复合纱产品设计与开发作业

1、纺织概论复合纱产品设计与开发院系名称：国际教育学院班 级：GJ营管理141 学 号：201463154121 学生姓名：李攀 任课老师：赵博 2015年12月复合纱产品设计与开发引言近年来，随着纱线品种不断创新和产品档次的提高，对纱线品种的多样性也提出了更高的要求，开发纱线新品种已成为当务之急。为满足市场的需要，增强企业的竞争力，提高产品在市场上的覆盖率，开发并研制了系列复合纱产品，该产品提高了产品附加值，技术含量较大。因此本文讨论复合纱的设计与开发。广义上，两种或两种以上的纤维（或长丝）通过复合加工的方法制成的纱称作复合纱。复合纺纱也是一种纤维混纺技术，与一般的混纺技术不同的是，它不是在纤维

2、层次上的混合，而是在纤维须条上的复合。复合纱生产技术追求与一般混纺纱线不同的纱线结构，由此获得与一般混纺纱线不同的性能。复合纺纱技术的出现，既有利于纺纱技术水平和设备水平的提高，又可成为改变纱线结构、风格和品质的又一途径。目录一. 纺纱原理3二. 纺纱特性及特点7三. 生产工艺特点和技术措施17四. 细纱工艺特点和技术关键31五复合纱产品设计与开发46六结语52七参考文献531. 纺纱原理复合纱概念及定义按照纺纱方法和结构，复合纱线可以是各种短纤维（不同的天然纤维或不同的化学纤维或两者的混合）在普通环锭纺纱机上通过不同须条的加捻复并，称为双束复并短纤纱，属于混纺短纤纱（Blend Staple

3、 Yarn）1，国外典型的是70 年代出现的Sirospun。也可以是不同长丝通过并合加捻、假捻变形、空气变形等复合1，称为混纤纱（Blend Filament Yarn）。更为重要的是以不同天然纤维须条与化学长丝通过加捻并合的纱系1，如包缠、Sirofil、包芯等复合成纱。最新出版的纺织术语和定义词典定义：“复合纱是由短纤和连续长丝复合而成的纱线。它针对天然纤维织物的问题，主要利用长丝的固有特性改善织物的挺括、保形性，还可以采用长丝来增强纱线的强力，实现高支复合纱织物的功能化。”显然这是一个非常局限，就事论事的定义，其一在范围上不具覆盖、包容性；其二在内容上不具抽象和精确性；其三在形式上主次

4、内容不分。因此，复合纱的定义应该是：由一轴系纤维须条与另一轴系（或另多轴系）的须条或长丝束或纱经同轴加捻合并而成的纱线，其既可以在传统的环锭纺体系上成形，亦可以在其他纺纱体系上完成。而各轴系纱条的张力、位置、喂入方式的不同，导致复合纱的结构和外观特征不同。（1） 除杂在纺纱过程中首先需要清除杂疵，即对原料进行初步加工，也称为纺纱原料的准备。原料的种类不同，杂质的种类和性质不同，加工的方法和于艺亦不同。原料的初步加工方法主要有物理方法（如轧棉）、化学方法（如麻的脱胶、绢丝的精练）以及物理和化学相结合的方法（如羊毛的洗涤和去草炭化）。 （2）松解 将杂乱无章、横向紧密联系的纤维加工成纵向顺序排列，

5、而且具有一定要求的光洁纱线，需要将块状纤维变成单根纤维状态，解除纤维原料存在的横向联系，建立起牢固的首尾衔接的纵向联系。前者称为纤维的松解，后者称为纤维的集合。 纤维的松解是彻底解除纤维与纤维之间存在的横向联系但是必须尽可能减少纤维的损伤。纤维的集合是使松解加工的纤维重新建立起排列有序的纵向联系，这种联系是连续的，而且应使集合体内的纤维分布是均匀的，并同时具有一定的线密度和强度。 纤维集合体，还需要加上一定的捻度。集合过程也不是一次完成的，要经过梳理、牵伸以及加捻等多次加工才能够完成。 （3）开松 开松是把大块纤维撕扯成为小块、小纤维束。广义上说，麻的脱胶也是一种开松。随着开松作用的进行，纤维

6、和杂质之间的联系力减弱，从而使杂质得到清除，同时使纤维之间得到混和作用。开松作用和杂质的去除并不是一次完成的，而是经过撕扯、打击以及分割等作用的合理配置渐进实现的。 （4）梳理 梳理作用是由梳理机上的大量密集梳针把纤维小块、小束进一步松解成单根状态，从而进一步完善了纤维的松解。梳理后纤维间的横向联系基本被解除，除杂和混和作用更加充分。但其中有大量的纤维呈弯曲状且有弯钩，每根纤维之间仍有一定的横向联系。 （5）精梳 精梳机的梳理作用是利用梳针对纤维的两端分别进行握持状态下的更为细致的梳理。精梳机加工能够排除一定长度以下的短纤维和细小杂疵，促使纤维更加平行、顺直。化学纤维因其长度整齐、杂质少、伸直

7、平行状态好，一般不经过精梳机的加工。 （6）牵伸 把梳理后的条子抽长拉细，逐渐达到预定粗细，这个过程叫做牵伸。为纤维之间牢固地建立有规律的首尾衔接关系奠定了基础。但是，牵伸会带来纱条短片段不匀，因此，需要配置合理的牵伸装置和工艺参数。 （7）加捻 加捻是将须条绕其本身轴线加以扭转，使平行于须条轴向的纤维呈螺旋状，从而产生径向压力使纤维间的纵向联系固定下来。 八、卷绕 将半成品或者成品卷绕成一定的形式，以便于储存、运输和下一道工序的加工，该过程称卷绕。卷绕过程应该在不影响产品产量、质量的基础上连续地进行，应该努力实现各工序之间的连续化生产，尽可能地减少卷绕过程造成的质量问题。 总之，纺纱过程一般

8、包括原料准备、开松、梳理、除杂、混和、牵伸、并合、加捻以及卷绕等作用，有些作用是经过多次的反复来实现的。2. 纺纱特性及特点复合纺纱的历史可追溯到上世纪40 年代的棉与粘胶纤维混纺。当时只是将粘胶纤维作为棉的代用品，并不以提高纱的性能为目的。将性质不同的纤维复合纺纱以克服各自的缺点开始于上世纪50 年代后期的棉和涤纶混纺。随后出现包芯纺、包缠纺或细纱复并的加工方式，也就是本着复合纱线加工的思想基础来加工，即后来的赛络纺、赛罗菲尔纺。上世纪70 年代末兴起空心锭子包缠纺2，目前已有10 个国家的厂商生产该类设备。空心锭子包缠纺由于其纱线在强度、条干和手感外观等性能上的优势得到了人们的广泛重视3，

9、短短的20 年间有了迅速地发展。等人3-5采用此法纺制包缠纱，并进行了理论研究。但空心锭子包缠纱有其自身的缺陷，主要是纤维须条牵伸后的不匀率，无法由无捻的芯纱得以弥补，从而影响纱线的力学性能，制约了其在精纺领域里的使用。对此Audivert对空心锭子包缠纱工艺进行了改进6,7，即通过包缠后再加捻的成纱工艺，形成了独特的差捻包缠纱，既改变了纱线结构，有达到了改善纱线性能的目的。80 年代初，包芯纱纺纱技术作为一种复合纺纱方法也得到发展8。这种纱线一般是以化纤长丝为芯丝，天然纤维为包覆纤维纺制。可以通过在传统的环锭细纱机上添加导丝机构和张力控制装置进行纺纱。1992 年，Sawhney9-11等人

10、研制了双粗纱与长丝纺制包芯纱的方法，它是将长丝置于两根短纤维粗纱条中间进行纺纱的方法。该方法申请了专利12-13。他们认为，该方法纺制的复合纱与单粗纱与长丝纺制包芯复合纱相比，可完全包覆长丝，成纱毛羽较少，断裂强力提高约10，耐磨性能也更良好。1992 年，Srinivasan14-15对在环锭细纱机上得到的复合纱再进行空气变形处理，可使长丝与短纤维间的抱合得到进一步提高，纱线模量降低，蓬松性更好。近年来，Jou16. Wu 和Lee17-19采用Hicks 和Deening 的专利20对由静电法使长丝分散，再与短纤粗纱须条在改进的环锭细纱机上纺制复合纱的装置及成纱性能进行了系列研究工作。他们

11、认为，这种方法可以解决长丝与短纤维在低捻时由于抱合力小造成相对滑动而产生的“剥皮”现象，且该方法可使长丝与短纤充分混合。1975-1976 年，澳大利亚联邦科学和工业研究组织与国际羊毛局(IWS)携手共同研究开发了以双须条纺纱为特征的赛络纺(Sirospun)，1988 年西德青泽西公司将赛络纺纱技术引入市场，1990 年后在世界范围内进行推广应用。1986 年，国际羊毛局在Sirospun 纺纱系统中用一根长丝取代其中的一根粗纱条，从而开发了Sirofil 复合纱。总之，纱线的复合是在20 世纪的最后25 年间得到了很大的发展。为了提高纱线的表面性能及其内在品质，利用现有设备及其改造形式生产

12、具有皮芯结构的纱线，以期能使纱线具有良好的外观、手感及功能性，已有许多有益的探索，使复合纱线在转杯纺21、空心锭包缠纺3-5及改造的环锭纺9,22-23等设备上获得了成功，其不仅有短纤维包长丝、长丝包短纤维，而且有短纤维包短纤维等不同形式。2.3 目前水平与状态短纤维复合纱工艺成熟，已广泛应用，但同短纤纱与长丝的复合纱相比，其发展存在一定差异。包芯纱是由纱芯和纱鞘两部分组成的，通常是长丝做纱芯，外面围以短纤维，但外围也有使用短纤纱的，不过这一技术还存在许多缺陷，因此短纤纱与长丝复合形成的包芯纱目前很少见。采用环锭纺使短纤纱与长丝复合在一起是目前工厂使用最多且工艺最成熟的纺纱方法，而其他纺纱技术

13、，如转杯纺、静电纺、摩擦纺等则发展不平衡。传统的捻线加工，虽产品具有复合纱的特征，但不属于复合纺纱，其结构和性能都与复合纺纱线不同。转杯复合纺(1) 纺纱原理。转杯复合纺纱方法从开始研究到现在己有30 多年，但基本原理没有本质的改变。其原理如下：纺纱时长丝通过轴向空心锭子进入纺杯内，与经过分梳形成单纤维后进入凝聚槽的短纤维在纺杯高速回转加捻的作用下包缠成纱，之后被引纱罗拉引出并直接绕成筒子。从其基本原理可以看出，与常规的转杯纺纱系统相比，主要是在传统的转杯纺纱机上使用了纺杯空心锭子和增设了长丝退绕装置，其它均保持原状，只要不喂入长丝即可。(2) 纱线结构。通过改变长丝的张力(或超喂比)可以生产

14、出3 种不同结构的纱线。当Tf>Ta(Tf 为长丝纺纱张力；Ta 为短纤维纺纱张力)时，长丝的超喂比为负，长丝成为复合纱的纱芯，而短纤维纱则在长丝张力作用下以一定的螺旋缠绕在长丝的周围，成为短纤维包长丝的典型包芯纱；当Tf =Ta 时，两者张力相同，长丝的超喂比为零，结果是长丝和短纤维须条成为互相包缠的；当Tf <Ta 时，长丝的张力小于短纤维须条的张力，即长丝的超喂入比为正，短纤须条成为复合纱的纱芯，成为长丝包短纤维须条的转杯包缠纱。当然除张力外，长丝导丝管深入转杯内的长度、卷绕速度、捻系数等都会对成纱的结构产生影响。(3) 转杯纺复合纱的特点及应用。转杯纺复合纱具有强力高、条干

15、均匀度好、结构稳定和多样化、毛羽少的特点，且效率高，工序短，因此，转杯复合纺纱技术具有较大的加工和性能优势，其不仅可替代传统股线和花式纱的加工，而且可以改变纱线的特征而用于服用、装饰和产业用纺织品。空心锭差捻包缠纺(1) 纺纱原理。包缠纺又称包覆纺，是以长丝或短纤维为纱芯，外包另一种长丝或短纤维纱条。其基本部件是空心锭子，该纺纱系统主要由牵伸系统、包缠系统、卷绕系统构成。纺纱工艺流程是将传统环锭纺的粗纱经牵伸机构牵伸到所需的细度，进入空心锭子芯部，成为芯纱；外包纱的筒管套在空心锭子上，与空心锭子一起转动，使外包纱在进入空心锭子芯部后与芯纱汇合，并一同绕在假捻器上，随着空心锭子的回转，芯纱先被假

16、捻器加上捻度，从假捻器输出后，原先的捻度退掉，同时被外包纱包缠成纱，成为包缠纱，然后由输出罗拉出，直接卷绕成筒子。 (2) 纱线结构。根据不同的外包纱和芯纱组合，包缠纱可分为以下五种结构。其一为纱包丝型包缠纱，即细纱包长丝。其二为丝包纱型包缠纱，即长丝包细纱。其三为丝包须条型包缠纱，即长丝包短纤维束。其四为交缠复合包缠纱，又称3 根纱1 次包缠，即长丝包2 根芯纱，其中1 根为短纤维须条，另1 根为长丝。其五为两重包缠纱，又称3 根纱2 次包缠，即先经过1 次丝包须条型包缠纱工艺，再经过1 次丝包纱型包缠纱工艺。(3) 包缠复合纱的特点及应用。包缠纱具有结构膨松、手感丰满、条干均匀、强力高、表

17、面毛羽少等优点，因此，其织物具有布面平整丰满、仿毛感强、织物强力高、缩水较小且稳定、弹性和耐磨性较好、抗起毛起球性好的独特风格.差捻包缠纱用作经纱时，类似股线，具有以纱代线的性能。由于毛羽少，可不经上浆，生产成本大大降低24。目前，包缠纱已广泛应用于机织物、针织物、绒类毯类织物及装饰类织物上。其中，机织物的品种以粗纺半粗纺为多25-28，目前已证明其在精纺领域29的应用也是可行的。环锭复合纺(1) 包芯纺。包芯纱是较老的复合纺纱方法的一种，只需在环锭细纱机上安装一套芯纱退绕装置及张力控制装置即可实现包芯纺纱。基本原理是经牵伸后的短纤维须条在细纱机前钳口处与喂入长丝合并加捻形成包芯纱30。这种方

18、法可用于摩擦纺和喷气纺。包芯纱有单粗纱与长丝的包芯复合纱、双粗纱与长丝的包芯复合纱、单粗纱与分散开的长丝的包芯复合纱等。包芯纱的芯纱可以是长丝(低弹丝及高弹丝)，也可以是短纤维纱，而外包纤维则常为天然纤维。芯纱(丝) 被短纤维包围、不露芯，外层短纤维提供良好的外观特征。其特征是纱线较蓬松，覆盖系数很高，不起毛、不起球。目前包芯纱在棉纺和毛纺行业获得了广泛的应用。例如:棉氨包芯纱、毛氨包芯纱、麻氨包芯纱等。(2) 赛罗纺。赛络纺是在环锭细纱机上直接纺出的类似于股线结构的新型环锭纺的一种。赛络纺的原理为两根粗纱保持一定间距被平行引人细纱机牵伸区，经牵伸后，在前罗拉夹持点被并合，然后加捻形成复合纱。

19、赛络纺是在环锭纺细纱机上对双须条同向加捻，这不同于普通双股反向加捻的股线的，纱线结构仍遵循环锭纺纱线的结构32。一方面，由于赛络纺在单须条区和并合点有两次加捻，使得从前罗拉出来的纤维不致因受突然的扭转力而横突在纱的表面，又合并时两纱条呈螺旋线排列且许多纤维端会被相邻的须条捕捉而进人纱条的内部，使纱的毛羽大为减少。另一方面，赛络纺纱的同向同步加捻，使得股纱结构紧密，抱合力增加，表面纤维排列整齐顺直，外观较传统纱圆整光滑，条干均匀度得以改善；单须条初加弱捻时会产生部分的内外纤维转移，在结合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，因而受拉伸时纤维的强力利用率高，成纱的力

20、学性能也有所提高赛络纺20 世纪70 年代研究开发而成，主要用于羊毛、涤/毛、腈纶的纯纺或混纺，可进行纯纺和混纺，生产机织纱和针织纱。如赛络强捻纱、赛络双组分包芯纱、赛络花式线、赛络包缠纱。赛络纱具有类似股线的结构，织物柔软，其产品可做平纹织物、缩绒织物、起毛织物，也可利用100%睛纶生产平纹布、家具布、透明窗纱、长毛绒、丝绒、膨体纱等，甚至可生产男袜用纱。还可开发双色纱、竹节纱、双组分纱、长丝包芯纱、羊毛包芯纱等花色纱线31。赛络纺技术在棉纺生产中也有应用，具有很大发展空间。3) 赛络菲尔纺。由赛络纺发展而来，即在赛络纺中，用一根长丝取代其中的一根粗纱。其原理是退绕的长丝经过张力控制装置，施

21、加一定的张力，然后由导轮控制进入短纤须条的位置，在前钳口后经分纱集束器进入短纤须条与之合捻成纱32。由于成纱中含有长丝和短纤维两种组分，又称双组分纱，当短纤维为毛纤维时，又称Woolfil 复合纱。Sirofil 纱一般由化纤长丝与天然纤维粗纱为原料组成，其纱截面大致呈圆形。在Sirofil 纱截面结构中长丝位置大致有以下两种情况：长丝被羊毛纤维包围，长丝为圆形或圆弧形；长丝位于成纱外侧，长丝为圆形或圆弧形。从大量的切片中观察到Sirofil 纺成纱截面以第2 种情况居多，这是因为在Sirofil 纺成纱过程中，汇聚点以上的羊毛单纱条上已有捻度，捻向与成纱相同，捻回数较成纱少，长丝雷同。Sir

22、ofil 纱由于长丝的引入，表面光洁、毛羽少；纵向呈现长丝与羊毛单纱交替出现于纱线表面而形成螺旋形股线外观。目前，赛罗菲尔纺和赛罗纺主要用于毛纺系统，其成纱机理决定了在棉纺系统中也可采用，这将是一个发展点。(4) 竹节复合纺。竹节复合纺是将竹节装置与纺纱机结合起来的纺纱方法。竹节纱，顾名思义它的结构特征就是在纱线上形成粗细不一、长短不一、间隔不一的有规律或无规律的竹节，风格根据用户需要而定，这种人为的条干不匀，使纱线形成一种隐形的粗细不匀效果。例如生产弹力竹节纱的方法是将纺氨纶包芯纱装置与纺竹节纱装置安装在同一台细纱机上，细纱机前罗拉传动氨纶包芯纱装置，后罗拉运动由竹节纱装置控制。当节纱装置工

23、作时，后罗拉作瞬时超喂运动，就在氨纶包芯纱上产生一个粗节，从而形成弹力竹节纱。应用类似的方法还可以纺制包芯竹节纱、AB 竹节纱等。竹节纱独特的粗细节结构，可用于服装、装饰用纺织品。三种纺纱方式纺复合纱的特点比较转杯纺复合纱的不匀率低于相应的环锭纺复合纱，这源于转杯纺纱的固有特性，是纤维在凝聚过程中被高倍并合的结果。转杯纺复合纱的毛羽度相对环锭复合纱要低，而蓬松度则高于环锭复合纱。转杯复合纺纱可以加工成大卷装，工艺流程短，生产成本低。转杯纺复合纱原料适应性很强，短纤原料可以是棉，可以是化纤，只要是适合常规转杯纺纱的原料都可以，而另一组成成份则可以是常规的普通长丝、弹力丝，也可以是非常规的玻璃长丝

24、，甚至是金属丝。由此，如果能在大部分转杯纺纱机上实现改造，同时实现产业化，将极大地提高复合纱的产量，满足市场的需求。空心锭包缠纱有一个很大的缺点是纱线易于扭辫，而且织物手感较硬，并且它需用专门设备，投资过大。环锭复合纺应用的范围最广泛，而且纱线质量好，是用来开发高档面料的重要途径。尤其是长短复合和多轴系复合，具有极大的优势。且绝大多数纺纱系统为环锭纺。在其他工艺参数分别设置为涤纶长丝预加张力25cN、生丝预加张力15 cN、锭速10 500 r /min、捻度87. 6个/10cm的条件下, 根据表1 所示改变生丝与须条的间距, 可见其间距因素水平对复合纱性能的影响。对复合纱性能的影响间距为0

25、时的复合纱其实是包芯纱, 生丝和涤纶长丝为芯, 棉纤维为皮。表1中, 除了间距为0 的特殊情况, 随着间距的增大, 复合纱的强伸性能都有一定的增大, 但是增大到一定程度时又略有下降。间距为0时, 毛羽数较高, 随着间距的增大, 毛羽数减少, 这是因为间距较小时, 汇聚点以上的须条长度较短, 成纱时对纤维的控制差, 因而毛羽数多;当间距较大时, 加捻三角区对须条中的纤维控制增强, 毛羽数少。随着间距的增大, Sirofil复合纱的CV 值先减小, 而后又增大。这是由于间距增大时, 三角区增大, 须条和生丝张力均匀, 容易形成均匀的Sirofil复合纱, 但是, 间距过大会导致三角区长度过长, 而

26、使须条过分拉伸而恶化条干, 同时加捻三角区控制纤维能力不足, 因而须条间距过大有恶化条干的趋势。须条间距对于棉结、细节没有太大影响, 粗节随着间距的增大有减少趋势。对复合纱包覆性能的影响间距为0时, 生丝和涤纶长丝基本上都处于纱线内层, 棉纤维处于纱线的外层, 在摩擦力的作用下, 棉纤维极易滑移而使涤纶长丝和生丝“裸露”, 抗剥毛性能较差。当间距不为0时, 涤纶长丝处于纱线中间, 而生丝和棉纤维互包缠, 使纤维之间的抱合力增大, 在较强摩擦力的作用下, 也不容易产生滑移, 因而纱线整体的耐磨性提高。捻度的影响在其他工艺参数分别设置为涤纶长丝预加张力25 cN、生丝与须条间距10 mm、锭速10

27、 500 r /min、生丝预加张力15 cN 的条件下, 根据表2所示改变捻度,得到其捻度因素水平对复合纱性能的影响。捻度对复合纱强伸性能的影响随着捻度的增大, 复合纱的断裂强力先增大后减小, 增大到一定程度后又开始下降, 这与短纤纱的变化规律基本一致。加捻使生丝与棉纤维之间相互包缠,增加了短纤维与生丝之间、短纤维与短纤维以及短纤维与涤纶长丝之间的摩擦力, 从而在拉伸时具有较高的强力。捻度对复合纱抗剥毛性能的影响由表2可知, 随着捻度的增加, 纱的抗剥毛性能有明显的改善, 因为捻度的增加, 不但增加了生丝对须条的包缠次数, 而且也增大了生丝和须条的纺纱张力,使得两者的包缠力增大, 同时也会增

28、加汇聚点以上须条的捻度, 因此S irofil复合纱的抗剥毛次数增加。捻度对复合纱其他性能的影响由表2可知, 随着纱线捻度的增加, Siro fil复合纱的CV值逐渐下降, 这是因为在捻度较低时, 纱线加捻的力矩不足以克服两组分纺纱张力产生的阻捻力矩, 汇聚点以上须条过长, 条干容易恶化, 此时细节较多, 粗节也难以消除, 因此较大的捻度有助于改善纱线条干。3. 生产工艺特点和技术措施绿色短纤涤纶丝四组分赛络纺复合纱的生产随着人们生活水平的提高及环境可持续发展的需求，市场上出现了许多新型的绿色纤维如天丝、玉米纤维、等。这些纤维具有良好的吸湿、强伸等服用性能且可生物降解，能满足人们日常生活要求，

29、受到了越来越多人的关注。赛络纺（）作为一种复合纺纱技术能够充分发挥长丝和短纤的优点，为适应市场需求本文开发了棉聚乳酸莫代尔涤纶的四组分复合纱。原料选用棉纤维的主体长度，马克隆值，短绒率，束纤维强度，断裂伸长率；聚乳酸纤维的细度，长度，断裂强度，断裂伸长率；莫代尔纤维细度，断裂强度，断裂伸长率；涤纶长丝（），断裂强力为，断裂伸长率。聚乳酸纤维与莫代尔纤维在纺纱须进行抗静电处理，即用抗静电剂以雾点状均匀地喷洒到纤维层中再堆积，使抗静电剂均匀分布，达到纤维湿润、柔和的目的。棉纤维纺纱工艺采用成熟常规工艺。试样纺制设备改装在型细纱机牵伸装置的上方加装一个可控导丝轮，如图所示。涤纶长丝的预加张力通过圆盘

30、张力器进行调节，采用手持式型张力测试仪来精确控制张力值。工艺流程棉： 型抓棉机 混开棉机豪猪式开棉机给棉机单打手成卷机型梳棉机并条机（预并）型条卷机型精梳机；聚乳酸纤维莫代尔纤维：型抓棉机混开棉机 型梳针辊筒开棉机给棉机单打手成卷机型梳棉机并条机（预并）；精梳棉条聚乳酸莫代尔纤维混合条型并条机（三道）型粗纱机型细纱机。纺纱工艺及技术措施开清棉聚乳酸纤维及莫代尔纤维整齐度好、含杂少，开清棉工序应采用“短流程、多梳少打、少落、低转速”的工艺原则。为了尽量减少开清工序各机台的落棉，尽量降低打手转速，缩小尘棒或尘格间隔距，放大打手与尘棒或尘格间隔距。隔距主要参数见表，其他主要工艺参数：抓棉打手伸出肋条

31、的距离由原来的改为，抓棉打手的转速， 混开棉机打手转速，型梳针辊筒开棉机的打手转速，单打手成卷机的综合打手转速；棉纤维卷的干定量为，聚乳酸莫代尔纤维纤维混合卷的干定量为。梳棉梳棉工序对机械的稳定状态要求较高，在梳理化纤时采用“低速度、轻定量、少落少损、大隔距”的工艺原则。为了提高纤维转移率，针布易选用“尖、密”的专用金属针布。刺辊针布规格，锡林针布规格，活动盖板针布规格，道夫针布规格；这些针布的配合可防止化纤充塞针齿间和缠绕针面。纺化纤时梳棉机主要工艺参数为：生条干定量；刺辊转速，锡林转速，盖板速度，道夫转速；刺辊与给棉板的隔距，刺辊与锡林的隔距，锡林与活动盖板的隔距较纺棉时大选择、和，锡林与

32、道夫之间的隔距。棉纤维按照常规工艺进行梳理，最终获得棉纤维精梳条干定量。并条为了提高聚乳酸纤维纤维混合生条的伸直平行度，先进行预并，预并后将根化纤混合生条与根精梳棉条进行混并一道，再将混并条进行两次并条。并条工序应采用较大的罗拉隔距和罗拉加压以改善条干；牵伸偏大掌握以利于消除纤维弯钩；相对湿度要保持在左右。主要工艺参数见表。粗纱粗纱工序采用“大隔距、低速度、重加压、小后区牵伸”的工艺原则。由于聚乳酸纤维及莫代尔纤维表面比较光滑抱合性较差，易产生意外牵伸，同时为了使粗纱开车顺利及在细纱机上粗纱能顺利退绕；因此粗纱捻系数和卷绕密度需在保证细纱不出硬头的情况下适当偏大掌握。主要工艺参数为：罗拉隔距（

33、）×（）×（），钳口隔距 ，锭子速度，总牵伸倍数倍，后牵伸倍数倍，粗纱干定量，设计捻系数。棉/ 亚麻混纺纱生产工艺棉/ 亚麻( 7。/ 3。) 2 9.3t ex 混纺纱, 可用于织造高档T 恤衫、床上用品、高档袜子等织物, 产品风格独特在国内外具有较大市场潜力和发展前景。1 亚麻纤维的选择亚麻纤维选用亚麻厂的精梳落麻, 根据纺纱工艺要求长度进行开松、切断, 切段长度为7 o m m , 纤度为15.gd t e x , 麻粒为8 9 8 / 1 0 克。2 纺纱工艺流程A 0 0 2 A 0 0 6B A 0 3 4一A 0 3 6 B A 0 9 2 A A 0 7 6

34、 C A 1 8 6 C A 2 7 2 C A 2 7 2F A 4 5 6C A s l 3W 1 3 3 2M3 主要工艺参数一 开清棉 亚麻纤维含灰分达。20 m m 以下短绒占24 %, 因此实际混合时, 应增加亚麻纤维含量, 按棉/ 亚麻( 6 6 / 3 4) 重量比例上包; 成卷干重为4 1 5 9 / m , 为了提高除杂效率, 开清点尘棒隔距应偏大掌握; 为了解决A 1 86 C 棉网的破边问题, 应将A o 76 C 型成卷机尘笼后方斜板于左右侧各加厚cZ m, 使成卷宽度较标准缩减c4 m.3 2 梳棉生条干定量24.2 1 9 / s m, 采用紧隔距、强分梳、多落杂

35、, 后车肚采用低刀( 一s m m )、大角度( 10 0 ) 以增加落杂; 加大锡林与刺辊速比( 1 : 1.9 7) 有利于控制棉结的产生; 锡林至盖板隔距选用0.1 8、0.1 5、0.1 5、0.1 5、0.1 8m m, 小漏底进出口隔距为8 X 0.s m m。3 3 并条要注意防止绕胶辊、堵眼等问题, 工艺参数如表13 4 粗纱采取重定量( 干重为6.0 49 / l o m )、小牵伸( 牵伸倍数为7. 39 倍, 后区牵伸为1.15 倍)大捻系数(1 14.8 ), 罗拉握持距5 0.5 x 5 2.5m m。.3 5 细纱由于亚麻经切段仍含有超长纤维, 为解决橡皮纱问题,

36、故将中铁辊换成胶辊, 并在胶辊上开深0.s m m 的槽, 形成滑溜牵伸; 总牵伸倍数为23.57 , 后区牵伸倍数为1.30, 捻系数为3 94,罗拉中心距为4 x 51 m m。4 产品质最水平经过两个月的批量生产和测试, 棉/ 亚麻( 7 。/ 3 0 ) 2 9.3 t ex 混纺纱质量水平如表2。用毛棉混纺纱制成的针织产品, 因毛纤维的特性, 而具有弹性好、手感丰满、吸湿能力强、保暖性好等优点, 是制作春秋季提花针织T 恤等服装的理想面料。目前, 此类产品在东南亚市场上倍受青睐,并有着广阔的市场前景。本文就W/ JC 50/50 , 21tex 混纺纱试纺的工艺流程、主要工艺参数及生

37、产过程中遇到的主要问题进行探讨。1 原料选配1.1 毛纤维的选配W/JC 50/50 , 21tex 纱, 选用纤维品质为15.625tex (64 公支) 的毛条, 经过自制的牵切机, 拉切成纤维主体长度为40mm 的毛条;干定量为27.9g/5m , 实际回潮为13.25%。1.2 棉纤维的选配棉纤维的选用可参照JC32S 配棉。我们在试纺时选用的棉纤维规格为:品级2.21, 主体长度29.58mm , 含水10.1 %, 含杂2.1%, 纤维品质0.178tex (5585 公支), 16mm 以下短线13.6%, 10mm 以下短绒6.8%。2 工艺流程毛和棉混纺一般可选择两种混和方法

38、:第一种方法是在开清棉阶段进行混和, 第二种方法是在并条机上进行混和。因为我们选用的是毛条, 所以采用第二种方法。工艺流程如下:3 主要工艺参数在精梳棉条的加工过程中, 各工序的工艺参数选择与同号的精梳纯棉针织用纱相同, 在此恕不赘述。下面重点探讨毛和棉混合后各工序的工艺参数。3.1 并条3.1.1混纺时条子定量的确定毛棉混纺在并条工序应用一混二并的工艺原则。为了保证毛棉混纺时正确的混纺比, 在毛条牵切时, 有意控制毛条的干定量为27.0g/ 5m, 精梳棉条的干定量为20.25g/ 5m。用3 根毛条和4 根棉条在并条机上进行混和, 以达到正确的W/ JC 50/ 50 的混纺比例。3.1.

39、2并合数、牵伸倍数、牵伸分配并条的头道采用7 根并合(3 根毛条, 4 根棉条);牵伸倍数应偏大选择, 有利纤维的伸直平行, 选用的牵伸倍数为8.8 倍。二道采用8 根并合, 使两种纤维能充分混合均匀, 牵伸倍数为8.5 倍。末道并条采用7 根并合, 其牵伸倍数应比前两道减小, 以确保较理想的条干均匀度, 我们选用的牵伸倍数为8.07 倍。熟条的定量应偏轻掌握, 以减少后道工序的牵伸负担, 所以我们选用15.0g/5m 。头道、二道、三道前区集束罗拉至压辊的张力牵伸比纺棉时(1.013) 要大, 选用1.025 倍。如张力牵伸小, 因条子较蓬松, 会出现涌头现象, 影响成条。喇叭口口径也要偏大

40、掌握选用5.0mm (纺棉时一般为3.0mm)。3.1.3罗拉隔距纺中等长度原棉时(手扯长度27mm, 品质长度30mm 左右), 主牵伸区的罗拉隔距为4 6mm , 后区隔距8 11mm 。因毛、棉混纺时, 由于棉经过精梳, 毛纤维的主体长度为40mm, 所以在选取隔距时, 参照涤/ 棉混纺纱, 选用15mm ×25mm 。3.2 粗纱粗纱机采用A456E 型, 粗纱号数为420tex , 总牵伸倍数为6.87。在总牵伸倍数不大的情况下, 后区选用较小的牵伸倍数以充分发挥皮圈牵伸控制纤维的能力。因此, 我们在后区选用1.152, 前区选用5.96。罗拉隔距偏大掌握, 选用27mm&

41、#215;33mm 。粗纱捻系数考虑到毛纤维刚性好, 与棉纤维抱合力稍差,选用80。3.3 细纱在细纱工艺, 为确保较理想的条干均匀度, 我们选用了较小的后区牵伸。试纺时选用1.25 倍, 总牵伸为22.25 倍, 皮圈钳口隔距为3.5mm , 罗拉隔距选用20mm ×32mm , 细纱捻系数选用320。3.4 自动络筒机为进一步提高纱线质量, 对自动络筒机我们选用ESPERO-M 型, 并配备Uster 电子清纱器。有关参数如下:DS (短粗直径):+160%;LS (短粗长度):2cmDL (长粗直径):+45%;LL (长粗长度):30cmD (长细直径):-30%;L (长细

42、长度):40cm4 成纱质量经检测, W/JC 50/50 , 21tex 纱的成纱质量见附表。5 生产中存在的问题与解决办法5.1 静电在棉纺车间纺制毛棉混纺纱, 因上机回潮率达不到要求, 毛纤维非常蓬松, 因而会出现粘缠机件的现象。解决办法是:在纺纱过程中可适当地添加油剂(如平平加O), 抑制正电荷, 减少蓬松度;上机回潮率最好控制在15%以上。5.2 条干水平从成纱质量可以看出, W/ JC 50/50 , 21tex 纱的乌斯特条干CV 值偏大, 而波谱图良好, 没有明显的机械不匀或牵伸不匀。据此分析造成乌斯特条干CV 值偏大的主要原因是随机不匀较大, 与原料组成有关。由于棉纤维与毛纤

43、维长度差异大, 因而建议在纺类似纱线时应适当提高棉纤维的等级。此外, 并条、粗纱、细纱工序应采用轻定量、小牵伸倍数, 尽可能减少由此造成的牵伸不匀。5.3 温湿度毛纤维纺纱要求有较高的相对湿度。整个纺纱过程车间的相对湿度最好能保持在70%以上, 并保证纤维处于放湿状态。因此从前到后车间的相对湿度应逐渐减小。同时尽量缩短同一批毛条的生产时间,如放置时间过长, 应将毛条盖好, 防止水分和油剂挥发。粘麻混纺纱生产工艺一原料的选择东北地区亚麻资源丰富, 纤维品质好, 发挥地区优势, 合理利用好亚麻纤维, 开发更多更好的亚麻混纺产品, 意义重大。1 9 9 3 年初, 我们利用棉纺设备, 开发干纺粘麻混

44、纺纱产品。由于亚麻纤维刚硬, 无天然卷曲, 抗扭力大, 卷绕性差,所以纺纱时纤维间抱合力小, 易滑脱。通常高支亚麻纱都采用湿法纺纱。干纺高支粘麻混纺纱相对来说, 生产工艺技术难度大, 成品质量难以控制。为了有效地利用亚麻纤维, 我们根据它的自身结构特点, 采用了粘麻混纺。这样既保留了两种纤维的良好服用性能和外观光洁挺括的效果, 又起到了扬长避短, 提高纺纱性能之目的。粘胶纤维湿态强力差, 可亚麻纤维湿态强力大;亚麻纤维成纱条干均匀度差, 而粘胶纤维具有良好的可纺性。利用现有的棉纺设备, 生产粘麻混纺产品, 原料的品质选择十分关键。我们采用的亚麻性能指标如表l 。对粘胶纤维的选择, 一般说来,

45、生产小特数的细纱常采用较细纤维, 但是纤维过细则容易导致断裂或缠结, 造成加工困难。为了使粘麻混纺纱中的纤维分布合理化, 保证纱线中的纤维根数, 提高成纱强力和条干均匀度, 减少纱线表面毛羽, 满足粘麻混纺纱生产工艺要求, 必须对粘胶纤维提出严格要求, 每批投料都要进行质量检验, 以确保生产工艺的可靠性和产品质量的稳定性。我们选用的粘胶纤维的性能指标如表2 所示我们是利用棉纺设备生产粘麻混纺5.5特纱, 所以, 必须首先对现有的棉纺设备进行部分技术改造, 以满足粘麻混纺纱生产工艺的要求, 确保产品质量的稳定性。同时, 所采用的生产工艺与原棉纺生产工艺也不尽相同。工艺流程: L A o 03 型

46、开清棉联合机 A 1 86型梳棉机 A 2 72 型并条机(2 3 道) A 4 5 B3型粗纱机 A 5 12 型细纱机粘麻混纺纱的生产技术关键就是要很好地解决亚麻纤维的可纺性, 提高成纱质量。因亚麻纤维松散、平滑、粗硬, 且无天然卷曲, 麻皮杂质多, 纺成粗纱条干差, 导致细纱断头率高, 品质指标低。因此, 生产工艺参数及工艺条件的确定至关重要。我们的具体做法如下:清梳工艺总的原则是加强梳理, 充分开松混和。小隔距, 重加压, 低车速。由于亚麻纤维刚性大, 刺辊的作用强烈, 所以在保证一定的刺辊梳理度的前提下, 刺辊速度不宜过高, 以减少对亚麻纤维的损伤, 降低短绒率。通过实践摸索, 我们

47、认为刺辊转速以9 5 0 一l o s o r /m in 为宜。给棉罗拉加压宜适当加重一些。锡林盖板区是纤维的自由梳理区, 纤维在针齿间要经过反复梳理, 因此隔距控制十分关键。我们选用的锡林盖板隔距为: 2 0、9s、s、9 ,比梳棉和纯粘胶梳理隔距略小, 使针齿刺人纤维层深, 接触的纤维多且长, 保证了梳理力, 提高纤维梳理分离度。道夫速度偏低控制在14 1 6 r / m ni, 如过快则成网质量差, 三道并条( 纺纯粘胶二道) 工艺采用低速度。由于亚麻纤维长度差异大, 短绒率较高45 5 %, 纤维自身抱合力差, 所以前罗拉速度不能太快, 一般应控制在1 2 0 0一1 2 5 0 r

48、 / m i n 。罗拉加压比纺纯棉纱应增加20 30 % 以便增大摩擦力界, 保证牵伸过程中对浮游纤维的控制。粘麻混纺纤维质量差异较大, 直接影响条干均匀度, 因此, 应尽量使纤维伸直平行, 这样, 在并条牵伸分配上, 头并大牵伸, 末并小牵伸。在单台牵伸分配上, 要突出主牵伸区的作用。为了更加有效地控制纤维运动,罗拉隔距应前区小, 后区大, 牵伸倍数和隔距调整时, 要在重加压的基上进行变动, 以确保对纤维的有效握持。由于粘麻混纺纱纤维间抱合力差, 为保证成纱强力, 我们选用较大的粗纱捻系数, 一般掌握在1 23 1 29, 但粗纱捻系数也不能过大, 否则细纱工序会出现牵伸不开现象, 产生橡

49、皮纱。在生产过程中, 粘麻混纺纱的橡皮纱较多, 其主要原因是纤维整齐度差, 为了尽量减少橡皮纱的产生, 适应牵伸区中牵伸力的增加, 所以前罗拉必须采用重加压工艺。我们一般把前罗拉加压到150 N /双锭以上, 而且要定期检查, 加强维修, 保证工艺上车。同时, 考虑适当增大皮圈钳口的握持力, 隔距块要比纺棉时偏小掌握。由于生产工艺上采取了一系列技术措施, 细纱断头率明显下降, 开始试制时断头率在180 根/ 千锭时, 后来逐渐稳定在75 一80 根/ 千锭时以内。我们生产的出口粘麻混纺纱产品质量见表3。4. 细纱工艺特点和技术关键传统棉纺细纱工序是纺纱的最后工序,也是主要的工序。细纱工艺技术路

50、线是否合理, 对纺纱的产量、质量、效益等起着重要的作用。建国以来, 我国细纱工艺技术得到了很大的发展, 牵伸装置从简单三罗拉、重锤加压, 发展到双短皮圈、杠杆加压, 长短皮圈、摇架加压。牵伸型式从50 年代日东式、综合式、1 2 9 1一1 2 9 3 系列发展到6 5型A 5 1 2、A 5 1 3系列, 直到目前的F A S O Z、50 3 系列。随着化纤工业的发展, 产生了A 5 13 M 中长系列, 基本上实现了长短纤维系列化。细纱的纺纱速度从50 年代的20 m / 左右发展到目前的40 m /S , 锭子最高速度可达1 8 0 0 r / m 泣以上,纺纱单产水平和锭速在国际上处

51、于领先地位。回顾细纱工艺技术的发展, 既有成功的经验, 也有值得吸取的教训。19 5 6年鉴定的综合式大牵伸, 由于缺乏科学的分析, 产品质量较差, A 5 63 型超大牵伸走弯路。在片面追求速度的思想指导下, 一度不讲经济效益, 只求高产高速, 造成车速过高, 牵伸倍数过大, 产品质量下降, 断头增多, 效率降低。近年来, 随着改革开放, 引进了具有先进水平的国外细纱机。我国细纱工艺技术与其相比, 差距甚大。为此, 必须结合国情,研究探讨合理的细纱工艺技术路线, 为细纱工艺技术的发展提供方向。( 一) 关于细纱牵伸型式问题目前有的牵伸工艺路线是采用后区牵伸缩小, 将牵伸倍数基本上集中于前区。

52、这种牵伸工艺已为国内绝大多数纺织厂采用, 瑞士立达G S l/ 细纱机上所用的也是这种工艺,经国内多数厂生产检验, 证实了这是一种较好的牵伸工艺模式。近年来, 国内根据引进设备, 小量采用V 型牵伸, 其特点在于可以得到较大的后区牵伸和较大的细纱总牵伸。这种型式的牵伸由于其后区为曲线牵伸, 故须条在两钳口之间的接触长度可以达到其总长的42 % 左右。经过生产实践的考验, 也显示出对成纱质量有其优越性, 目前已有福建三明、江苏丹阳的棉纺厂和上棉二十八厂、六厂等应用。根据上棉六厂的试验, 应用V 型牵伸纺40 英支涤棉纱, 总牵伸为38 39 倍, 后牵伸为1.31一1.6 3倍时, 乌斯特条干C

53、 犷% 可达到15.5% 以下, 纺45 英支涤棉纱, 后区牵伸加大至1.97倍, 总牵伸达到53 倍时, 乌斯特条干C V %可保持在1 5.5% 左右。但经中国纺大及上棉二十八厂试验, 认为即使采用V 型牵伸, 后区牵伸增大后, 乌斯特条干C 厂% 也会上升。我们认为, 在当前所用的几种牵伸型式中,应该肯定V 型牵伸对成纱条干质量的提高有较明显的好处, 是今后值得推荐扩大应用的牵伸型式。( 二) 关于改善牵伸工艺适应性今后发展细纱机对不同品种的适应能力必须增强, 如过去一般细纱机仅适用于纺3 8 51 m m 长度的纤维, 纺65 m m 时要用5 1 3一M 型, 牵伸工艺通用性较差。我

54、们认为国外的情况可作为我们今后发展的借鉴, 今后我们的牵伸摇架应是棉与中长纤维牵伸工艺通用的长摇架, 配以不同尺寸的上销, 如现在正在研制已经通过生产鉴定的S Y J Z二1 5 。摇架, 可以适纺3 ; 65 m m 长度纤维或其他较大范围纤维长度, 使牵伸工艺的适应性能够改善, 这是应该在牵伸工艺中加以.肯定的一个问题。( 三) 关于加压型式问题关于加压型式方面, 按压力性质及使用情况, 先后有过重力加( 重锤) , 磁性加压, 再迸一步发展至弹簧加压以及最新的流体( 气体) 加压。由于工艺的发展, 大铁辊及重锤杠杆等已不能适应牵伸发展需要。现在广泛采f)J 的弹簧加压以及近期内由引进消化

55、吸收的气动加压, 在技术上的选择尚在相持阶段。弹簧加压有结构轻巧、惯性小、吸震、产生较大压力、不受罗拉座倾角的影响、工艺适应性强等优点, 但缺点是制造工艺要求高。根据我国国情, 弹簧要求达到相互差异小, 使用寿命长( 压力“ 衰退” 现象的出现迟) 等尚存在一定困难, 所以今后有可能部分被气动加压所代替。但气动加压也有对部件加工精度要求高、管路多、维护困难、容易产生锭间压力差异等我国国情所不能适应的问题。我们认为在今后相当长的一段时间内, 弹簧摇架加压应该是我国细纱工序所采用的一种肯定的型式, 其中弹簧质量必须要进一步研究提高, 应该尽快使之达到国外先进水平。对于国内气动加压目前所存在的一些问

56、题, 也应尽快研究解决, 以便在国内能够进一步扩大推广应用。( 四) 关于皮辊问题对于成纱质量来讲, 细纱机皮辊也是一关键性的部件, 长期以来为了提高质量需要达到稳握持, 所以, 一直采用重加压配以硬度较高的皮辊。现在随着引进设备的元件及工艺的影响, 已经有进一步改进的可能。稳握持对成纱质量有利, 但由于需加重压, 对用电及牵伸机构部分物料的使用寿命会带来不利影响。近年根据上海及有关地区的试验证实, 应用低硬度( 由原来的邵氏85 减至6 5)的8 49 皮辊, 表面涂以R C 一1 A L 涂料, 能够在减轻加压的条件下纺出与重加压时同样均匀的细纱。根据试验, 在A s l3 细纱机上纺13 号涤棉纱时, 用软皮辊1 2k g / 双锭加压时所纺得纱的条干C 厂%为1 5.51 % , 用硬皮辊1 6 k g /双锭加压时所纺得纱的条干C 犷% 为1 5.58 % , 二者基本接近, 即用低硬度( 邵氏“ “