弹力纱特点及工艺设计.doc

学 号：201421803054 “纱线设计”大作业（学生姓名：张林昊 学 院：轻工与纺织学院系 别：纺织工程系专 业：纺织工程班 级：纺织14-1授课教师：王利平二 一 六 年 十一月（2016-2017学年第一学期）弹力纱的特点及工艺设计1.特点：弹力纱纤维具有类似弹簧般的外观形状，织物经染整定型处理后，更增加自发卷缩的弹性特性(Self Crimp)，赋予织物良好伸缩弹性、弹性回复率佳及蓬松感。具有低温可染的特性，可与Cotton、Acetate等天然纤维交织使用，或用于Hard core包纱等用途。染整后纤维具自然翻转现象使织物表面呈现自然粗细的外观色调，适用于针织、梭织等织物组织。高模量的弹力纤维有许多其他纤维所不具备的优点, 当纺织产品中含有一定比例的弹力纤维时, 服用性能显著改进。弹力纤维的高伸长特性是其他纤维及橡胶系列产品无法比拟的。最大伸长的特性使加工纺织品时生产效率大大提高, 几乎不断头。此外弹力纤维还具有伸长恢复的特点, 一旦负荷释放, 弹力纤维可完全恢复到原来的长度。弹性纤维还具有染色性能好、抗磨强度高及抗人体油性能好等优点。由于服用的纺织品不同, 因此对织物弹性要求也不同, 裸露的弹力纤维或弹力丝的高弹性特征并不能符合各种织物的特点，而是以一定比例与其他纤维混合形成对不同织物弹性的要求。2.工艺流程选用氨纶长丝为芯丝，细度为77dtex；外包聚乳酸纤维的规格为1.66dtex*38mm。芯丝在包芯纱中的含量对包芯纱的性能有较大影响。若芯丝在包芯纱中的含量很小，则同细度条件下其包覆层厚度就大，包芯纱包覆效果就越好，但是氨纶芯丝含量少了，包芯纱织物的弹性、抗皱、保型性好等特点就不突出。若芯丝含量很大，则可能出现因包覆不良而露芯或外包纤维抱合力不够而容易滑脱等现象，影响成纱质量。本次试纺中的外包纤维的特数为36.9tex，芯丝特数为77dtex，设计包芯纱号数为39.21tex。实际纺出包芯纱号数为40.13tex。试验采用FA-001棉纺型环锭纺细纱实验机。氨纶长丝通过送丝托辊经预牵伸后由前罗拉的集合器喂入，而PLA粗纱按传统方法从后罗拉喂入，在前罗拉与芯丝汇合包覆成纱。PLA纤维的包芯纱进行纺制时，其纺纱工艺流程与普通化纤的工艺流程相差不大。整个工艺流程类似棉型纤维纺纱，为：开清棉梳棉并条粗纱细纱。2.1开清棉和梳棉工序PLA纤维的开清棉工序应遵循“多梳少打、低速度、大隔距、微束抓取、逐渐开松”的工艺原则，在确保纤维充分开松的前提下，减少纤维损伤。在梳棉工序中为确保棉网清晰、均匀，减少纤维损伤，遵循“轻定量、小张力、轻打多梳、低速度、快转移、中隔距”的工艺原则，以减少对纤维的损伤。实验得出，PLA纤维梳棉工艺最优方案为：锡林转速340rpm，刺辊速度取720rpm，道夫速度取15rpm。2.2并条工序由于PLA纤维本身具有较大的强力，因此在并条工序应首先保证熟条条干。在头道并条时应采用较小的牵伸倍数，有利于前弯钩伸直，在二道并条的主牵伸区采用较大的牵伸倍数，有利于后弯钩的伸直。因此本实验采用二道并条，牵伸配置为头道小二道大，有利于消除纤维中后弯钩，提高纤维的平行伸直度及熟条条干均匀度；另外由于PLA纤维质量比电阻较高，回潮率低，纤维带有轻微静电，纤维蓬松，胶辊表面要进行抗静电处理，适当减低车速，避免纤维缠绕胶辊或罗拉。本实验中，第一次并条时，并条根数为6根，牵伸倍数为5.1，粗纱定量为4.5G/10m；第二次并条时，并条根数为6根，牵伸倍数为5.4，粗纱定量为5.0g/10m。2.3粗纱工序在粗纱工序，后区牵伸倍数偏小掌握，后区罗拉隔距偏大控制，有利于提高粗纱条干水平；在保证加压充分的前提下，主牵伸区罗拉隔距应偏小掌握，以改善牵伸质量，提高粗纱条干均匀度；粗纱张力偏小控制，以减小意外伸长，提高粗纱条干水平。本实验中，粗纱捻度设定在10捻m，后区牵伸倍数为1.25，锭速为800rpm。2.4芯丝含量与预牵伸倍数的确定氨纶包芯纱的单纱断裂强力随纱号的变细而降低，其原因是纱号变细后，氨纶长丝含量就相对增加，尤其是氨纶长丝的含量在10%以上时，单纱强力就会大幅度下降，因此在设计氨纶包芯纱时，对不同纱号应选用适当的氨纶长丝含量和预牵伸倍数。经测试，本实验所纺制包芯纱的芯丝占包芯纱的含量约5.568%，此时，成纱具有良好的包覆效果和弹性。氨纶丝如果不经过牵伸就不会有弹性，氨纶丝的预牵伸一般35倍内，过低不宜发挥弹性的优势，过高则必然引起断头等技术难题，使纺纱困难。对不同规格的氨纶丝的预牵伸都有不同的要求，并不是越大越好。氨纶丝预牵伸倍数低时不能充分发挥氨纶的潜在弹性，成纱强力低，氨纶含量也高，成本必然增加；而氨纶丝预牵伸较高时，纱的断裂伸长率及强力下降。因此，氨纶丝的预牵伸倍数至关重要，不仅影响弹性，还影响成本。纺制氨纶包芯纱时，一般情况下氨纶长丝的预牵伸倍数为3.8倍左右，此时弹力织物的弹性可掌握在25%35%之间。一般情况下，氨纶长丝的预牵伸倍数：154dtex选用45倍；77dtex选用3.54倍；44dtex选用34倍。氨纶芯丝预牵伸倍数的计算如下所示：氨纶芯丝倍数=前罗拉/托辊线速度=24/13*26/13*25/50.8=1.81708Z/B2.5细纱工序细纱捻向为“Z”捻，为使包覆效果良好，氨纶长丝输入前胶辊需略微靠向PLA短纤维须条中心左侧。通过送丝托辊和过桥齿轮的配合来调节芯丝氨纶的预牵伸倍数，使长丝张力大于PLA短纤维须条张力，提高包覆质量。影响包芯纱弹性和强力的主要因素有纺纱捻度、芯丝预牵伸倍数和后区牵伸倍数等。加捻作用使纱线中纤维间产生了向心压力，增大了纤维间的摩擦力。在一定的捻度范围内，捻系数增加，外包纤维的向心压力大，纤维内外转移多，纤维间的摩擦力、抱合力增大，外包纤维对芯丝包缠得更加紧密牢固，包芯纱的抗剥离性能越强，纱线的毛羽越少。通过资料文献，选用捻度680捻/m2.6成纱质量采取以上工艺技术措施后，顺利纺制出40.13tex聚乳酸纤维与氨纶弹力包芯纱。3.结束语 弹力纤维、含弹力纤维的纱及织物,从20世纪40年代开始发展并取得巨大进步。如美国、德国、日本、韩国等国家都有较大发展, 近几年亚太地区也有了弹力纤维生产线,世界总产量达12万t,其中美国占55% ,从2000年起每年以8%的速度增加,含弹力纤维的纺织品日益受到人们欢迎。选择氨纶长丝做芯丝，短纤做外包纤维，纺制包芯纱，可获得具有比一般短纤纱更好的弹性、耐磨性及优良手感的纤维氨纶弹力包芯纱。参考文献1.夏涛.弹力织物设计中有关问题的讨论.棉纺织技术.2001年6月.第29卷第6期2.王同勇、孙可隆.氨纶弹力纱线的性能及其对织物的影响.棉纺织技术.2000年.第11期3.羌杰明、庄浩 .棉氨弹性纱线及其在色织弹力绉设计中的运用.上海纺织科技.2002年8月.第30卷第4期4.秦贞俊.弹力纤维及含弹力纤维的纱和织物.国外纺织技术.2000年.第2期5.董灿君.氨纶包芯纱纺纱工艺和操作方法探讨.棉纺织技术.2004年7月.第33卷第7期6.张明霞、张玉清.氨纶弹力纱的纺制加工及其应用.纺织科技进展.2008年.7.彭绍钧、于修业、程隆隶、刘帅霞. 氨纶包芯纱主要性能的影响因素