基础毛巾知识毛巾类家用纺织品的设计与生产.doc
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1、毛巾类家用纺织品的设计与生产第二篇 纱线准备 (30000字)纱线准备是毛巾织造的基础,它包括棉纺、整经、浆纱及其辅助工序,每一道工序的质量好坏,对受到上一工序质量的间接影响。而织造工序质量的好坏和生产效率的高低,在很大程度上是准备工序质量问题的叠加和综合反映。因此,纱线准备是整个毛巾坯布生产的基础,必须对它足够的重视。第一章、纱线第一节、纱线的基本知识纱线是由纤维组成,并利用一定纺纱方法(例如环锭纺、气流纺等)使纤维排列、加捻或并合形成的连续的细长物体。这里的纤维可以是天然纤维,也可以是化学纤维或者其混合物。而毛巾产品一般用棉纤维为原料,近几年,随着科技的发展,一些具有优异性能的化学纤维也逐
2、步步入毛巾领域,形成了纯棉纱和以棉纤维为主要原料的混纺纱并驾齐驱的局面。而纯棉纱也逐步摆脱细绒棉和普梳纱一统天下的局面,逐步向长绒棉、精梳纱、丝光纱等高档产品方向发展。一、纱线的分类 纱线按不同的方法可以分成不同的类别,我们根据毛巾的特点,只介绍一下两种分类方式。1.按纱线作用分 在毛巾生产中,我们按照纱线在织造中的作用分为地经纱、毛经纱和纬纱。地经纱和纬纱主要用于织造毛巾的基布,起固定和支撑毛圈的作用,毛经纱主要用于产生毛巾的毛圈。 2.按外形结构分 毛巾用纤维一般由较短的纤维组成,它按结构特征分可以分为单纱和股线,在毛巾产品中,由单纱形成的毛圈和由股线形成的产品在手感、风格等方面有较大的差
3、别。二、纱线常用参数在毛巾生产中,纱线的性质常用细度、捻度和强度来阐述,它们是生产中常用的工艺参数,也是纱线质量控制的重要方面。纱线实际质量偏离标准值的大小,直接决定棉纺和织布质量的好坏和生产效率的高低。一)、纱线的细度纺织用纱线截面不规则、表面存在许多毛羽,自身柔软且容易变形,在实际生产中无法对其直径或截面面积做出有效的、精确的测量,因此,在实际应用中,它的细度用特定长度的重量数来表示,这个重量数与纱线的截面积成一定的比例。具体是:1. 特克斯(Tex) 它指1000m长的纱线在公定回潮率时的重量(克)。在我国,特克斯用于表示棉纱线、棉型化纤的纯纺和混纺,我们通常称为号数。在相同的环境条件下
4、,纱线越粗,特数越大。股线的特数以组成股线的单纱的公称特数乘以股数表示,如32合股表示为32x2tex。如果股线中的单纱重量不一致,股线的特数以单纱的特数相加来表示。如12+14tex。2. 英制支数(Ne) 它指在公定回潮率9.89%时,一磅重的棉纱线所具有的长度是840码的多少倍。这个参数在目前的国家标准中已经取消,但是在许多毛巾生产企业中仍然被广泛采用。在相同的环境条件下,纱线越细,支数越大。3. 公制支数(Nm) 它指在公定回潮率下,一克重的棉纱线所具有的长度的米数。目前,公制支数主要表示我国毛纺纱和毛型化纤的纯纺、混纺纱的粗细。棉纺厂表示棉纤维的粗细也用这个参数。在相同的环境条件下,
5、纱线越细,支数越大。股线的公制支数,以组成股线的单纱的公称特数除以股数表示,如32/2 Nm。如果股线中的单纱重量不一致,则把单纱的支数并列,并用斜线分开来表示。如26/52。4.纤度(旦) 它指在公定回潮率下,9000m长的纱线或纤维的重量克数。它通常用来表示化学纤维和蚕丝的细度。纱线或纤维越粗,旦数越大。5.细度指标之间的相互关系1)特数Ntex与英制支数Ne Ntex = C / Ne 上式中C为换算常数,它随纱线的公定回潮率变化,毛巾常用纱线数值如下表:纱线种类干量混比英制公定回潮率(%)特数公定回潮率(%)换算常数C棉纯化纤涤棉10010065/359.89公定回潮率3.78.5公定
6、回潮率3.2583590.5588 2)英制支数Ne与公制支数Nm当公定回潮率相同时, Ne = 0.5905Nm当公定回潮率不同时, 对于纯棉纱线来说,Ne = 0.583Nm (英制回潮率9.89%,特数制回潮率8.5%)3)特数Ntex与公制支数Nm Ntex = 1000/Nm4)特数Ntex与旦数Nden Nden = 9 x Ntex二)、纱线的捻度指标常用的纱线捻度指标主要是捻度和捻系数。1. 捻度 它指单位长度内的捻回数。棉纱线或棉型化纤纱的特克斯制捻度指10cm长度的纱线内拥有的捻回数;英制支数制捻度指1英寸长度的纱线内拥有的捻回数。在实际生产中,捻回分S捻和Z捻,一般情况下
7、,单纱的捻回为S捻,而股线的捻回为Z捻。股线捻回的表示方法为,第一个字母表示单纱的捻向,第二个字母表示股线的捻向.2. 捻系数 在实际生产和工艺设计中,为了表示不同纱线之间的加捻程度,人们使用了捻系数的概念,它的大小决定于纱线的体积重量和捻角(即纱的表层纤维与纱线中心轴的倾斜角)。纱线捻系数的大小,主要由原料的性质和纱线的用途决定。为了使纱线获得所需要的强度,用细长纤维纺纱时,纱的捻系数可以适当偏小,反之,捻系数应当偏大。毛巾产品的地经纱需要较高的强度,捻系数应当大些,而纬纱和毛经纱用纱,一般要求柔软而富有弹性,因此捻系数应当小一点。但是在实际生产中,所采用的捻系数根据纱支和实际用途不同,通过
8、查表得到。三)纱线的强力指标纱线的强力指标主要是纱线的强力和强度。纱线的强力是指拉断单根纱线所需要的力,它的单位是牛顿(N),强力是考核纱线品质的指标之一。单纱强力的大小,不仅与纱线本身的强弱有关,而且与纱线的粗细由很大的关系。而在实际生产运用中,为了便于不同粗细纱线之间的比较,我们常采用单纱断裂强度(或称之为单纱相对强度)来表示,它等于单纱强度与纱线特数的比值,单位是cN/Tex。公式是: L = P/Ntex第二节 纱线的品质要求纱线的质量对毛巾产品表面效果的影响不如平布明显,但并不表明这种影响是不存在的,特别是纱线条干、捻度等指标,如果这些数值变化较大,在织造或后处理时,毛圈的粗细、扭向
9、就会产生不一致,使毛巾表面产生露底、色差等疵点。在毛巾生产中,纱线质量对毛巾的另一个影响就表现在织造工序,纱线质量的好坏和强力的高低,往往直接决定着织造工序断头的多少和织机效率的高低。因此,有必要对它做专门的分析。 一、织造过程中纱线所承受的作用1. 织造过程中地经纱所承受的作用 我们都知道,在形成梭口的过程中,地经纱承受的张力最大,它所承受的张力是上机张力和织机运动时产生的动态张力的叠加,它的数值随着开口运动成周期性的变化。在织机打纬即将结束和梭口满开时,纱线所承受的张力会产生两个峰值,这两个峰值的大小对经纱的断头产生较大的影响。除此之外,经纱从后梁到与纬纱交织离开织口的这一段时间内,随着开
10、口运动的不断进行,经纱除了受到反复的拉伸作用而产生蠕变外,还要与钢筘、综丝眼、后梁等织机部件的反复摩擦,同时经纱之间也存在粘连和摩擦。这些作用的反复出现,对经纱的磨损产生重要的影响。在现在运行的各种织机中,有梭织机虽然在织造过程中梭口高度大,经纱张力波动较大,但是由于织机速度低,所以对经纱影响相对较小;而无梭织机虽然在织造过程中梭口高度相对较低,经纱张力波动较小,但是由于织机速度高,经纱张力变化的频率远大于有梭织机,同时考虑到梭口情晰度,所以上机张力应大于有梭织机。 2. 织造过程中纬纱所承受的作用 上面说过,经纱在织机运行过程中,承受的张力变化是周期性的反复变化,而纬纱承受的是一次性变化。在
11、引纬过程中,纬纱张力的峰值出现在纬纱(梭子)加速和制动的过程中。有梭织机引纬时纬纱张力的变化与梭子飞行时速度变化、加速度大小、梭腔结构、纡子退绕气圈控制等有关;而无梭织机纬纱张力的变化与纬纱飞行时速度变化、加速度大小等有关系。在我们常见的织机中,有梭织机和剑杆织机的纬纱张力峰值相对较小,而喷气织机的纬纱张力峰值相对较大。由于引纬过程中纬纱和导纬部件的摩擦不是反复进行的,因此它对织机工艺不会产生很大的影响。二、毛巾对纱线质量的要求 根据以上分析,要保证织造工序有序、高效的运行,我们对纱线质量提出以下要求。1. 对纱线强度的要求合适的纱线强度时保证织造顺利进行的必要条件,纱线强度的大小应满足织造过
12、程对经、纬纱断头的要求。因为经纬向断头的多少,直接影响织机的效率,对于毛巾织机而言,经纱断头对织机效率的影响要大于纬纱,因为,一般情况下,同样处理一次断头,经纱消耗的时间远远大于纬纱消耗的时间。但是,无论是经向断头停车还是纬向断头,频繁的停车使织机产生“停车档” 的机会增加,这种情况,国产织机尤为明显,无梭织机虽然有先进的电子控制,但是也只是减少这类问题对质量影响的程度。在我们正常的生产中,经纬纱断头往往是产生各类疵点的根本原因。国内外许多研究表明:要保证织机织造的顺利进行,织机上纱线峰值负载应小于纱线平均强力的25%。在生产实践中,我们通过大量的实验数据和现场观察可以知道:在织机上产生的许多
13、纱线断头,是由于纱线中的“强力弱环”造成的,因此我们对纱线强度的要求不仅仅是观察它的断裂强力指标,同时应注意纱线强力分布的离散性指标,即强力CV值,从许多方面上看,CV值对纱线断头的影响往往比强力更严重。因此,应根据原纱断裂强度数值,确定纱线断裂强度下限的控制范围。在很多时候,这个控制范围是根据织机实际状况,并通过较长时间的观察和数据积累得来的。2. 对纱线品质的要求纱线在纺纱过程中,会出现一定的粗节、细节、弱捻、棉结等疵点,这些疵点不但会影响纱线和织物的外观和质量,而且由于弱捻、粗细节等问题会在织造过程中产生断头,影响织机的效率。同时,在纺纱过程中,棉结、杂质、飞花等会附着在纱线上,引起纱线
14、之间相互纠缠,造成开口不清,这对喷气织机尤其重要。某企业用纱质量标准 品种项目原纱指标重量不匀率(%)单纱强力(cN)最小单强(cN)五单强CV值(%)捻度(捻/10cm)条干CV值(%)乌斯特疵点细节(-50%)/个粗节(+50%)/个棉结(+200%)/个10万米纱疵数一般而言,条干CV值处于乌斯特统计75%水平线以上时,各工序断头多、效率下降、布面质量严重恶化。其纱线条干CV值必须在2001年乌斯特统计值50%的限度线以下才能接受,掌握在25%水平线为好。同时纱线均匀度的变化是随机分布的,如在频谱图中显示出明显的“烟囱”,就会对无梭织机的生产产生巨大影响。纱线中的细、粗节、棉节数值也必须
15、处于乌斯特统计50%或25%水平。3. 对纱线毛羽的要求毛羽的一般定义是:从单位长度的纱或单位面积织物上突出的、可移动的纤维或纤维圈。毛羽长度是指从突出纤维顶端到纱线轴线的垂直距离。1989年乌斯特统计中推出了毛羽指数分类水平线要求,并把它作为评价毛羽的标志。纱线中毛羽的多少对经纱在织造时的粘连与缠绞产生很大的影响。毛羽多,经纱纠缠严重,就会造成开口不清,使织机经纬向断头增多;过长的毛羽还会影响经纱正常上浆,导致浆纱后干分纱困难,影响浆膜完整,造成分绞和织造过程中落物增多;无梭织机(特别是喷气织机),由于开口小,速度快,因此织造时,应尽量降低毛羽指数,尤其要控制3mm以上的毛羽数量。另一方面,
16、由于毛经张力相对较小,较长的毛羽还会使毛经之间纠缠加剧,使毛圈表面产生凹毛等疵点;同时,在毛巾织物中,毛圈大量浮现于地布的表面,没有纬纱与之产生交织,因此毛圈表面的毛羽很容易在染色处理过程中,因为摩擦等原因形成毛球,粘连于毛巾表面,影响产品外观。因此,减少和控制毛羽的产生和长度,对于整个毛巾生产而言,是十分必要的。第二章、络筒络筒工序一般位于毛巾生产厂家的纺部,属于棉纺最终的成品加工环节,但在实际生产中,因为它的质量好坏对后道准备工序和织造产生重要的影响,所以把它作为织前准备第一道工序。络筒的作用是将管纱卷绕成筒纱或将生产中小的筒子尾纱倒成适当体积的大筒子纱,并在工作中清除部分纱线疵点。总体而
17、言,络筒工序的任务是;1. 将小容量的卷装卷绕成密度适宜、张力均匀、成型良好的大卷装;2. 在不损伤纱线物理机械特性的情况下,尽可能的除去纱线上的疵点和杂质;在完成上述任务的同时,络筒工序还应保证接头的质量,即接头必须牢靠,结头大小适宜,纱尾不能过长。在现代纺织生产中,络筒的接头一般是通过空气捻结器处理成无接头纱,以适应无梭织机和坯布质量的需要。第一节、工艺流程及参数配置一、工艺路线纱线在络筒工序上由小卷装变成大卷装的过程是在络筒机上完成的,而所有的络筒机都具有相似的配置。一般而言,纱线在络筒机上的工艺路线是:纱线从管纱(或小筒纱)上退绕下来,经过气圈破裂器、导纱装置、张力装置、清纱器及槽筒,
18、最后卷绕在筒子上。纱线在行进的过程中,上述部件对络筒机的速度、机台效率、纱线质量都会产生一定的影响。二、参数设置在络筒工序中,络筒速度、络筒张力、导纱距离、卷绕密度对纱线的条干、强力、毛羽的变化都有一定的影响,但是,在纱支和设备比较固定的情况下,导纱距离、卷绕密度等对纱线的影响较小,因此,这里不对它们作详细的论述。一)络筒工艺参数对条干的影响1. 络筒速度络筒速度的大小,对纱线的质量产生一定的影响,当选择的速度适当时,纱线的粗细节、棉结等略有下降,反之,如果选择的速度偏大,则各种纱疵会随之增加。这是因为:1)在筒子成型过程中,退绕下来的纱线与气圈破裂器、清纱器、探纱器、张力装置以及槽筒接触时,
19、都会产生摩擦,这种摩擦使带有纱疵的纱线高速通过时产生张力波动,这种波动对纱线产生不利的影响。 2)圆锥形筒子大、小端线速度不一致,容易使纱线卷绕张力产生差异,这种差异对纱线条干会产生必然的影响。3) 由于清纱器灵敏度的限制,过高的络纱速度会引起电子清纱器误切率、漏切率增加,正切率和清纱效率下降。4)在络纱张力作用下,纱线会产生一定的变形和伸长,过高的速度,会加剧这种变化,同时会产生新的棉结、细节等纱疵,使纱线条干发生恶化。 因此,为改善纱线条干,应根据纱支状况选择适当络纱速度。2. 络纱张力在一定范围内,络纱张力越大,纱线条干均匀度越差,粗、细节也会随之增长。因此在进行实际工艺设计时,在不影响
20、卷装成型的前提下,张力以尽量偏小掌握。二)络筒工艺参数对纱线强力的影响生产实践表明,经过络筒工序后,由于纱线与机件的摩擦作用和络筒张力对纱线牵伸的影响,纱线平均断裂强力下降。1. 络纱速度对纱线强力的影响络纱速度对纱线强力的影响不如络纱张力对其影响明显。我们知道,在络筒生产过程中,一定的络筒张力是保证生产顺利进行所必需的,因此,当速度在一个较低的范围时,随着速度的增加,张力的逐步增大,张力波动却随之减少,这个过程有利于生产过程中消除原纱强力弱环,减少强力不匀。当速度增加到一定值时,如果速度进一步提高,会造成络筒张力超过合理的范围,造成纱线塑性变形量增加,摩擦增大,强力值下降,最终导致强力不匀率
21、,即CV值增加。2. 络纱张力对纱线强力、强力CV值的影响在生产中,络筒张力的增加,使纱线粗、细节、棉结也随之增长,粗、细节出现的频率的增加,这种变化无疑会使强力CV之也升高。三)络筒工艺参数对纱线毛羽的影响试验研究表明,在织前准备的过程中,络纱是造成纱线毛羽增加的主要工序。在络筒的几个工艺参数中,络纱速度对纱线毛羽影响十分明显。这是因为:速度越高,气圈回转角速度越大,由此造成的离心力也越大,纱线与设备部件之间的摩擦和撞击也越厉害,同时摩擦产生的静电又会使纱线表层的纤维被离心力和摩擦力拉出纱体,形成新的毛羽。因此,在络筒工序控制必须控制适当的速度,以减少毛羽产生的几率。四)参数设置1. 速度
22、络筒的速度除了要考虑上述影响以外,还应根据纱支、挡车工的看台能力及设备的机械性能和配置等因素综合考虑,但是最终的目的是保证良好的质量和最高的生产效率。一般而言,国产1332MD通常的工艺速度为500-750m/min,国外自动络统计,如日本村田、意大利萨维奥等,工艺速度为1000m/min。2.络筒张力 络筒张力的设置与调节应根据原纱质量、纱支、络筒速度等考虑,并要保持纱线的弹性。目前在生产中,我们选择的络筒张力一般不超过纱线平均断裂强力的15%。3.筒子卷绕密度 筒子的卷绕密度受络纱张力、纱圈交叉角、纤维种类和筒子与槽筒之间压力大小的影响,它对筒子的容纱量和是否能顺利退绕有很大关系。在毛巾生
23、产中,10s21s纱线的卷绕密度一般为0.340.39g/cm3,而合股纱的卷绕密度一般比单纱增加15%左右。第二节 质量控制和问题分析络筒质量的好坏与后道工序的质量和效率有较大的关系,特别是随着新型整经设备和无梭织机在许多厂家的运用,对络筒的质量提出了更高的要求。例如纱线上的粗细节、棉结、杂质等疵点不仅会影响纱线的质量,还影响后道工序的效率,特别是新型织机,细节的多少往往意味着断头的多少,而粗节、棉结使纱线不容易通过经停片、综丝、筘齿,使纱线产生断头或开口不清,这些疵点都严重的影响了织机的效率。因此络筒质量的稳定和提高是后道工序效率和质量的基础,络筒工序必须保证尽可能的除去各种有害疵点。一、
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