（纺织工程专业论文）超早熟短季棉赛络纱产品及其牛仔布的开发与研究.pdf

河北科技大学学位论文原创性声明 l i i ii l ll l lll l l li ir lf l l f y 1714 3 3 5 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进行研究工 作所取得的成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方 式标明 除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品或成果 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学雠文作者躲给 虱i 坞 c b7 年争月ly 同 艚 铆一 少 0 年4 月 同 河北科技大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保整 岁f 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借f 笕 本 瞪权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据庠进行检 索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 口保密 在一年解密后适用本授权书 本学位论文属于 q 不保密 请往以 卜方框内打 鞭论姗者龇徐虱响 豳卜年钎月川 0 竹 囊1 圹 名 月 签 4 c j师 币 教 导 群 少 摘要 摘要 超早熟短季棉纤维成熟度好 强度适中 长度偏短 长度整齐度好 而赛络纺在 成纱原理 成纱结构及性能方面有它的独特之处 且流程短 具有较好的经济效益 本课题通过对短季棉的纤维性质 纺织工艺和织物品种适应性的系统研究 探讨利 用赛络纺纺纱技术纺制超早熟短季棉2 苒 m o d a l5 0 5 04 8 6 t e x 与超早熟3 m o d a l 5 0 5 04 8 6 r e x 混纺纱 测试纱线的性能 对纱线的性能进行对比 再采用相同细度 的纯棉转杯纱和短季棉 莫代尔赛络纱做纬纱试织牛仔布织物 测试织物的力学性 能 服用性能和风格 利用方差分析对测试的数据进行研究 结果表明 2 短季棉混纺纱线的强度 条干 毛羽等性能均比3 短季棉混纺纱 线的性能优越 但棉结杂质较3 多 粗细节较少 短季棉赛络纺比普通纺的纺纱断 头率低 有一定的可行性 经纱相同 采用短季棉 m o d a l 5 0 5 0 混纺纱作纬纱的2 牛仔布织物在强力 断裂伸长率 耐磨性 抗起毛起球性等方面均比3 牛仔布的性 能好 3 短季棉牛仔布织物的保暖性和表面粗糙性方面比2 的优越 在刚柔性和透 气性方面两者不相上下 关键词赛络纺 短季棉 纱线性能 可纺性 牛仔布 a b s t r a c t s i r o s p u n e s p e c i a l l yi n t h e p r i n c i p l eo ft h ey a m t h ey a ms t m c n l r e a n dt h e p e r f o r m a n c e h a si t so w nu n i q u ep r o c e s s e sa n ds h o r t w i t hg o o de c o n o m i cr e t u r n s a n d s h o r ts e a s o nc o t t o nf i b e rh a sg o o dm a t u r i t y m o d e r a t e i n t e n s i t 3 r s h o r t s i d e l e n g t h a n d g o o dl e n g t hu n i f o r m i t y b yr e s e a r c h i n gi n t ot h e i rf i b e rp r o p e r t i e s t e x t i l ec r a f t sa n dt h e a d a p t a b i l i t 3 o ff a b r i cv a r i e t i e ss y s t e m a t i c a l l y w ew o u l de x p l o r ed e n i mf a b r i ca n dt h e3 r d s h o r t s e a s o nc o t t o n m o d a l5 0 5 04 8 9 t e xb l e n d e dv i as i r o s p u n t e c h n o l o g y t e s ta n d c o m p a r e t h ep e r f o r m a n c eo ft h ey a m s t h ed e n i mf a b r i cw e r ew o v e n 析t 1 1t h es a m ef i n e o fc o t t o nr o t o ry a r na n ds h o r t q u a r t e rc o t t o n m o d a l s i r o s p u ny a m t h em e c h a n i c h a i p e r f o r m a n c e s e r v i c e a b i l i t y a n ds t y l eo ft h ef a b r i c sw e r et e s t e d t h ed a t ao ft e s tw e r e r e s e r c h e db va n a l y s i so fv a r i a n c e t h er e s u l t ss h o w e d t h es t r e n g t h u n e v e n n e s sa n dh a i r i n e s so ft h e2 n ds h o r t s e a s o n c o t t o n m o d a l5 0 5 04 8 9 t e xa r eb e t t e rt h a nt h e3 r ds h o r t s e a s o nc o t t o n m o d a l5 0 5 0 4 8 9 t e xb l e n d e dv i as i r o s p u nt e c h n o l o g y b u ti t sn e p sa n di m p u r i t i e sa r em o r et h a nt h e3 r d w i t hl e s st h i c k s p o t s a n dt h i ns p o t s u n d e rt h es a m ew a r p t h e s t r e n g t h b r e a k i n g e l o n g a t i o nr a t e a b r a s i o nr e s i s t a n c e p i l l i n gr s i s t a n c eo ft h e2 j 6 d e n i mf a b r i c w h i c hi sw o v e n u s i n gt h e2 群s h o r t s e a s o nc o t t o n m o d a l5 0 5 04 8 9 t e xa sw e f ty a m a r eb e t t e rt h a nt h e3 m d e n i mf a b r i c t h eh e a ti n s u l a t i n g a b i l i t ya n ds u r f a c e r o u g h n e s so ft h e3 珂d e n i mf a b r i c w h i c hi sw o v e nu s i n gt h e3 毒s h o r t s e a s o nc o t t o n m o d a l5 0 5 04 8 9 t e xa sw e f t y a m a l e b e t t e rt h a nt h e2 叩d e n i mf a b r i c t h es t i f f n e s sa n da i rp e r m e a b i l i t yo ft h et w of a b r i c sa r e s i m i l a r y 河北科技大学硕士学位论文 k e yw o r d ss i r o s p u n s h o r t s e a s o nc o t t o n s p i n n i n gp e r f o r m a n c e s p i n n a b i l i t y d e n i m f a b r i c i i j 蟛中 k 二 河北科技大学硕士学位论文 目录 摘要 i a b s t r a c t i i 第1 章绪论 1 1 1 我国的棉花形势及短季棉的纤维性状 1 1 2 赛络纺纺纱 1 1 2 1纺纱原理 2 1 2 2成纱特点 2 1 2 3赛络纺工艺及产品的适应性 2 1 3 牛仔布用纱的发展 3 1 4 本文主要研究内容 4 第2 章超早熟短季棉纤维性能测试与分析 5 第3 章赛络纺纱工艺 6 3 1 工艺流程 6 3 2清棉工序 6 3 2 1开清棉工艺原则及注意问题 6 3 2 2 主要工艺参数 6 3 3 梳棉工序 7 3 3 1梳棉工艺原则及注意问题 7 3 3 2 主要工艺参数 7 3 3 3棉结形成的原因分析 7 3 4并条工序 8 3 4 1并条工艺原则及注意问题 8 3 4 2 主要工艺参数 8 3 4 3各半制品实验指标 8 3 5粗纱工序 1 0 3 5 1粗纱工艺原则及注意问题 1 0 3 5 2 主要工艺参数 1 0 3 5 3 各半制品实验指标 1 0 3 6 细纱工序 小 1 1 3 6 1细纱机改造 1 1 3 6 2细纱工艺原则及注意问题 1 2 3 6 3 主要工艺参数 1 2 i v 目录 3 7络筒工序 13 3 8 本章小结 1 3 第4 章纱线的性能测试与比较 1 4 4 1纱线的性能测试 1 4 4 1 1单纱的拉伸性能 1 4 4 1 2 单纱条干测试 1 4 4 1 3单纱毛羽 1 5 4 1 4 单纱捻度 1 6 4 1 5 单纱的耐磨性 16 4 22 d c m 与3 d c m 纱线性能比较 1 5 4 3 短季棉赛络纱与细绒棉赛络纱比较 1 6 4 4 本章小结 1 8 第5 章牛仔布的织造 j 1 9 5 1生产工艺流程 19 5 2织物组织结构参数的确定 1 9 5 3织造时上机工艺参数的确定 19 5 3 1开口时间的确定 1 9 5 3 2后梁位置的确定 2 0 5 3 3上机张力 2 0 5 4本章小结 2 0 第6 章牛仔布的性能测试 2 1 6 1织物的耐久性测试与分析 4 2 1 6 1 1织物的拉伸断裂强力 一 2 l 6 1 2 织物的撕裂强度 2 3 6 1 3织物的耐磨性能 2 3 6 1 4 织物的起毛起球 2 4 6 2 织物的风格测试与分析 2 5 6 2 1织物的表面特性 2 5 6 2 2 织物的热传导性 2 6 6 2 3织物的保暖性 2 8 6 2 4织物的刚柔性 一 2 9 6 2 5织物的悬垂性 2 9 6 2 6织物的透气性 一 3 0 6 2 7 织物的折痕回复性 一 3 1 v 河北科技大学硕士学位论文 6 3本章小结 3 2 结论 0d ab 3 4 附录a 纱线性能测试的原始数据 3 6 附录b织物性能测试的原始数据 4 0 参考文献 5 0 致谢 5 2 个人简历 5 4 v l 第 1 章绪论 第1 章绪论 1 1我国的棉花形势及短季棉的纤维性状 棉花是我国重要的经济作物和战略物资 在国民经济和社会发展中占有重要的 地位 我国人多地少 粮棉争地的矛盾突出 尤其在北方 只能种一季棉花 剩余 的时间不够种植小麦 因此 提高复种指数和土地利用率始终是农业生产的主题之 一 一 短季棉的育成使我国麦棉两熟的耕作迅速发展 短季棉是指生长季节相对较短 的棉花新类型 它是根据市场需要和农业生产的发展 结合相应的科学技术而产生 的 超早熟短季棉3 号 暂定名 下同 是由国家半干旱农业研究中心翟学军博 领导的团队采用钴辐射等育种手段培育而成的一个适合于夏季直播的新品系 它们 是在小麦或春菜收获后的6 月l o 日前后直播 棉花在1 0 月1 5 日以前可基本收获结 束 不影响下茬小麦的播种 籽棉产量可达每亩2 5 0 公斤左右 与年种一季春棉相 比 除多收一季小麦外 还减少了地膜和农有量的投入 单位土地面积收入明显增 加 1 超早熟短季棉纤维成熟度好 强度适中 长度偏短 长度整齐度好 原棉中的 杂质和有害疵点少 纤维的性质与一般细绒棉品质基本接近 其各项性能可满足纺 织工业对棉纤维的要求 可纺性能与细绒棉接近 针对其纤维性能及成纱强力不高 不匀偏大 毛羽偏多偏长的情况 可以通过制定合理的工艺和配置来提高成纱质量 如开清棉打手速度不能太高 适当提高粗纱捻系数或采用自由端纺纱方式来提高纱 线强力 降低不匀率和减少毛羽 该纤维虽长度短且较粗 但有比普通细绒棉更好 的单纤强力和成熟度 含糖量低 且价格更便宜 具有良好的开发应用前景弛 超早熟短季棉的栽培成本小于春播棉 其价格也低于春播棉 可以弥补我国目 前的棉花缺口 加强对短季棉的纤维性质 纺织工艺和织物品种适应性的系统研究 对推进短季棉的产业化应用具有重要意义 1 2 赛络纺纺纱 赛络纺是最早由澳大利亚联邦科学和工业研究组织与国际羊毛局秘书处 i w s 合作开发的新型纺纱技术 该技术2 0 世纪9 0 年代初逐步在国际毛纺织工业中推广 先后在日本 德国 英国等地开发了 些毛织物产品 我国也有不少毛纺厂应用了 该技术 1 9 9 8 年 z i n s e r 公司开始应用赛络纺技术 现已占有相当的精纺毛纱市场 份额 近几年来 赛络纺技术在棉纺行业生产中得到了广泛应用 除了拓展新产品 开发领域外 在改善成纱品质方面 也有较深入的探讨和实践 3 1 2 1纺纱原理 如图1 1 所示 两根平行的粗纱进入牵伸区后 经前罗拉输出 形成一个三角区 并汇聚到 点 合并加捻卷绕到纱管上 锭子和钢丝圈的回转给纱线加捻 捻度自 下而上地传递直至前罗拉握持处 在汇聚点上方的两根单纱捻向和下方股线捻向相 同 但捻度上少下多 3 1 图卜l 爨络纺纱原理图 f i g l 1s i r o s p i n n i n gs c h e m a t i cd i a g r a m 1 2 2 成纱特点 在生产实践中发现 这种纺纱纺制的纱线具有常规传统纺所没有的风格及优点 最大特点是成纱单强高 条干c v 值 单强c v 值好 其根本原因是两根被牵伸的须 条在前罗拉输出后并合和加捻 互相弥补了纱线中的粗细节 改善了纱线条干 增 强了成纱强力 减少了细纱断头率 其织物富有立体感 外观挺括 极具悬垂性 服用性能好 是一种有发展前途的新型纺织材料h 3 在混纺如t c 等则采用此方法 因其染色后可产生并纱之麻花效果 手感好 故受欢迎 近期更应改善毛羽问题 如纺一些易产生毛羽之纤维 如人造棉 莫代尔 天丝 大豆纤维 甚至全棉都用 此方法生产 赛络纱所用的原料等级可比常规环绽纺低 而其织物较常规环锭股线 织物毛羽少 手感柔软 耐磨 透气性能好 热传导好 主要用于羊毛 涤纶 腈 纶的纯纺或混纺 是近期国际流行的 很有发展前途的高档时装面料 赛络纺在成 纱原理 成纱结构及性能方面有独特之处 且流程短 具有较好的经济效益n 5 h 6 1 2 3 赛络纺工艺及产品的适应性 创新发展的赛络纺工艺及产品具有显著的优越性 首先 它的设计理念和世界 面料发展趋势一致 以高比例天然纤维结合低比例的合纤口 8 赛络纺产品是用多于 8 0 的天然纤维和多功能涤丝 依据合金理念和采用多维复合结构形式 使多纤优点 集于一身 既充分保持一切天然纤维吸湿透气的舒适性和优异手感 又使织物具有 悬垂性 抗皱 抗缩水 可机洗 无静电 是健康 环保型产品 织物穿着性能超 2 第1 章绪论 过纯天然纤维 据对试制样品的检测 如真丝含量达到9 0 以上 纬纱用i 4 涤丝 织物真丝感强 弹性好 抗皱可机洗 而且具有高效 短流程 低成本等特点 原 料成本可减少1 2 生产总成本可节省1 3 而最重要的是这种工艺纤维织物能实现 高支轻薄化 符台时尚穿着要求呻 赛络纱有类似股线的结构 性能上表现为纱条光洁 毛羽少 而且耐磨性好 因此在赛络纱的产品开发上 主要是利用和发挥它的这些特点 织制仿丝绸织物和 以赛络纱代替股线的防羽绒织物 以赛络纱和真丝或化纤长丝交织 作为仿丝绸产 品 如涤绫绸 素纹缎 富春纺等 织物轻薄柔软 光泽柔和 具有丝绸风格 透 气性 悬垂性均较理想 穿着舒适 宜作裙 衬衫等夏季衣料 以赛络纱代替股线 织造高密防羽布 充分发挥赛络纱透气性好 吸色性好 手感丰满的特长 用作茄 克衫 羽绒衫 防雨织物面料 深受欢迎n 们 1 3 牛仔布用纱的发展 牛仔布 这种蓝经白纬的棉织物起源于法国 它的历史已有百年 而在发展中 国家仅十多年 今后几十年牛仔布在发展中国家有着很大的市场空间 在国际纺织品 市场上也占有十分巨大的市场份额 牛仔布大多为纯棉纱织造 棉纱的品质直接影 响到牛仔布的质量 参 传统的牛仔布最初是用环锭纱 但环锭纱导致了纤维浪费 降低了纤维的弹性转 变成纱线弹性的可能性 纱线的外观变差 毛羽增多 而转杯纱成本较低 原料多用 环锭精梳纱的下脚料和落棉 故在2 0 世纪8 0 年代后环锭纱逐步为转杯纱所取代 大多数牛仔布用纱变为转杯纱十几年后 为了满足织物的舒适性及柔软性的要槲 求 又有较强的倾向 较多使用普梳环锭纱为经纬纱 这样可使织物有柔软的手感 环锭纺纱大卷装 细络联 无结纱等新工艺设备的发展应用 粗支纱纺纱长度短 生产效率低 结头多等缺点己得到解决 手感柔软的经纬纱全用环锭纱高档牛仔布 或用环锭纱和转杯纱交织的牛仔布己在欧美风行口引 牛仔布用纱正由气流纺纱转向竹节纱 花式纱和新型纤维纱线 新型纺纱技术 的应用和推广 有利于牛仔的时装化和时尚化 赛络纺纱具有独特的成纱结构及其 良好的布面效果 赛络纺技术在牛仔用纱中的应用越来越广 2 l 世纪 为了经得住市场竞争 在降低成本的同时 要紧跟流行趋势和市场的最 新发展 使布面变得更加柔软且具有较高的耐磨强度 使牛仔装在穿着时更舒适 更贴近自然 符合消费者对面料的柔软 舒适和易护理等性能方面提出的更高的要 求 因此 我们必须要响应这些要求进而不断创新纱线产品 从牛仔原料的基础上去 为牛仔注入新的生命州1 3 卜 原料仍将以棉为主 结合其它天然纤维和新型纤维 棉纤维仍是主体原料 一 些天然纤维因其独特的性能也正逐步应用到牛仔生产领域 如麻纤维具有吸湿透气 3 河北科技大学硕士学位论文 性好 强力高 保健性等特点 通过改善其手感粗硬和刺痒感后 也将是牛仔布的 重点开发对象 真丝以其高贵的品质和独特的光泽及手感 应用到牛仔上也将赋予 牛仔新的风格 利用3 0 的1 9 一2 0 m m 的美利诺羊毛和7 0 棉花混纺的新型牛仔布具 有手感柔软i 弹性优良 隔热好的毛织品和结实耐寒的棉织物的双重优点 新型化纤的应用成为牛仔布新风格的亮点 l y o c e l l 纤维具有粘胶纤维的吸湿透 气性 而干强和湿强均比粘胶高 染色性能好 手感柔软 飘逸 且没有环境污染 在制作高级牛仔面料方面正日趋受到国外服装设计师的关注 m o d a l 纤维具有高湿模 量 高吸湿能力 织物悬垂性和尺寸稳定性及色彩鲜艳性均优于一般粘胶纤维 很 适合与棉混纺生产牛仔布 总的来说 任何新型改性纤维的出现都应该引入到牛仔 的生产上作新的尝试 开发出牛仔新品种n 1 4 本课题的研究对象及意义 本课题研究了超早熟短季棉2 号 超早熟短季棉3 号的纤维性能 采用超早熟 短季棉与m o d a l 纤维配伍 研究赛络纺加工新工艺 优化纺纱工艺参数 纺出4 8 6 t 短季棉 m o d a l 混纺纱 并用这种纱线织制了牛仔布织物 对织造过程中出现的问题 及布面的性质进行了分析 探讨超早熟短季棉产品开发的新途径 确定了短季棉的 实用性 近年来 随着牛仔布的迅速发展以及其良好的发展前途 为它的原料注入新的 活力势在必行 由于人口的增多 土地资源的不断减少 而且这种供需矛盾将长期 存在 面对这种现状短季棉的出现可能会解决我国棉花供需的矛盾 因此用短季棉 织制牛仔布的研究将有利于短季棉的推广和应用 有效节约耕地面积 4 第2 章超早熟短季纤维性能测试与分析 第2 章超早熟短季棉纤维性能测试与分析 超早熟短季棉2 和超早熟短季棉3 是翟学军团队先后研制出的两种棉花新品 种 其中超早熟短季棉2 是在3 的基础上研制出来的 在性能上也有了相当程度的 提高 莫代尔 m o d a l 是奥地利兰精 l e n z i n g 公司开发的高湿模量的纤维素再 生纤维 该纤维的原料采用欧洲的榉木 先将其制成木浆 再通过专门的纺丝工艺 加工成纤维 试样 2 短季棉和3 短季棉纤维 r 试验仪器 y 1 0 1 原棉杂质分析仪 y 1 4 5 c 型马克隆值测定仪 y 8 0 2 a 型八篮恒 温烘箱 y l l l 型纤维引伸器 y 1 1 1 型纤维长度分析仪和1 8 3 j n a 型精密扭力天平 称 量5 0 m g 分度值0 1 m g 测试结果见下表 表2 1超阜熟短季棉的纤维性能 t a b 2 1f i b e rp e r f o r m a n c eo fs h o r ts e a s o nc o t t o n 两种超早熟短季棉纤维的细度都在细绒棉的细度范围 1 5 d t e x 2 5 d t e x 内 搠 3 短季棉较长绒棉的细度 1 2 d t e x 一 1 5 d t e x 粗口5 1 而2 短季棉在长绒棉的细度 之内 可见短季棉不仅仅可满足纺纱工艺对细度的要求 而且现在发展到可以和长 绒棉相提并论的地位 在其他条件相同时 纤维越长 成纱强度越高 超早熟短季棉的纤维长度在细 绒棉的长度 2 5m m 3 3n l m 范围内 纤维长度的整齐度对细纱的影响也不能忽视 纤维中短绒的含量3 9 l 7 3 1 对成纱强力影响不大 短季棉2 与3 相比 在纤维 的长度和短绒量上有较大程度的改善 因此超早熟短季棉的发展已经改变了长度短 纤维粗 含杂多等缺点 m o d a l 纤维的性能 细度1 3 d t e x 干强力3 4 c n d t e x 干伸长1 3 湿强力1 9 c n d t e x 回潮率 1 3 长度3 8 m m 河北科技大学硕士学位论文 第3 章赛络纺纱工艺 分别采用超早熟短季棉2 超早熟3 与m o d a l 纤维以5 0 5 0 比例进行混纺 混 纺4 8 6 r e x 纱 混合方法是散纤维混合 首先通过人工铺层 使得2 号和3 号分别 与m o d a l 混合均匀 要注意的是在铺层过程中 由于m o d a l 纤维回潮率较大 所以 要人工给湿 防止成卷机部位产生绕辊及罗拉缠绕等问题 避免影响棉卷质量 3 1工艺流程 a 0 0 2 c 型自动抓棉机 a 0 3 5 型多仓混棉机 a 0 3 6 豪猪式开棉机 a 0 3 6 豪猪式开 棉机 a 0 6 2 型电气配棉器 a 0 9 2 型给棉机 a 0 7 6 c 型单打手成卷机一f a 2 0 4 b 型梳棉 机 a 2 7 2 f 型并条机 3 道 a 4 5 3 型粗纱机 f a 5 0 2 型细纱机一1 3 3 2 m d 型络筒机 3 2 清棉工序 3 2 1开清棉工艺原则及注意问题 由于短季棉长度短且较粗 开清棉工序贯彻 轻打 少落 短流程 的工艺原 则 为减少纤维损伤和过度打击 减小抓棉机打手下降动程 降低梳针打手速度 适当减小棉箱机械均棉罗拉与角钉帘隔距 调整水平帘与角钉帘速比 以提高开松 度 降低部分打手速度 前刀片拆除 以求轻打多梳 适当增加风扇速度 以利于 输棉通道畅通 保证棉卷质量 并将开棉机的尘棒反装 减少落棉 提高制成率n 引 生产过程中需注意的问题 1 凝棉器风力配置不当易发生 噎车 现象 应根据实际生产情况调整风扇 速度 试纺过程中 当风扇速度采用1 3 5 8r m i n 时 所纺m c 卷重量波动较小 质 量稳定 2 为防止m c 卷在梳棉工序退绕时发生粘卷 在成卷设备上加装粗纱锭子 利用粗纱使得m c 卷层与层隔开 3 为减少打击点 减少纤维损伤 工艺流程设置较短 引 3 2 2 主要工艺参数 主要工艺参数 打手速度8 0 0r m i n 卷长2 8 m 干定量4 0 0g m m c 卷纵向不 匀率控制1 8 以下 为防止受环境影响 所以在生产中m c 卷要用塑料布包好 并 注明品种编号 3 3梳棉工序 3 3 1梳棉工艺原则及注意问题 梳棉工序为两品种稳定生产的关键工序 采用纺细特纤维纺纱工艺 选用细特 针布纺纱可保证棉网清晰 棉结较少 在试纺过程中需注意 缩小锡林至前罩板隔 距以减少落棉 锡林至前罩板隔距由1 1 m m x 0 9 r a m 0 9 m m x1 1 m m 调整至0 9 m i n x 0 7 m m 0 7 m m 0 9 m m 后 落棉约可减少3 0 适当降低刺辊速度 减少纤维损伤 第3 章赛络纺纱工艺 为防止m c 网飘浮 脱网等原因造成的m c 条断头 定量偏重掌握 在m c 网不下 垂的情况下减少张力牵伸 试纺过程中加强巡回力度 解决m c 网脱网处理不及时 的问题 车间相对湿度控制在6 7 以上 使生产稳定 3 3 2 主要工艺参数 主要工艺参数 生条定量1 8 5g 5 m 生条重量不匀率 4 5 锡林速度2 7 4 r m i n 道夫速度1 8r m i n 锡林与刺辊线速比2 1 3 锡林至盖板隔距0 2 m m 0 1 8 m m 0 1 5 m m 0 1 5 m m 0 1 8 m m 结杂控制标准为5 0 粒 g 结果显示2 混纺半制品短绒率比3 小 原因是其纤维长度比3 长 且长度整齐 度好 2 棉结少 但杂质总体而言比3 多 梳棉后棉结增加 杂质减少 3 3 3 棉结形成的原因分析 在梳理过程中 一方面把原有的棉结分梳开或清除掉 但另一方面 梳理过程 中两针面的相对作用 在某些情况下要产生棉结 因而生条中的棉结是原有未被分 梳开和未被清除掉的棉结与梳理过程中新产生的棉结之总和 1 梳理过程中产生棉结的原因 梳理过程中 有一部分纤维被盖板针握持 另一部分纤维则是被锡林梳针握持 如两者之间存在着既未被盖板也未被锡林梳针 握持的纤维 称为浮游纤维 则在两针面作相对运动和力的作用下 有可能搓成棉 结 因此 浮游纤维多 针布握持力小 纤维层厚 纤维成熟度差 纤维细度细等 都将增加搓成棉结的可能性 棉结就增加 2 针齿磨损对产生棉结的影响 齿尖磨损 磨圆 磨锥 实际工作角变大 大量纤维不能被齿尖穿刺 握持和分梳 滑脱纤维增加 两针面间浮游纤维增多 因而大量产生棉结 齿间磨损越严重 新产生的棉结越多 另一方面 齿尖磨损 齿尖的穿刺 握持 分梳作用下降 使未被分梳开和未被清除掉的原有棉结增多 二者相加 故齿尖磨损后生条棉结显著增加n l 3 4 并条工序 3 4 1并条工艺原则及注意问题 为实现超早熟短季棉与m o d a l 纤维的进一步充分混合 采用三道并条 一并喂 入的生条中 前弯钩纤维居多 且排列紊乱 伸直平行度差 因此一并的着眼点要 放在伸直前弯钩和避免因牵伸分配不当而可能增加棉结n8 1 伸直纤维前弯钩的效果 并不是始终随牵伸倍数的增加而相应提高 而是先增后减 牵伸倍数在2 倍左右时 伸直效果最好 超过3 5 倍 就丝毫得不到伸直效果 实际中 一并的后区牵伸可 7 在1 6 2 1 倍之间选用 主牵伸区摩擦力界较合理 可配置较大的牵伸倍数 般 掌握在3 5 倍以下为宜 总牵伸倍数应小于并合数 在试纺过程中 罗拉速度过高 会导致静电现象严重 为减少胶辊 罗拉绕花 在适当降低前罗拉速度的同时还需 保持合理的温湿度 一般选择顺牵伸工艺配置 7 河北科技大学硕士学位论丈 l l 目e 目i i 目i i 目l 自 ij e j l 目目 自i z j j 目j j 自 3 4 2 主要工艺参数 短季棉2 3 主要并条工艺参数见下表 表3 1 并条的工艺参数 t a b 3 1 t h ed r a w i n gp r o c e s sp a r a m e t e r s 道数条子定量 并合数牵伸倍数前区隔距 后区隔距调节环径喇叭口径后区牵伸倍数 g 5 m 数 根 倍 l m m f r o m l m m r a m 一并 1 8 二并 1 6 8 6 7 0 391 8 1 53 61 7 9 7 87 5 6 9 三并 1 4 78 8 0 09 3 4 1 3 8 6 3 41 2 3 2 i i l i i l l l i 一 l l i h 一 熟条实验指标 重量 1 4 7 0 1 g 5 m 重量不匀率1 0 乌斯特条干c v 值3 5 3 4 3 各半制品实验指标 为直观表达 2 3 半制品各指标对比见下图 擘1 4 r 静 餐1 2 姣1 0 8 67 4 2 m 嚣 烁 嚣 0 一 i 忑葡两 曼堑麴至整 一并 二并 图3 1 半制品短绒率对比 三并 并合道数 f i 9 3 ic o m p a r i s i o no f s h o r tf i b e rc o n t e n to f s e m i f i n i s h e dp r o d u c t s 9 07 8 0 l 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 1 1 2 4 棉结粒 g 二 呈塑鳖塾 一并二并 三并 并合道数 图3 2半制品棉结对比 f i e 3 2f i 9 3 1c o m p a r i s i o no f n e oc o u n to f s e m i f i n i s h e dp r o d u c t s 第3 章赛络纺纱工艺 警3 5 一 i 3 0 一 一二一一一一 一 鬟2 5 一 7 7 r 一2 号杂质粒 g t 二 曼塑题揎丛 一并二并三并 并合道数 图3 3 半制品杂质对比 f i 9 3 3 c o m p a r i s i o no fi m p u r i 奄 o fs c m i f i n i s h e dp r o d u c t s 从上图可以看出 随着并合道数的增加 各品种的短绒率明显减少 棉结增加 而杂质变化不大 经过此工序之后 2 品种短绒率比3 小 即长度整齐度好 而棉 结相对上一工序增加较多 原因是并条工序虽然有伸直纤维的作用 但牵伸过程中 方面将未完全分离和伸直的纤维拉紧成结 另一方面因集合不当使部分边缘纤维 摩擦成结 2 比3 棉结增加多 2 品种的杂质也比3 多 原因在于2 品种的成熟度 较低且纤维细度较细 由于短季棉本身含杂多 若清梳工序除杂不当 在后工序加 工过程中杂质破碎 致使杂质粒数增加 3 5 粗纱工序 3 5 1粗纱工艺原则及注意问题 由于短季棉长度短且较粗 宜采用 轻定量 低速度 较大后区隔距 较小后 区牵伸 的工艺原则 以利于纤维的伸直平行 采用较大的捻系数及较小的纺纱张 力 较强的假捻效果 以利于提高粗纱条干均匀度 其中 由于超早熟短季棉长度 较短 纺纱张力控制在4 1 5 防止意外牵伸而产生细节 粗纱定长2 2 0 0 米 相对湿 度6 5 左右 3 5 2 主要工艺参数 粗纱工序主要工艺参数见表3 2 3 5 3 各半制品实验指标 本实验采用单因子试验的方法 其中因子即为改变粗纱捻系数 通过改变此参 数得到的各品种粗纱条干指标见表3 3 从表中数据可以看出 在其他工艺参数一定的条件下 总体而言 2 群品种的粗 纱条干比3 品种要好 通过改变粗纱捻系数可知 2 品种在粗纱捻系数为8 9 时粗 纱条干最好 而3 牟则在9 7 8 时最好 此表说明 粗纱捻系数过大不利于2 品种的粗 纱条干 但有利于改善3 粗纱条干 这与纤维性质有关 2 品种纤维长细 且长度 整齐度好 短绒率小 纤维均匀度高 9 河北科技大学硕士学位论文 粗纱捻系数粗纱条干c v 2 品种3 品种 7 9 4 8 2 5 3 1 8 9 34 3 75 3 4 9 7 8 5 0 25 o l 3 6 细纱工序 3 6 1 细纱机改造 赛络纺技术是毛纺中的一项新技术 在对这一技术消化吸收后 我们将其移植 到了棉纺中 棉纺赛络纺是一种双粗纱纺纱方法 使两根平行并保持一定间距的粗 纱进入牵伸区 经前罗拉输出 形成一个三角区 并汇聚到一点 合并加捻卷绕到 纱管上 锭子和钢丝圈的回转给纱加捻 捻度自下而上地传递直至前罗拉握持处 纺纱设备的赛络纺改造主要是在细纱机上完成的 具体改造过程和工艺如下 1 粗纱架改装 由于赛络纺每锭都是双根粗纱喂入 需增加一倍的粗纱d d 5 型吊锭 吊锭中心距缩小至1 0 5 m m 以适应两根粗纱喂入 注意避免同一纱管位置上 的两根粗纱以相同的位置喂入 同时也要避免相距过大或交叉 2 加装双孔喇叭口 粗纱间距是赛络纺重要的工艺 与赛络纺纱质量有密切 的关系 将单孔喇叭口改为有一定间距的双孔喇叭口 使两根粗纱分开平行喂入 经测试 粗纱间距为7 m m 时成纱三角区较大 易断头 间距为4 m m 时毛羽略高 孔 1 0 第3 章赛络纺纱工艺 距设定5 m m 为宜 牵伸区内加双槽集合器 以控制被牵伸须条的间距 停用粗纱横 动装置 3 断头处理方法 由于在棉纺细纱机上安装赛络纺断头打结装置 b o d 难 度较大 目前尚未开发出适合棉纺的8 0 d 装置 因此 采用以下方法解决这一问题 1 减少挡车工看台数量 加强巡回检查和清洁工作 杜绝 跑单 现象 2 安排 一名辅助工对跑单纱进行处理 即将细纱管中的单纱抽出后再接头 3 在络筒上加 d q s s 1 4 型电子清纱器 该仪器具有错支检测功能 4 其他 在外两排吊锭中增加一排导纱杆 防止外排粗纱与内排粗纱碰撞 减少意外牵伸 引 3 6 2 细纱工艺原则及注意问题 1 粗纱间距的选择 赛络纺机理是使两根粗纱喂入 且喂入两粗纱要有一定 的间距 这就使须条具有两次加捻的功能 合股时两须条绕纱轴成螺旋线排列 纤 维头端会被相邻的单纱捕捉而进入纱条的内部 伎毛羽大为减少 单纱条初加弱捻 时会产生部分的内外纤维转移 在汇聚点加强捻时 两单纱条中的纤维由于卷捻会 再次发生内外层转移 使内应力均衡 因而拉伸时纤维的强力利用率高 纱线的力 学性能有所提高 粗纱间距是赛络纺中重要的工艺参数 间距过大 两根须条间的 夹角就过大 单纱须条过长 张力变大 从而造成断头增加 同时聚合点处捻度平 衡的随机波动增强 成纱中两须从纤维张力不一致 承受外力的一致性较差 致使 成纱单强明显下降 纤维排列的不一致性也严重影响到了条干的均匀度 相反 如 果间距过小 赛络纺纱的结构特点就不能被充分体现 失去了赛络纱的意义 经过 反复实验 最终确定粗纱喂入间距为5 咖 2 细纱捻系数的选择 细纱捻系数主要是根据纱线的用途和最后成品的要求 来选择 如机织物的经纱 捻系数应偏大 为了避免纬缩疵点 纬纱捻系数应偏小 般情况下 同线密度的经纱捻系数约比纬纱大1 0 1 5 但根据赛络纱的成纱机 理 为了减少毛羽 防止纤维在单纱须条中滑移 充分体现面料 滑爽 悬垂 的 效果 我们选取了比同号普通环锭纺纱偏大的捻系数 设计为3 9 8 7 以上两参数的选取凭经验设定 对成纱性能有很大影响 所以二者的选择有时 也根据纤维性能指标 所纺纱线性能要求 及纱线用途进行选择n 6 3 6 3 主要工艺参数 短季棉与m o d a l 混纺纱的细纱工序的主要工艺参数见表3 4 3 7络简工序 由于短季棉长度短且较粗 宜采用较低的速度和适宜的张力 防止条干恶化及 棉结增加 要求络纱通道光洁 采用空气捻结器 合理设置电清参数 有针对性地 切除有害疵点 要特别加强长细节的清除 防止长片段单股纱进入成品 1 河北科技大学硕士学位论文 表3 4 细纱工艺参数 t a b l e3 4t h es p i n n i n gp r o c e s sp a r a m e t e r s i l l i i l l l l l l i 一 纱品种代号 s ld c m 5 0 5 0 折标准号数 4 8 9 公定回潮率 设计捻系数 机械总牵伸 设计罗拉中心距 使用钢领类型号 摇架类型号 后皮辊位置 前皮辊硬度 1 0 7 5 3 9 8 7 1 8 6 5 y j 2 1 4 2 中心正对 折标准干重 实际总牵伸 后区牵伸数 4 3 6 0 p g l 4 2 5 4 4 4 1 5 1 8 1 2 1 2 设计捻度 总牵伸效率 销子钳口距 锭子每分钟转速 使用钢丝圈型号 前皮辊前冲 3 m m 中铁辊后移 前皮辊加压红档 1 8 0 n 绿档 t 4 0 n 空档 1 1 0 n 前中罗拉表面隔距 1 8 m a 7 5 度 前后罗拉表面隔距 3 5 眦 3 8 本章小结 纺纱过程中发现 由于短季棉的生长周期短 纤维成熟度不高 纤维壁薄 在 加工过程中受机械力的作用易断裂 形成棉结 直接影响成纱外观 也影响成纱条 干质量 会给布面造成疵点 3 短季棉纤维短 在加工的过程中飞花较多 盖板花及绒布上的落棉较多 1 2 艘 盯 l 蒡 瑚 咖 呲 蝴 咖 阳 c l i 第4 章纱线的性厶匕仃 r o l l 试与比较 一 一 4 1 纱线的性能测试 纱线的主要性能指标有 强力 条干均匀度 毛羽捻度等 4 1 1单纱的拉伸性能 用y g 0 2 9 g 型全自动单纱强力仪测试前面所纺d c m 5 0 5 0 混纺纱的拉伸性能 测试结果见下表 表4 i单纱的拉伸性能 2 d c 配 3 d c m 项目 平均值均方差变异系数 平均值均方差变异系数 断裂强力f c n 8 3 9 7 73 7 1 94 4 27 3 6 5 22 7 9 53 7 9 断裂伸长l 册 5 2 9 31 9 03 5 84 6 8 7 2 1 5 4 5 8 断裂强度d c n t 1 7 3 10 7 64 3 91 5 1 8o 5 73 7 5 断裂伸长率e l o 5 8o 3 83 5 9百 3 7 0 4 3 一 4 5 7 断裂时间t s 6 5 60 2 33 5 05 8 30 2 34 2 8 d c m 为短季棉 奠代尔的简称 由上表可以看出 2 短季棉 莫代尔的单纱强力比3 短季棉 莫代尔的单纱强力 大 究其原因是2 短季棉纤维的长度长 短绒率低 细度细 纤维的长度愈长 由于纤维断裂时滑脱纤维数量的减少 成纱的强力愈高 而 纤维长度短于滑脱长度的纤维的含量 对纱线的强度也是有很大影响的 棉纤维中 短绒率平均增加1 纱线的强度就会下降1 1 2 纤维较细 较柔软 在加捻过程中内外层转移的机会增多 各根纤维受力比较 均匀 且在纱中互相抱合较紧贴 增加了纤维间的接触面积 从而提高了纤维间的 抱合力和摩擦力 滑脱长度可能缩短 综上所述 纱线在拉伸断裂时 滑脱纤维的数量减少 即提高了纤维的强力利 用系数 成纱强度提高 引 4 1 2 单纱条千测试 用y g l 3 5 m 条干均匀度测试分析仪测试纱线的条干 测试结果见表4 2 由表中数据可知 2 短季棉 莫代尔的单纱条干明显比3 苒短季棉 莫代尔的单纱 条干要好 基于这两种纱线的生产工艺是相同的 因此纤维性能的差异是纱线条干 有较大不同的主要原因 纤维的长度 整齐度 细度 细度不匀 短纤维率和有害疵点 对成纱条干均 河北科技大学硕士学位论文 匀度均有一定的影响 在纺纱过程中罗拉牵伸机构对不同长度的纤维不能给予相同 有效的控制 造成了短纤维的失控和浮游纤维变速点分布不集中 输出纱条中纤维 头端移距偏差增加 使得成纱条干恶化 特别是纤维整齐度较差时 成纱条干明显 恶化 纤维的细度影响纱条截面中的平均纤维根数 对纤维在纺纱过程中因纤维随 机排列而引起的不匀有较为明显的影响 也就影响成纱条干c v 值 纤维细度愈细 纱条截面中平均纤维根数愈多 纱条截面不匀变异系数愈小 短纤维含有率高则成 纱条干c v 值高且外观差 原棉中的有害疵点 特别是带纤维的杂质 在牵伸过程中 会引起纤维的不规则运动 破坏正常牵伸 使成纱条干均匀度恶化啪3 表4 2 单纱的条干测试结果 2 d c m 3 d c m 项目 平均值 c v b 0 9 5 平均值c v b0 9 5 c v m 8 4 3 3 1 6 o 2 89 3 31 5 6o 1 5 u m 6 6 1 3 2 3o 2 27 3 21 7 00 1 3 细节 5 0 乜 k m0 0 00o k m0 0 00 糨节十5 0 o k m0 0 002 k m1 2 2 4 71 棉结 2 0 0 k m0 0 0 0 5 k m8 9 4 4l a f1 0 0 0 00 8 30 8 71 0 0 0 01 3 61 4 2 4 1 3 单纱毛羽 表4 3 单纱的毛羽 2 d c m3 d c m 毛羽 频数比毛羽指频数比毛羽指 长度平均值极差 c v 平均值极差 c v 数 数 l r a m1 8 2 3 9 03 3 6 5 08 4 3 71 8 2 3 9 8 6 7 1 8 6 1 3 0 1 6 0 5 08 3 9 3 1 8 6 1 33 3 7 2 m m2 5 2 2 01 3 7 0 0 1 1 6 72 5 2 22 3 5 02 6 9 6 06 0 0 01 2 1 62 6 9 68 5 6 3 姗5 6 4 05 1 o o2 6 15 6 43 8 3 26 3 7 0 1 3 5 02 8 7 6 3 79 2 3 4 y a m1 6 9 02 7 5 00 7 81 6 96 6 2 7 1 4 9 02 0 00 6 7 1 4 95 5 l 0 删5 7 01 2 5 0 0 2 6 0 5 7 9 2 1 34 5 02 0 00 2 0o 4 52 0 7 9 由上表可知 2 短季棉 莫代尔的单纱中3 m m 长及3 n n n 以下的毛羽明显比3 短季 棉 莫代尔的要少 而3 m m 以上的毛羽2 的比3 的多 毛羽产生于细纱 增长于络 筒卷绕部分 毛羽大多是由纤维的外端而形成 因此纱条内纤维根数越多 头尾数 越多 造成毛羽的可能性也越大 而纤维长度越短 产生毛羽的机会也越多n 影 1 4 第4 章纱线的性能测试与比较 4 1 4 单纱捻度 用y g l 5 5 a 型纱线捻度仪测试纱线的捻度 测试结果见下表 表4 4单纱的捻度 垒 兰兰 i 坚 2 1z 婴鲨i 项目2 d c m3 d c m 由表9 可知 2 短季棉 莫代尔的捻度较3 的要大 并且捻度的偏差率和不匀窒 要小 由于2 掉短季棉纤维的细度细 长度长 成纱的抱合力较大 在测试退绕时不 易退捻 4 1 5 单纱的耐磨性 用