（纺织工程专业论文）基于浆纱质量的经纱可织性预测研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

论文题目：基于浆纱质量的经纱可织性预测研究 专业：纺塑王猩博士研究生：挫挂莶指导教师：固丞丞塑建生 摘要 面对中幽加入w t o 带来的挑战，中国纺织工业形力争在人才、资会、信息和管 理上达到国际水平。业界人士相信中国加入w t o 将会给纺织工业带来许多机遇，设备、 技术和产品质量达到国际水平的企业将挤身国际竞争的行列。 织造时，经纱必然经受由开口和打纬引起的反复拉伸作用，同时也要经受主要 由开口和钢筘运动引起的磨损作用。经纱之间的磨损是影响经纱断头率的主要因素。 影响经纱可织性的因素很多，大致可分为三类：原纱质量、经纱准备和织造条件。经 纱可织性一般用织造时的经纱断头率来表示。用来估计经纱断头率的方法可分为经验 方法、统计方法和仪器方法三类。经纱断头是一种非常复杂的现象，因此很难给出明 确的断头机理。现在仍然存在的问题是尚未建立试验预测结果和在织机上织造时实际 经纱可织性之间的关系。 1 研究内容 本文研究内容包括两个方面，第一方面为浆纱质量检测内容和方法的研究，主 要包括浆纱耐磨测试方法研究；织造过程中经纱毛羽变化的测试研究；织造过程中经 纱缠结倾向的测试方法研究。第二方面是基于神经网络系统理论的经纱可织性预测模 型的研究，浆纱质量指标与经纱可织性的关系多为非线性，其函数关系并不明确，神 经网络系统理论可用来解决这一问题。主要对经纱可织性的神经网络预测模型的建立 及其应用进行了研究。 2 研究方法 本文通过考虑浆纱质量研究经纱断头率，采用神经网络模型预测经纱断头率。 为了实现经纱可织性的预测，进行了大量的试验工作。采用理论分析、浆纱小样试验、 实际生产效果相结合的综合研究方法。通过分析经纱在织造过程中承受负荷情况，查 阅文献资料确定实验方案，根据试验结果建立经纱可织性的预测模型。 3 研究成果 3 1d h j s d - 1 型浆纱耐磨仪及其应用 d h j s d l 型浆纱耐磨仪实现了纱与纱及纱与金属阳j 的摩擦磨损、纱的随折和纱的 周期性伸长。该仪器可以利用较短的试样测试浆纱的耐磨性，同时可测试9 个样本， 每个试样磨断后能自动记录耐磨寿命。 d h j s d 一1 型浆纱耐磨仪的最大特点是模拟了织造过程中经纱所受的各种负荷。由 试验可知：纱与纱间的摩擦磨损对耐磨寿命的影响远大于纱与金属间的摩擦磨损对耐 磨寿命的影响。本实验中1 3 t e x 涤棉6 5 3 5 混纺纱，当浆料采用p v a l 7 9 9 ，上浆率 为8 2 时，测试结果显示：二者所占比例分别为8 3 8 7 、1 6 1 3 。d h j s d l 型浆纱 耐磨仪的测试特性反映了织机上经纱所受负荷的实际情况：织机上纱与纱问的摩擦磨 损作用在经纱所受摩擦磨损作用中起主要作用。 d h j s d 一1 型浆纱耐磨仪的可调参数包括摩擦销钉往复移动的动程、摩擦销钉往复 移动的频率以及张力重锤的重量。以耐磨寿命c v 值达到最小为主要目标，耐磨寿命 测试结果最小为次要目标，确定最优方案：摩擦销钉往复移动的动程4 0 r a m 摩擦销 钉往复移动的频率选择7 0 次分钟：张力重锤的重量3 0 c n 。 d h j s d 1 型浆纱耐磨仪和y 7 3 1 型抱合力仪测得的浆纱耐磨寿命值都随上浆率的 增加而增加。d h j s d 一1 型浆纱耐磨仪测得的浆纱耐磨寿命值能反映最佳上浆率的存 在，而y 7 3 1 型抱合力仪测得的浆纱耐磨寿命值不能反映最佳上浆率的存在。因此说 d h j s d l 型浆纱耐磨仪的测试结果更能反映浆纱质量的真实情况。 浆纱耐磨寿命值与纱线原料、纱线号数、浆料品种、上浆率和测试仪器有关。 3 2d h j s p - 1 型浆纱缠结倾向测试实验机及其应用 d h j s p l 型浆纱缠结倾向测试实验机在窄幅织机上模拟织造过程，即在一定的上 机张力、纬纱密度和织机速度条件下，经过一定次数丌口运动给浆纱施加一定的织造 负荷，造成浆纱产生缠结。通过传感器测量分丌浆纱缠结所需分离力的大小作为衡量 浆纱缠结倾向的指标，从而反映经纱可织性。通过l a b v e w 设计的虚拟仪器实现数据 采集、数据处理和数据显示。d h j s p - 1 型浆纱缠结倾向测试实验机具有技术先进、性 能可靠的特点。 d h j s p 一1 型浆纱缠结倾向测试实验机是最接近生产实际的织造模拟测试方法，测 试基础优于其它测试方法，因此能有效地检测评定浆纱质量。浆纱缠结倾向测试采用 缠结分离力衡量浆纱质量，它实际上是关系到浆纱耐磨性、浆纱毛羽再生状况、开口 清晰度等可织性指标的综合反映，因此测试方法优于多指标的测量。相同条件下，浆 纱缠结分离力较大，浆纱质量较差；浆纱缠结分离力较小，浆纱质量较好。 对1 3r e xt c6 5 3 5 混纺纱，浆料为p v a l 7 9 9 ，经纱密度为4 0 0 根l o a m ，上浆 率分别为4 8 、6 4 、8 2 、9 7 时，浆纱缠结分离力分别为1 5c n 、1 2c n 、8c n 、 6c n ；1 8 t e x 纯棉纱，浆料为p v a l 7 9 9 ，上浆率为6 7 ，经纱密度分别为3 6 0 根l o a m 、 4 0 0 根l o a m 、4 4 0 根l o c m 、4 8 0 根l o a m 时，浆纱缠结分离力分别为1 2c n 、1 9c n 、 2 4c n 、4 5 c n 。说明d h j s p l 型浆纱缠结倾向测试实验机测试结果既能反映上浆率对 浆纱性能的影响，也能反映经纱密度对上浆性能的影响，因此，该仪器具有良好的测 试性能。 经纱的缠结倾向受很多因素影响，实际生产中可通过优化浆料配方、浆纱工艺 以及合理设定织造工艺参数减小经纱的缠结倾向，提高生产效率和生产效益。 3 3 基于神经网络系统理论的经纱可织性预测模型的建立和应用。 关于神经网络系统理论的应用研究是一个很有意义的领域，其主要优点是在许 多领域具有通用性。因此针对不同问题，建立不同的指标分析体系与学习计算方法是 神经网络系统理论发展的重要步骤。 短纤纱在织造前上浆是必不可少的。浆纱的目的是提高经纱可织性。浆纱工序 可以通过优化浆料配方和浆纱工艺提高经纱可织性。浆纱质量与经纱可织性密切相 关。浆纱质量指标与经纱可织性的关系多为非线性，其函数关系并不明确。神经网络 系统理论可用来解决这一问题。本文对基于神经网络系统理论的经纱可织性预测模型 进行了研究。 通过对试验结果的分析，选出了进行经纱断头率预测的八个输入指标。预测结 果和实际经纱断头率具有很好的相关性，一方面证明了经纱断头率可以用神经网络进 行预测；另一方面也证明了神经网络是种预测经纱断头率的有效方法。 采用神经网络可以较准确地预测经纱断头率，通过试验证明：具有一个隐含层、 隐含层神经元个数为4 、传递函数采用s 型函数时的神经网络可以取得最好的预测结 果。 多层传感器是一个黑箱模型，最后学到的权值和阈值只是模型的推理结果。测 试结果是学习是否成功的检验标准。 我们建立了预测经纱断头率的多层传感器模型，通过浆纱的质量指标：浆纱的 强伸性、浆纱耐磨性、织造模拟后浆纱毛羽指数预测经纱可织性。神经网络模型的预 测结果和实际结果具有很高的相关性。为了获得更好的预测结果应进步扩大样本容 量、优选输入指标。 综上所述系统研究影响经纱可织性的因素、经纱可织性的变化规律，建立先进 合理的经纱可织性的预测模型，有利于指导生产，为浆纱工艺的制定、浆料配方的优 化提供理论依据，对浆纱质量的检测内容和检测方法的确定、适宜浆料的选用以及新 型纺织品的开发等都具有较强的指导意义。基于浆纱质量的经纱可织性预测的研究既 有理论意义也有实际意义。 关键词：耐磨、毛羽变化、缠结、神经网络、预测、可织性 p r e d i c t i o no fy a r nw e a v a b l i l i t yb a s e do ns i z i n gy a r nq u a l i t y a b s t r a c t f a c i n gt h ec h a l l e n g e sb r o u g h tb yc h i n a se n t r yi n t o t h ew o r l dt r a d eo r g a n i z a t i o n ( w t o ) ，c h i n e s e t e x t i l ee n t e r p r i s e sa r es t r i v i n gt oc a t c hu pw i t ht h ei n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d s i n p e r s o n n e l ，c a p i t a l ，i n f o r m a t i o n a n d m a n a g e m e n t i n d u s t r yi n s i d e r s b e l i e v ec h i n a s a c c e s s i o nt ot h ew t ow i l l b r i n gm a n yo p p o r t u n i t i e s t oi t st e x t i l e i n d u s t r y t h o s e e n t e r p r i s e st h a th a v er e a c h e di n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d si nt e r m so f e q u i p m e n t ，t e c h n o l o g ya n d p r o d u c tq u a l i t yw i l lh a v e a ne d g eo n g l o b a lc o m p e t i t i o n i nw e a v i n g ，aw a r pm u s tw i t h s t a n da r e p e a t e ds t r e t c h i n gc a u s e db ys h e d d i n ga n d b e a t u p i ti sa l s os u b j e c t e dt oa b r a s i o n t h ea b r a s i o nb e t w e e nw a r py a m s ，w h i c h i sm a i n l yd u e t os h e d d i n ga n dr e e dm o t i o n ，i sc r i t i c a lf a c t o r a f f e c t i n gw a r pb r e a k a g er a t e t h e r ea r e n u m e r o u sf a c t o r st h a tc a na f f e c tt h ep e r f o r m a n c eo f w a r py a r ni nw e a v i n g t h e s ef a c t o r s c a r lb eb r o a d l yc l a s s i f i e di n t ot h ef o l l o w i n gt h r e ec l a s s e s ：y a mq u a l i t y ，c o n d i t i o no f w a r p p r e p a r a t o r y ，a n d l o o ma c t i o n sa n dc o n d i t i o n s t h e w e a v i n gp e r f o r m a n c e o fy a mi s g e n e r a l l ye x p r e s s e di nt e r m so f w a r pb r e a k a g er a t ei nw e a v i n g t h ea p p r o a c h e su s e di nt h e p a s tt oe s t i m a t et h ew a r pb r e a k a g er a t ec a nb eb r o a d l yc l a s s i f i e di n t oe m p i r i c a la p p r o a c h ， s t a t i s t i c a la p p r o a c ha n di n s t r u m e n t a la p p r o a c h t h ep h e n o m e n o ni ss oc o m p l e xt h a ti ti s d i f f i c u l tt of o r mac l e a rp i c t u r eo ft h eb r e a k a g em e c h a n i s mi n v o l v e d t h ep r o b l e mt h a t r e m a i n sn o wi sac o r r e l a t i o no f l a b o r a t o r ye v a l u a t i o nt ot h ea c t u a lp e r f o r m a n c eo fw a r po n a i o o m 1 r e s e a r c hc o n t e n t t h e s ep a p e rr e s e a r c h e sm a i n l yo nt w oa s p e c t s ，n a m e l y , t e s tm e t h o d so fs i z i n gy a r n q u a l i t ya n d n e u r a ln e t w o r km o d e l h e l p t oe v a l u a t et h ew a r p b r e a k a g er a t e as i z e dy a ma b r a s i o nt e s t e rw a su s e dt od e t e r m i n et h ea b r a s i o nr e s i s t a n c eo ft h es i z e d y a r n t h ec o n t i n u o u sl e n s i l ea b r a d e rh a sb e e nd e v e l o p e df o ra b r a d i n gy a r n ，y a r nh a i r i n e s s t e s t e ra c c e s s e d a p p e a r a n c eo fs i z e dy a ma f t e ra b r a s i o n t h ec l i n g i n gt e n d e n c yt e s t e r d e t e r m i n e st h ec l i n g i n gt e n d e n c yo f w a r py a r n s t h em u l t i l a y e rp e r c e p t r o ni sa t y p eo f n e u r a ln e t w o r ka l l o w i n gr e p r e s e n t a t i o no ft h e r e l a t i o n sb e t w e e n i n p u t a n d o u t p u t v a l u e s t h en e u r a ln e t w o r k a p p r o x i m a t e se v e r y n o n - l i n e a rm a p p i n go f t h ef o r my 2 f ( x ) 2 r e s e a r c hm e t h o d s t h i ss t u d yi n v e s t i g a t e st h ew a r pb r e a k a g er a t eb yc o n s i d e r i n gs i z i n gy a r nq u a l i t y a n e u r a ln e t w o r km o d e lh e l p st oe v a l u a t et h ew a r pb r e a k a g er a t e i no r d e rt oa c h i e v et h eo b j e c t i v e ，as e r i e so ft r i a l si sc o n d u c t e d w eh a v ed e v e l o p e d d h j s d - - 1s i z e dy a r na b r a s i o nt e s t e r , t h ec o n t i n u o u st e n s i l ea b r a d e ra n dd h j s p - 1c l i n g i n g t e n d e n c yt e s t e r b yt h e o r e t i c a l a n a l y s i s ，l a b o r a t o r yt e s ta n da c t u a ls h o pf l o o rd a t a ，w eh a v ed e v e l o p e d f e e d f o r w a r d b a c k p r o p a g a t i o n n e u r a ln e t w o r km o d e l st op r e d i c tt h ew a r p b r e a k a g e r a t e 。 3 r e s e a r c hp r o d u e t i o n 3 1d h j s d - 1s i z e dy a r na b r a s i o nt e s t e r t h et e s t e rc a l lt e s tn i n ey a m s a m p l e s a tt h es a m et i m e e a c ht h r e a di sp r o v i d e dw i t ha l i g h tw e i g h t ，s 0a c o n s t a n tt e n s i o no f3 0e no ne a c hy a r ni sm a i n t a i n e d i nt h i sa p p a r a t u s ， t h ey a m sm no v e rt h ep i n so ft h ev e r t i c a l l yr e c i p r o c a t i n gt r a v e r s e ，t h e yc r o s se a c ho t h e r w i t ht w ot u r n sa n da r ef o r c e dt oc o m ei n t oc o n t a c tw i t he a c ho t h e ro nt h i sc r o s s i n g ，s ot h a t t h e r ei sa b r a s i o no f y a mo nm e t a la n do f y a mo n y a r n t h ef r e q u e n c y o f r e c i p r o c a t i n gi s7 0 c y c l e sp e rm i n u t e a b r a d e dl e n g t hi s4 0 m m w h e no n ey a mh a sh a dt h es u r f a c ef i b e r s r u b b e do f fa n dc a n n o tw i t h s t a n dt h es t r e s s ，t h ec o r r e s p o n d i n gw e i g h tw i l lf a l ld o w na n d c o n t a c tas e n s o r , s e n d i n gas i g n a lt ot h er e c o r d e r , w h i c ha u t o m a t i c a l l yw r i t e sd o w nt h e n u m b e ro ft u r n sa l r e a d yl l l n 5 6t h r e a d sa r et e s t e dt oo b t a i ne a c hm e a nr e s u l t t h en l e a n a n d i r r e g u l a r i t yo f l i f e t i m ew e r ec a l c u l a t e d i nw e a v i n g ，t h ef r i c t i o no fy a mt oy a mi si n t e n s et h a nt h ef r i c t i o no f y a r nt om e t a l w e g e tt h ep r o o fb yat e s t i nt h et e s t ，t h ey a r ni s 13 t e xp o l y e s t e r c o t t o n b l e n d e dy a r n ，t h e s i z ei sp v al7 9 9 a n dt h es i z i n ga d d o ni s8 2 t h er e s u l ts h o wt h a tt h ey a r nt oy a m f r i c t i o na f f e c t st h el i f e t i m et o8 3 8 7 ，t h ey a r nt om e t a lf r i c t i o no n l yo c c u p i e s1 6 1 3 t h et e s tr e s u l t so fd h j s d 一1a n dy 7 31s i z e dy a r na b r a s i o nt e s t e rh a v et h es a m er u l e ： t h eh i g h e rt h es i z ea d d - o no faw a r pi s ，t h eh i g h e ri st h ew a r py a r n s a b r a s i o nr e s i s t a n c e d h j s d is i z c dy a r na b r a s i o nt e s t e rc a ns h o wo p t i m u ms i z i n ga d d o n ，w h i l ey 7 3 1s i z e d y a r na b r a s i o nt e s t e r c a n n o t t h ey a r nm a t e r i a l ，y a r nc o u n t ，s i z i n gt y p e ，s i z i n ga d d o n ，a n da b r a s i o nt e s t e ra r et h e k e yf a c t o r sr e g a r d i n ga b r a s i o nr e s i s t a n c e t h ev a r i a t i o no f a b r a s i o nr e s i s t a n c ei sa f f e c t e d b ys i z i n ga d d o n 3 2d h j s p - 1 c l i n g i n gt e n d e n c y t e s t e r t h ew e a v i n gt r i a l sw e r ec a r r i e do u to nar i b b o nl o o m t h et e n d e n c yt op r o d u c e c l i n g i n gp o i n t si sd e t e r m i n e db y m e a n so ft h es e p a r a t i n gf o r c e ，w h i c hi sn e c e s s a r yt oo p e n t h ec l i n g i n gp o i n t s t h i sf o r c ei sr e c o r d e do n c o m p l e t i o no f t h ew e a v i n g p r o c e s sb ym e a n s o fa s e p a r a t i n gr o df i t t e dw i t hs e n s o r s t h ec h a r a c t e r i s t i cv a l u e f o rt h ec l i n g i n gt e n d e n c yi s t h es e p a r a t i n gf o r c e ，a v e r a g e do v e rt h el e n g t ho ft h er e a rs h e d t h el o w e rt h es e p a r a t i n g f o r c e ，t h ef e w e ra n dl e s si n t e n s i v ea r et h ec l i n g i n gp o i n t sw h i c hh a v ef o r m e dd u r i n g w e a v i n g ，i no t h e rw o r d s ，t h eb e t t e rt h ew e a v i n g b e h a v i o ro f t h ew a r pe n d s f o r1 3 t e xp o l y e s t e r c o t t o nb l e n d e dy a m ，w h e ns i z ei sp v a l 7 9 9 ，w a r pd e n s i t yi s4 0 0 e n d s c m ，s i z ea d d o ni s4 8 ，6 4 ，8 2 ，a n d9 7 ；t h es e p a r a t i n gf o r c eo fs i z i n gy a r n c l i n g i n gi s 1 5c n ，1 2c n ，8c n ，a n d6c n f o r1 8 t e xc o t t o ny a r n ，w h e ns i z ei sp v a l 7 9 9 ， s i z ea d d - o ni s6 7 ，w a r pd e n s i t yi s3 6 0e n d s c m ，4 0 0e n d s c m ，4 4 0e n d s c m ，4 8 0e n d s c m ； t h es e p a r a t i n gf o r c eo f s i z i n gy a r nc l i n g i n gi s1 2c n 、1 9 c n 、2 4c n 、4 5 c n r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h es e p a r a t i n gf o r c ea n dw a r py a m d e n s i t yi ss h o w nb y t h et e s tr e s u l t s t h eh i g h e r t h ew a r py a md e n s i t yi s ，t h eh i g h e ri st h ew a r py a m s t e n d e n c yt o c l i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h es e p a r a t i n gf o r c ea n ds i z ea d d o ni ss h o w nb yt h et e s tr e s u l t s t h eh i g h e rt h e s i z ea d d - o ni s ，t h el o w e ri st h ew a r p y a r n s t e n d e n c yt oc l i n g s ow e c a ns a yt h a tt h et e s t e r h a sg o o dp e r f o r m a n c e t h es i z i n ga d d o n ，h a i r i n e s sv a r i a t i o n ，a n da b r a s i o nr e s i s t a n c eo fas t a p l ey a r na r et h e k e y f a c t o r s r e g a r d i n gc l i n g i n g c l i n g i n gt e n d e n c y o fw a r py a r n sd e c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s eo f s i z i n ga d d o na n da b r a s i o nr e s i s t a n c e t h eh a i r i n e s so f as t a p l ey a r ni st h er e a l c a u s eo f w a r py a r nc l i n g i n g t h ef i r m n e s so f f i b e ra n c h o r i n gh a ss o m ee f f e c to nc l i n g i n g f o rt h es a m es i z ea d d o n ，t h es i z et y p ea n dy a r nt y p ed e t e r m i n e dt h ec l i n g i n gt e n d e n c yo f w a r py a r n s 3 3n e u r a ln e t w o r km o d e lo fw e a v a b i l i t y t h eo b j e c t i v ei st oi n v e s t i g a t et h ep r e d i c t a b i l i t yo fw a r pb r e a k a g er a t ef r o ms i z i n g y a r nq u a l i t yi n d e xb yu s i n gaf e e d - f o r w a r db a c k - - p r o p a g a t i o nn e t w o r ki na na r t i f i c i a ln e u r a l n e t w o r ks y s t e m i no r d e rt oa c h i e v et h eo b j e c t i v e ，as e r i e so ft r i a l si sc o n d u c t e d t h e m u l t i l a y e rp e r c e p t r o ni s ab l a c kb o xm o d e l ，i e t h er e l a t i o n s h i p sl e a r n tc a n n o ts i m p l yb e i n t e r p r e t e df r o mt h em o d e l t e s tr u n sa s c e r t a i nw h e t h e r t h el e a r n i n gp h a s ew a ss u c c e s s f u l o r n o t w eh a v ed e v e l o p e df e e d f o r w a r db a c k p r o p a g a t i o nn e u r a ln e t w o r km o d e l st op r e d i c t t h ew a r pb r e a k a g er a t ef r o me i g h ti n d i v i d u a l i n d e x e s ( s i z ea d d - o n ，a b r a s i o nr e s i s t a n c e ， a b r a s i o nr e s i s t a n c e i r r e g u l a r i t y , h a i r i n e s sb e y o n d 3 a i m ，b r e a k i n gs t r e n g t h ，b r e a k i n g s t r e n g t hi r r e g u l a r i t y , b r e a k i n ge l o n g a t i o n ，a n db r e a k i n ge l o n g a t i o ni r r e g u l a r i t y ) a g o o dc o r r e l a t i o nb e t w e e np r e d i c t e da n da c t u a lw a r pb r e a k a g er a t ei n d i c a t e st h a t w a r pb r e a k a g e r a t ec o u l db ep r e d i c t b yn e u r a ln e t w o r k s g o o da g r e e m e n tb e t w e e n p r e d i c t e da n da c t u a lw a r pb r e a k a g er a t ep r o v e st h a tt h en e u r a ln e t w o r ki sa l le f f e c t i v e t e c h n i q u e w i t ht h e h e l po f t h en e u r a ln e t w o r k ，w ec a np r e d i c tt h ew a r pb r e a k a g er a t ee a s i l ya n d a c c u r a t e l y m o d e lw i t has i n g l es i g m o i dh i d d e nl a y e rw i t hf o u rn e u r o n si sa b l et op r o d u c e b e t t e rp r e d i c t i o n st h a nt h eo t h e rm o d e l st ot h i sp a r t i c u l a rd a t as e ti nt h e s t u d y 鱼q 鱼尘鱼塾( t e x t i l ee n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yp r o f e s s o r z h o uy o n g y u a na n dg u oj i a n s h e n g k e yw o r d s ：a b r a s i o nr e s i s t a n c e ，v a r i a t i o no f h a i r i n e s s ，c l i n g i n g ，n e u r a ln e t w o r k ，p r e d i c t i o n ，w e a v a b i l i t y 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。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。除文中已明确注明和引用的内容外，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及成果的内容。论文为本 人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。 学位论文作者签名：抽匕休茎务 日期：2 0 0 4 年0 6 月3 0日 东华大学学位论文版权使用授权书 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 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，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。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密豳。 学位论文作者签名：弼1 5 矗务 指导教师签名 日期：2 0 0 4 年0 6 月3 0 目日期：御年e ；月扣曰 一、课题的提出 第一章引言 第一节课题的提出及意义 纺织工业是我国国民经济的支柱产业。中国纺织业是一个出口量大、比较优势 明显的行业，加入w t o 后。获得机遇的同时挑战也不容回避。中国纺织产品结构层次 不合理、规模效益差，在国际竞争中处于明显的不利地位。中国纺织业应努力提高 企业核心竞争力，增强企业整体作战能力，充分运用当今的高新技术，以自身优势 争取不断创新，以保持世界第一生产大国的地位和实现纺织强国的梦想。 随着2 1 世纪的到来，人们生活水平的进一步提高，要求纺织产品不断出新， 对产品质量的要求也越来越高。在保证织物质量的前提下，织物生产者期望织造过 ，j 程中生产冼增加、成本优化、停台时间缩短。从经济角度看，现代高速织机的停台 时间更关键。由于机器性能提高，即使停台时间、停台频率不变，工厂效率也会降 低。因此织物生产者非常注意控制织机停台率，今天的织机停台率每十万纬只有 3 5 次，比2 0 年前减少了一半。棉织物织造中8 0 是经纱断头，2 0 是纬纱断头 。现代高速织机经纱断头处理时间比纬纱高很多0 1 。考虑到织机效率和织物质量， 降低经纱断头至关重要。因此，为了控制织机断头，必须分析经纱断头现象，讨论 影响经纱断头的因素。这方面虽有许多文献资料和实际生产经验总结，但至今仍是 “事后分析与总结”，还不能对经纱可织性进行较准确的预测。 二、课题的意义 在织造过程中，由于织机的丌口、投梭、打纬运动，纱与综、筘、停经片等之 问的摩擦，纱相互问的摩擦，以及加在纱上的张力、冲击力等等，都会使纱起毛以 致断头“。经纱在织造时能承受各种复杂的负荷的能力定义为经纱可织性。经纱可 第一幸r j i 高 织性是影响织机效率、产品质量和成本的重要因素，影响经纱可织性的因素也很复 杂。除了织造条件外，经纱可织性很大程度上受原纱质量和经纱准备时所受处理的 影响。 生产中如果能对经纱可织性进行准确预测将收到事半功倍的效果。系统研究影 响经纱可织性的因素、经纱可织性的变化规律，建立先进合理的经纱可织性的预测 模型，有利于指导生产，达到降低成本、提高织物质量和织机效率的目的；为浆纱 工艺的制定、浆料的选择、浆液配方的优化提供理论依据；对浆纱质量的检测内容 和检测方法的确定、新型浆料的开发以及新型纺织品的开发等都具有较强的指导意 义。 三、研究工作在国民经济中的实用价值 产品质薰是企业的生命，而可靠性是其核心。面对入世后的国际化竞争，纺织 企业能不在产品的可靠性上下功夫吗? 作为获取利润的企业，低成本无疑是企业永恒的追求。但低成本必须是在保证 质量前提下的低成本。 本课题的研究有助于纺织企业实现保证质量前提下的低成本，提高企业的实力 和产品丌发能力，同时降低生产成本，以提升企业竞争力，使企业真正成为市场竞 争的主体。 2 第一蒂，j f 。 一、原纱质量 第二节影响经纱可织性的因素 原纱质量主要取决于纤维种类、纺纱系统、工艺参数、设备条件、温湿度条 件。纤维种类、纺纱系统和工艺参数三种因素较重要，它们主要决定着纱线结构。 而纱线结构影响着纤维问摩擦、纱线表面性质、纱线中纤维的转移和负荷分布。相 应的反映在纱线的物理机械性质如强伸性、耐磨性能、摩擦性能、毛羽指数、纱线 疵点等，最终综合决定经纱的可织性。 1 纤维种类 纤维种类影响纱的密度、纱的表面性质、纤维间的抱合力、纤维间的摩擦等， 因此影响经纱的可织性。纤维长度、强力、伸长和细度影响纱线强力，从而影响经 纱可织性。纤维间抱合力、纤维间摩擦影响纱线密度、纱线表面性质等，因此影响 经纱的可织性。纺纱阶段的混合质量显著影响纱线质量和经纱可织性；纤维混合时 加入短纤维将会降低经纱的可织性；混纺比例在织造时也很重要，据报道t c 混纺 比从7 0 3 0 变至5 0 5 0 ，纱线抗疲劳性和断裂伸长降低，而耐磨性增加”1 。 2 纺纱系统 纺纱系统决定着纱线结构和纱线表面状态进而影响经纱可织性。棉纱纱线强力 和伸长，环锭纺纱最高，转杯纺纱其次，摩擦纺纱最低。从纺纱均匀度来讲，转杯 纺纱最好。摩擦纺纱尽管毛羽最多但纱线外观质量最好，环锭纺纱其次，转杯纺纱 最次。摩擦纺系统中，5 0 5 0 的芯皮结构纱的强力比7 0 3 0 的高“1 。据观察转杯纺纱 线比j ；= 锭纺纱线抗织造应力能力强“。所有纺纱系统中摩擦纺纺纱系统生产最萃日和 最弱的纱线，掘报道毛涤和毛棉混纺纱也是如此”1 。 3 第一幸0 f 爿 3 纱线捻系数 在一定的纺纱方法中可以通过改变捻系数改交纱线结构。捻系数决定纱线密 度、纤维转移、纤维伸长，相应的反映在纱线性质和可织性上。 据报道，1 6 号经纱捻系数