（纺织工程专业论文）柞绢包芯纱的研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

转i 包嚣妙龄舔究 孛曼擒氍 柞缳怠蕊纱魏研究 中文攘婴 搀缡熬绸是辽宁转绞的凄懿产瑟，宅其意天然丝绸孵傀点，徨阏 时也存谯潜弹性差、驺折皱、缩水率高、材水渍簿弱点。而涤纶、锦 纶等合成长丝蠢优照的物理特性，在干湿状态下均有凝好的抗皱性、 弹性，在湿热加工时有很好的尺寸稳定性。如把柞绢纤维与菸他纤维 结合，w 以发挥两种纤维各自的特点，扬长避短。柞绢包芯纱因用合 纤徽曹絮，祥缡丝太体包在台纤长丝舞覆，使毽蕊纱舆奢棒缝爵啜澄 性和透气性，又有涤纶硬挺、翁洗快千，缣整性好等将煮，绢涤镪愁 纱霉成势穿着挺括、照耀牲妻鬈磐熬一静蓊产赫。 本文定量定性壹| 羲瓣毯芯缪避行理论分豁，霪实际生芦鲶柞绢氛愁 纱产丞避行辏瑾援。攘性莪测试及对冀避格特链等进行分耩磷窕，献霭 比较系统媲认识包慈纱形成枫耀、影嗡包赫纱性缝、包凝效果等因豢， 势指导生产实黢。翻裁，我们已成功避开发? 搀缳包芯纱产箍，实践 芷嚷，濑于柞绢包芯纱产品中涤纶长缝完全被柞绢包覆，织物表蕊照 纯柞蚕丝产品风格，同时又解决了丝织物的洗可穿问题，较好地达到 了丝织产晶风格与蜜篇佼能豹统一。 关键词：包芯纱，柞绢纤维，含成纤维 终者：锾拣霞 攒导教舞：左保齐 楼传痰 r e s e a r c ho fo a ks jl kc o v e r i n gy a r n r e s e a r c ho fo a ks il kc o v e r i n gy a r n a b s t r a c t a b s t r a c t o a ks il k i st h et r a d i t i o n a le x p o r t e dp r o d u c to fl i a o n i n g p r o v i n c e ，w h i c hh a st h es t r e n g t ho fn a t u r a ls il k b u ta tt h e s a m et i m ei th a st h ew e e kp o i n t so fp o o rf l e x i b i l i t y ，v u l n e r a b l e c r e a s e ，h i g hs h r i n ka n dw a t e rs t a i n s t h ef i l a m e n ts y n t h e s i z e d w i t hp o l y e s t e rf i b e ra n dp o l y a m i d ef i b e rh a st h eg o o dp h y s i c s p r o p e r t y i e u n d e rd r ya n dw e tc o n d i t i o n s ，i tc a nr e m a i n f l e x i b l e ，c r e a s er e s i s t a n t ，a n dc a r lk e e pt h es i z es t a b l ew h e n p r o c e s s i n g i fo a ks i l ki sc o m b i n e dw i t ho t h e rf i b e r s ，t h e r e s p e c t i v ea d v a n t a g e sc a nb ed e v e l o p e da n dt h ew e a k n e s so fe a c h f i b e rc a nb ea v o i d e d s i n c es y n t h e t i cf i b e ri su s e da st h ef r a m e o fo a ks i l kc o v e r i n gy a r n ，a n dt h eo a ks i l kc o v e r st h es y n t h e t i c f i b e rf i l a m e n t ，t h ec o v e r i n gy a r nn o to n l yh a st h ep r o p e r t yo f m o i s t u r ea b s o r b e n c ya n dv e n t i l a t i o na st h eo a ks i l kd o e s ，b u t a l s oh a st h ep r o p e r t yo fb e i n gr i g i da n ds t i f f ，e a s i l yw a s h a b l e a n dd r y ，a n ds h a p ek e e p i n ga st h et e r y l e n ed o e s s i l kt e r y l e n e c o v e r i n gy a r ni san e wp r o d u c t t h i sp a p e rc o n d u c t st h e o r e t i c a la n a l y s i so fc o v e r i n gy a r n q u a n t i f i c a t i o n a l l ya n dq u a l i t a t i v e l y ，a n da n a l y z e st h et e s to f p h y s i c sf u n c t i o no ft h ep r o d u c to fo a kc o v e r i n gy a r na n di t s r e s e a r c ho fo a ks i l kc o v e r i n gy a r n a b s t r a c t s t y l e s ，s ot h a tw ec a ns y s t e m a t i c a l l yu n d e r s t a n dt h ef o r m a t i o n m e c h a n i s mo fc o v e r i n gy a r n ，w h a ta f f e c t st h ef u n c t i o n so f c o v e r i n gy a r n ，t h ec o v e r i n ge f f e c ta n dh o wt oi n s t r u c tt h e p r a c t i c e a tp r e s e n t ，w eh a v es u c c e s s f u l l yd e v e l o p e dt h e p r o d u c to fo a ks i i kc o v e r i n gy a r n i ti sp r a c t i c a l l yp r o v e dt h a t b e c a u s et h et e r y l e n ef i l a m e n ti nt h eo a ks i l kc o v e r i n gy a r ni s c o m p l e t e l yc o v e r e dw i t ho a ks i l k ，t h es u r f a c eo ft h ef a b r i ch a s t h eq u a l i t yo fp u r eo a ks i l ka tt h es a m et i m et h ep r o b l e mo f w a s h i n ga n dw e a r i n gc a nb es o l v e d ，s ot h a tt h ei n t e g r a t i o no f s i l kq u a l i t ya n dp r a c t i c a b i l i t yc a nb ea t t a i n e d k e yw o r d s ：c o v e r i n gy a r n ，o a ks i l kf i b e r ，s y n t h e t i cf i b e r w r i t t e nb y ：d o n g x i aq i a n s u p e r v is e db y ： b a o q iz u o 1 1 1 c h u a n q i n gc u i y 7 8 1 3 4 2 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声魄 学位论文独创悛声髓 本人郑重声明：所提交的学位论文鼹本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或榘体己经发表或撰写过的研究成果，也不舍为获得苏 州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出羹簧贡献憋个入帮集体，均已在文孛_ | ；走凌确方式檬曛。本人承担本 声明的法律责任。 疆究生签名：鎏煎塑舀期： 学位论文使用授权声明 苏建大学、审国耩学技零倍意研究掰、藿家图书锫、瀵华大学论 文合作部、中国杜科院文献僚息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段傺存论 文。零入电子文耥的内容和纸质论文的内容裙一致。除在保密期内豹 保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的 全郝绫熬分蠹容。论文簿公毒( 翘援翘登 授权苏媾大学学位办办莲。 研究生签名二 簿耀签名： 兰鞲整日 基 期：班f p 嬲：邂墨兰：遂 柞j 乜芯纱的研究 序高 序言 一、研究的目的 柞蚕纤维是辽宁的特产，柞绢丝绸是传统的出口产品。它虽具有天然丝绸的 优点，但还存在着弹性差、易折绉、缩水率高、有水渍等弱点。而涤纶、锦纶等 合纤长丝有优良的物理特性，在干湿状态下，均有良好的抗绉性、弹性，在湿热 加工时有很好的尺寸稳定性。因此，如把柞绢纤维与其他纤维相结合，可以发挥 两种纤维各自的特点，扬长避短，使产品手感柔软滑爽光泽柔和，吸湿透气好， 抗绉性好，强度高，穿着舒适，且减少用丝量，降低成本。为柞蚕纤维的应用和 新产品的开发开辟一条新路。 柞绢包芯纱是用合成纤维为芯，在绢纺设备上，经过特制的机构和绢纱同 时进行纺纱，使绢纱包复在涤纶外面，构成包芯纱。 柞绢包芯纱能有效地发挥柞绢丝手感柔软，珠宝光泽的特点，同时又能发 挥涤纶挺括、防皱、弹性好等优点。 柞绢包芯纱因用合纤做骨架，柞绢丝大体包在台纤长丝外面，使包芯纱具 有柞丝的吸湿性和透气性，又有涤纶硬挺、易洗快干，保型性好等特点，绢涤包 芯纱可成为穿着挺括、服用性能好的一种新产品。 二、主要研究内容 本文主要探讨了包芯纱形成机理、影响包芯纱性能、包覆效果等因素，定量 定性地对包芯纱进行理论分析，对实际生产的柞绢包芯纱产品进行物理机械性能 测试及对其风格特征等进行分析研究，从而比较系统地认识包芯纱形成机理、影 响包芯纱性能、包覆效果等因素，并指导生产实践。 柞荆包芯纱构研究 鼐一帝包甚纱的成缈帆理 第一奄包芯纱的成纱机理 捺绥毽蕊纱戆绫纱方法，不圈子嚣耱窝多耱霖辩混会，氛芯纱是一耱缀分基 本被弱一组分包缠的结构，它是l = i 外包纱和芯线二者组成。我们对s c 6 1 1 精纺 机进彳亍改造，纱架和肇伸机构位鼹上装设吊纱架和集合器( 如图t ) 柞绢粗纱经 过牵 枣掇掏遴孬纺纱，嚣涤纶长丝出暴粱上弓l 送特裁懿集会嚣，不经牵转巍蘸罗 拉与皮辊间和纱条并台，加捻形成包芯纱。 掰1 $ c 6 1 1 耩纺辘改逢篱蘸 下覆探讨环锭细纱辊纺包芯纱於残纱机理，通过对藏纱税理酶研究。我铜 可以戴好的认识影响包芯纱包覆成纱的因素。指导生产。 1 。1 加捻三角送巾包覆纤缎的运动状态 谯环锭精纺机上，对须条的加捻作用是在前罗拉和钢擞圈之间完成的。加 捻懿矮条孛爨寒平纷糇壹搀烈夔终维变残与纱辕残一定熬髅蕤霜疫，矮象懿截覆 形状t 鲍逐渐由扁平状态接近圆形，即由扁平状的纤维带逐渐变呈圆柱形的细纱。 这时，须条由于加捻作用，宽度逐渐收缩形成三角形过渡区。 我秘实验孛多 氇纱为挥绢，蕊线舞涤纶长缝，为霞予分援三螽区缍缳兹运 动状蕊，作以下假设； 2 j 望壁些签跫! 燮 熊= 皇垫些丝塑然壁! ! 型 a 、长丝在须条中间喂入； b 、长丝掰受熟张力是够大； c 、长丝为一刚性体。 娄纱线的捻向为z 捻时，在绞纱过程审，纱条和芯丝从蘸罗拉输出藤，吐 出酌须条鄂在热捻静作丽下形成魏图2 所示豹秀鞲捻三螽区。 圈2加捻三角区 当纱线受至q 加捻作用时，对奸维产生t i 豹分力( t i c o so ) 会产生向心压力。 楚在三角蘧边缘鹣经维，囊心瑟宠最大；楚袭渗辘孛心瓣避戆终缝，自，豁藤力最 小。因此，处在边缘的纤维，在向心压力的作用下，会克服纤维间的阻力i | 丽向内 部转移，纤维自身敝紧张状态变为松驰状态。黼处在纱轴中心附近的纤维，在受 蒌l 按爨佟蔫舞会羯终转移，部分簿维会转移弱妖丝錾近，嚣受囊长丝豹隧褥终霜 而改变转移方向，从而运动至g 长熊的上方，使长丝周围都存襁包覆纤维。而且一 根纤维在加捻三角隧中可发生多次转移，从撼撤纾维在细纱中的排列情况溉，纱 中纾缀不是势层撵翔懿，纱线孛缓维戆蠓囊线蔽嚣锥形。邃令薅缝，壤纱线孛纾 维内外缠绕连接，同时须条在收缩形成加捻三角区时，边缘纤维也会存在一种将 长丝包裹的趋势，从而将长丝包熄在纱线里磷，而且从假设知，长丝为刚性体， 在热捻终曩下，廷会产生自奏热捻捻凄，瑟羌缝绕捻度。逸瓣畿篓赣会爨掩在纱 线中间，包覆效果达到最佳。此时会形成如图3 所示的包蕊纱结构。 柞自j 包芯纱的研究第一章包芯纱的成纱机理 图3 包芯纱理结构示意图 图4 外包纤维螺旋缠示意图 但如果向长丝方向转移的纤维数量很少，在外包纤维还未来得及将长丝包 在罩面时，须条已变成圆柱形的细纱，此时随着纱线的卷绕，细纱只能螺旋样缠 绕在长丝上。此时，只有外包纱的弯曲变形部分贡献外包纱的包缠捻度。包缠捻 度之间的捻距必然会使长丝裸露。形成的包芯纱如图4 所示。 。2 影臻包芯绔包覆效果麓嚣素 从以上分析可知，影响包芯纱包覆效果的因素宥：纤维内外转移的数量； 长丝和短纤维须条在细纱机前钳口处羽相对搜置等趿索。 l 。2 。 兰患区中纤鬃内静转移豹数囊 因为纤维的内外转移只发生在加捻三角区内，所以可以通过增加加捻三角隧 内纾维的数爨来增如纤维内_ 羚转移的数蟹。这可以邋过以下途经求实现。 纱线l 纱线2 整5 纱线静横截嚣切冀蠲 1 、须条的宽度 须条燕发增加，处亵三角区边缘豹终维数量增多，在稳同时秘内参与转移的 纤维 4 j 羔燮丝竺竺塞 笙二皇垫些丝塑蠛丝! ! 型 数量多。丽且在相同鲍纱支下，须蘩宽度越宽，须条厚度越小，纤维转移时受到 箕它的纤维静摩擦融力也越奎，骈辍转移到长熊嗣蠢豹纾缑凡率就越大。遮可瑷 通过增大前罗拉与上皮圈的距离( 圆距离增大，无控制区长魔增大，须条翁发散， 使须条宽度增搬) ，壤大前上下罗救的压力以防止矮条收绒及减少粗纱的捻度柬 实现e 讴以上措施穗会影嫡藏纱骥霆，热增大瓣罗拉与前蔽潮豹距离 l 尊，细集无 控制隧长度过大会寄致纱条内纤维变速点分布习：匀，影响纱线条干；增大前上下 罗拉滕力曝，如果魇力过犬可熊导致藏钳口握持力太大，从褥损伤纤维或繁动后 嚣的纾维变速。如聚粗纱捻疫太小，可能使籁祭强力过低，容易断头，瓣氍应在 合理的范围内采取上述措施。同时，将l 根粗纱喂入改为2 根粮细完全相同的粗纱 喂入，硪使须条的宽度增加一继，从恧提离题蕊纱的包覆效果。图5 为在其它条 释褶闷的情况下耩种不同租纱曦八方式形成酌镪芯纱横截嚣圈，其孛纱线1 为2 根粗纱喂入形成的包芯纱，纱线2 为1 根租纱喂入形成的包芯纱。 2 、量角区的高凌 增大三角区的黼度，使三角区的面积加大，降低细纱的捻度，可以减少捻 度囊支蓑递豹程凄，麸嚣镬绥缭参毒瘤癸转移豹铙会增麓。然覆，热捻三角区熬 弱捻纱段愈长，罗拽锚口握持的缬条中伸入判融牵伸过的= 猢捻纱条中的纾绒数量 愈少，伸入端的长臌减短，纺纱段的强力降低，且有纤维被吸毛管吸入的可能。 表i 炎在其窀条俘鞠溺熬壤嚣下举弱稔度形裁瓣钰蕊纱豹毯援率涌试缕采。我韬 看到隧着三角区的漪度和捻度的增加，包覆举辍下降趋势。 袭1 不同捻度的包芯纱的戗覆率测试结果 捻浚月。蠢5 2 06 2 07 2 08 2 09 2 0 包覆率 6 4 56 2 25 8 25 3 55 1 7 柞缃包芯纱的研究 辩，席包芯纱的戚纱机理 ? o 6 5 龄 斟 释 毯 5 5 5 0 5 2 06 2 07 2 0 8 2 09 2 0 捻度t m 圈6 掩度与包覆举哭系 1 2 2 长丝翻麓绛缝矮条在绷纱视翦钳瀑憝豹鞠瓣位置 以上分析可知，三角区内纤维豹内外转移对包芯纱的形成起关键性作用，但 实际上在纺纱过程中，须条对长熊的卷捻作用对包芯纱的包覆效果也有很爨要的 影响。强魏，在疆入长丝跨，罴簧考虑长丝蠢鬣褥缝矮条褒缀纱撬藏锩爨楚麓翱 对位谶姆捻向的关系。为充分地刺用须条的卷捻作用，在纺z 捻纱，长缝的出口 位置殿在须条的偏旋侧：纺s 捻纱时，长丝的出口位置应在颁条的偏右侧。可是 长餐佼疆静傣移会攀会影羲长丝凝纱线串豹簇瓣整重冁? 本文祷获长丝弱受力情 况进行分析。 我们知道在加捻作甩下，处簌加捻三角送肉的纾维会产嫩向心压力或径向压 力。辩鼍：长丝来瓷，窀不是粼髂褥筵一耪柔後髂，掰戳在受蠲彝玉歪力嚣按丞薛 用时并不是保持伸徽状态，而有一定程度的弯曲，最终在某一点的受力达剿平衡。 假设纺纱张力t ，与包拣纱的轴向平行，则当该纱加z 捻时，长熬的受力如图7 所示。 圈? 妖丝靛受力情凝示意图 阁7 中，0 为力的平衡点，t i 为o 点以上段长丝所受的拉力，b 为o 点以下段长 6 柞g j 乜芯纱的研究 第章包芯纱的成纱机理 丝所受的拉力，t i c o s0 为由于加捻作用产生的纤维对长丝的向心压力，q 为t 与纱线轴向的夹角。由力的平衡式得 f t e o s o = t l s i n a lt t e o 妇= t f 公式( 1 ) 从上面的分析可知，在外包纤维向心压力的作用下，长丝有向纱线中央动的 趋势，所以说长丝位置的适量偏移并不会影响长丝在纱线的相对位置。从上式还 可以看出，要想将长丝保持在纱线的固定位置，在t i c o s0 不变的情况下，必须 使t i c o s 与t ，始终相等。 1 2 3 小结 综上所述，包芯纱纺纱方法与传统纱线的成纱机理相似，但加捻卷绕过程参 数变化对包芯纱的纺制起了关键性作用。在加捻的作用下，外包纱的须条中原来 平行顺直排列的纤维与纱轴成一定倾斜角度，前罗拉吐出的须条逐渐收缩形成加 捻三角区，三角区中纤维内外转移的数量、长丝和短纤维须条在细纱机前钳口处 的相对位置等因素，对包芯纱包覆成纱形成重要的影响。 在环锭细纱机上添加导丝机构和张力控制装置纺制长短纤包芯纱，加捻三角 区对包芯纱的成纱效果具有很重要的影响。通过改变加捻三角区的高度、宽度以 及长丝与短纤维须条在细纱机前钳口处的相对位置，可以显著改善包芯纱的包覆 效果。 褥壤雹嚣纱数露 究 箨一：攀搀封l 魁嚣纱藏舞莲稼分析 第二章粹缡包慈势裁嚣霆豫势凝 瓴蕊黟趣覆簸祭豹转嚣霹塔逶避慰纱线藏亵滋行釜证努褥，褥蓟慕溺不瓣 芯纱辩壤蕊秒黪雹耩效聚。蓄毙遴避嚣微照籀获霉纱线截甏灏稼，将匿像输入诗 算机处理，褥对图像避行分析。为了能确切了解包芯纱的包覆效果，我们采用了 芯珍聚嶷庭、葱纱鳊，洛发及孩，盘凝率分蠢等攒褥。 2 1 谶棒剃侔 纛经过浚避懿s 秘l l 耱瓣承避嚣，纺给王藏袈转：锭遮6 2 0 0r m i n ，牵 枣 倍数1 8 5 ，稔发6 2 0 z ( 橡n l 。 麓3 0 d t o f 滋长筵，瓤7 r e x ( 6 0s e ) 榛缪、2 2 2 d 蔡豢丝、5 0 1 ) ? 8 f 越缍鲢 瓣纶彀熬传必落纱，栋缁纤壤槔麓豁氛缮缝，耪粥绕铡遗了棒嫣鼹涤、撵鲻趣攘、 棒绢色驻、梅缡包掰鲶4 辩德芯纱。 蔽纱爨络；挎缁毽涤4 交；撵壤懿拣艇支；襻缮毽丝毒5 支：栋绥毽褥绘垂轻 炎。 2 。2 臆像采集 辩簿一辩链蕊移，在箕涉我长波上淹撬褒2 9 夸渗凌藏瑟骰壤臻羚基遴器鬟激 照耀，磐鞫臻嬲诗算穰燮，遴孬鞠豫簸蠖。 柞g ；包芯纱的研究 第一章柞绑包芯纱截面闰像分析 图8 四种柞绢包芯纱截面显微照片 其中：a 柞绢包丝柞，b 柞绢包丙纶，c 绢包涤，d 柞绢包棉 2 3 固像处理 黠采集瓣嚣像在诗黧撬孛进行攘王处理，并辫涤长丝、穗纱、豢丝、嚣纶长 丝的特数不间，为使4 种妙线具有可姚性，以涤长熊的单丝所占黼糨的大小为标 准嚣积，攒雾出芯纱蚕熊、拣纱、霹纶长丝嚣积嘏誊熟驽维鬏数。 2 4 指标凝定义 2 ，4 。 t l 截面越震心鞫纱线羲平均半径 在包芯纱截面上设鬣一个平面崴角坐标x y ，则第i 根外包纤罐和第j 根落纱 纾维魏坐标分翱为x o ( i ) ，y o ( i ) 和x c ( j ) ，y c ( j ) ，懿圈l 获示。遥避对掰存豹芯纱 纤维耱努毯纤维x ，y 坐耩漱平均篷，寒确定痍心瀚整稼( 。x ，c y ) ； 拳 柞自j 包稿纱的研究第一二章柞鲔泡芯纱械西嘲像分析 氟( c x , c y ) 怒雉 x 翻9 嫩标系中的纱线截面 冀中： 醚裂 x o ( o + 五蛹 c x 旦1 争，醚七n 辨 y 0 ( o + 鬈伪 q = 烈嚣? 暑_ 公妓( 2 ) 鑫f + ” 式中：澈n 分别为校包芯纱截霹中多 包纤维掇数、芯纱纤维根数。 确定纱线举径的蠢法是戳凄心为飚心诗募个平筠拳校，霹爝每凝蕊纱 翻癸彀纾维翼纱线麓，距离耱擎均壤豫班憨 鼙i l 燃州，麴下茂； r a v = 【兰缸万虿再瓦丽+ 产1 窆雁面i 再瓦丽f ；删，公嫩 = l 2 。4 2 落纱凝集度指标黜 蕊妙聚集度指标r d 定义为芯珍平均授r p 豫以纱线平均举强，表述式为： r d = r p r 一葵孛： ，f 。，。，。一 茸) 一) 2 专伐秀一g 2 如。旦可 馘( 4 ) 当拣纱聚鬃度r d 数值比较犬辩，表明芯纱倾禽于奁横截蕊上分散分帮。当该 数毽滗拔，j 、对，葱纱穰巍予集串努密在蠛藏瑟主戆菜一楚。 柞目j 包苍纱的研究 第_ - 二母柞重 j 包芯纱截趣黼像分析 2 4 。3 芯纱偏心凌拯标a l 端纱偏心度指标a l 定义为芯纱中心( c x p ，c y p 的距离d 除以平均半径r 。来确定。 a l = d 瓢 其中： d = ( c ，一c ，) 2 + ( c 、一c ，) 2 ) 与包芯纱质心( c x ，c y ) 之问 公式( 5 ) 羔x 。( ，)n k ( 力 。旦厂2 气r 公式 警a l 值越大，+ 芯纱越颓离予分布在纱线横截面的乡 侧；爱之，刚越颥肉于分 布在纱线横截面的中心。 2 4 4 横心概率攒糕瞅 谗一令皴纱线熬矮心( c x ，e y ) 斑灏心，蕊纱鹣警穗* 经r a v c 辫半疑熬瓣，援 ；蚤獠攀播标黻是摇蕊殄纤缝落夭蔻骥熬纤维鬏鼗辑每纱线溪截鼙巍葱纱终镶壤数 n 的比自鍪的酉分率 t t x = ( n n ) x 1 0 0 2 , 丽- c j 辛国一q 2 r a v e 尝童_ 1 f 蛰溅蛩 核稿概率指标h x 越大，落入中心瞬芯碜豹擞数越多，包撩效暴越好，蔽乏赠 惫覆效袋越羞。 窆。5 数掭鼗辫 2 。鹱。 邃立楼燮 我稻在瓣实际妙鼗努辑之蓊悫遵立三帮舞壁瓣怒苍效暴貘聚：核心型麓釉、 偏心型( 阙1 0 ) 、麟箍型( 蹦1 1 ) 。 柞自j 包芯纱的研究 第一二稀柞鲥j 包芯纱截面幽像分析 圈圈圈 图9 核心型图1 0 偏心型图i 1 露芯型 2 5 。2r d 、a l 、h x 与包芯纱包疆效暴之阏豹关系 通过计熨可得三种理想他模型的r d ，a l ，h x 标准援标，见表2 。 袭2 三种理想化模型的r d ，a l ，h x 标准指标 通过对2 0 样本迸幸子溅试，并用统计的方法分析结果，可获得指标和包芯纱分 枣瓣关系熟下； 芯纱聚集度指标r d 0 7 5 r d o 9 5 ，表明舔纱倾向散布在横截面上。 0 。4 0 r d o 7 5 ，表鞠芯纱矮睡子集孛努蠢在横截疆菜一楚。 芯纱偏心度指标a l 0 6 0 a l o 8 5 ，芯纱倾向分布在横截面的外侧。 0 + o a l o 6 0 ，芯缪褛淘分奄在横截嚣瓣串心。 核心概率分布攒标h x 5 0 h x 7 0 ，袭明芯纱纤维分布偏离核心。 7 0 h x 1 0 0 ，袭秘芯纱终缭分- 奄京核心缝。 2 。5 34 釉包芯纱实测攒标值 柞铡包芯纱的研究 第一章柞纠沌芯纱截血| 笙| 像分析 从表3 的3 个指标r d ，a l ，h x 的值可得出同工艺条件下纺制出的4 种包芯纱 柞绢包涤、柞绢包丝、柞绢包棉、柞绢包丙纶从横截面上看包覆效果都比较好。 通过作对比分析可知柞绢包涤和柞绢包端的各个指标都在理想值范围内，而柞绢 包丝和柞绢包丙纶的个别指标超出了理想值范围，但基本在理想值边缘。 2 。6 誉结 利用计算机图像毁理及 卡算功能可以慰包芯纱的包覆效果遴行爨化分擀。所 设计的3 个指标舳，a l ，h ) ( ，理论上能较会理地威映包芯纱的包覆效果，从图像 上看指舔分桥辫褥结聚氇毙较真实缝反暧了实际情况。 通越对在髓一工艺条搀下纺捌趣豹4 秘包芯纱横截龋图像进行的分析，弗利 用3 个指标的计算值馆的分析比较，可得出结论：4 种包芯纱的包覆效果都较好， 冀审棒镛包涤翻柞缩镪棉魄柞绢毽旌和稗缗鸯丙纶豹毽覆效莱更荮。 杵绡包芯纱的研究第二酲包芯纱包覆量探讨 第三章包芯纱包覆量探讨 包芯纱中芯纱与外包纤维客观上存在一个比例，这个比例与混纺比是完全 不同的概念，我们把外包纤维在包芯纱中占的比例称为包覆量。 包覆量的大小受到一些因素的限制。首先是纺纱条件的限制，因为一定的包 覆量是确保纺纱正常进行的条件；其次，还受到产品质量的的限制；再次，还受 到产品用途和生产成本的限制。 3 。1 包覆量的理论分析 从瑷论上分析，包芯纱包覆量大小有一定要求。假设外包纤维的截面是嘲的， 繇且均馋避摊剜在芯丝翅鼷，乎纷于纱轴均匀包嚣芯丝一周嚣要的纾维根数 n 则：牲= 塑半一筇( 1 + d ，吐) 公式( 8 ) d ，= t 1 8 9 4 0 , - , d = 1 1 2 9 ，丽i 式中：d c 、d t 外包纤维鞠芯丝直径，l i 毗 yc 、yt ，外包纤维和芯缝的密度，m g m 3 ； d 、n 卜芯丝量鼗、终包纾缀支数。 从而推算出外包纤维最小线密度为： n t m i n = 1 0 0 0 n n m 最小包覆墩qm i n 。 = 瓦等丽x 1 0 0 = 丽1 0 0 0 n n m 其中： = ( 9 0 0 0 n ) ( 9 0 0 0 n + d n m ) 公式 9 ) 袋式l o ) 公式( 1 1 ) 公式( 1 2 ) 柞剀包芯纱的研究船三章乜芯纱包覆量探讨 。：堡型垡幽；科1 + ( d ，t ) 】 d = 石( 1 + o 0 1 0 5 4 扫丽) 本项目所用原料为： 公式( 1 3 ) 芯纱：涤纶长丝，y t = 1 3 8 外包纤维：柞绢，n m = 1 8 0 0 ，yc = 1 3 5 ，d c ：2 2 9 通过计算可得到采用不同线密度芯纱时的理论最小包覆量，表4 是对同规格 外包纤维在涤长丝不同旦数下的理论最小包覆量。可以看到长丝越细，理论上最 小包覆量越大，因而实际包覆量也应加大。 表4 蘧论最小包覆爨 芯纱d t n 最小包覆爨 芯纱d t n 最小包糕量 纤度dpm 纤度dm 2 04 5 。31 07 1 。45 07 1 。s1 35 6 + 5 3 05 5 4l l 6 4 7 7 08 4 71 55 1 7 4 06 4 01 26 0 ot 0 01 0 1 21 74 5 9 实际生产中，由予外包野维是包缠在长丝蜀嗣的，不可做列完全均匀地摊列 在长丝周围，所以，实际最小包覆擞还应犬于理论最小甑覆量。通过纺纱试验我 】灏褥实际琶覆整冕表5 。 袭5 实际包覆爨 i 芯纱纤度d纱线纤度n m理论最小包覆囊蜘实际包凝量 | 5 0 6 85 6 6 2 2 t 7 0 5 6 5 1 ?5 6 5 3 2 不同包覆量对包芯纱质量的影晌 研究表明，当长丝为5 0 d ( 5 5 t e x ) 时，包覆燎为5 0 时已存在潜在危机，而 低予5 0 辩，纱菔明嚣繇纯，实舔傻用霹，可取5 0 - 7 0 。上限的辩翻不蒙下 限严，悠褥指出的是，包覆太大对，纱支增粗，不利于纺纱枫效能的发挥。 柞目j 包芯纱的研究第三章也芯纱包覆量探讨 3 3 包覆量对包芯纱性质的影响 当包覆量增加时，如果进一步控制压力、张力等参数后，可以纺出较好的包 芯纱，包覆量过小时，包绕牢度差，纱线强力几乎只为长丝的强力。 断裂伸长率与包覆量的关系不明显，主要是因为长丝纱芯占主导地位。 包覆量对条干有明显的相关性。当包覆量适中时，由于长丝的均匀性在纱中 能充分体现出来，加之外包纤维的均匀包缠，可得到优越的成纱条干。而当包覆 量减小时，虽然长丝的优势进一步体现了出来，但外包纤维明显的包缠不匀已抵 消了这种优势。当包覆量过大时，长丝的优势没有体现出来，加之外包纤维控制 不好时，条干不一定很好，而且毛羽也多。 包覆量增加时，强度和强力利用系数都明显下降，说明纱线强力主要取决于 芯丝强力。 3 4 小结 l 、任簿长丝包芯纱璞论上都存在一个最小链覆羹，长丝越缁，瀵论最夺龟 覆爨也就大。 2 、实际生产中，由于外包纤维是包缠在长热周围的，不可能做刹完全均匀 遗捧弼在长墼瀚整，繇浚。实际最夸毽覆鬃应大予理论袋夸琶覆量。 3 、包覆量的太，j 、魁受限剁豹。当长丝为5 ( 5 5 r e x ) 时，炭际包覆量可取5 0 蹦7 0 。 4 、环锭纺毽芯纱对雹覆麓帮霄一定静要求，否羽存在裸熬现象，使包绕牢 发下降。 5 、扶际生产中，包覆量是根据长丝旦数和纱号数计算出来，而不是预先确 定静。生产中先选定色覆薰鹃大穰德来确定长丝糕细是w 隘的。 柞“j 包芯纱的研究 第叫章柞绢包芯纱的强力特征 第四章柞绢包芯纱的强力特征 影响包芯纱强力的因素很多如外包纱和芯纱的比例和强力、包芯纱的捻 度、拉伸时试样的长度及拉伸速率等。由于外包纱和芯纱的种类繁多t 这里我们 探讨捻度、拉伸时试样的长度及拉伸速率对柞绢包芯纱强力的影响。 4 试祥的制备 我 f 】黠s c 6 1 1 耩纺规遴短改逡，纱絮窝牵 枣掇搀僚置上装设昂纱架、集合 嚣、张力器及导纱器等外包纱经过牵伸机构进行纺纱，而芯丝由吊架上引出， 缀张力器、导纱箍及集合器，不经欠伸在前罗拉与皮辊间和纱条并合，加捻形成 氢芯纱，照图1 2 。麸张力嚣趣寒熬受到逶当鹃掇定强力戆长缝逯过簿纱器梭定 位在位予前罗拙钳口后方须条的中心并且保证长丝的位置始终在包芯纱纺制过 程中不交动。 图1 2s c 6 1 1 精纺机进行潋造圈 7 柞g 毽芯缪豹蜡究 第瓣牵捧鬟 键甚碜豹强力籍锺： 为减小纤维长度不一给试验带来的不稳定性，我们对柞丝纤维进行切断处 瑾，采用嗣等长度翘纤维铡残糯条，芯缝采用单丝，避免复丝带来鼹剥蛮困难及 缺失，这样谯试验中可戳保证试样的一致，觅表6 。谯其它条件不变的情况下， 我们采用了不 弱韵捻发纺制了六耪甑芯纱试梯，撼表7 。 表6 藤科规格 照料擞型 规格捻度 终包纱抟绢 短终纤维& 痊 3 3 下触 3 6 r a m 芯丝 锦纶 长丝1 5 d 表7 柞绢包芯纱规格 名义纤度r e x 实际纤度r e x捻系数c l 嚣 3 02 9 。8 82 5 6 2 #3 03 0 4 7 2 8 3 3 # 3 02 9 4 13 4 8 铺3 0 2 8 5 83 。7 e 5 | 3 02 9 5 43 9 8 6 #3 0 2 9 4 44 2 6 4 2 测试方法及结果： 4 2 1 试样长度对包芯纱的强力及伸长的影晌； 采用i n s t r o n1 0 2 6 型电子强力测试仪，选用的试样长度为5 c m 、l o c m 、1 5 c m ， + 字头速度叛5 0 m 畦n 遮韵，纸豢逮发魏2 0 0 豳m i n 。每季孛捻系数熬包蕊纱灏 5 0 次。根据劫始断裂时所观察到的负荷及伸长值，米分析来研究遮两种类型纱在 不同捻系数时负荷与仲长的相关系数。测试结果见袭8 ，图1 3 为不同捻系数时试 棒长度与强力关系鏊线， 麴1 4 为举嗣捻系数嚣试撵长发与 枣长关系螽线。 杵目j 包芯纱的研究 第删章柞纠包芯纱的强力特缸 表8 试样长度对包芯纱强力和伸长特性的影响 试样长度捻系数 线密度 初始断裂初始断裂应 初始断裂负荷与伸 乏的 t e x 负荷g f力p a * l o 3 伸长相关系数 52 5 6 2 9 8 84 1 4 1 71 3 8 67 4 80 5 0 9 7 2 8 3 3 0 4 7 4 7 3 8 01 5 5 4 8 5 2o 5 1 2 4 3 4 82 9 4 14 8 3 1 71 6 4 38 4 20 4 7 6 6 3 7 02 8 5 85 2 7 5 01 8 4 37 9 50 1 0 3 4 3 9 82 9 5 45 6 5 8 31 9 1 58 2 60 5 2 1 2 4 2 6 2 9 “ 5 4 5 3 31 8 5 28 1 20 5 6 9 9 1 02 5 62 9 8 84 0 0 9 71 3 4 21 0 0 70 3 9 4 2 2 8 33 0 4 74 5 2 8 3 1 4 8 59 6 80 1 2 9 7 3 4 82 9 4 14 8 4 6 61 6 4 51 0 5 50 2 1 5 0 3 7 02 8 5 85 2 2 3 3 1 8 2 89 3 3 0 0 6 2 4 3 9 82 9 5 哇5 5 0 6 91 8 6 49 4 70 5 6 2 8 4 2 62 9 4 45 0 4 8 3 1 7 1 5 8 9 70 4 3 9 1 1 52 5 62 9 8 83 9 5 1 7 1 3 3 28 0 80 3 7 2 7 2 8 33 0 4 74 2 2 8 31 3 8 78 3 3o 2 1 2 5 3 4 82 9 ；4 14 鹋6 71 5 9 49 1 6 0 7 6 5 6 3 7 02 8 5 84 8 9 0 0 1 7 1 08 4 00 5 5 3 9 3 9 82 9 5 44 9 0 0 01 6 5 99 0 8 0 5 7 6 4 4 2 62 9 4 44 9 2 3 3 1 6 7 29 3 70 3 9 3 3 1 9 柞绢包站纱的研究第州帮柞茸 包芯纱的强力特征 2 0 1 9 1 8 - 黑r 捶 1 4 圭3 1 2 王主 1 0 姥 差9 8 7 5 1 0 1 5 试样长度 黼1 3 誉嗣捻系数时试样长魔与强力关系 51 01 5 试祥长度c i t t 爨 毒不逮撩蓑鼗瓣试撵羲纛鸯释长关系 从嵌8 及图1 3 上我们可以清楚地看到，在所有的捻系数水平，最大的强度值 均在最小的试样长度上取褥。对予短的试样，几乎在所有的瀚察过程中部熊看断 裂襄蠢霹辨诀懿与破裂点举溺豹翘贻蘩裂，随嚣楚菱舍龋囊。猩下一个试群( 1 0 0 m ) 巾，珂注意到至少搬总观察次数巾有3 0 在断裂时发生了形囊。而程最长的试样 2 0 柞自j 包芯纱的研究第叫章柞鲴j 包芯纱的强力特征 试验时，这种断裂时形变的现象消失。对于最短的试样，拉伸曲线上升到初始断 裂点后在负荷值处曲 线有一陡降，接着是复杂的逐级断裂直到一个更高的伸长。负荷的第一次陡 降在负荷的减小中占了相当大的比例，而剩余的纱线负荷比尼龙芯单独处于这种 伸长水平时要高。这就意味着即使在初始断裂发生之后包缠纤维对最终的纱线强 力仍有着相当大的贡献。这种负荷的逐级上升和下降是由于短纤维多处复合断裂 和粘滑摩擦的影响。 长试样与短试样的断裂特性是不同的。对长试样纱线断裂的仔细观察表明， 长丝渡数紧弱黻爱熹。在耪戆瑟裂悫处，纱芯与趣覆层戆搀会力摇当凑，不缓张 力根据从断裂位置抽出纤维的比例而减少。因此纱线内所受的负荷比整个纱线上 的负荷还簧高。值断裂处除外，它程横截丽上引起了瞬时的断裂扩散。这种断裂 稔必毁臻健瑟袭。这秘在纱线肉帮获聚豹筑蠡使纱线羝襞静方蕊鼗象纱线受瓣净 击负荷产生断裂的方式一样。这就怒为什么初始断裂与破裂点不易区别的原因， 除非是在试祥长度短、捻度低时禚低捻廉状态下。纱芯纤维翰包纱纤维问没有 嚣够豹摩擦力，邃筵豢张力穗大露，纾维之翔会产生滂移。 4 2 2 加捻穗度对包芯纱强力的影响 外包纤维不同的加捻程度影响纱的强力的程度通过在i n s t r o n 电予强力仪上 试验1 0 a m 长，弱离和举裁离熬夸试撂寒研究。i n s t r o n 毫子强力测试仪试验掰翅 的参数与前面所提到的相同。外包纤维对纱线强力的贡献如下述公式所示： b = ( w l ) w 公式( 1 4 ) 萁中： b ：乡 包终维烫献搴( 蕊) w ：未剥离包芯纱强力( g f ) l ：鞘离纱线强力( g f ) 测试结鬃霓表9 。 堑望垫釜熟竺塑壅 望丛塞塑塑垒竺些塑曼是堑堡 表9 加捻程度对包芯纱强力的影响 捻系数 2 ，5 6 2 8 3 3 4 83 ，7 03 9 8 4 2 6 包芯纱的断裂负荷( g f ) 4 0 0 9 74 5 2 8 34 8 4 6 6 5 2 2 3 3 5 5 0 6 9 5 0 4 8 3 断裂负精的标准偏差( 龋) 3 3 。1 24 0 6 7唾0 2 43 5 唾24 l 6 73 6 ，9 2 强度p a * l o 3 1 3 4 21 4 8 51 6 ，4 8 1 8 7 6 1 8 6 41 7 1 4 伸k 1 0 7 09 6 81 0 5 59 3 39 4 78 9 7 芯纱的鞭袭受黄( g f ) 7 9 。3 28 3 8 08 3 4 57 4 6 08 2 0 38 0 ，4 0 芯纱的断裂负荷标准偏菠( g f ) 6 8 04 5 05 1 l7 s 68 2 56 2 7 强度p a * l o 3 4 2 4 9 5 0 1 8 4 9 9 74 4 6 7 4 9 1 2 4 8 1 4 枣长凳 锵，6 24 8 。0 64 。9 45 2 o5 1 4 8器2 5 8 柞绢纤维含量 9 4 1 5 9 4 4 2 9 4 4 3 9 4 6 8 9 4 7 9 9 4 3 1 柞绢纤维对断裂负荷的贡献率 8 0 2 2 8 1 4 9 8 2 7 8 8 5 7 28 5 1 08 4 0 7 6 0 0 s 4 0 0 蕊3 0 0 2 0 0 l o o 2 + 5 62 。8 33 4 83 73 镐4 2 6 捻系数 霆t 5 撼度毒强舞然美臻 袭9 及图l s 激明了捻度与来刹离纱线、刹离纱线强度之间的关系，可蕊浆到 束裁蔫渗线赘疆秀熬捻凄静螬丈剿迷一令最天煞零孚，然嚣x 透藩辩低。最佳趣 捻系数范围在3 7 0 剥3 9 8 _ 之间，强力达到最大缎。剥搿纱的强力曲线几乎毕直。 阂为肖妖丝在纱中心，纱线断裂般被认为与长旌的断裂桃聪相同。这意睐着过 多爨掇捻会酶 低魍芯纱的强力。对短纤维纱来说，受拉仲外力作用而断裂有两种情况，一 幸筝搦蕊嚣缮溺耩究鬻魏黎柞缁毽菩势匏强力将谨 是由予释缆本身断裂丽使纱线断裂，是出于纤维闻潆脱两使纱线断裂。巍捻发 培熬辩，终缝瓣纱辘簸离心压力翔丈，终维秘麓瘴擦隧办鬻魏，不荔滢魏，曼癸 纱线帮糨绸不匀，加捻对由于糨段的抗挺刚度夫予绷段，使捻度较多地分布在缏 段，箍糖段鞍少，使纱鼹溺环褥以改耱，有剩予域纱强度的增加。当捻度继续燧 热蠢，纤维明显簇瓣，姊妖粒强委妻嚣大，影翡戮辍磁承受挝匆匏越力，蜜予豫潮 角的增大，经纤维强力在纱轴方肉的转力降低，不搴| 于成纱强度的增加。警稔艘 小时，套剩阂素大予不利因素，及痰魏纱的强度随捻度的增加露增加，值獭捻艘 增援鬟墓一壤器蓬辩，不穰因豢壤翻，纱戆强痘反褥下臻， 增藏捻凄霹增大外 包纤缭矫占的强力褥分磁。因此，憨熊来说包薜妗捻度与强力装系和传统的环锭 纱一榉。簌缀据纱蕊秘甑缓纾续器爨辩成纱强力驰定量贡献蕊掌援了成纱强力 嚣，露露攀令或努稳季嚣霉戆疯秀一痰交特襞终巍簿释 或2 3 控麴邃攀簿纱线鬟壤鹣瓣璃 遮藩分褥究鞋l o c m 瓣试样畏嶷程i n s t r o n 耄予疆秀搜土鞭不溺投律邃牵避纷 5 0 次试狳，所选的披 啦遂度为5 0 r a m m i n 、8 0 m m i n 、l o o m m m i n 、2 0 0 r a m m i n 、 4 0 0 9 m m i n 灏5 0 0 m m i n 。瓣簿次试赣逶避骖袭记交蘩袋对阕。镑鲶鞭糕袁 静受鼗律长霹激获谶最灞澎土褥臻寨。溺斌露祭黧表l e 。 笪! ! 里：堡竺堕竺塑 笙婴塞堑! ! 垒竺鲨塑堂尘生堑 表l o 不同拉伸速率下的包芯纱强度 拉伸速率m m m in 捻系数强度 伸k断裂时间 p a * l o 3 5 02 5 6 1 3 4 2l o 0 71 3 ，2 6 2 8 3 1 4 8 59 6 81 2 0 3 3 ，4 81 6 4 51 0 5 5 1 2 7 2 3 7 0l8 2 89 3 3l l6 3 3 9 8 1 8 6