（纺织工程专业论文）siro纺纯棉色织布的研究与探讨.pdf

摘要 本文介绍了用s i r o 纺纱试织精梳高支纯棉色织织物的方法。 首先确定了纯棉色织布用纱为s i r o 纺纱，分析了s i r o 纺纱的成纱原理， 并比较了s i r o 纺纱、单纱、股线在结构和性能上的异同，指出s i r o 纺纱可 在细纱机上一次完成细纱、并线、捻线三道工序的任务，纺出的纱线具有 股线效果，强力高、毛羽少、工艺流程短，可带来较好的经济效益。开发 生产的精梳纯棉色织s i r o 纺织物，布面匀整、纹路清晰、颗粒饱满，且立 体感强，手感柔软，透气性好，是制做高档衬衣，流行服装的理想面料。 本织物采用国际先进的赛络纺纱工艺，对a 5 1 3 f 棉织细纱机进行了技 术改造，通过对纺纱工艺的优选，开发出了j c l 4 6t e x 赛络纱。针对高支 高密色织物织造中断头率高，开口不清等问题，正确选择浆料配方，优化 织造上机工艺，全文包括五个章节：从纱线的选择，赛络纺成纱原理，纺 纱设备改造，纺纱工艺，浆料配方，织造工艺，性能测试等几个方面进行 了论述，说明赛络纺纱精梳纯棉色织物具有传统纺及股线织物无法比拟的 优越性，其产品在纺织行业前景广阔。 本文就成布后的有关参数进行测试，证明s i r o 纺精梳纯棉色织物的各 项指标符合标准。本文拟为白织厂生产色织物提供工艺参考。 关键词：s i r o s p u n 糟梳纯棉纱，成纱原理，工艺，色织物 a b s t r a c t t h i st h e s i sd i s c u s s e dt h ew a yo ft h e 10 0 c o t t o ny a r n - d y e df a b r i cw i t h s i r oc o m b e dh i g hc o u n ty a r n f i r s t ，i td e f i n e dt h e c o t t o n y a r n d y e d f a b r i ci s s p a n n e db ys i r o s p u n ， i n t r o d u c e dt h e p r i n c i p l e o fs i r o s p i n n i n g - t e c h n o l o g y a n d c o m p a r e d t h e d i f f e r e n c eo fi ns t r u c t u r ea n di nf u n c t i o na m o n gs i r og a r n ，s i n g l ey a r na n d p l i e dy a r n ，t o r e s e a r c ht h et e c h n o l o g yo fs i r oy a r ns p i n n i n gt or e a l i z en e w s p i n n i n gw a y sf o rp r o d u c i n gp l i e dy a r no ns p i n n e r ，t h es t r e n g t ho ft h e s i r o y a r ni ss t r o n g e r ，t h ef e a t h e ri sl e s s ，t h et e c h n o l o g yp r o c e s si ss h o r t e ra n dt h e e c o n o m i ce f f i c i e n c yi sv e r yh i g h t h ea p p e a r a n c eo ft h i sf a b r i ci ss m o o t h ，t h e l i n ei sc l e a r ；t h ep e l l e ti sp l e n t i f u la n dh a ss t r o n gs t e r e o s c o p i cf e e l i n g ，ag o o d v e n t i l a t i n gf u n c t i o na n d as o f th a n d l e i ti sai d e a l i z ef a c ef a b r i cb e i n gm a d ei n h i g h g r a d es h i r ta n df l o wp a t t e r nd r e s s i tb a s e do na d v a n c e ds i r o s p i n n i n g t e c h n o l o g yp r i n c i p l e a b r o a dt o i n n o v a t et h ea 513 f s p i n n i n g f r a m et o o p t i m u ms e e k i n g t h e t e c h n o l o g y m e t h o da n dt oe x p l o i tt h ej c l 4 6t e xs i r oy a r n f a c i n gt h eq u e s t i o no f h i g h e r b r e a k i n gy a r na n dd i m m e dw a r ps h e d d i n gi nw e a v ep r o c e s s ，m a k i n gt h eb e s t s i z e m i x i n gp r e s c r i p t i o na n do p t i m u ms e e k i n gt h ew e a v et e c h n o l o g y t h i s e s s a yi n c l u d e s5c h a p t e r s i td i s c u s s e ds e v e r a la s p e c t s ：m a k eac a r e f u lc h o i c e o f y a r n ，s i r o s p u n sp r i n c i p l e ，t h e t r a n s f o r mo fm a c h i n e s ，s p i n n i n g ，s i z e m i x i n gp r e s c r i p t i o n ，w e a v i n g ，c h a r a c t e r i s t i c t e s te t c a n dt h i n kt h ec o t t o n y a r n d y e d f a b r i cw i t hs i r oc o m b e dh i g hc u n ty a r nh a v es p e c i a l a d v a n t a g e c o m p a r e d w i t ht r a d i t i o n a ly a r na n d p l i e dy a r n ，i t sp r o d u c t sh a v ef u r t h e rf u t u r e t h e e s s a y d e s c r i b e dt h er e l a t i v e p a r a m e t e r o f b e i n gt e s t e d ， d e m o n s t r a t i n gt h ep r o d u c t i o nt a r g e to ft h i s c o t t o ny a r n d y e df a b r i ca c c o r d w i t ht h es t a n d a r da n da l s o p r o v i d i n gt h et e c h n o l o g yr e f e r e n c em a t e r i a l f o r g r a yc l o t hf a c t o r yo fp r o d u c i n gy a r n d y e df a b r i c k e y w o r d s ：s i r oy a r nc o m b e dh i g hc o u n t ，s p i n n i n gp r i n c i p l e ，t e c h n o l o g y ， y a r n d y e df a b r i c s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 第一章绪论 1 1s i r o 纺糟梳纯棉色织物豹应用和发展 随着人类精神文明和物质生活的进步，人们的着装需要不仅仅局限于保 暖、蔽体，而逐渐地过渡到舒适、美观，因此，高质量、高档次的织物面 料广泛受到了欢迎。新工艺、新技术、新材料研究开发的技术含量高、附 加值高的新产品频频问世，推动了全行业高技术产业化和高新技术改造纺 织产业的进程。 运用s i r o 纺纱技术原理，在棉纺设备细纱机上进行改造，开发出的s i r o 纺精梳高支纱织成色织织物，提高了色织产品的档次，产品经抗皱、免烫、 防缩等后整理加工后，布面光泽好，颗粒饱满，立体感强，织物具有丝绸 感，服装透气性好，可做高档衬衣，服装流行面料，属于市场长期产品品 种，需求旺盛。 s i r o 纺精梳纯棉高支色织物的研制符合国家“十五”计划的要求，即行 业调整突出三个重点，“改造棉纺，提高毛纺，发展新型高科技化纤”。突 出“三个版块”一一“优化衣着类，提高装饰类，发展产业用品类”。重 点企业形成特色，重点行业突出优势，重点领域取得突破。 目前，用s i r o 纺生产的精梳纯棉色织织物尚处于探索阶段，未见研究 报道。 1 2s i r o 纺糟械纯棉色织物研究的状况 s i r o 纺纱工艺是一种短流程的股线生产工艺，它的商品名称为s i r o s p u n 或c s i r o s p u n 。c s i r o 是澳大利亚联邦科学与工业研究组织的简称，赛络纺 属于他们的专利。s i r o 纺最早用于毛纺生产，在棉纺上的应用还很少，处于 探索阶段，这是由于棉纤维长度较短且整齐度差，同时，棉纤维强力相对 较低，断头较多，近年可由稍经改造的细纱机一步纺成具有股线效应的纱。 1 9 8 7 年由北京毛纺织科研所的任必珍、相鸿火研制撰写的赛络纺纱及工 艺研究获得北京科技进步三等奖，文中指出s i r o 纺纱是将细纱、并线、 捻线三工序合成一个工序的一种新型纺纱方法，对原料的适用性好，可以 低毛高用。纺纱支数范围广从3 0 3 2 1 2 0 8 2 ，特别适宜纺传统纺纱困难的高 支纱。1 9 9 8 年哈尔滨协力毛纺织有限公司的王珏、冯强同志研制了赛络纺 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 纯毛高支轻薄产品。赛络纺精梳高支高密色织织物的研究在国内尚未报道。 仅就色织布的检索表明：广东省佛山市棉织四厂9 7 年开发研制了高支单纱 色织布，但该产品采用的是3 c 1 1 7 r e x 棉纱为原料，突破绞纱单纱浆纱的 技术难点，采用高密度钢筘，两纱壹齿的穿筘工艺，引进织机织造而成， 产品布面光洁柔软，丰满滑爽，透气性好，吸湿性佳，缩水率低，规格为 j c l l 7 t e x j c l l 7 r e x 、5 3 0 ( 根1 0 厘米) 3 1 2 ( 根1 0 厘米) 、1 5 4 厘米， 属高支高密高档纯棉色织服装面料，填补了广东省空白，达省内先进水平。 河北省保定市色织厂，1 9 9 0 年生产的纯棉双轴提花色织布获省四等奖，该 产品消化吸收了意大利新比隆公司生产的t p 5 2 9 剑杆织机，对该机进行改 造，使该机由单织轴生产改为双织轴生产，解决了纯棉嵌条提花色织物， 经纱缩率不同的问题，出口合格率9 6 9 6 ，达省内领先水平，但这两种色织物 均采用传统纺纱的纺纱工艺。 1 3 s i r o 纺精梳纯棉色织物需解决的技术难题 赛络纺纱在a 5 1 3 f 棉细纱机上生产需对部分机件进行技术改造，优化纺 纱上机工艺，正确选择两粗纱条间距、加捻三角区高度、喂入定量、钢 丝圈重量等参数。 s i r o 在织造中断头率高，局部开口不清，需正确选择浆料配方，浆纱工 艺，优化织造上机工艺。 1 4 s i r o 纺精梳纯棉色织物研究的意义 作为本课题，s i r o 纺精梳高支高密色织织物的研制成功，为开发生产高 档s i r o 纺本色棉布，色织布及各类化纤长丝织物打下坚实的基础。为进一 步开发高支高密高档s i r o 纺纯纺、混纺产品系列色织物创造良好的条件， 是采用新技术、新工艺研究的高附加值产品，市场前景广阔，该产品的研 制也可为众多的棉纺织生产厂家提供s i r o 纺纺纱、织布方面的工艺参考。 为企业创造更大经济效益。 以j s c l 4 6 x 1 4 6 x 4 3 3 2 7 6 x 1 5 8 色织布为例：平均售价1 6 6 0 元1 0 0 m ， 平均成本1 0 4 0 4 5 元1 0 0 m ，平均销售利润3 0 8 7 8 元1 0 0 m ，织机效率 8 5 9 0 ，以1 台车、四班三运转计算，年可累计实现利润3 5 万多元，实现 税金8 万多元。 表1 卜1 4 为目前几种s i r o 纺织物的产品性能测试 2 表1 1 产品性能测试 经1 9 6 t e x 传统纺 经1 9 6 t e x 传统纺 织物用纱 纬1 9 6 t e x 传统纺 纬1 9 6 t e xs i r o 纺 测试方向 经纬经 纬 密度( 根1 0 c m ) 3 5 9 2 8 32 5 6 2 8 5 强力( n 5 c m x2 0 c m )3 8 7 13 0 8 7 3 5 7 74 0 0 8 伸长率( ) 1 6 71 6 ，1 1 5 81 5 0 越磨( 次) 2 1 7 6 79 1 1 2 5 2 5 1 3 1 6 8 0 0 折边磨( 次) 1 16 78 - 3 31 4 6 71 0 6 7 平磨( 次) 1 36 1 5 ，2 表1 2 产品性能 9 1 4 试 织物用纱 纬t i c6 5 3 59 8 t e x 纬t i c6 5 3 59 8 t e x s i r o 纱传统纱 【测试方向经 纬经纬 密度( 根1 0 c m ) 4 6 273 8 1 - 34 7 0 7 2 9 1 0 蔼力( n 5 c m 2 0 c m ) 5 7 0 42 7 445 5 7 6 4 2 5 3 抗弯长度( e r a ) 2 0 52 0 51 9 6 】9 6 抗弯刚度( c n ，c m ) 0 0 6 2 50 0 6 9 厚度( r a m ) o 1 9 80 2 4 2 干重( g m 2 ) 7 2 59 1 7 透气量( l m 2 s ) 】2 1 0 08 3 76 表13 产品性能钡4 试 经t c6 5 3 5 1 4 2 股线经t c6 5 3 51 4 r e x 2 股线 织物用纱 纬t c6 5 3 52 8 t e xs i r o 纱纬t c6 5 3 52 8 t e x 股纱 织物方向经向纬向经向纬向 密度( 根1 0 e r a )3 7 6 7 2 5 7 33 7 6 02 5 3 3 强力( n 5 c m x2 0 c m )1 2 3 0 8 89 4 8 6 41 2 3 8 7 28 2 9 0 8 伸长率( ) 3 3 81 7 53 4 11 6 6 曲磨( 次)4 1 1 8 03 9 0 5 33 9 1 734 0 9 43 i 折边磨( 次)4 2 o5 1 34 75 3 3 j 平磨( 次) 4 3 4 3 7 2 l 抗弯长度( e r a ) 3 53 9 8 l 抗弯刚度( e n ，c m ) 0 8 6 9 81 2 5 7 6 f 厚度( m m )0 3 9 90 3 9 3 表1 4 产品性能测试 织物用纱经纬1 2 t e xs i r o 纱 织物厚度( m i l l )0 2 8 7 透气量( l m 2 s )7 3 7 4 l 抗弯长度( c m ) 1 3 3 i 抗弯刚度( c n ，c m )0 0 2 3 0 1 3 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 从表1 1 1 4 可以看出，用s i r o 纱织成的织物强力提高、耐磨性提高、 伸长率小、透气性好，因此用此制得的面料深受欢迎。 - d - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 第二章织物设计概要 本次实验所织织物为j c s1 4 6 1 4 6 4 3 3 2 7 6 15 8 色织双层格织 物。经纬纱均为兰、白两色，采用赛络纺纱工艺纺制纱线， s i r o 纺纱线和 传统纺纺制的纱线及股线不同。s i r o 纱虽然具有股线效应，但采用z 捻向 ( 股线一般为s 捻向) ，由于s i r o 纱的强力比普通纺的单纱强力高，因此 对于减少高支高密织物的断头、粘并具有较好的工艺保证。本织物采用筒 子染色，分批整经，轴经上浆，喷气织造，所织织物布面纹路清晰，颗粒 饱满，透气性好，立体感强。 2 1 纱线的选择 本次试织纱线、织物均在德棉集团工厂完成。经、纬纱线均采用s i r o 纺纱。之所以采用s i r o 纺纱是因为s i r o 纱具有以下优点： 1 ) 经济效益好 赛络纺纱省去了单纱络筒、并纱及捻线工序，节约了机器设备、能量消 耗，节约了用工，而且如果赛络纺纱采用较高的纺纱捻系数，其纺纱速度 可略高一些，因此s i r o 纺每锭产量可比单纱提高一倍1 。 2 ) 纱线质量好 赛络纺纱线强力比普通环锭纺单纱高，采用同向同步加捻，纱线具有特 殊的结构，纱线表面毛羽少，光洁，虽然c v 值略低，但强度高，为高支高 密高档织物的织造创造了条件，其良好的吸色性、透气性是普通环锭纺单 纱无法比拟的，是制作高档色织衬衣用纱的绝好选择。 3 ) 设备改造简单 大部分机件采用环锭细纱机的机件，附加安装部分机件即可，而且，不 需要s i r o 纺纱时，拆去附加机件，机器可恢复原状，需加装断头自停装置。 下面从三方面叙述分析选择s i r o 纱作为经纬纱织造本次试织织物的优 越性。i ) s i r o 纺成纱机理i i ) 单纱、股线、s i r o 纱的结构比较i i i ) s i r o 纱、单纱、股线的性能比较。 2 1 1 s i r o 纺成纱机理 赛络纺纱采用两根粗纱经后导纱器喂入，在后牵伸区仍由中导纱器保持 两根须条的分离状态，由前罗拉输出一定长度后并合，再经同一锭子加捻， 一5 - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 便形成了具有双股结构特征的赛络纱。赛络纺纱的路线示意图如图2 1 、 - _ o 叠粗纱 图21 塞洛纺纱路线示意图 赛络纺纺纱过程中纱段并合点处的受力情况如图2 2 ( a ) 、( b ) 。t ll t ic o s t ai + t 2 c o sc t 爹2 = t t 。 弋 一，【 ，下、 +_-一 m 、f ( 2 1 ) ( m i c o s ol + m 2 c o so2 ) ( 2 - 2 ) ( 2 3 ) 式中：t 为纺纱张力t l 、t 2 为两须条上的张力m 为加捻力矩，m l 、 m 2 为两须条所受扭矩，d 为成纱直径。 当a = o2 时，两股须条处于对称位置，纺纱张力产生的力矩和加捻力 矩平衡，这时两股须条上不产生捻度，即该状态下：m l + m 2 = o ，但在实际 纺纱过程中，由纤维随机排列而成的须条在动态张力作用下，纤维相对运 动的状态不尽相同，很难保持纺纱张力产生的力矩和加捻力矩处于平衡状 态。因此两须条的位置不断地变化，并合点d 处于忽左、忽右、忽上、忽 - 6 一 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 下的运动之中。如图2 3 、2 4 所示，此时，qi o2 ，m l c o s oi + m 2 c o so2 0 ，这就意味着两股粗纱条上产生了扭矩，产生了捻度，这是赛络纺纱不 同于单纱的力学原因。 o n 。ri j 、 r 图2 3 并合点位置d 左右移动 图2 ，4 并合点位置d 上下移动 同时在s i r o 纺生产过程中，可以看到，并合点d 不断地变化既有横向 移动也有纵向移动，两股粗纱条上时时存在捻度，其捻度的获得是与加捻 三角区的高度的变化，汇聚点处的力矩平衡有关，图2 5 为汇聚点处的力 矩变化。根据汇聚点处力矩平衡公式、及力的平衡公式： f 1 ： 、 。 l l 、h 图2 5 汇聚点处的力矩 rm z 3 2 m t c o s ( y 2 ) + 2 m v b s i n ( y 2 ) + f v d ，s i n ( v 2 ) if z - 2 f v c a s ( y 2 ) ( 24 ) ( 2 5 ) f v 为单纱张力； y 为两纱夹角；f z 为成纱纺纱张力：m z 为钢丝圈带 动纱线回转产生的扭力矩；m t 为单纱分枝上所受的扭矩；m v b 为成纱中纤维 弯曲产生的力矩；d w 为成纱中两须条中心距。 - 7 - - p i 下f _ “ 0 ， ， s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 得知当张力f z 增加时，为了保证以上平衡式的平衡，y 角必减小，随 着y 的减小，若d w 保持不变，三角区高度h 必增加。当y 角减小时，必使 加捻扭矩m z 大于平衡式的右侧，因此在加捻扭矩m z 的作用下，汇聚点d 上移，以达到新的平衡。就在纱条输出汇聚点处力矩平衡被打破的瞬| h j ， 两纱条相并，并接触较松散，钢丝圈的扭矩传递上来，使加捻三角高度内 的单纱获得捻度。纱条不断输出，加捻随时进行，d 点的力矩平衡随时被打 破，加捻三角区高度内单纱条就不断获得捻度。表现在汇聚点d 处的抖动； 且两须条产生的捻度为同向的并与股线捻向一致。捻度的变化能改变赛络 纺纱的扭矩m z ，并使加捻三角区的夹角y 和高度h 发生变化，即捻度与纺 纱张力、加捻三角区高度，两粗纱条间距有关，因此加捻三角区工艺参数 的确定对获得合理的捻度非常重要，在确定工艺时，应对其优化。 2 1 2 单纱、股线、s i r o 纱的结构比较 在环锭精纺机上，须条的加捻作用是在前罗拉和钢丝圈之间完成的，须 条的一端被前罗拉握持并不断输出，须条的另一端随着钢丝圈被牵引回转， 因而须条上获得了捻回，加捻作用使粗纱条中原来平衡顺直排列的纤维轴 与纱轴呈一定的倾斜角度，粗纱条的截面形状逐渐由扁平状变为圆形。在 加捻三角区内，纤维发生了内外转移，而且一根纤维可发生多次转移，纤 维的两端露在外面形成毛羽。其特征为纤维内外缠绕联结，纱的结构紧密， 强度增加。 s i r o 纺的加捻是由环锭纺的单根须条变为两根粗纱须条以一定的间距 喂入。是两须条共同绕着股线轴线互相包卷捻合在一起。在成纱过程中， 加捻三角区内，两须条被加以低捻，因此两纱条之间间隙较为分明，互不 相混，而且s i r o s p u n 的纱条的纤维基本上是绕着股线轴线呈螺旋线形态， 表面光洁，毛羽少。s i r o 纱结构松散，传统纱结构紧密，图2 6 为j c l 4 6 t e x s i r o 纱的电镜图，图2 7 为传统纺j c l 4 6 t e x 纱的电镜图。s i r o 纺退捻实 验表明：当捻度即将退尽时，可清楚地看到有两股似分未分的纤维束，这种 状态即不同于单纱，又不同于股线，介于两者之间，事实上是相互包卷在 一起。由于s i r o 纺成纱过程是卷捻，两纱条外层纤维有可能被卷入内层， 8 - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 内层有可能被挤出来，所以s i r o 纱仍存在纤维的内外层转移现象。这种转 移遵守环锭纺纤维转移的规律。 股线的加捻，由于两根单纱捻度大，因此加捻过程中，单纱的外层纤维 仍处在股线的外层，基本不发生纤维的重新转移现象。通过对纤维排列和 形状的观察可以看到，s i r o 纺两股须条上的少量捻度方向和成纱捻向一致， 表面纤维和纱条轴线夹角最大。而股线中纤维和纱线轴间夹角最小。单纱 和股线的捻向通常相反，单纱为z 捻，股线为s 捻。 图2 6j c l 4 6 t e x s i r o 纱电镜图图2 7j c l 4 6 t e x 传统纱电镜图 2 1 3s i r o 纱、单纱、股线的性能比较 由于单纱、股线、s i r o 纱成纱结构的差异，其性能也存在差异，在同 粗纱，同锭子，同工艺纺纱条件下，我们对三种纱的性能进行测定如表所 示2 卜2 3 所示 表2l 粘胶纱性能比较 项目s i r o 纺纱单纱股线 纱线号数( t e x )1 9 61 9 69 8 2 单纱强力( c n ) 2 1 6 22 1 4 62 2 4 9 单强不匀( ) 1 1 4 27 8 07 2 2 伸长率( ) 1 0 91 0 8 31 0 9 1 伸长不匀率( ) 7 5 28 4 37 3 2 耐磨( 次)5 6 0 03 9 6 25 3 6 9 而j 磨不匀率( )4 8 2 06 3 1 05 7 0 1 捻度( 捻1 0 c m ) 6 6 2 06 6 1 1 8 7 3 4 条干c v ( )1 8 2 51 7 3 51 6 8 0 细节( 个千米)7 8 94 3 23 9 3 粗节( 个，千米)7 1 95 2 63 4 2 棉结( 个千米) 3 3 o2 5 4 2 4 8 - 9 一 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 表2 2 纯棉纱性能比较 项目s i r o 纱单纱 s i r o 纱股线 纱线号数( t e x ) 1 9 61 9 61 4 67 3 2 捻数( 捻1 0 c m ) 7 6 57 78 39 4 捻不匀( ) 2 62 4 51 9 1 8 条干c v ( )1 7 3 81 7 3 81 2 8 51 4 4 2 细节( 个千米)1 5 5 1 2 o 2 0 1 8 粗节( 个千米) 8 2 58 91 71 6 棉结( 个千米) 1 4 3 51 4 6 02 22 5 单强( c n )2 3 72 1 7 2 62 2 62 3 2 单强不匀( )7 7 67 2 87 9 39 1 0 伸长率( )5 8 05 3 7 6 36 5 2 f 伸长不匀率( )9 8 97 5 5 1 2 8 21 0 9 毛羽( 3 n u n ) ( 根1 0 米) 6 5 22 7 6 8 3 77 5 6 表2 3 两种纱毛羽的对比 毛羽长( r a m ) 传统纱( 根，米) s i r o 纱( 根，米) o 51 2 4 1 1 3 1 4 3 2 3 6 1 5 3 3 31 6 2 65 1 o 5 2 0 累计2 0 6 51 7 0 1 由表中看出，s i r o 纱的强力比传统的单纱高，其原因是由于s i r o 纺的 单纱在捻合点以上有低捻存在，即是纱条自身加捻与股线加捻同时进行， 所以从纱条结构上是纤维互相接触相互包卷捻合在一起，纱线的相互缠绕 使表面纤维有效地束缚在纱体上，强力受纤维转移的影响很小，且纤维在 内外层的转移只有普通单纱的一半，纤维与纤维轴之间的倾斜角较小，纤 维的捻幅一致，受力均匀，在纱线受到拉伸时，纤维强力利用率相对较高， 所以s i f o 纱比同粗细的传统纺纱强力高。同时s i r o 纺纱过程中，两粗纱 条纤维相互转移，当单根纱条沿轴向移至汇聚点时，在单纱条表面许多纤 维端被另一条所捕捉，而进入两段纱的结构中，由于单须条本身存在低捻 度，再加上分枝的两单须条表面纤维端的相互捕捉，存在较少的表面游浮 纤维，因此s i r o 纱相对于环锭纺单纱表面毛羽大为减少，而且由于其特殊 的成纱机理，使s i r o 纱的耐磨性优于单纱，也优于股线，因此使的s i r o 纱在高支高密细薄织物上更突现其优越性，尤其其特殊的结构使纱线更易 于吸湿，染色，上浆，织物透气性得到改善。 1 n - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 2 1 4 纬纱用纱的准备 纬纱用纱同经纱用纱均为z 捻的s i 7 0 纺纱。 2 1 5 纱线的上色 本次试织色织物用纱为兰、白两系统纱线，白、兰相间，纱线上色采用 筒子染色的方式进行。筒子染色具有浴比小，经济合理，纱线不紊乱等特 点。尤其低浴比在提高染色率和匀染性节能方面效果好，但筒子上色，为 了使色液能迅速顺利渗入纱层，染色筒子必须经松式络筒机络成松式筒子 后，方可染色。松式筒子具有以下优点： 卷绕松软，卷绕密度小，而分布非常均匀，通常y = o 2 5 ( g c m 。) 。 筒子卷绕角须考虑纱层间有较大的空隙，即有较大的卷绕角。 筒子边部松软、均匀。 采用不锈钢孔眼筒管，利于染液渗透。 将络好的松式筒子排好放入高温、高压染色缸中，缸中离心泵使染液在 筒子内外两侧染色，综合考虑原料的种类，匀染性，染色条件，筒子形状， 密度和纱层厚度，优选压力、温度、时间，保持流量恒定。由染色工程师 制订染色配方，投料量，使纱线色头，色光符合工艺要求。染色后，在烘 箱中脱水，烘干备用。 本次试织所用工艺流程为： g a o l 2 松式络筒机一c a s 一1 2 0 4 染色机一d t 一9 4 筒子离心脱水机一m f 9 4 a 筒子烘燥机一1 3 3 2 m d 络筒机。 本次试织织物为兰、白两色，轴经上浆，因此在上浆中为防止兰、白 纱互相沾色，要求兰色纱色牢度要好，尤其湿摩擦牢度要好。故在纯棉色 织物中采用环保型活性染料上色( 涤棉类产品采用分散染料和活性染料上 色) ，防止了因硫化染料湿摩擦牢度差而造成的沾色和条花疵点。 2 2 织物组织及要求 本次所织织物组织为平纹地小提花系列织物( 双层格组织) ，平纹地小 1 1 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 提花组织多采用细密、轻薄织物。花纹细致、精巧，外观高雅、美观。在 棉型织物中，多用于色织府绸细纺等产品。在实际应用中除组织和图案外， 可用不同的色经、色纬交织，使产品丰富多彩。s i f o 纺纱有类似股线的结 构，性能上表现为：纱条光洁，毛羽少，耐磨好，透气性强，因此在s i r o 纺纱的产品开发上，主要是利用和发挥它的这些特点，织制仿丝绸织物和 防羽绒织物。 2 2 1 组织图、穿筘、穿综图 1 2 - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 图2 8 ，图2 9 为织物组织图、穿筘、穿综图，纹样图如图2 9 地组织 兰色 白色 田 x x x x x x x x x x x x x xx xx x xxxxxx xxxxoo x xxxxo x o xxxxxx x oo xxxxx _ 0o_ xxxxxx x xxxxxx xxxxx xxxx xxx xxxxx xxxx x xx xxxxx xxxxxx xxx x xxx xxxxx xxxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxx xxxxxx 兰白兰白兰白兰白兰白兰白l234567891 0u1 2 图2 8 织物组织图，穿筘、穿综图 - 1 3 - 1 2 1 l 1 0 输1 0 次 9 4 3 输2 0 次 1 输入顺序 白l 兰1 次o输 8 7 6 5 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 4 0 纬兰、白间 平地1 2 0 26 0 2 平地6 0 2 白色 4 0 纬兰、白间 6 0 2 兰色6 0 2 平地 平地平地 8 0 纬兰、白问 兰白相间兰白相问 兰白相问 图2 9 纹样图 本次试织的双层格织物是由双层组织织制而成，双层组织的类型很多， 但在色织物中的应用还不很广泛。仅限于双层表里接替组织和双层接结组 织。两者的区别在于前者表里层中空而双层接结组织的表里两层由组织点 连接合成为整体，不能分开，我试织的织物为前者，即双层表里接替组织。 表里经排列比为1 ：l ；同一组表里经穿入同一筘齿，以便表里经相互重叠。 表纬、里纬的投纬比为1 ：1 2 2 2 双层织物的提综原理 假如表经穿1 、2 页综，里经穿3 、4 页综，织物组织均为平纹，图中( 1 ) 、 ( 2 ) 代表表经和表纬交织形成表组织呈现表组织颜色。3 、4 页综在下方不 动。( 3 ) ( 4 ) 表示里经与里纬形成里组织，呈现里组织颜色。1 、2 页综在 上方不动。如图2 1 0 所示 1 4 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 、： 一一f 0 。1 0 0 _ | ： ，一一f ：。i i 7 寸1 | ( i 。j 善 7 ； _ 。毒、 图2 1 0 双层织物提综原理图 2 2 3 织物规格及后整理效果 赛络纺精梳纯棉织物，经纱采用1 4 6 r e x ，纬纱采用1 4 6 t e x ，经纱密度 为4 3 3 根1 0 厘米；纬纱密度为2 7 5 5 根1 0 厘米，幅宽15 8 8 厘米。英制规 格为：4 0 8 4 0 5 1 1 0 7 0 6 2 5 7 色织布，整理后的色织物具有如下的效 果： ( 1 ) 布面光洁、纹路清晰、花型立体感强、光泽好 ( 2 ) 手感滑爽、色泽清晰、兰白分明 ( 3 ) 染色牢度和断裂强度有显著提高 ( 4 ) 经纬向缩水率小，成衣后尺寸稳定，服用性能好 - 1 5 一 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 第三章生产加工工艺 3 1 赛络纺纱工艺 3 i 1 赛络纺精梳高支纯棉纱纺纱工艺流程 a 0 0 2 c 型抓棉机一a 0 3 5 a 型混棉机一a 0 3 4 型六辊筒开棉机一a 0 3 6 b 型豪 猪开棉机一a 0 9 2 a 双棉箱给棉机一a 0 7 6 c 型单打手成卷机一a 1 8 6 d 梳棉机一 头并a 2 7 2 d 并条机一末并a 2 7 2 f 并条机一a 4 5 6 c 型粗纱机一a 5 1 3 f 型细纱机 加8 h 蚴装置厂+ 1 3 3 2 型络筒机+ b 松式络筒机一染叫 3 1 2 纺纱主要工艺研究 s i r o 纺纱的工艺是一种新工艺，纱线具有新的结构，s i r o 纺纱的工艺参 数对s i r o 纺纱的质量直接产生影响。有人曾借助国外先进的试验室进行测 试：材料为1 0 0 c o t t o n ，s i r o 纱2 2 0 特，把二根粗纱之间的间距、纱的捻 度、钢丝圈的重量作为试验的工艺参数，测定纱的质量指标：纱线的细度、 强力、伸长、不匀率及捻合点以上的加捻三角的高度、毛羽。采用多因子 试验法，借助计算机，在常态分布概率纸上作图，并讨论分析认为： ( 1 ) 捻度对s i r o 纱的强力起决定性的影响作用，捻度愈大，强力愈高，其 次随着两粗纱之间间距的增加( 在标定值内) ，s i r o 纺纱的强力也相应增加。 ( 2 ) 上述参数对s i r o 纱细度影响不大。 ( 3 ) 粗纱间距对不匀率略有影响，即粗纱间距越大，不匀率越大。 ( 4 ) s i r o 纱的毛羽值取决于纺纱张力( 实际上是钢丝圈重量和锭速的函数) 和粗纱间距。环锭细纱机随着纺纱张力的增加而纱线的毛羽减少，这样的 规律也适用于赛络纺纱。在前罗拉下输出两根单纱，在捻合点的上部经过 加低捻，纤维之间经过依次成纱过程，纤维之间抱合较好。s i r o 纱的毛羽值 的大小和单纱上的捻度有关，当二根粗纱的间距较大时，单纱上的捻度相 应较多，因此纱线毛羽较少 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 ( 5 ) 粗纱之间的间距，钢丝圈重量对加捻三角区高度h 也有影响。借鉴已 有的s i r o 纺纱实践经验，我们设计的s i r o 纱的捻度值为8 4 捻, l o 厘米，比 普通的单纱( 同样支数的) 捻度偏大一点，钢丝圈的重量比同样支数的普 通单纱稍轻一些，钢丝圈型号为7 7 2 7 0 ；因为在加捻三角区的单纱细度较 细( 为s i r o 纱的一半) 。s i r o 纺纱与单纺纱的主要区别在于两股粗纱的喂入 保持一定的距离，因此粗纱之间的间距是赛络纺系统中最主要的工艺参数， 是决定s i r o 纺纱性能的关键所在【1 4 l ，因此我们选取两须条间距d 进行试纺 试验，结果见表3 ，1 表3 11 4 6 t e xs i r o 纱试纺结果 l 、须条间距 i 成纱陛自r 04 m m3 m m6 m m7 r a m9 m m1 2 m m 1 4 m m 成纱强力( c n )2 2 62 2 52 3 12 4 02 3 62 3 72 3 42 2 3 i 条干c v ( )1 3 9 8 1 2 41 2 5 31 2 4 91 3 51 3 61 401 4 5 单纱强力c v ( ) 1 0 61 1 51 1 89 21 2 11 2 31 3 41 4 0 细节( 个千米) 61 291 0891 01 i 粗节( 个千米)3 6 6 36 56 87 06 97 17 2 棉节( 个千米)7 6 6 36 26 36 56 76 86 6 毛羽3 1 23 22 9 82 92 8 83 o2 8 72 7 2 伸长率( )5 9 6 o6 26 36 86 77 o7 2 千锭时断头率2 01 92 0 1 82 22 01 92 3 从表中看出，喂入粗纱间距为6 - 9m m 时，赛络纱强力最高，强力c v 值较小，尤以6 m m 为最佳，这表明在此间距时，同一牵伸系统中两根须条 牵伸波的叠合效应有利于改善纱线条干均匀度，从而降低纱线弱环数，使 强力达到最高，强力c v 值小。当喂入间距为1 4 m m 时，纱线强力最低， 这说明环锭细纱机的皮辊宽度已不能适应1 4 m m 的s i r o 纺纱，当喂入粗纱 间距为0 m m 时失去了s i r o 纺并合加捻的意义，强力弱环叠合减少，因而纱 线强力低，c v 值稍大。 综合考虑试验结果，并对照实物，我们确定两粗纱条之间的距离为6 r a m ， 实际粗纱的间距应视所纺纤维的平均长度而定的。在纺纱中我们认为s i r o 纺纱细纱的同锭喂入相当于两根“细纱”的加捻并合。j s c l 4 6 t e x 纱的牵伸 工艺实际上是精梳特高支纱工艺。s i r o 纺纱不象环锭纱那样通过加捻和纤维 转移来获得强力，而是通过单纱间的相互缠绕而获得强力。纤维间的抱合 1 7 s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 力受s i r o 纱紧密度的影响，而s i r o 纱的紧密度又受前罗拉钳口输出的单纱 紧密度的影响，因此在工艺参数的确定上应遵循一定的原则。 3 1 。3 纺纱主要工艺参数的确定 ( 1 ) 喂入较细的粗纱时，需要的牵伸倍数小，从而使粗纱在牵伸过程中扩 散程度小，因此可以产生较窄的纤维须条，使纤维在前罗拉钳口和钢丝圈 之间更宜被捻进纱条，因此粗纱定量易偏小。 ( 2 ) 采用较低的后区牵伸倍数，可使强力不匀率降低，普通环锭纺纱和赛 络纱都是这样，牵伸过程中粗纱有扩散的趋势，因而当采用较低牵伸倍数 时，须条就会紧密些。在汇聚点之上的单纱条在相互缠绕过程中，由于张 力的作用，较紧密的须条可能承受较小的局部拉伸而降低强力不匀率。 ( 3 ) 赛络纱捻度大小影响强力，捻度大对提高强力有利。捻系数小，两须 条之间间距大，将使发生滑移的纤维增加，纱线强力不匀率增加。当捻系 数大时，汇聚点上侧单纱条上的捻度足以防止纤维在纱条中的滑移，粗纱 间距增大，使强力不匀下降，强力提高。 对于一定长度的纤维来说，经过探索我们研究确定了试纺工艺，合理选 择粗纱的定量，优选牵伸工艺，采用较高的粗纱捻系数，经过多次试纺， 优选主要工艺参数如表3 2 3 5 ，成纱后测试质量表如表3 6 ( 注：配棉成分：长绒棉4 0 ；细绒棉6 0 ；原棉1 2 9 ) 表3 2 前纺工序主要工艺参数 前纺工序主要定量粗纱捻系数 棉卷生条精梳并条粗纱 ( g m )( g 5 m )( g 5 m )( g 5 m )( g l o m ) 3 2 01 3 51 8 4 71 0 4281 0 9 表3 3 前纺工序主要工艺参数 粗纱细纱捻牵伸分配细纱锭速粗纱距离定量 号数系数前后( r r a i n )( m m ) ( g l o o o m ) i 3 8 03 9 02 8 9 3 8 1 3 9 41 2 0 0 061 5 1 - 1 8 - s i r o 纺纯棉色织布的研究与探讨 表 机型 项目参数 a 0 3 6 b打手速度( r m i n ) 6 0 0 棉卷定量( g m ) 3 2 0 a 0 7 6 c 综合打手转速( r m i n ) 1 0 0 0 棉条定量( g 5 m ) 1 3 5 道夫转速( r r a i n ) 1 9 9 a 1 8 6 d 刺辊转速( r m i n ) 9 3 0 盖板锡林隔距7 7 6 6 7 ”( ) 表3 5 条粗工序主要工艺参数 l工序项目参数 葬 定量( g 5 m ) 1 0 4 牵伸型式2 卜四下 并合数( 根) 6 末 定量( g 5 m ) 1 0 4 牵伸型式三上、三下压力棒 并 并合数( 根) 8 l雾 定量( g 1 0 m ) 2 8 捻度( 捻1 0 c m ) 4 7 表36s i r o 纺纱精梳纯棉1 4 6 t e x 的成纱质量表 检测项目计量单位实测值 实际号数 t e x1 4 3 条干c v 值 1 2 5 细节个，千米8 粗节个千米 7 0 棉结个千米6 5 毛羽根2 6 9 2 9 断裂强