（纺织工程专业论文）降低精纺羊绒纱毛羽的理论与实践研究.pdf

1 + 程顾 j 学位论史 摘要 纱线毛羽是当今纺纱技术中亟待解决一个难题，早期由于我们大 量采取了使用后道整理工序对| i 道纱线毛羽的疵点进行消除、弥补等 措施，所以对纱线毛羽并不十分计较。随着当今生产技术水平的不断 提高，市场对羊毛羊绒类高档产品质量的重视，就迫使我们在生产 技术上精益求精，即要用最小的成本去换取最大的效益，所以解决毛 羽纱己迫在眉睫。 纱线毛羽多少是衡量纱线质量好坏的重要标志之一，它不仅影响 针、机织物的外观，而且影响后道工序的加工质量、加工效率和加工 成本。 本文首先对纱线毛羽进行了系统的定义与分类，尤其是对精纺羊 绒纱毛羽的产生机理进行了详细的论述，提出了降低其有害毛羽的新 思路。 本文借助传统的环锭纺纱原理，参考先进的国内外纺纱新技术， 通过对传统细纱机的创新性的技术改造，提出了最简单的消除毛羽的 实际方法：即应用低成本的国产细纱机改造的紧密纺和赛络纺技术从 根本上降低羊绒成纱时生产的大量毛羽。 本文在大量实验的前提下，对普通环锭、紧密纺、赛络纺的三种 纺纱形式的毛羽产生情况进行了系统的分析和论证，找出了纱线毛羽 产生及降低的一般规律，并在理论上加以证明阐述：1 、即对于精纺 羊绒纱而言，纱线的有害毛羽( 长毛羽) 与纱线的横截面纤维根数呈 一定的线性正比关系。2 、同种精纺羊绒细纱，相对于普通环锭纱来 对比，紧密纺细纱有害毛羽为它的3 1 左右，赛络纺细纱有害毛羽为 它的6 0 左右。再考虑后道加工中有害毛羽的增加趋势，紧密纺、赛 络纺倍捻成品纱的有害毛羽分剐仅为环锭倍捻纱有害毛羽的2 7 和 33 。 该降低毛羽原理具有普遍性，可推之以广到棉纺、绢纺等各种短 纤环锭纺纱中去：即可以在各类传统环锭纺纱中加以应用，这对当今 世界环锭纺纱技术具有突破性的指导意义，是创新纺纱技术的具体应 用。 工程倾l ：学位论文 该新型降低毛羽技术应用成本低廉，设备改造可操作性强，经济 效益和社会效益显著，当年就可收回投资并获利。 关键词：羊绒纱毛羽消除紧密纺赛络纺 丁程硕 一学位论文 a b s t r a c t t h ey a r nh a i r i n e ss isoneo ft h em os td i f f ic u i tpr o b l e mst ob e s o l v e dn o w a d a y s i nt h ee a r l yt i m e sw eu s e ds u bs t a n t i a lm e t h o d so f f i n is h i n gp r o c c ss e st oe l i m i n a t et h eh a i r i n essf o rc o m p e n s a t i o n ，t h e r es u i t sw e r en o ts a t is f i e d n o ww i t ht h ed e v e l o p m e n t0 ft h et e c h n o l o g y ， t h em a r k e tr e q u i r e sust ousem o r ea d v a n c e dt e c h n 0 1 0 9 yw i t hm i n i m u m c o s t st og a i nm a x i m u mb e n e f i t s s ot os o l v et h eh a i r i n e ssisa b s o l u t e l y u r g e n t t h ey a r n7 sh a i r i n e s sisoneo ft h ei m p o r t a n tq u a l i t ym a r k s f o r y a r n s ，w h i c hn o to n l yi n f l u e n c e st h ea p p e a r a n c e so ft h er e l e v a n tw o v e n & k n i t t i n gp r o d u c t s ，b u ta ls o a f f e c t st h eq u a l i t ya n de f f i c i e n c yo ft h e w h o l ep r o d u c t i o np r o c e s s t h ea r t i c l ef i r s t l yd e f i n a t e st h ec o n c e p to ft h eh a i r n e ss ，a n a l y s e s t h ep r o c e s so fc a s h m e r ey a r nh a i r n e ss ，a n dh a v ef o u n do u tt h en e w m e t h o d so fc a s h m e r ey a r nh a i r n e s se l i m i n a t i o n t h isa r t i c l e a n a l y s e s t h em o d i f i c a t i o no ft h ec h i n e s es p i n n i n g m csa c c o r d i n gt ot h et r a d i t i o n a ls p i n n i n gp r i n c i p a lw i t ht h er e f e r e n c e s o fm o s ta d v a n c e do v e r s e at e c h n 0 1 0 9 yo fh a i r i n e s se l i m i n a t i o n ，i th a v e f o u n do u tt h a tw i t ht h eh e l po ft h ec a r d i n a lp r i n c i p l eo ft h eh a i r i n e s s p r o d u c t i o na n d t h e s i m p l e s tp r a c t i c a l m e t h o d sw ecane l i m i n a t et h e h a i r i n e s se f f i c i e n t l yw i t h t h e c o m p a c ts p i n n i n g a n ds i r o s p i n n i n g t e c h n o l o g yo nc h i n e s es p i n n i n gm a c h i n e s w i t ht h eh e l po fl o t s0 ft e s t sa n de x p e r i m e n t s ，w ed e m o n s t r a t et h e d i f f e r e n tp r o c e s seso fc a s h m e r ey a r nh a i r n e s sb yn o r m a l s p i n n i n g ， c o m p a c ts p i n n i n ga n ds i r o s p i n n i n g ，t h ep r i n c i p l e i st h a tt h ec o m p a c t s p i n n i n gc ane l i m i n a t e s6 9 o ft h en o r m a ls p i n n i n gy a r nh a i r n e s sa n d t h e s i r o s p i n n i n g cane l i m i n a t e s4 0 o ft h en o r m a l s p i n n i n gy a r n 4 程坝i j 学位论文 h a ir n ess f o rt h ed o u b l ey a r ns ，t h e c o m p a c ts p i n n i n gc a ne l i m i n a t e s 7 3 0 ft h en o r m a ls p i n n i n gy ar n s h a i r n es sa n dt h es ir o s p i n n i n gca n e l i m i n a t e s6 7 o ft h en o r m a ls p i n n i n gy a r n s h a i r n e s sr e p e c t i v e l y t h ep r i n c i p l ecanb ew i d e l yu s e di nc o t t o na n ds h o r ts i l ks p i n n i n g p r o c e ss ，i et r a d i t i o n a l r i n gs p i n n i n gf i e l d ，w h i c hg i y e s u st h e b r e a k t h r o u g hi m p o r t a n c e o ft h ei ns t r u c t i o nt o g u i d e a 1 1t h e r i n g s p i n n i n gt e c h n o l o g yi nt h ew o r l d t h er e l a v a n t t e c h n o l o g y i s c h e a p t ou s e a n dt h em e c h n i c a l i n n o v i a t i o niss i m p l ea n dp r a c t i c a l s ot h eb e n e f i t so fe n t e r p r is esa n d s o c i e t ya r ep r o m is i n gt 0 0 a 1 1t h ei n v e s t m e n t sc anb er e c o v e r i e di none y e a r k e y w o r d s ：c a s h m e r e y a r n ；y a r nh a i r i n e s s ；c o m p a c t s p i n n i n g s i r o - s p i n n i n g 5 t 程颁i j 学位论业 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 作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得琏 王些盍堂或其他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 并表示了谢意。 学位论文作者签名：僻乃签字日期对年2 月形日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼王些盍堂有关保留、使用学位论 文的规定。特授权丞洼王些太堂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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 签字日期：) 卯瞬月彩日 端 =鲆 t 程硕l 。学位论义 学位论文的主要创新点 通过实验和分析，论文深刻阐明了羊绒纱毛羽产生的过程的规 律一一即在细纱形成时纤维的平行顺直度和加捻三角区的宽度 决定了纱线毛羽数量的多寡。 总结了大量实验数据，在理论上发现了纱线毛羽数量与纱线的 纤维截面根数近似的线性关系，为今后预测不同支数纱线毛羽 数量，以及该毛羽数量是否正常提供了理论依据。 参考当今流行的紧密纺和赛络纺的理念，在不增加巨大费用的 前提下对国产细纱机进行了创新性地、简单实用地改造，从根 本上找到了降低纱线毛羽的简单可行的方法，并定量地总结出 了降低精纺羊绒纱毛羽的新技术的一般规律，为我国细纱机的 国产化改造提供了一种简明的方向。 丁程倾i j 学位论文 第一章绪论 1 1 纱线毛羽的一般概念 1 1 1 纱线毛羽的定义 从理论上来说，任何纤维的一端或两端较紧密地捻合在纱线主干 中，而另一端或部分纤维游离在纱线主干之外的均可称之为纱线毛 羽。其特点为：1 、游离于纱线主干之外，2 、与纱线主干有一定的捻 合牢度，不会轻易脱落。 1 。1 2 纱线毛羽的分类 一般情况下，按纤维的长度、形态、及后道加工时体现的性能进 行分类， 按毛羽形态分为： 1 ) 直线毛羽：纤维的一端较紧密地捻合在纱线主干中，而另一端 游离在纱线主干之外的均可称之为直线毛羽 2 )弯曲毛羽：纤维的两端较紧密地捻合在纱线主干中，而中部纤 维游离在纱线主干之外呈半圆状的均可称之为弯曲毛羽。 按后道加工时体现的性能进行分为： 1 ) 永久毛羽：纤维根部被永久的卷饶在主干里，纤维毛尖部分游离 在外面的为永久毛羽。 2 ) 隐性毛羽：纤维根部被永久的卷饶在主干里，纤维毛尖部分暂时 被纱线表面其他纤维所压制，在后道的外力反复摩擦挤压作用下逐步 露头的再生毛羽，称为隐性毛羽。 3 ) 帖服毛羽：纤维根部被永久的卷饶在主干里，纤维毛尖部分暂时 帖服于主干，在后道加工时的外力及静电作用下立即露头的称为帖服 毛羽。 按毛羽长度分为： 下程f i ! j li j 学位论文 1 ) 3 m m 以上的长毛羽， 2 ) 2 3 m m 之间的短毛羽， 3 ) 2 m m 以下的超短毛羽。 在实际的工业生产和纺织品使用过程中表明，长毛羽的危害最 大，短毛羽的危害较小，而超短毛羽反而有益，它可以提高纺织品， 尤其是羊绒制品的滑糯手感和吸汗亲肤性、提高穿着舒适性和美观。 所以这里将重点研究按毛羽长度分类时如何有效的消除、降低羊 绒纱长毛羽。 1 1 3 纱线毛羽产生的原因 羊绒纤维由于其特殊的鳞片结构，有着较强的定向摩擦效应，在 成纱的外力的反复作用过程中，总有细而轻的头端部分向外运动而粗 而重的尾端向纱线主干运动的趋势，所以纱线的毛羽主要为毛尖部 分。1 1 纱线毛羽的成因较为复杂，在理论上来讲，作为环锭细纱的短纤 维，在纱线形成的过程中，其头尾必定会部分地脱离纱线主干而形成 毛羽，即其毛羽肯定存在，但该毛羽会因很多不良控制因素而超常规 地增多，比如原料的质量、粗纱的质量、纱线和毛油、抗静电剂的品 质与含量，细纱机的上机工艺参数、生产车间的温湿度控制不良等均 灰影响之，其中细纱加捻三角区的控制状态是其主要原因，现分析如 下： 在传统环锭纺纱机的三罗拉双皮圈牵伸系统中，粗纱喂入后，预 牵伸区的牵伸力将粗纱逐步减捻或分解，再经主牵伸区进行牵伸，将 减捻后的纤维束拉细到所需的细度，该一定宽度的纤维束中纤维之间 的抱合力基本消除。因此，在离开前罗拉钳口处的纤维完全呈松散状， 在到达加捻点的这一段距离中形成了一个纺纱三角区，在该纺纱三角 区的纤维几乎完全失控，纺纱三角区边缘的纤维在加捻前，会脱离主 体形成飞花，或一端( 主要为纤维尾端) 被捻入纱体，另一端( 主要 为纤维头端部分) 游离再外形成毛羽。此外，处于纺纱加捻三角区中 的纤维不够平行顺直，因受纺纱张力及加捻的作用产生了向心力或径 向压力，在加捻三角区边缘处的纤维，向心压力最大；在纱轴中心的 丁程硕l 学位论文 纤维，向心压力最小。由于内外纤维所受的压力不同，在加捻三角区 中就形成了纤维从内到外及从外到内的反复窜动，纤维的两端就会暴 露在纱线主干外而形成毛羽。 ii 从 前罗拉 附图1 1 3 纱线成纱三角区示意图 1 1 4 纱线毛羽对产品质量及后道加工的影响 纱线毛羽多少是衡量纱线质量好坏的重要标志之一，它不仅影响 针、机织物的外观，而且影响后道工序的加工质量和加工效率。对于 机织物来说，毛羽严重会使纱线在织造时经纱开口的清晰度降低、断 头率增加，易出现小跳花等织疵，后整理时会加大去除毛羽的工序( 如 烧毛、剪毛等) 的难度，加大重耗，同时成品织物( 光面织物) 会降低 纹路的清晰度，易起毛起球；对针织物来说，毛羽严重也会降低纹路 的清晰度，易起毛起球。 1 1 5 降低及消除纱线毛羽的一般途径 在传统的纺纱实践中，一般通过如下方法降低毛羽： 1 ) 强化粗纱的光圆紧程度，增加抗静电剂及控制上机工艺、车间 的温湿度，增加半成品的置放时间以恢复纤维疲劳，调整最佳工艺 参数，减少纱线与机械部件的意外摩擦等， 2 ) 并线及倍捻加油水，可以使部分毛羽帖服于纱线主干，暂时降 低了些毛羽，但该“帖服毛羽”将在后道工序的加工中再次脱离 纱线主干而影响产品加工质量。 下程倾i 学位论文 3 ) 纱线烧毛，可以永久消除毛羽，但将恶化产品的手感风格，同 时增加了产品重耗，污染了环境。 以上措施的效果并不理想，不能从根本上解决毛羽的问题，即常 规纺纱的毛羽消除技术已不能解决该难题。 1 2 精纺羊绒纱毛羽的一般概念 1 2 1 羊绒纤维的特性 羊绒纤维是生长在山羊身上的一种珍贵的蛋白质纤维，产量很 小，其长度在3 0 - 4 6pm 之间，平均长度为4 0 75 “i n ，细度在13 5 1 6 5 um 之间，平均为1 4 6l am ，强力较低，除具有以下普通羊毛纤维的 一般性能外，还有着其特殊的物理成纱性能。 表1 2 1 羊绒及其他纤维的性能表： 指标平均平均细单纤断裂含油标准卷曲 长度：度：1 11 i 0 _强力：伸长率回潮率 分类m mc n 青紫绒 3 0 一3 415 5 1 6 54 52 3o 6172 5 白绒纤维3 0 3 813 5 1 6 54 2 5 0 6 17 2 0 复精输后 3 8 4 413 5 1 6 54 25 0 8 1 0 1 7 15 白绒纤维 8 0 支羊7 5 8 0 l8 54 5 52 5 3 0o 8153 0 毛纤维 10 0 支澳6 5 7 016 542 0 2 5o 4 15 2 5 毛纤维 注：上述指标为普通平均值 1 )羊绒单纤强力大致为毛纤维的85 9 5 ，卷曲性较差，但立 体卷曲性较强，成纱后，同支数、捻度的羊绒纱因截面根数较 多，其强力好于羊毛，为羊毛强力的1 0 5 110 左右。 2 )虽然羊绒纤维卷曲性较差，但卷曲的波峰较高即立体卷曲 性强，所以很蓬松；此外羊绒表面的电阻较羊毛大，在加工的 过程中聚集的静电荷不易失散，纤维在被牵伸拉细过程中，较 4 t 程艇b 学能论嶷 难平行顺应，故成纱拖合力，纤维凝聚性茬。纺纱时慕细纱加 捻三角区比同支数的羊毛细纱加捻三角隧更宽( 约宽5 1o 左 舂】，矍耪产生较多、较长懿毛溺。 3 ) 由于羊绒纤维鳞片层较薄( 即翘角较小) ，鳞片数为6 0 一7 0 个m m ，较稀疏，少于羊毛的7 0 8 0 个m m ，纤维之间的定向摩 擦效应较小，所以成纱拖合力、纤维凝聚性也差，疑易产生有 密毛爱。 4 ) 由于羊绒纤维细度小、纤维长度较低且离散大，脯同支数纱 中的纤维截面根数较多。单位长度内较多的羊绒纤维在被牵伸 短缨过程巾，头尾蘧更多、雯耱露窭主予，会形成较多豹毛羽a r2 1r 1 。2 。2 羊绒纤维与羊绒纱线毛羽的关系 税理论及生产实践中褥知，由予羊绒纤维的特性，其羊绒纱的商 害毛羽的危害一陡愿大，在纷制同支数的精纺纱时，羊绒纱的有害长稳 羽数憋羊毛纱的2 3 倍左蠢。所以综合上述，羊绒纱的毫羽闻题比苇 毛纱豹毛疆闻嚣畏攘突密，在实舔懿囊产过程孛燹亟待簿浚。 1 2 3 糖纺羊绒面料对纱线毛羽的要求 精纺羊绒面料对纱线毛羽的要求要高于精纺羊毛面料，这是因 为： 1 、精纺羊绒纱经纱会由于大量毛羽相互粘连而影响织造时经纱的开 口清晰度，从而会产生小跳花等织疵。此外，由于精纺纱线的强力较 低，还会增加织造时的断头率，降低生产效率。 2 、精纺羊绒面料主要为高支的光面的哗叽类或光面的花呢类产品， 只有清晰的纹路、不起球的质量才能体现高档面料的风格，而大量的 精纺羊绒纱线毛羽势必会影响上述质量风格，如进行传统的反复烧 毛、剪毛有会使面料手感发板，增大珍贵的羊绒原料的消耗。 所以解决精纺羊绒纱线毛羽已迫在眉睫。”3 ”3 1 2 4 降低耩纺纱线毛羽的生产实践的思路 t 程碳 。学幢埝史 1 ) 紧密纺消除嘏羽的思路 即将传统的牮伸运动和加捻运动同时进行这过程分离开来： 在纾维轰鏖l 缀纱援后爹拉与中罗控预牵馋嚣，进入主牵馋控刳 区，在该主牵伸隰，传统的纤维束只受到机械罗披及上下寂板的控制， 纤维猩没有充分平行顺直、较为松散的状态下被牵伸，边缘纤维会因 卷曲惯性和静电 乍用游离予主干之外，形成毛羽，且纤维寒在出翦罗 拉链较橙鼗、浚爵被“凝凝”起来，觚嚣产生较宽的燕捻三螽区，邈 会产缴毛羽。 所以应用紧密纺消除羊缄纱毛羽的思路就是在传统的三罗披双 疫圈将绥条牵 枣蠢，孬爱一囊空受基壤梅，镬绥缨寒歇主枣糖区蘸键 口到出条前充分平行顺直并被“凝聚起来”；然后，充分平行顺巍 并被“凝聚起来”的纤维柬在输出出条罗拉后加捻。此时，由于宽度 变窄，艇捻三焦区也相应的基本被消除，因加捻三角区产囊懿毛羽媳 相应被消除。 2 ) 赛络纺消除嘏羽的思路 由予纤维从主牵伸区到出条之间充分平行顺嶷并被“凝聚起来” 这一王侔原理技走复杂，凌实骣生产瘦瘸孛操童棼瞧较蔻嫒骥，爨寝森 去除壤羽时还可用较为简帮的赛络纺思路去解决。该方法大致是仍应 用传统的环锭纺纱机，粗纱双根喂入，该双根纤维须条各自平行地襁 固一传统的牵伸热捻区工佟，输出髓罗拉嚣魂搬细纱有羲传统的纛 羽，德其每个翔捻三角区的宽度是蔽蔚豹一半左右，帮撩捻三角区酌 宽度变窄，从而减少了毛羽的生成。另外，此时输出的两根单纱在躐 前罗拉钳口约1 c m 处相互众合加捻，将各自的部分毛羽卷绕在主干之 中，扶瑟瞧会溺狳部分困熬捻三受嚣产生豹毛弱。 1 3 课题研究的目的和意义 1 3 1 世界消除纱线毛羽的研究现状 纱线毛羽是当今纺纱技术中亟待解决一个难题，早期由于我们大 量采取了使用后道整理工序对前道纱线毛羽的疵点进行消除、弥补等 措施，且不计成本( 包括原料成本、劳动力成本、环保成本等) ，所 t 程顾i 学位论史 以对纱线毛羽并不十分计较。随着当今生产技术水平的不断提高，市 场对产品质量、价格、成本的重视，就迫使我们在生产技术上精益求 精，即要用最小的成本去换取最大的效益，所以解决纱线毛羽已迫在 眉睫，尤其是对高价值的精纺羊毛、羊绒纱更是如此。 当今，国外的纱线毛羽消除的研究比较深入，如意大利 c o g n e t e xc o m 4w o o l 毛紧密纺细纱机；德国青泽( z i n s e r ) 8 0 0 a i r c o m t e x 棉，毛紧密纺细纱机；绪森( s u e s s e n ) e l i t e 紧密纺 等。上述厂家的改进的细纱机主要用于生产棉或毛类的紧密纺纱线， 赛络纺在国内外也主要用于棉、毛类的低支产品，而精纺羊绒纱的消 除毛羽还没有系统的理论及成功的实例。1 1 3 2 课题研究的目的和意义 光洁的羊绒纱是高质量、高附加值产品的保证。所以纱线毛羽多 少是衡量纱线质量好坏的重要标志之一，它不仅影响针、机织物的外 观，而且影响后道工序的加工质量和加工效率。对于机织物来说，毛 羽严重会使纱线在织造时经纱开口的清晰度降低、断头率增加，易出 现小跳花等织疵，后整理时会加大去除毛羽的工序( 如烧毛、剪毛等) 的难度，加大重耗，同时成品织物( 光面织物) 会降低纹路的清晰度， 易起毛起球；对针织物来说，毛羽严重也会降低纹路的清晰度，易起 毛起球。 以往的解决方法是提高半成品的纱线质量( 如粗纱的光、圆、紧) ， 采用合理的工艺参数、调节车间温湿度、加抗静电剂、倍捻用油杯给 纱线加油，以及在后道工序进行反复烧毛、剪毛等进行被动的弥补， 效果并不理想。现在国外提出了紧密纺纱的概念，并将其应用到了棉 纺细纱机，但其对精纺羊绒纱毛羽的消除效果不佳，且相应的设备成 本非常昂贵，无法在国内大量推广应用。 现在的研究是在精纺羊绒纱线形成中彻底降低毛羽产生的过程， 即使用国产改造后的环锭细纱机，应用紧密纺及赛络纺原理在理论和 实际中解决该难题，同时找出精纺羊绒纱毛羽产生和降低的一般规 律。 1 3 3 预期成果与创新设想 丁程坝f j 学位论文 预期效果为比较彻底地消除了羊绒纱毛羽，并总结出毛羽产生的 一般规律。 创新设想为用自我研制的机构对传统细纱机进行改造，摸索出一 条低成本、简便易行的设备改造新路子。 1 3 4 本课题应用的领域和前景 该课题应用领域十分广泛，任何短纤维环锭纺纱都可以应用该原 理进行改进，从而纺制出高质量、低成本的机、针织纱线，由于该课 题中紧密纺中牵伸系统的作用是主动地平行顺直纤维，所以还可以适 当地减少前道工序如制条、前纺中针梳机的道数，降低纤维损伤和原 料消耗。 1 3 5 课题研究的条件和计划进度 该课题主要是根据新型纺纱的理念，在环锭细纱机上进行适当改 造而完成的。 计划在二零零四年四月开始构思，列出提纲； 五月开始加工所需的各类配件； 七月开始试做实验，收集数据； 九月进一步改进国产配件的精度； 十月再做实验，试生产，收集数据： 十二月整理数据； 二零零五年一月出论文初稿，与导师交流； 二零零五年一月出论文正稿，与导师交流后定稿。 该实验及课题主要在鄂尔多斯东华羊绒精纺织有限公司完成，该公司 目前是国内最大的羊绒精纺企业，年产各类精纺纱3 0 0 多吨，羊绒精 纺面料5 0 多万米，拥有国内外各类环锭细纱机，实验条件一流，技 术水平先进，可以圆满完成该课题的研究。 t 程顿i ：学位论史 第二章环锭纺纱线毛羽的生产实际分析 2 1 引言及现状 现在常规环锭纺纱去除毛羽主要为原始的方法如加强耜纱的光 圆紧程度，增加抗静电剂及控制上机、车间的温湿度，增加半成品的 置放，调整工艺参数，减少纱线与机械部件的意外摩擦等，但效果并 不理想，不能从根本上解决毛羽的问题，即常规纺纱技术己不能解决 该难题。 2 2 重点研究的方向 现在常规纺纱中消除毛羽的方法有两种：1 ) 在后道的并线及倍 捻生产时用油杯加油水以帖服毛羽；2 ) 进行纱线烧毛消除毛羽。 这两种方法局限性很大，并线，倍捻时加油水只是暂时使部分毛 羽帖服，以后还会再生；而纱线烧毛产品重耗大，污染严重，会恶化 羊绒产品的手感。 现在具体举例进行分析如下： 2 3 原料准备与试制 2 3 1 方案： 现在以纺制如下纱线进行对比实验： a l 、1 0 0 羊绒4 8 支纯自纱( 色号w 0 0 10 ) ，其对应股纱4 8 2 a 2 、1 0 0 羊绒( 青紫绒) 4 8 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，其对应般纱4 8 2 b 1 、10 0 羊绒6 8 支纯白纱( 色号w 0 0 1 0 ) ，其对应股纱6 8 2 b 2 、10 0 羊绒( 染色白绒) 6 8 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱 6 8 2 ； c 1 、10 0 羊绒( 白绒) 8 0 支白纱( 色号w 0 0 10 ) ，其对应股纱8 0 2 t 程f i ! 。学能论义 c 2 、10 0 羊绒( 染色白绒) 8 0 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，旗对应股纱 8 0 2 d 】、l0 0 普逶羊毛s 0 支终岛纱( 鱼号w 0 0 10 ) ，其对应般纱8 0 2 d 2 、1 0 0 普逶羊毛8 0 支截纱( w 6 2 2 0 ) ，其对成般纱8 0 2 e 1 、l0 0 羊毛9 8 支纯自纱( 色号w o o l 0 ) ，其对应股纱9 7 2 e 2 、l0 0 羊毛9 8 支纯自纱色纱( w 6 2 2 0 ) ，其对座段纱9 7 2 獒中d l 、d 2 、e l 、e 2 为楚毛产繇，为对跑参考实验瑗霾 2 3 2 所用纤维原料情兄：( 即复精梳后上绷纱前的纤维情况) 表2 + 3 。2 强耩技术质量表 荫标 平均平均短绒单纤卷曲备注 长度：细度： 察强力率 裳稼、m l n | lmc n a 14 1 51 4 。52 54 52 s a 23 9 51 4 54 542 0实际用1 6 5 ”m 。b l4 2 5 l 毒。52 。54 2 5 ， 秘24 0 51 4 53 53 。52 2 c 14 4 51 4 5 2 5 3 52 8 c 24 4 31 4 52 53 32 5 d l s e l 彳，62 55 。53 0震8 0 支麓条 d 28 01 7 6 2 55 o 3 0用8 0 支镳条 e l7 516 62 o4 52 5用1 0 0 支滋条 嚣2 7 3 1 6 。62 。0 4 。o 2 5霭1 0 0 支德条 2 3 3 所用粗纱条技术指标情况 0 t 程彤 ：卜学位论文 表2 3 3 相纱条技术质量表 、旨标平均条重条干回潮含油细备注 条公差不匀率率 ( 一5 0 ) 名森重： 塞粗f + 5 0 g m c v 节( 个) a 10 4 0o 0 25 1212 ，5 1 1 98 38 a 2o 4 0o 0 25 4 212 51 110 2 3 8 b 1 o 3 0 o 0 25 121 2 51 19 8 3 7 b 2 o 3 0o ，0 25 6 21 2 51 110 4 4 0 c io 3 00 0 2 6 213 ，51 39 4 2 4 c 20 3 0o 0 26 2l3 51 39 4 2 3 d lo 3 00 0 l 6 4l3 51 36 5 2 0 d 2o 3 0o 0 1 6 413 51 37 0 2 2 e lo 2 60 0 16 811 5 0 91 4 4 5 5 e 2o 2 60 0 16 91 1 5 0 91 4 4 5 5 备注： 1 ) 上述为一批正常产品的各项指标，每批指标应各有差异，以下指 标均如此。 2 ) 和毛油：抗静电剂：水：9 0 9 ( 或f x 一9 0 8 ) ：a s 2 0 ：水= 1 ：0 6 ：9 ， 其中毛纱所用的和毛油为f x 一9 0 8 型。 2 4 常规细纱的性能测试 2 4 1 纱线常规技术质量指标 二堡! 堡：! ：兰竺堡苎 表2 4 1 普通环锭纺细纱技术指标 旨标 支重捻 断头细纱强力条干细粗节棉 数量度率根c n 伸长率 不匀结( k m ) 当 标 不标f 千锭塞c v 称 准 匀准 时) 差 蛊 差 a 1 o 21 6 5 61 4 6 ，16 813 71 ，3 ，7 5 10 a 2 o 2 1 86 6l35 1 0 ，413 95 7 5 28 8 b 1 o 2 1 98 69 6 6 l 7 9 317 69 5 8 0 9 0 b 2o 21 99 6 9 0 3 l 6 8 2 17 9 10 2 8 5 9 5 c 1 o 2 1 98 67 1 8 0 7 9 618 417 5 ，6 8 8 3 8 c 2o 21 99 66 8 8 8 7 1718 62 2 l 9 7 178 d 10 22 013 56 8 9 6 1 3 82 1 8】4 0 13 6 4 1 d 20 22 013 56 6 9 6 6 6 72 2 21 6 2 133 5 5 e 10 42 216 5 5 2 6 1 4 3 72 2 63 8 3 2 3 0 6 6 e 2o 42 2l6 55 2 6 1 5 0 92 2 63 8 0 3 4 0 88 平均 1 17 8 5 ，8 6 18 9 2 0 5 1 18 6 9 2 4 。2 纱线毛羽技术质量指标 表2 4 2 普通纱毛羽技术指标： 指标细纱3 m m 以2 3 m m2 m m细纱络筒 并线成品 、 毛羽上长毛短毛羽以下黑板后长倍捻织物 、 名总个 羽数数超短状况毛羽 后长起球 称数 1 0 c m，l0 e m 毛羽数毛羽级数 数数 、 10 c m a 1 15 04 0 6 05 0较差 4 8 7 2 4 a 21 4 13 55 65 0较差4 26 24 b 111 92 95 04 0一般4 15 24 b 21 0 82 84 04 0一般3 75 l 4 c l 9 02 53 53 0一般3 04 63 2 t 程硕l 学位论文 c 28 2 2 2 3 03 0一般253 93 d l9 65 03 01 6较好589 04 d 29 85 03 21 6较好6 09 13 e 1 1 4 5 7 55 02 0很差8 713 63 e 2l5 17 3582 0很差 8 613 62 平均 l l84 44 431 2一般5 1 477 53 5 值 分析： l 、如表所示，1 系列的白色羊绒羊毛类的毛羽数明显少于2 系列 的色羊绒羊毛类，这是因为染色后的纤维强力、伸长率等物理指 标受到了损伤，在纱线形成的过程中纤维之间的抱合力降低，从而 纤维头尾会更多地脱离纱线主干而形成毛羽。 2 、从a c 类的精纺羊绒纱，毛羽数随着纺纱支数的增高而降低。 3 、d e 类精纺羊毛纱为极限截面纤维根数纺纱，条千恶化严重， 所以毛羽大增。 总体来说，上述精纺纱的有害长毛羽平均达4 4 个10 c m ，对精纺 羊绒产品的质量与外观影响极大，传统的消除毛羽方法无法产生根本 的改观。 2 5 结论：普通环锭纱毛羽的分布规律 在后道的加工过程中，3 m m 以下的短毛羽对生产效率及织物外观 影响不大，可不做重点考虑。 在生产实践中，我们得知，对纱线及后道成品质量危害最大的是 3 m m 以上的长毛羽，它不但影响生产效率、成本和产品外观，而且 在织物表面易相互纠结成球，吸附灰尘从而大大降低成品服饰的美观 性。 3 m m 以上的长毛羽增加的原因和规律： 3 m m 以上的长毛羽在细纱主干上存在三种形态： 1 ：纤维尾端被永久的卷饶在主干里，纤维头端部分漏在外面的 永久毛羽，占总毛羽的85 。 2 ：纤维尾端被永久的卷饶在主干里，纤维头端部分暂时被纱线 t 程顺i 学位论文 表面其他纤维所压制，在后道的外力反复摩擦挤压作用下逐步 露头的再生毛羽，称隐性毛弱，占总毛羽的l o 。 3 ：纤维尾端被永久的卷饶在主干旱，纤维头端部分暂时帖服于 主干，在后道加工时的外力及静电作用下立即露头的帖服毛羽，占总 毛羽的5 。 其分布大致如下： 图2 5 普通环锭纱毛羽的分布规律示意图 4 t 程倾卜学位论义 第三章紧密纺消除纱线毛羽的理论与实践研究 3 1 引言 将传统的三罗拉双皮圈机构予以改造，将牵伸与集束分离，采用 须条牵伸与纤维集束分布进行，集束方式由传统纺纱的静态被动式改 变为气流主动式集束，这样即能有效地提高主牵伸区对浮游纤维的控 制能力，又能积极地引导主干纤维平行顺直地集束，大大减小出条加 捻三角区的宽度，从而彻底消除毛羽。 现在通过自行研制的一套辅助机构安装在传统的细纱机上，即对 普通环锭细纱机上的牵伸出条系统予以改造，从根本上使羊绒纤维束 在抽长拉细的过程中自动地平行顺直起来，即凝聚起来，基本消除加 捻三角区，从而彻底地消除毛羽。 3 2 原理及示意图 紧密纺( c o m p a c ts p i n n i n g ) 就是对普通环锭细纱机的摇架 机构、牵伸机构予以适当的改进，即在其前罗拉处加装一组机构，从 而使从前罗拉输出的须条在充分的平行顺直，“凝聚”后再加捻成纱， 此时出条宽度仅为以前的三分之一左右，基本消除了传统的加捻三角 区。7 1 l 前罗拉 图3 ，2 纱线成纱三角区示意图 、 t 程顶1 1 学位论文 紧密纺 出条部分尺寸明细 名称代码直径砷 备注 前罗拉 士h2 5 压力皮辊 啦b 过轿辊 雌c2 0 山莱皮辊大径由d 大2 8 出条皮辊小径 巾d 小2 6 图3 2 紧密工作结构示意简图 此图为在国产经纬棉纺细纱机a 2 5 0 8 型上的改造，具体摇架改造 及安装图见附图。 紧密纺的传动原理具体说明： 1 ) 前罗拉a 直径由1 = 2 5 m m ，其上部的压力皮辊b 的直径为 由2 = 2 8 m m ， 2 ) 过桥辊的直径c 为巾3 = 2 0 m m ，出条皮辊d 与过桥辊c 接触的内侧 直径巾d 小= 为2 6 r a m ，外侧出条部分的直径为由d 大= 2 8 m m ，所示 如图 3 )出条皮辊的线速度vm = 由d 大 巾3 巾3 巾d ，j 、 “v 即vm = 2 8 2 0 2 0 x 2 6 = 2 8 2 6 = 1 0 7 7v # = l0 7 7 v ，出条罗拉 的理论线速度比前罗拉的线速度快7 7 2 )出条皮辊的转动是通过：过桥辊c 与压力皮辊b 、过桥辊c 与 t 程坝i 学位论文 出条皮辊d 的摩擦而传递的，在实际中测出由于摩擦传动效率的 损失，其线速度的损失率在9 1o 左右，由于有上述过桥辊7 7 的 补偿，此时出条罗拉的实际线速度比前罗拉的线速度慢1 3 - 2 3 左右。这样，在“凝聚区”中，纤维流就可以在比较“松弛”的状 态下，在牵引负压气流的作用f ，自我调节、转动、凝聚，在出条 处就可以以极窄的宽度下形成紧密纺纱线。 3 )对摇架机构进行适当的改造，使其对过桥辊c 与出条皮辊d 的 压力适当，与前皮辊与吸风管紧密配合，从而使整个系统运转灵活 ( 见附图) 。 4 )该机构不需要另外的驱动机构，改造费用比较低廉，安置、拆 卸清理非常简单，整机只需一2 0 k w 的变频吸风电机对不同产品进 行进行风量负压调节即可。 紧密纺原理说明： 纤维束在从前罗拉输出后，有压缩控制区直接与前罗拉钳口相 连，该压缩控制区中有一负压产生，使前进中的纤维流平行顺直，并 逐步“凝聚”。该异型负压流吸管上的每一个锭位上同时都有一个斜 型吸风口，该吸风口的起点靠近前罗拉钳口，终点在引导罗拉与异型 吸风管形成的握持点处，其有效控制长度大约为35 m m 。 每个吸风口均被特殊的“皮圈”覆盖，该“皮圈”为合成纤维长丝网 织成，周长为11 4 m m ，其上的徼孔尺寸为0 ，5m m 0 5m m ，即约 3 0 0 3 0 0 0 个c m 2 ，引出罗拉为普通橡胶包覆皮辊，对微孑l 皮圈施压， 并驱动之。该微孔皮圈与异型管形成对纤维束的压缩控制区，从而使 纤维在行进中始终处于压缩被控制的状态，由于吸风口与纤维前进的 方向呈一定的角度( 约3 6 3 8 度) ，纤维在行进中可自行调整回转， 从而将纤维末端卷绕在纤维束主体之中，初步加捻成纱，在输出罗拉 钳口引出后完成全部加捻。该套机构取消了传统的纺纱三角区，使从 前罗拉处引出的纤维束在加捻成纱前完全受到控制，并进行定向自我 的调整。 3 3 原料准备与试制 3 3 1 方案 t 程硕i 学位论文 现在仍以纺制 a 1 、10 0 羊绒4 8 支纯自纱( 色号w 0 0 1 0 ) ，其对应股纱48 2 a 2 、1 0 0 羊绒( 青紫绒) 4 8 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱4 8 2 b 1 、10 0 羊绒6 8 支纯自纱( 色号w 0 0 1 0 ) ，其对应股纱6 8 2 b 2 、1 0 0 羊绒( 染色白绒) 6 8 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱 6 8 2 c 1 、10 0 羊绒( 白绒) 8 0 支白纱( 色号w 0 0 1 0 ) ，其对应股纱8 0 2 c 2 、1 0 0 羊绒( 染色自绒) 8 0 支色纱( 色号w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱 8 0 2 d l 、l0 0 普通羊毛8 0 支纯白纱( 色号w 0 0 10 ) ，其对应股纱8 0 2 d 2 、1 0 0 普通羊毛8 0 支色纱( w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱8 0 2 e l 、10 0 羊毛9 8 支纯白纱( 色号w o o l 0 ) ，其对应股纱9 7 2 e 2 、10 0 羊毛9 8 支纯白纱色纱( w 6 2 2 0 ) ，其对应股纱9 7 2 进行对比实验，其中d 1 、d 2 、e l 、e 2 为纯毛产品。 3 3 2 所用纤维原料情况：( 即复精梳后上细纱前的纤维情况) 表3 3 2 所用原料技术质量表 猹粝平 均平均短绒单纤卷曲备注 长度：细度：率强力率 名称、m m umc n a 14 1 51 4 + 5 2 5 4 52 5 a 23 9 51 4 54 542 0实际用16 5um b 14 2 5 1 4 5 2 542 5 b 24 0 5 1 4 5 3 53 52 2 c 14 4 51 4 52 53 52 8 c 24 4 31 4 52 53 32 5 d l8 01 7 62 55 53 0用8 0 毛条 d 2 8 0 17 62 5 5 o 3 0用8 0 毛条 e 17 5 16 62 o 4 5 2 5 用1 0 0 支毛条 e 27 3 16 6 2 o4 o2 5用1 0 0 支毛条 2 ) 所用粗纱条技术指标情况 8 t 程坝士学位论文 表3 3 2 粗纱条技术质量表 啪标平均条重条干回潮含油细备注 条公差不匀率率 ( 一5 0 ) 名轹重：粗( + 5 0 g m c v 节( 个) a 1o 4 00 0 25 1 21