（纺织工程专业论文）纬编针织物平方米重量控制的研究.pdf

题目 姓名 导师 专业 摘要 纬编针织物平方米重量控制的研究 陈军艳 李义有 纺织工程 纬编针织物以其优越的性能如高弹性、柔韧性、透气性、易保养等性能，深受消费 者青睐。我国大多数企业还是以来样来料加工为主的出口模式，对工艺方面的控制就显 得非常关键。平方米重量( 克重) 是一个综合性很强的指标，影响织物的物理机械性能 和穿着舒适性能，决定织物的内在质量，从而影响到企业的经济效益。但影响平方米重 量的因素贯穿于各个工序中，因素多且不易控制。本论文从原料准备、织造及后整理等 方面逐步展开对针织物平方米重量的研究，找出主要影响因素，提出改进措施并进行合 理控制。 论文对所用原料的性能进行了测试，测定了真丝和棉纱的细度及其偏差，并着重分 析了不同温度下真丝和棉纱的缩水率，得知真丝的热湿收缩率比较高，而且随水浴温度 的升高其热湿收缩率也明显增大，为织造、染整工序中织物平方米重量更准确的控制提 供了参考依据。 论文对所织造出的试样进行多方面测试，着重分析了纱线线密度、线圈长度与针织 物平方米重量之间的关系，并指出了影响织物克重的其它工艺因素：实际生产中通常采 用控制线圈长度来控制坯布平方米重量，本文基于线圈形态上的研究，确定出了理想线 圈长度；分析了常规的线圈长度控制方法，提出了采用非接触式线圈长度监控器监控实 际生产过程中的针织物线圈长度是一种实时、有效控制平方米重量的方法。 受染色工艺的影响，不同组织结构的针织物的所呈现克重变化量不同，且存在不稳 定性；以针织物缩率、织物克重变化率为评价指标，采用正交试验，通过方差分析得出 了织物平方米克重及缩水率均佳的热定型工艺条件。 关键词：纬编针织物；平方米重量；线圈长度；线圈长度监控器；热定型；缩水率 a b s t r a c t t h ew e f tk n i t t e df a b r i ci sf a v o r e dd e e p l yb yc o n s u l t t e r s 、时mf i n ee l a s t i c i t y , t h ef l e x i b i l i t y , t h ep e r m e a b i l i t y , e a s yt om a i n t a i na n ds oo n m o s te n t e r p r i s e si no u l c o u n t r ye x p o r tp r o d u c t s b yp r o c e s s i n gt h em a t e r i a lo rf a b r i co f f e r e d i ti se x t r e m e l ye s s e n t i a lt oc o n t r o lk n i t t i n g t e c h n o l o g y d e n s i t ys p e c i f i cw e i g h t , a l s oc a l l e dw e i g h tp e rs q u a r em e t e r , i sac o m p r e h e n s i v e f a c t o r , d i r e c t l ya f f e c t sp h y s i c a lp r o p e r t yo ft h ef a b r i ca n dc o m f o r t a b l ep e r f o r m a n c e ，d e c i d e d t h ef a b r i ci n t r i n s i cq u a l i t ya n dr e l a t e dt ot h ep r o f i to f e n t e r p r i s e h o w e v e r , m a n yf a c t o r sw h i c h e x i s te a c hp r o c e s sa f f e c td e n s i t ys p e c i f i cw e i g h t ，a n dt h ek e yp r o b l e mi sd i f f i c u l tt oc o n t r 0 1 t of m dt h ee f f e c tf a c t o r sa n dp r o p o s et h ei m p r o v e m e n tm e a s u r ea n dm a k ed e n s i t ys p e c i f i c w e i g h to nt h er e a s o n a b l ec o n t r o l ，m a t e r i a l s ，t h ek n i t t i n g ，d y e i n ga n df i n i s h i n gt e c h n o l o g y w e r es t u d i e di nt h i st h e s i s t om a k ef o u n d a t i o no f t h ef o l l o w i n gs t u d yt h ep r o p e r t i e so f t h ey a m sw e r et e s t e d ，w h i c h i n c l u d e dt h ef i n e n e s sa n dt h ed e v i a t i o no ft h ep u r es i l ka n dc o t t o ny a r n , a n da n a l y z e dt h e i r s h r i n k a g eu n d e rt h ed i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s i ts h o w e dt h a tt h ep u r e s i l kh a s h i g h e r t h e r m o - h y d r os h r i n k a g e w h i c h i s i n c r e a s i n gr e m a r k a b l y 、i l t h e i n c r e a s i n g o ft h e t e m p e r a t u r eo fw a t e rb a t h t h er e s u l t sp r o v i d er e f e r e n c et oc o n t r o ld e n s i t ys p e c i f i cw e i g h ti n t h ep r o c e s so f w e a v i n ga n dd y e i n gm o r ea c c u r a t e l y t h ec l o t hs a m p l eb e i n gk n i t t e dw a st e s t e dc o m p l e t e l y , t e s td a t as h o w st h er e l a t i o n s h i p b e t w e e ns o m ef a c t o r sa n df a b r i cd e n s i t ys p e c i f i cw e i g h t , i n c l u d i n gt h eg a u g e ，y a ml i n e a r d e n s i t y , l o o pl e n g t h ，f a b r i cc o n s t r u c t i o n ，a n ds o m eo t h e rf a c t o r sa l s oi n f l u e n c es p e c i f i cw e i g h t i no r d e rt oc o n t r o lf a b r i cd e n s i t ys p e c i f i cw e i g h t w ec a l la d o p tt h ew a yt oc o n t r o ll o o pl e n g t h o nt h eb a s eo fl o o pa n df a b r i cc o n s t r u c t i o n , w eb w u g h tf o r w a r dt h ec o n c e p to fp e r f e c tl o o p l e n g t h w es u m m e du ps e v e r a ln o r m a lm e t h o d so fc o n t r o l l i n gl o o pl e n g t hi np a p e r , a n d p r o p o s e dan e wm e t h o db yl o o pl e n g t hm o n i t o rw h i c hh a v e n tt ot o u c ht h ey a ma n dc a l l c o n t r o ll o o pl e n g t he f f e c t i v e l y m a n ye x p e r i m e n t ss h o w e dt h en e ww a yi s s u p e r i o rt o t r a d i t i o n a lm e t h o d s t h er e l a t i o nb e t w e e nt h ed y e i n ga n dt h e r m o s e t t i n gt e c h n o l o g yo f p u r es i l kk n i t t e df a b r i c a n df a b r i cd e n s i t ys p e c i f i cw e i g h tw a ss t u d i e di nt h i st h e s i s a st h er e s e to fd i f f e r e n td y e i n g t e c h n o l o g y , t h ed i f f e r e n tf a b r i cs t r u c t u r e sl e a d e dt os p e c i f i cw e i g h tc h a n g eo fv a r y i n gd e g r e e ， a n da l s oe x i s t e di n s t a b i l i t y w i t l it h eh e l po fo r t h o g o n a le x p e r i m e n t t h eo p t i m a lt h e r m o s e t t i n g c o n d i t i o nw a so b t a i n e d ，w h i c hp r o f i tb o t ho f f a b r i cd e n s i t ys p e c i f i cw e i g h ta n ds h r i n k a g er a t e 【k e yw o r d s l ：w e f ik n i t t e df i b r i c ；d e n s i t ys p e c i f i cw e i g h t ；l o o pl e n g t h ；l o o pl e n g t h m o n i t o r ；t h e r m o s e t t i n g ； s h r i n k a g er a t e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：琏：窒垫日期：词年6 月1 2 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将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、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 l f - f ；：卓毯阻导师签名： 日期：肿月7 第一章绪论 第一章绪论 1 1 控制针织物平方米重量的意义和目的 织物平方米重量又称织物平方米克重，也简称织物克重。平方米重量是一个综合性 很强的指标，直接影响织物的物理机械性能和穿着舒适性能，决定了织物的内在质量， 克重达不到要求会使织物降等；若克重过大，既达不到要求，又会使企业遭受经济损失。 在国际市场上，中国针织品凭借质优价廉的竞争优势，出口量不断增加，年均增长速度 加快，但我国大多企业还是以来样来料加工产品为主的出口模式，对工艺方面的控制就 显得非常关键，平方米重量的控制则是众多企业重点关心的问题之一。因此合理控制织 物平方米克重，使其既准确又稳定，是保证产品质量、提高经济效益的关键。 针织物平方米重量的影响因素是贯穿于织前准备、编织过程、染整整个工序，本课 题的目的在于通过研究各个工序中对克重的影响，并加以控制，为企业生产提供参考依 据，保证产品的质量，提高企业的经济效益。 1 2 研究控制针织物平方米重量的理论基础 早期的针织工作者们是通过针织物线圈的几何模型来分析针织物的性能，尽管针织 物的线圈几何结构并不是实际情况的完全真实反映，但它有效地为织物的实际设计和生 产提供了理论基础和背景知识。从早期的资料中看到的多是线圈几何结构对织物尺寸稳 定性的影响，对于针织物的平方米重量是很少提及的，但针织物平方米重量的不稳定归 根到底也是针织物尺寸的变化引起的，它是对针织物性能的进一步探讨。因此线圈几何 结构对研究平方米克重这一性能是非常必要的。 1 2 1 针织物尺寸稳定性的理论研究状况 国外从四十年代开始对织物尺寸稳定性进行了研究，提出了“松弛状态”【1 1 这一概 念，但研究还处于启蒙阶段。五十年代期间对针织物尺寸稳定性的研究取得了很大的进 展，不少学者将实验研究与既定的线圈模型相结合，既摸索到一套较完整的针对针织物 尺寸稳定性测试的结构参数，又对线圈模型的实用性作了验证，推动了对线圈模型的研 究工作。其中d l m u n d e n 2 1 对纬平针织物的几何形态及其特性的研究最为突出，所取 得的结论具有普遍意义。m u n d e n 指出一般织物在去除外力后，还要保持2 0 以上变形量， 为了消除残余变形，提出了干松弛和湿松弛的两种平衡形态，从而引出了全松弛状态概 念。在干松弛状态下，织物消除应变状态的效果要受到所用纱线和线圈组织结构制约。 例如在干松弛状态下，毛平针织物可基本上去除应变达到全松弛状态p j ，而棉平针织物 仍存在部分的应变。在湿松弛平衡状态下，亲水性纱线织成的织物可消除在干松弛状态 下保持的应变，达到全松弛状态。这里m u n d e n 指出的湿松弛处理方式是静态的，没有 外力作用下的。除m u n d e n 之外，沙洛夫还提出了条件平衡状态概念。他指出条件平衡 扛南大学硕士学位论文 状态是经过多次洗涤并在自由状态下干燥而得到的，此时织物尺寸稳定性最好，这里指 的洗涤松弛是动态的，是在外力作用下进行的。针织物从不平衡状态过渡到平衡状态， 主要由两个内力来完成：一个是线圈中弯曲纱线的弹性力，这个力要使纱线伸直，改变 线圈的外形，使针织物达到平衡状态；另一个是纱线间的摩擦力，这个力阻止纱线在线 圈中移动，并使针织物在新的不平衡状态得到固定，直到全松弛时，才使针织物达到条 件平衡状态。在静态湿松弛状态，由于在湿的纱线之间存在着很大的摩擦阻力，妨碍膨 润针织物达到完全平衡状态。而在洗涤时，由于外力作用在湿态针织物上，促使其能进 一步克服摩擦阻力。一般来说在洗涤达到五次以上时就可认为针织物已趋于条件平衡状 态。在六十年代期间松弛技术得到了推广，浸渍、汽蒸、搅动、振动等方式得到了验证， 提出了将适度的水洗和滚筒式烘干相结合是最有效的和容易复制的松弛方法。在此期间 织物尺寸稳定性的研究已并不局限于单纯的几何分析，而是尽量与力学分析相结合，同 时提出了线圈间纵、横向“挤紧”现象的限制条件。八十年代前后英国国际棉纺学会的 一些科学家提出“s t a r f i s h ”5 】方案，该方案用来预测棉织物的缩水及经整理后织物 的单位重量。在方案中他们对织物的松弛处理方式进行了一系列验证，证明了五次洗涤 及滚筒式烘干测得的数据对于预测棉织物的缩水是有效的、可取的。 1 2 2 针织物线圈结构形态的理论研究状况 1 1 6 】 7 】 从理论上分析模拟的线圈结构形态( 针织物组织单元的结构形态) 及其参数对针织 物尺寸稳定性的关系，最初是单纯从假定的几何形态考虑，将针织物中线圈解释为二维 或三维空间曲线。继而以经典力学的弹性理论，分析在模拟线圈上所作用的力和力偶的 位置和方向，导出处于“平衡状态”的线圈几何结构，作为对针织物尺寸稳定性分析的 依据。近年来，提出针织物力学性质的综合能量分析，在最小能量及力和力矩平衡条件 下采用静态的数学等值方法，对松弛的针织物结构进行分析研究。四十年代对纬平针织 物线圈几何形态研究已有雏型，达利多维奇的纬平针织物几何形态模型的特点是平面上 的针编弧和沉降弧都呈半圆形式，其间由两根圈柱相连。达利多维奇认为对烫平针织物， 可认为其线圈处在平面上，而对里自由状态中的平针线圈则为三维空间曲线。钱伯伦 ( j c h a m b e r l a i n ) 的线圈模型是在达利多维奇线圈模型的基础上假定圈距等于四个纱线 直径而创建的。皮厄斯( f t p e i r c e ) 的线圈模型与达利多维奇的模型不同的地方是针编 弧和沉降弧都不是半圆，而是具有一定角度的圆弧。这几种模型都是单纯以几何学假想 线圈形态，未考虑到线圈上力与力偶等平衡力的作用，且对其针编弧、沉降孤等各弧间 空隙的假定没有确切的依据。五十年代纬平针线圈模型得到了进一步发展。多伊尔 ( p j d o y l e ) 指出形成线圈的纱线受到复杂的弯曲力和扭力的作用力和弹性力的反作用 力，使之线圈结构中的纱线保持在一个三维空间中。一旦受到外力，织物会变形，但当 外力去除后，织物力图转换到其松弛的最小能量状态，即使在种种摩擦阻力作用下不可 能达到最小能量状态。里夫和格拉斯金( g a f l e a fa n da j g l a s k i n ) 认为皮厄斯模型 中未曾考虑到线圈中线段上扭力的连续性在线段中再分配与模型线圈的稳定性等问题， 致使皮厄斯模型不可能在稳定的针织物中出现。他们的模型假定平针织物的每一线圈中 2 第一草绪论 的纱线中心线在针织物平面内投影的针编弧和沉降弧是由圆弧所组成，模型具有在线圈 的线段上扭力连续性的特点。但上述模型所计算的线圈长度与实测的线圈长度相比，在 大多数情况下要高于实际值。芒登( d l b l u n d e n ) 在多伊尔的研究基础上对纬编平针织物 进行研究，得出了具有普遍意义的结论。他指出针织物的几何学基本上是对一个组成单 元的线圈几何学的研究。针织线圈处于一个三度空间中，成圈后的纱线力图回复其伸直 状态，但受到相邻线圈给予它相等和相反的反作用力而平衡在一定状态中。为了适应这 种变化，其上、下或左、右相邻线圈必会有较大的弯曲，以使整个结构趋于进入最小能 量状态或最小变形状态。由此，芒登假设在松弛状态中针织物尺寸形态取决于其具有最 小能量的线圈的外形，该外形与线圈结构的几何特性有关，与纱线的物理特性或织入线 圈内的纱线长度无关。他还通过实验证实了所有松弛织物线圈形状具有相似性。 1 3 国内外对织物平方米重量所作的相关研究及存在的不足 1 3 1 已作出的相关研究 通过对该课题的国内外检索，国外主要是对织物结构性能及其尺寸稳定性作了大量 的研究和探讨，分析了不同组织结构的尺寸和物理性能【8 】【州 t o l j 对平方米重量没有作重 点研究，但国外的相关研究为织物平方米重量的研究奠定了理论基础。国内针织工作者 在前人的理论基础上，对针织物平方米重量的影响因素做了进一步研究，分析了线圈长 度、纱线线密度与平方米重量的关系【“j ，不同组织织物中影响织物克重下限的因烈“1 ， 并提出了线圈长度是控制织物平方米重量的关键，而线圈长度的控制则因机器设备的不 同而存在差异，对于消极输纱圆纬机而言，控制弯纱深度从而控制线圈长度和密度，便 控制了织物的平方米重量；而对于积极输纱的圆纬机来说，控制好输纱量，通过调节弯 纱深度，使各路纱线张力达到编织的要求，这样各路线圈长度统一，布面纹路清晰，便 于精确控制织物的单位面积重量u 引。在染整方面，针织工作者也提出了一些宝贵的建议 并在工业界上取得了成效，对织物进行超喂拉幅及超喂松式整理 1 4 1 ，有效地控制了缩水 率，更好地满足了织物平方米重量稳定要求。 1 3 2 存在的不足 ( 1 ) 文献中对影响平方米重量的因素作的探讨中，没有提及原料细度偏差和缩水 率这两方面的影响。 ( 2 ) 在对线圈长度的测试方法研究上，多是与纱线直接接触的测试方法，而非接 触的测试方法却很少。 ( 3 ) 相关文献指出染整工艺是影响平方米克重的关键工序，而染色工艺对织物克 重的具体影响方面，以及如何针对织物平方米重量这一指标，有效的制定出热定型的工 艺方面，都还没有作出相关报道，无法为生产实践提供理论指导。 江南大学硕士学位论文 i 4 本课题的研究内容 本课题主要从原料准备、织物织造及后整理工序中找出影响纬编针织物平方米重量 的主要因素，提出改进措施并进行合理控制，本论文主要包括以下几部分内容： 1 、原料性能的测试及分析：测试几种不同线密度的真丝、棉纱线的性能，为后面 的织造工艺做准备。 2 、织造工艺的研究：编织出不同线密度、相同组织以及相同线密度、不同组织的试 样，并对其进行测试分析，找出影响平方米重量的主要因素，讨论各个因素对它的影响。 3 、控制坯布平方米重量的研究：通过对织物平方米重量的主要影响因素一线圈长度 进行控制达到控制坯布平方米重量的目的。首先计算出合理的线圈长度，然后在织造 过程中采用线圈长度监控器对线圈长度进行全程监控，达到织物所要求的合理参数，提 高织物品质。 4 、染整工艺的研究：探讨采用不同染色工艺对平方米重量的影响，热定型工艺研究 中，对真丝织物热定型的温度、时间、张力三方面进行研究，找出控制织物平方米重量 的最佳工艺。 第二章原料性能测试研究 第二章原料性能测试研究 要控制好针织物平方米重量这一重要参数，首先要从原料性能方面进行考虑，本章 对课题所使用的真丝与棉纱线性能进行了测试。 2 1 不同原料品种的性能比较 真丝和棉是生产企业用的较多的两种原料，它们都属于天然纤维，真丝是蛋白质纤 维，棉是纤维素纤维，它们纱线性能存在差异，在织造中所表现出来的织造染整性能也 是不同的。表2 1 对真丝与棉纱线的性能做了比较。 表2 1 真丝与棉纱线的性能比较“8 纤维性能 项目 真丝棉 断裂强度 干态 2 9 9 3 52 4 6 4 3 1 ( c n d t e x ) 湿态 1 8 5 2 4 7 2 9 0 5 6 3 相对湿强度( ) 7 01 0 2 1 1 0 相对钩接强度( ) 6 0 8 07 0 相对打结强度。) 8 0 8 59 0 1 0 0 断裂伸长率 干态1 5 2 53 7 ( ) 湿态 2 7 3 3 弹性恢复率( 伸长率) ( ) 5 4 5 5 ( 8 )7 4 ( 2 ) 、4 5 ( 5 ) 初始模量( n r e x )4 4 8 85 9 8 4 8 1 8 4 密度( g c m 3 ) 1 3 3 1 4 51 5 4 2 0 ，6 5 97 回潮率相对湿度时 ( )2 0 ，9 5 3 6 3 7 ( 1 0 0 )2 4 2 7 相对湿度时 从表2 1 知，真丝的干态断裂强度与断裂伸长率是明显大于棉纱线的，随着回潮率 的增加，真丝湿态断裂强度下降，伸长率增加，模量下降，这样丝条柔软度增加，利于 针织圆机的编织成圈；棉纱的以上性能均符合针织的编织要求，所以在针织生产中，其 应用最为广泛。 2 2 原料细度的测定 对原料细度测定的目的主要是对原料线密度进行核查，防止原料会影响到最终产品 的质量。原料细度的主要问题是原料细度不均匀，原料细度不匀主要是纱线线密度不匀 而引起的，是由多方面造成的，真丝是蚕在吐丝时的不均匀造成的，而造成棉纱线细度 不匀的原因，一方面是纤维本身在纱线中随机分布产生的不匀；另一方面是纺纱过程中 旺雨丈学硕士学位论文 工艺及机械因素附加的不匀。 原料细度不匀不仅对纱线本身质量有影响，而且对后道工艺加工和织物质量也有影 响，包括对织物平方米重量的影响，会导致整坯布的克重不匀，所以对原料细度进行测 定是非常有必要的。 真丝原料细度的测定是通过对两种不同线密度的真丝进行的，两种线密度分别为 2 7 2 9 d 和4 0 4 4 d ，取1 0 0 绞真丝进行测试，其测试结果如表2 2 、2 3 所示。 表2 22 7 2 9 d 真丝线密度测试 田表2 2 、衣2 3 知： 2 7 2 9 d 真丝的细度指标为： 平均缎= 善篆刁虹喊，舢 纤度偏差= ：! ；i 筹= ( 。- ，+ s 。- + z ，+ 。z s + s 。s + 2 z 。，) ，。= 。4 4 0 4 4 d 真丝的细度指标为： 平均缎= 糕= 4 2 4 5 9 1 0 呲4 6 纤度偏差= ：i ；i 寨= ( 1 1 2 。+ 3 6 1 3 + 1 5 x 。s + 3 2 8 + 1 4 x 1 1 + 2 1 。4 ) l 。= 1 。9 从表2 2 、2 3 及分析出的细度指标可以看出，原料中存在一定程度上的细度不匀， 因此在织造前必须对原料进行检测，细度偏差过大会影响到针织物的平方米重量，甚至 影响晶终产品的品后 6 第二章原料性能测试研究 2 3 原料缩水率的测定 织物平方米重量与其织物本身缩水率有着密切的关系，这一关系在第五章节中会详 细介绍，而纱线本身的缩水率就是一个不容忽视的问题。而且织物从织造到染色、定型 及洗涤的过程中都要经过不同的水浴处理，因此纱线在不同温度下的缩水率对我们以后 研究织物的缩水率有一定的指导作用。表2 4 列出了不同温度下纱线缩水率的对比。 表2 4 真丝、棉纱线在不同温度下的缩水率 注：试样准备及操作参照国标g b6 5 0 5 - 8 6 为了便于比较，我们采用了折线图的形式对不同水温条件下2 0 2 2 d 真丝和1 8 0 t e x 棉纱的缩水率进行对比，如图2 1 所示。 5 4 爸3 羹z 婿l 0 3 04 06 0 8 01 0 0 水浴温度( 1 2 ) 一2 0 2 2 1 ) 真丝缩水 窒 一1 8 0 t e x 棉纱缩 水率 图2 - 1 真丝、棉纱线不同温度下缩水率的比较 由图2 1 可以看出，不仅纱线的原料对缩水率有很大的影响，温度也是一个显著的 因素。水浴温度在4 0 到8 0 之间时，棉纱线的缩水率变化不大，而且缩水率的值也 很小( 小于5 ) ，当水浴温度在8 0 到1 0 0 时，棉纱线的缩水率有所增加，但是其最 大值也小于2 ；而对于真丝来说，其缩水率随水浴温度的升高有明显的增大。值得注 意的是真丝纤维经过沸水处理后手感有变硬的现象。 7 江南大学硕士学位论文 2 4 原料编织性能及其针织用纱要求的比较 2 4 1 真丝 真丝的强度、延伸性和弹性决定了编织时应采用的喂纱张力、喂纱形式以及织物的 牵拉力。由于丝线在针织准备和编织成圈过程中，都要经受一定的张力和负载，因此必 须具有一定的强力，才能保证编织过程的正常进行，真丝的强力虽较大，但是存在较大 的强力不匀。因此编织张力时有波动，高速运转时也有可能突然停车，这些都容易造成 纱线断头，所以应采用积极式喂纱方式，以控制喂纱张力、减少断头率。另外，真丝表 面比较光滑，突然停车时储纱轮上的纱线会因惯性作用下滑，造成导纱器附近产生多余 的纱线，从而极易产生连续漏针或被其他机件缠绕而造成纱线断头。这类问题可以通过 将纱线在积极喂纱系统的储纱轮上多绕几圈，并适当减慢车速而解决。真丝的干湿态性 能变化较大，湿态强度稍低于干态强度，在真丝吸湿后，其强力会显著下降，伸长会显 著增加。因此应加强车间温湿度的管理，将纱线的回潮率控制在一定的范围，以免纱线 强力过度损失，伸长太大。 真丝虽然经过泡丝处理，但仍有部分丝胶附着在表面，因此真丝刚度大，挠曲性差， 在织造时弯曲成圈比较困难，容易造成线圈成圈不良、清晰度差，针织绸品质低下，因 此可先将络倒之前的绞丝进行汽蒸处理，消除蚕丝在力的作用下产生的过度伸长，使丝 胶软化，从而改善了真丝的织造性能，使坯布下机一等品率有了显著提高。 丝的捻度对织造影响很大，捻度低时丝条蓬松、股丝易出现抛丝现象不利编织，布 面质量不好。若捻度偏高，则丝条退绕时容易扭结，编织质量受到影响。在织造过程中， 如掌握以下几点”，就能获得纹路清晰、布面平整、质量较好的真丝产品。 1 提高生丝的柔软度： 2 选择适当的低捻度参数； 3 适当控制络丝张力，注意筒子硬度； 4 适当控制给纱张力和牵拉张力； 5 选择合理的上机密度； 6 重视成圈系统的安装正确与统一性； 7 控制生丝含水率的一致和具备适当的车间温湿度。 2 4 2 棉 在针织编织的所有原材料中，应用最普遍的就是棉纱，当然这主要是由于纱线的断 裂强度、断裂伸长及弹性恢复率等性能均适合针织编织的要求。针织用棉纱可分为精梳 纱和非精梳纱两大类，因此在选择棉纱时也应注意以下要求”： 1 条干要均匀，细节要少：针织产品是由几路或几十路进线，每根纱线单独成圈， 它的组织松弛，纱与纱之间空隙多，原纱条干的不匀影响织物外观，特别是细节危害更 大，细节处容易断裂，影响织造的正常进行和产品的坚牢度。 2 尽量减少竹节纱和棉结杂质：纱上疵点，特别是竹节纱( 又称大肚纱、疙瘩纱) 第二章原料性能测试研冤 和特别大的棉结杂质，都会造成漏针、破洞，既影响布面外观( 染色时造成染色不匀和 色差) ，又影响产品质量。 3 捻度和强力要适当：纱线捻度直接影响针织产品的风格和使用，不同风格的织 物所要求的捻度也不同；针织用纱也必须保证一定的强力，特别是确保一定的单纱强力， 降低强力不匀率，以保持织造时较低的断头率。 9 江南大学硕士学位论文 第三章织造工艺对针织物平方米重量的影响 在织造过程中，影响织物平方米重量的因素众多，主要分为两个方面，一是设计人 员设置的织造工艺参数，二是机器本身的机械性能特点。在设计织造工艺参数时，首先 要确定纱线的原料和线密度、织物的线圈长度、组织结构及排针方式，然后设置所需设 备的机型、机号、机器直径及总针数。当工艺参数设定完成后，机械的调试及本身性能 就显得尤为重要，它们会直接影响到产品的各个指标及后序产品的质量。 在本章中，主要是通过实验对织物平方米重量的主要影响因素( 线密度、线圈长度、 织物组织结构等) 进行探讨分析，然后确定合理控制针织物平方米克重的方法。 3 1 试验部分 3 1 1 原料及机器设备的选择 本试验选用不同线密度3 6 4 t e x ( 1 6 s ) 、2 9 2 t e x ( 2 0 5 ) 、1 9 4 t e x ( 3 0 3 ) 、1 8 2 t e x ( 3 2 5 ) 的棉 纱为原料。机器设备选择了单面和双面两种针织圆机来进行编织，为了实验的准确性及 更好地保证织物的质量，所选择机器的喂纱方式均为积极式喂纱。 3 1 2 织物组织的选取 本试验选取了最常见的三种组织纬平针组织、罗纹组织、双面组织作为研究对象， 所选取织物的性能研究具有一定的代表性。 3 1 3 试验样布的编织方法 选取四种不同细度的棉纱和两种不同细度的真丝分别在单面和双面两种圆机上编 织纬平针、罗纹、双面三种组织的织物。为了找出影响织物平方米克重的因素，棉纬平 针组织的每种规格的纱线又分别设计了六种不同的线圈长度。 编织方法是相同线密度的纱线在相同型号、机号的机器上编织六种不同线圈长度 的织物，由于机器的送纱方式为积极式送纱，因此可通过调节输纱盘的送纱量来改变线 圈长度值。先选用一种纱线( 如3 6 4 t e x 棉纱) 进行穿纱，在机器保持一定的输纱量时 进行编织，织到一定米数时停车在布上做好记号，然后调节输纱盘的送纱量来改变线圈 长度的值，如此反复共改变六次输纱量；然后换上另一种线密度的纱线( 如2 9 2 t e x 棉 纱) 进行穿纱编织，每种规格的纱线均改变六次输纱量，如此反复下去，每种规格的纱 线均可织出六种不同线圈长度的织物来。 当编织罗纹和双面组织织物时，也可采取同样的编织方法进行编织，所不同的是罗 纹与双面织物只需编织一种规格的棉织物，即只编织3 6 4 t e x 棉纱线的织物；此目的是 为了研究同种线密度条件下不同织物组织所对应的线圈长度及平方米克重的变化范围。 将织好的棉织物从机上取下，将织物从每一作标记处剪断，在每块织物的中间位置 1 0 第三章织造工艺对针织物平方米重量的影响 测量织物的平方米克重及相关的指标。然后对真丝织物进行编织，由于真丝在织造过程 中残留了大量的丝胶，真丝坯布的平方米克重无法准确进行测量，因此要控制真丝织物 的平方米克重，必须通过控制织造过程中所预设的线圈长度来得以实现。为了完成后面 染整章节试验中所需的样布，在对棉织物织造完成后，特编织真丝织物若干块。 3 2 结果和讨论 3 2 1 测试结果 测试结果如下表3 1 所示。 3 2 2 讨论分析 1 、理论分析 纱线的线密度和线圈长度是影响针织物克重的主要因素，织物平方米克重一般是根 据纱线线密度、密度、线圈长度进行近似计算的：一个线圈的重量( g ) 等于1 0 。6 z m 。， ，用毫米表示，而横向1 米长的线圈数为2 0p a ，纵向1 米长的线圈数为2 0p b ，因此，1 平方米重量g 为“”： g = 1 0 。6 l n t x 2 0p a x 2 0p b = 4 x 1 0 4 ，n t p a p b( 1 ) 式中：g 一织物平方米重量，g m 2 卜线圈长度，m m 卜纱线的线密度，t e x p a 一织物的横向密度，纵行5 0 t a r a p b 一织物的纵向密度，横n 5 0 m m 按线圈长度与纱线线密度，根据经验公式可求得p a 、p b 值。以棉纬平针织物为例， 其公式为。”： p a = 5 0 ( 0 2 0 ，+ o 0 2 2 t o , ) ( 2 ) p b = 5 0 ( 0 2 7 卜0 0 4 7 4 n t ) ( 3 ) 代入式( 1 ) 得： g = l n j ( o 2 0 ，+ 0 0 2 2 ，) ( o 2 7 卜0 0 4 7x 风t ) ( 4 ) 为了较快地计算出织物平方米重量的值，找出线圈长度及纱线线密度的关系就显得 尤为重要，其关系公式。”； - ! 盟( 5 ) 3 1 6 2 式中：盯一线圈模数值，纬平针、1 + 1 罗纹组织( 棉纱) 的线圈模数值均为2 1 将式( 5 ) 所求得线圈长度f 值代入式( 4 ) 中即可得出棉纬平针织物的平方米重量公式 ( 6 ) ： g = 3 2 4 2 、f n , ( 6 ) 江南大学硕士学位论文 表3 1 所织试样的规格 试样编号原料 组织结构 机号( 针2 5 4 衄) 线圈长度( n u n ) 坯布克重( 鲈n 2 ) 2 3 6 4 t e x 棉纬平针1 8 3 6 0 2 0 0 3 3 6 4 t e x 棉纬平针1 8 3 5 5 2 1 0 4 3 6 4 t e x 棉 纬平针1 8 3 4 52 1 5 5 3 6 4 t e x 棉纬平针1 8 3 4 4 2 1 5 6 3 6 4 t e x 棉 纬平针1 83 4 0 2 2 0 7 2 9 2 t e x 棉 纬平针 2 0 3 4 2 1 6 5 8 2 9 2 t e x 棉 纬平针 2 0 3 3 01 7 5 9 2 9 2 t e x 棉纬平针2 0 3 1 5 1 8 0 1 0 2 9 2 t e x 棉纬平针2 0 3 2 0 1 8 0 儿 2 9 2 t e x 棉 纬平针2 0 3 1 1 9 0 1 2 2 9 2 t e x 棉纬平针2 0 3 0 5 1 9 5 1 3 1 9 4 t e x 棉纬平针2 4 5 2 7 51 3 5 1 4 1 9 4 t e x 棉纬平针2 4 5 2 7 0 1 4 0 1 5 1 9 4 t e x 棉纬平针“5 2 6 5 1 4 5 1 6 1 9 4 t e x 棉纬平针2 4 5 2 6 01 5 0 1 7 1 9 4 t e x 棉纬平针2 4 5 2 5 5 1 6 0 1 8 1 9 4 t e x 棉 纬平针2 4 5 2 5 0 1 6 5 1 9 1 8 2 t e x 棉 纬平针 2 5 2 8 0 1 2 3 2 0 1 8 2 t e x 棉纬平针2 5 2 7 7 1 2 6 2 l 1 8 2 t e x 棉 纬平针2 5 2 7 0 1 3 0 2 2 1 8 2 t e x 棉纬平针2 5 2 6 0 1 3 5 2 3 1 8 2 t e x 棉纬平针2 5 2 5 51 4 0 2 4 1 8 2 t e x 棉纬平针2 5 2 5 0 1 4 5 2 5 1 8 2 t e x 棉罗纹1 5 6 7 1 2 4 0 2 6 1 8 2 t e x 棉罗纹1 5 6 7 0 2 4 0 2 7 1 8 2 t e x 棉罗纹1 5 6 6 0 2 4 5 2 8 1 8 2 t e x 棉 罗纹 1 5 6 4 0 2 5 0 2 9 1 8 2 t e x 棉罗纹1 5 6 1 4 2 6 0 3 0 1 8 2 t e x 棉罗纹1 5 5 9 0 2 7 0 3 1 1 8 2 t e x 棉双面2 0 4 2 02 6 0 3 2 1 8 2 t e x 棉双面2 0 4 1 5 2 7 5 3 3 1 8 2 t e x 棉 双面 2 0 4 1 0 2 8 0 3 4 i s 2 t 奴棉双面2 0 3 3 0 3 0 1 3 5 1 8 2 t e x 棉 双面 2 0 3 1 0 3 1 0 3 6 1 8 2 t e x 棉_ j 及面2 03 0 0 3 1 5 第三章织造工艺对针织物平方米重量的影响 根据工艺要求的纱线线密度，代入公式( 6 ) 即可求得纬平针织物的平方米重量。但 上述的计算式，和应用在针织工业领域的其它类似的计算式一样，只能近似地给出平方 米重量值。棉织物常用纱线线密度所对应的线圈长度及平方米克重理论值见表3 2 ： 表3 2 织物不同纱线线密度对应线圈长度、平方米重量理论值 2 、试验分析 ( 1 ) 线密度、机号、线圈长度及平方米重量之间的关系 在实际生产中，纱线的线密度、机号及线圈长度都与平方米重量存在一定的联系， 不同的线密度都有对应机号、线圈长度和平方米重量的合理范围，一方面是由织造过程 中机器的结构决定，另一方面是由服用效果决定，一般以织物的疏密系数作为指标。对 于不同种类的针织物，织物的疏密系数均是通过生产实践积累而得出来的。以纬平针棉 织物为例，其部分疏密合理数如表3 3 ： 表3 _ 3 部分纬平针棉织物的疏密合理数 由表3 3 看出，纱线线密度、机号、线圈长度和平方米重量之间的联系非常密切， 不同的线密度、机号以及线圈长度都会有特定的克重范围，理论分析中的表3 2 与实验 分析存在一定的偏差，这是没有考虑到工艺中机号以及织物疏密系数的选择，但其平方 米重量仍在其范围之内，因此可做参考。 ( 2 ) 纱线的线密度与线圈长度对织物平方米重量的影响 纱线线密度和织物的线圈长度这两个指标决定了织物的平方米重量，而事实上，纱 线线密度与织物线圈长度之间也存在一定的关系，理论关系式可参考公式( 5 ) ，每种线 1 3 旺南大学硕士学位论文 密度都会有所对应的线圈长度范围，这是因为线密度不同的原料所选择机器的机号是有 差异的，同时机号也限定了线圈长度的范围。 通过在机器上所编织的织物试样，测出平方米克重及其相关指标，为了更形象的表 示出来线密度、线圈长度与织物克重的关系，将其数据用曲线图3 1 、3 - 2 、3 3 、3 - 4 来 表示。 2 2 5 2 2 0 咭2 1 5 2 1 0 善2 0 5 挂2 0 0 羹1 9 5 1 9 0 1 8 5 1 v 藩 棘 霹 3 3 53 4 3 4 53 53 5 53 63 6 53 73 7 53 8 线圈长度( ) 图3 13 6 4 t e x ( 1 6 5 ) 棉织物线圈长度与织物克重的关系 3 23 3 线圈长度( 口) 图3 - 22 9 2 t e x ( 2 0 5 ) 棉织物线圈长度与织物克重的关系 1 7 0r 1 6 5 一 写1 6 0 、1 5 5 一 釜1 5 0 一 鬈1 4 5 一 器1 4 0 - 1 3 5r 1 3 0 2 4 52 52 5 52 62 6 52 72 7 528 线圈长度( ) 图3 - 31 9 4 t e x ( 3 0 5 ) 棉织物线圈长度与织物克重的关系 1 4 抛；呈m 虽m m m 螂瑚 第三章织遗工艺对针织物平方米重量的影响 1 5 0r 1 4 5l 鼍1 4 0 v 薄1 3 5 墓1 3 0 骚1 2 5 1 2 0 2 4 52 52 5 5 2 62 6