h e r 手摇横机 机型为k r 8 3 8 机号为9 针 2 5 4 珊 根据 3 1 2 节选用横机羊毛针织物编织纱线线密度的方法 我们采用线密度为3 3 t e xx3 的纯 羊毛纱 2 组织选取与编织工艺 根据第二章本实验选取羊毛纤维的纬平针织物作为研究对象 实验选用5 种不同的弯纱深度进行编织 试样大小为横向7 0 针 纵向6 0 转 为了 防止边缘织物的影响 编织时用孔眼在每一块试样中间标记一个横向5 0 针 纵向5 0 转 的矩形 以中间矩形的尺寸作为原始尺寸的参照 3 测试方法 织物下机静置4 8 h 后 根据编织时做的记号孔 测出每块试样上标记矩形的原始横 向尺寸 纵向尺寸 然后测出5 次湿松弛后每块织物的横向尺寸 纵向尺寸 湿松弛方 法同第二章 最后采用拆线法测量每块织物的线圈长度 3 2 2 结果与讨论 实验结果如下表3 1 所示 表3 1 纬平针织物洗涤前后的尺寸及洗涤后的尺寸变化率 1 面积缩水率的引入 从表3 1 7 d a 看出 平纹织物水洗后其横向尺寸变化率与纵向尺寸变化率都小于零 说织物的横向和纵向都存在着缩水现象 所以织物面积缩水率在一定程度上也可以说明 织物缩水的程度 为了更彻底地探讨平纹织物的缩水情况 特采用面积缩水率这一参数 1 7 江南大学硕士学位论文 来辅助说明织物缩水的程度 其关系式如下 s 一 1 一 1 一j 1 一s x 1 0 0 式中 s 面积缩水率 j 横向缩水率 s 纵向缩水 平纹织物5 次水洗后的面积缩水率如表3 2 所示 表3 2 平纹织物5 次水洗后的面积缩水率 弯纱深度 口 1 6 72 3 33 0 03 6 74 3 3 5 次水洗后的面积缩水率 1 7 3 21 9 3 42 1 7 02 2 3 92 0 6 6 2 线圈长度对羊毛平纹织物缩水率的影响 为了便于观察 现将羊毛平纹织物5 次湿松弛后的横向 纵向 面积收缩率分别用 曲线图表示出来 如图3 2 所示 线圈长度 c m o 一5 次洗水后横向 缩水率 5 次洗水后纵向 缩水率 簟一5 次洗水后面积 缩水率 图3 2 羊毛平纹织物缩水率与线圈长度的关系 由图3 2 可以看出 5 次湿松弛后羊毛平纹织物的横向收缩率随其线圈长度的增大是先增大后减小 当 线圈长度处于0 9 2 c m 到0 9 7 c m 之间时织物的横向收缩率随线圈长度的增大而增大 这 主要是因为当线圈长度较h 织物线圈彼此联接较紧密 每个线圈所具有的不平衡内外 应力容易相互抵消 线圈处于彼此相互牵制的相对尺寸稳定状态 另外线圈联接越紧密 线圈与线圈之间的摩擦力就越大 所以湿松弛状态下线圈转移比较困难 湿松弛后表现 出较小的横向收缩率 当线圈长度较大时 织物的结构比较稀疏 单位线圈的空间占有 率提高 使线圈的移动比较容易进行 表现出横向缩水率较大 当线圈长度大于0 9 7 c m 时 织物的横向收缩率随线圈长度的增大而变小 这主要是因为当线圈长度大到一定程 度时 随着线圈长度继续增加 织物横向尺寸的松弛回复就越多地发生在干松弛阶段 因 为织物的原始尺寸是在静置4 8 h 后测得的 这样在湿松弛阶段发生的回缩量就越小 湿松弛后在宏观上就表现出织物的横向收缩率随线圈长度的增大而减小的趋势 5 次湿松弛后羊毛平纹织物的纵向收缩率随其线圈长度的增大也是先增大后减小 织物纵向的最大收缩率出现在线圈长度的中间值范围内 这主要是因为当织物的线圈长 度较小 织物的组织结构比较紧密 线圈沿纵行方向移动比较困难 同时 线圈彼此联 哥 婿 蔓三兰塑堡三苎翌垡垫兰墨丛堡塑垦 整塞丝塑墅堕 接较紧密 每个线圈所受到的内外应力容易相互抵消 线圈间处于相互牵制的相对尺寸 稳定状态 所以在这一区间织物表现出较小的纵向收缩率 当线圈长度较大时 织物的 结构比较松散 使得织物纵向尺寸的松弛回缩较多地发生在干松弛阶段 发生在湿松弛 阶段的松弛回缩相对较少 所以湿松弛后织物表现出较小的纵向收缩率 当线圈长度处 于中间位置时 织物的结构既不松散也不过于紧密 前者决定织物纵向的松弛回缩主要 发生在湿松弛阶段 后者使得单位线圈的空间占有率较大 线圈结构的改变主通过纱线 沿纵向的位置调节来实现 最终使织物表现出较大的纵向缩水率 为了综合考虑横向缩水率与纵向缩水率对羊毛平纹织物的影响 特引进另一参数 织物的面积缩水率 由图3 2 可以看出 当线圈长度小于1 0 2 c