（纺织工程专业论文）汽车内饰纬编绒类织物生产工艺及其压缩性能研究.pdf

摘要 摘要 本文主要研究了车用纬编绒类织物的生产工艺及其压缩性能。论文首先对生 产纬编绒类织物的最新机型m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机成圈机件的配置、 选针原理进行了分析，对其主要特点( 预成圈技术、双沉降片技术、摆动沉降片、 长浮线剪切装置和中央电脑控制器) 进行了深入地研究。论文的一个重点是在 m c p e 2 4 上开发出车用内饰绒类织物，并探讨了其生产工艺：编织工艺，开幅 剪绒工艺，定型工艺，复合工艺等。对在目前的生产工艺流程中如何提高车用纬 编绒类织物的绒面效果做了较深入的探讨。 论文的另一重点是对车用纬编绒类织物压缩性能，包括压缩变形回弹性、柔 软度、蓬松度和丰满度等做了重点研究。论文分析讨论了定型和复合海绵对车用 纬编绒类织物的柔软度，蓬松度和丰满度的影响，并建立了相应的回归方程，从 而为生产提供参考。绒毛高度是影响车用纬编绒类织物压缩性能的关键因素，论 文分析和讨论了绒毛高度对绒类织物的柔软度、蓬松度和丰满度的影响，并得出 最佳的绒毛高度参考数据，以指导实际生产。 【关键词】纬编绒类汽车织物电脑提花毛圈机工艺压缩性能 江南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h i sa r t i c l em a i n l ys t u d i e so nt h ep r o d l l c t i o np r o c e s s e sa i l dc o m p r e s s i b i l i 锣o f 、 肾rk n i t t e dv e l v e ta u t o m o t i v e ，f i a b r i c s a b o v ea l l ，t l l ea r t i c l ei 1 1 仃o i i u c e sm em o s t u p - t 0 一d a t em a c h i n ef o rw e rk i l i 批dv e l v e tf a t ) r i c 卜_ l c p e 2 4e l e c 仃0 1 1 i cj a c q u a r d t e n y1 1 1 a c h i n e ，w h i c hk n i t t i n ge l e m e n t s ，s e l e c t i o np r i n c i p l ea 1 1 dl o o p f i o m i n gc o u r s e a r ei n t d u c e d ，a n dw h i c hc l l a r a c t e r i s t i c s ( i n c l u d i i l gp r e l o o p - f o m i n gt e c l l l l i q l l e ， d o u b l e - s i n k e rt e c l l l l i q u e ，s w i n gs i i l l 【e r ，c u tm o t i o nf o r1 0 n gn o a t ，c e n 仃ec o n 的l l e r ) a r e s t u d i e d o n ee i n p h a s i so ft l l i sa r t i c l ei sd e s i g i lo fw e rl ( i l i t t e dv e l v e ta u t o i n o t i v e f a b r i c so nm c p e 2 4 t h ep r o d u c t i o np r o c e s s e s i n c l u d i n gk i l i t t i n g ， s c m c l l i n g ， p o o d l i n g ，s e t t i n ga i l dc o m p o u n d i n ga r ed i s c u s s e d t l l ea r t i c l ea l s oe ) 【p o u l l d sh o wt o i m 】p r o v e t h ew e rk n i 讹d s h o m - p i l e e 航c tb y c o n t r o l l i n gd i 航n tp r o d u c t i o n p r o c e s s e s a n o 恤rk e yp a no ft h ea n i c l ei st h ec o 叫) r e s s i b i l i t yo fw e rk n i 瓶ds h o m p i l e a u t o m o t i v ef a b d c s ，、) l ，：h i c h i n c l u d i n gc o m p r e s s i v er e s i l i e n c y ， s o f t n e s s ，f l u f j e i i l e s s ， m l l n e s s ，e t c t h ei 埘l p a c to ns e t t i n gp r o c e s sa i l dc o m p o u n d i n gp r o c e s sr e s u l ti nt l l e s o f b l e s s ，f l u m n e s s ，向1 1 n e s sa r ed i s c u s s e d ，a 1 1 dt l l er e g r e s s i o ne q 嘁i o n sa r em s ob u i n v e l v e th e i g h ti s 仕l ep 血n a 搿f a c t o rt l l a ti m p a c t s 也ec o m p r e s s i b i l 埘o fw 硪k r l i 讹d v e l v e ta m o m o t i v ef a b r i c s t h i sa n i c l ea l s os p e c u l a t e s l eo p t i m a lv e l v 锐h e i g h tc u r v e ， w m c hc a no f f e rar e f e r e n c ef o rp r a c t i c a lp r o d u c t i o n 【k e yw o r d s 】w e rk n i t t e dv e l v e t ；a u t o m o t i v ef a l m c ； e l e c t r o n i cj a c q u a r dt e 朗哆 m a c h i n e ； p r o c e s s ； c o m p r e s s i b i l i t ) r i i 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： 日期：多仍弓年弓月f 妇 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。 签名：赴导师签名：逸丝幽 日期：2 匆锌；月7 歹日 第一章绪论 第一章绪论 汽车内饰纺织品主要包括座椅面科、地毯、顶棚、车门内饰、行李箱内衬、 安全带、汽车帘子线等。本文研究的对象是座椅面料中的纬编绒类织物，对其生 产工艺和压缩性能进行深入地探讨。 1 1 车用内饰织物的设计要求 车用内饰织物的设计要求主要包括外观美学要求和内在质量要求两部分，本 文研究的纬编内饰绒类织物也应该满足这两个方面的要求。 1 1 1 车用内装饰织物的外观美学要求 在发达国家，不管是工作还是休闲，轿车都可以满足人类活动的基本需求。 轿车表现了个人的自由，体现了人的个性。按照汽车制造商的观点，改变一种现 存车型的内装饰设计，是翻新滞销车型的一条非常经济的途径。消费者购买某种 款式的汽车，往往可能仅是因为他更喜欢它的内部装饰设计。美国的消费研究人 士认为，汽车内装饰将成为一个广泛关注的焦点。纺织品的色彩和结构设计毫无 疑问将是创造这些有特色产品的基本途径。纺织品不仅为汽车座椅提供优美的外 观，柔软和温暖的手感，也为地毯和顶棚提供了总体的舒适性和装饰性f l j 。 汽车座套是最常见的车用纺织r 品。汽车内部装饰，特别是车座的图案和颜色， 是吸引消费者注意的重要方面。座椅必须从触感到视觉都给人以舒适的感觉。舒 适也可以减轻压力和紧张感，从而有利于交通安全，纺织品在这方面起着很重要 的作用。 与服装设计一样，在美学方面，内装饰必需作为一个整体来考虑，汽车及其 内装饰应该向它的最终用户传达一个总体的概念和思想。如：款型是“豪华型”， “优雅型”，“时尚型”还是“运动型”；消费者是“年轻人”还是“老年人”；面对的是 美国消费者还是中国消费者。根据消费对象的不同，图案、色彩、所用的材料和 织造方法都会有所不同。如：在日本大多数产品要求印花；而在欧洲，除了印花 丝绸，印花不被认为是高档产品；在美国织物装饰比皮革要低档的多；而在欧洲， 毛混纺绒类织物与皮革的价格几乎在同一水平上；在美国和日本，经编产品在车 内装饰中占主导地位；而在欧洲，近几年纬编产品的比例已经超过了经编产品占 据主导地位。 由于车用装饰织物固定在车内，伴随着整个汽车的寿命，不大可能用清洗， 只能洗衣机来用刷子刷、气吸或清洁剂喷洒等方法来清洁，因此，使得它的内装 江南大学硕士学位论文 饰颜色基本上限制在暗色调。在欧洲，车内装饰织物一半以上是灰色，其余是黑 色、蓝色和其它颜色。 另一个很重要的方面就是，车内装饰织物不是一个最终产品，它必须要与汽 车的总体设计风格和色彩相吻合，因此它所面对的不仅是消费者，而且还是汽车 设计师和汽车生产厂家，因此不能采取闭门造车的办法，而是要与汽车生产公司 相互协作和沟通。 1 1 2 车用内装饰织物的内在质量要求 车用内装饰织物作为一种特殊的产业用纺织品不仅有其美学要求，还应满足 内在质量方面的要求。和服用纺织品相比，它在耐磨、耐日晒、抗紫外线、防污、 阻燃、易清洁和尺寸稳定性等方面有更高的要求【2 】。 ( 1 ) 耐磨性 对车座套的最重要要求是高耐磨性和抗紫外线降解。车座套的使用寿命必须 与汽车的使用寿命相差无几，很可能要超过1 0 年。在两年内还要保持一流的状 态，以保持一种良好的转卖价值。大多数买车的人对机械设备并不很在行，但如 果车座看起来磨损了，他们可能认为发动机和汽车的其他部件肯定也磨损了。 耐磨性受织物结构、所用纱线、所用整理方法和涂层量的影响。号数高的纱 线比号数低的纱线耐磨性好，变形度高的纱线比变形度低的纱线耐磨性要稍差一 些。过多的湿加工，过长的染色工序或过度的还原清洗都可能降低耐磨性，原液 染色的纱线比同颜色的水溶液染色的色纱耐磨性更好一些。织物结构对织物表面 耐磨也有很大的影响。在结构中带有浮线或有磨擦应力集中的地方耐磨性较差。 织物整理可以大大地改善织物的耐磨性，但因为它可能引起雾淞现象，也因为在 受热、受潮和光辐射的情况下其化学物质可能降解，在织物表面产生难看的或黏 性的沉淀，水滴也可能导致“潮”点或褪色，某些蜡和硅还可能在层压过程中影响 泡沫的黏合性，所以在车用织物中很少应用。 ( 2 ) 耐光和抗紫外线性能 在现代汽车中，大量的玻璃使得大量的阳光进入车内，使汽车中狭窄空间的 气温升高，在极端的气候条件下，其温度可高达1 3 0 。在普通的夏季，当外部 温度只有2 3 时，汽车内部的表面温度可能超过7 0 。随着太阳的降落，车内 温度下降，这将大大地影响到相对湿度，产生湿汽。在一天内冷热循环的较大反 差可能影响到织物的褪色和降解。通过几十年的探索，研究人员认为，在各种因 素和因素的组合中，由日光引起降解的三种最主要的因素是紫外线辐射、热和湿 汽。可以通过合理的选择原料和进行相应的整理来提高产品的抗紫外线性能。在 纤维中，腈纶纤维的抗紫外线性能要优于其它纤维，但因其耐磨性不及涤纶和锦 纶，实际应用不多。而涤纶具有很好的耐磨性，抗紫外线性能也不错，所以使用 第一章绪论 较多。 ( 3 ) 色牢度 汽车座椅套被固定在座椅上，其水洗色牢度不是问题。但是必须检验耐汗渍 色牢度、冷水淋湿色牢度和摩擦色牢度。 ( 4 ) 雾淞现象 这是一种在汽车挡风玻璃上形成的雾状沉淀物，它影响视线，也很难去除。 它是由所有来自内装饰材料的易挥发物质的蒸化产生的，如塑料板、聚氨酯泡沫， 也包括织物。织物如果没有经过很好的拉幅或精炼，会因为在纱线染色、织造和 整理过程中所使用的润滑剂的积累而产生很严重的雾淞现象：绒类织物正面的纤 维表面积很大，雾淞现象会更严重。由挥发性物质引起的雾淞现象最近已经变得 更加严重了，它影响到汽车内的空气质量，这个问题越来越受到重视。 ( 5 ) 防污 如前所述，由于车内装饰织物，特别是座椅不能像服装一样用洗衣机洗涤， 所以其防污就显得更加重要，抗污似乎日益受到人们的关注。 ( 6 ) 舒适性 今天的汽车座椅为了能够被使用者所接受，不仅要有迷人的设计和优良的机 械性能，还要满足生理舒适的要求。应该具有控制人体导热和导湿的性能，它包 括绝热性、导热性和透水汽性等。 许多汽车制造商还要求材料必须没有任何令人不愉快的气味，这个问题随着 健康和安全意识的增强会变得更加重要。在车内装饰织物的染整加工中，特别是 在与泡沫塑料的黏合过程中所使用的黏合剂以及在阻燃整理中所用到的阻燃剂， 可能含有苯和甲醛等有害物质，会产生一些异昧并刺激人体的呼吸道黏膜，影响 人体健康。特别是随着国家颁布了对室内装饰和对服装中有害物质的检测标准， 相信车内的环境要求也将被提出来，从而形成“绿色座椅和装饰织物”的概念口l 。 汽车制造商也特别关注环境问题，在一些欧洲国家，从2 0 0 6 年开始他们将 负责收回所有的报废汽车，进行拆卸、回用和处理。一些主要的汽车制造商已经 要求所提供部件的可回收量。为了树立企业的正面形象，汽车制造商和他们的供 货商做为一个整体，致力于清洁环境，树立可持续发展的思想。 对车用织物开发和生产不利的是，各个汽车制造商所要求的试验标准和试验 方法往往会有很大不同。但他们通常都是以国家标准、国际标准或公共机构的标 准为基础，如英国标准( b s ) 、德国工业标准( d i n ) 、美国材料试验标准( a s t m ) 或美国汽车工程协会标准( s a e ) 。当然，执行的标准和方法可能会有相当大的 差异，被一个汽车制造商所接受的东西可能不被另一个汽车制造商所接受。在世 界范围内，主要有三大汽车标准区域：以美国为代表的北美标准区域，以日本为 代表的日本和东南亚标准区域和以西欧为代表的欧洲标准区域。在我国，由于外 江南大学硕士学位论文 资企业的形成，各区域的汽车生产厂商都在中国进行制造和生产，就使得标准执 行起来更加复杂。有时一种性能的试验可能有两种、三种或更多种的试验设备、 方法和标准【3 】。 1 2国内外研究的现状及发展趋势 2 0 世纪8 0 年代以来，全球汽车工业得到了迅速发展，我国也将汽车工业列为 支柱产业。世界各国汽车座椅采用的织物种类有所不同，西欧国家以单层机织物 为主，美国和日本则以割绒织物占很大比例。多年来，单层机织物在西欧市场一 直占据较大比例1 4 j 。单层机织物由于缺乏豪华感，不甚适应汽车工业的发展，其 用量正日趋下降，主要用于中低档汽车内饰；机织提花绒尺寸稳定性好、伸缩小、 质地厚实、立绒感强，占有较大的比例，但价格较贵；针织绒类织物采用细度较 细、模量较高的纤维原料，绒头高度2 m m 左右，呈直立状态，产品风格高雅华贵， 手感好，纵横向的延伸性好，是中高档汽车内饰面料的优选材料，具有很大的发 展前途( 5 j 。目前，西欧、日本、美国轿车各类内装饰织物中针织物的用量已经超 过了机织物。进入2 1 世纪后，随着国外汽车制造商纷纷入驻中国，我国的轿车生 产得到了长足的发展。 纵观汽车面料的发展历史，今后一段时间内，汽车面料的发展呈以下趋势： ( 1 ) 针织物、非织造布由于其良好的物理性能和强有力的低成本竞争优势，逐 步替代传统的机织物是当前国际发展的趋势，也是国内汽车装饰面料开发的重 点。其中针织绒类织物成为内饰面料的主流，这是由于其良好的延展性、弹性， 能适应汽车内饰材料的模压加工，而且花型变换较机织物更为方便，用作座椅套 时不仅外观美观，而且其良好的透气性可减少汗味，从而使环境更为宜人。 ( 2 ) 特种化纤将被普遍采用。由于对内饰面料的各方面性能要求越来越高，原 料的改性势在必行。处于对性能和成本的综合考虑，聚酯纤维及改性聚酯纤维在 汽车内饰材料上的应用是当今及今后材料选择的主流，处于环保考虑的全聚酯化 倾向，将越来越为大家所重视。 ( 3 ) 内饰面料日趋多样化。内饰面料丰富多彩，选装件的大量应用使同一车型 可以有多种风格，以座椅色彩为主配置内饰的方法将成为轿车内饰的主流。 ( 4 ) 重视回收再利用。汽车用纺织品的制造商要面对大量的裁剪废料，由于处 理这些废料成本高，再加上环保因素等，回收再利用是最好的选择。 纬编绒类织物利用割绒技术能生产出高质量的丝绒织物，并且可以选择广泛 的组织结构，能够满足模压的要求，且工艺流程短等优势，在我国的汽车内饰织 物的生产中占有一席之地【6 】。 长期以来，聚氨酯泡沫材料由于具有良好的延伸性，柔软性和经济性而作为 第一章绪论 衬垫用于汽车内饰织物中，并且在性能方面，聚氨酯泡沫材料能够保持平稳的缓 冲效果。而目前国外某些地区有用经编间隔织物取代传统的聚氨酯泡沫材料的想 法，但还没有大规模生产，仅限于产品开发和试用阶段，并且技术还不是很成熟， 所以在很长一段时间内，聚氨酯泡沫还将是车用内饰面料的主要复合材料。 1 3 本课题研究的意义及内容 1 3 1 本课题研究的意义 在我国，纬编绒类织物大多数用于国产轿车而很少用于国外的高档汽车，主 要是受国产原料及染料等客观因素的影响，编织难度大，绒头密度还达不到理想 状态，绒面修整困难，原料浪费大( 被剪掉的绒毛有时高达1 0 以上) ，产品质 量难以保证【7 j 。所以怎样提高纬编绒类织物的绒面效果是每一个生产厂家必须研 究的问题。现代企业对纬编绒类织物的研究主要是从经验上入手，很少从理论上 进行研究。对纬编绒类织物的压缩性的研究在我国也是不很成熟的。本课题的研 究能为国内生产纬编绒类织物的企业提供参考依据，既能降低成本，提高企业的 效益，又能使现代企业在竞争中占有一席之地。 1 3 2 本课题研究的内容 。 生产纬编绒类织物的工艺选择以及纬编绒类织物的结构参数将影响其自身 的一系列性能，一方面，本课题将对生产纬编绒类织物的机型m c p e 2 4 型 电脑提花毛圈机的成圈机件的配置，选针原理，特点( 预成圈技术，双沉降片技 术，摆动沉降片，长浮线剪切装置和中央电脑控制器) 进行了研究。课题在 m c p e 2 4 上开发出车用纬编绒类内饰织物，并从生产工艺包括编织工艺，开幅 剪绒工艺，定型工艺，复合工艺等入手，对每一个流程的控制进行了研究，得出 提高绒类织物绒面效果的最佳工艺参数，并且针对素色绒和多套色提花绒织物选 择不同工艺流程。本课题的另一方面对车用纬编绒类织物的压缩性能进行了深入 地研究和探讨。用织物风格仪测出定型前后、复合海绵前后纬编绒类织物的柔软 度，蓬松度和丰满度，并建立了回归方程，预测出定型前后、复合海绵前后纬编 绒类织物的柔软度，蓬松度和丰满度的变化，从而指导生产。绒毛高度是影响纬 编绒类织物的压缩性能的主要因素，因此对绒毛高度对纬编绒类织物的柔软度， 蓬松度和丰满度的影响进行了研究，得出最佳的绒毛高度，对生产有实际指导作 用。 江南火学硕士学位论文 第二章在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上开发车用内饰纬 编绒类织物 m a y e r & c i e 公司的m c p e 2 4 机型是在m c p e 型基础上改进的一种新型电 脑提花毛圈机，它采用电子选针，花型范围不受限制，花纹变化灵活，色纱数多。 生产的织物为高密度满地毛圈，适合剪绒。剪绒后织物绒面丰满，外观华贵，手 感柔软，延伸性和舒适性均优于一般绒类，适合作为室内或车内装饰性面料。 2 1m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机的简介 2 1 1 成圈机件的配置 m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机的成圈机件配置 8 】如图( 2 1 ) 所示。 芦粤笪s 嘻 匕二= = 型q l 一织针2 一挺针片3 一地纱沉降片 4 一毛纱沉降片5 一间隙沉降片6 一弹簧片 图2 1m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机成圈机件 图( 2 一1 ) 中箭头表示各成圈机件在成圈过程中的运动方向。织针为上下运 动，上升时由选针片推动上升，下降时靠自己的针锤在压针三角的作用下下降。 选针片上下运动，同时选针时在控制弹簧和选针磁铁的配合作用下可以被压进针 槽( 不出针) 或弹出针槽从而走上选针三角( 出针参加编织) 。在每个沉降片槽中 有三个沉降片，即地纱沉降片、毛圈沉降片和间隙沉降片各一枚。间隙沉降片不 参加编织而只是为了增加地纱沉降片的稳定性。m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机在 6 第二章在m c p e 24 型电脑提花毛圈机上开发车用内饰纬编绒类织物 编织满地提花毛圈织物时一个完整编织循环的三角配置为：地纱路+ 毛纱路( 路 数与提花毛圈织物的色数相同) + 脱圈路组成。例如两色提花满地毛圈的针筒三 角排列即为：地纱路+ 毛纱路l + 毛纱路2 + 脱圈路，共四路形成一个完整编 织循环。沉降片三角与针筒三角一样也分为地纱三角、毛纱三角和脱圈三角，其 排列与针筒三角一一对应。两色提花毛圈沉降片三角座排列如图( 2 2 ) 所示。 1 地纱沉降片三角座2 一毛纱1 沉降片三角座 3 毛纱2 沉降片三角座4 一脱圈沉降片三角 图2 2 两色提花毛圈沉降片三角座排列图 两色提花毛圈的针筒三角排列如图( 2 3 ) 所示。对于针筒三角而言，实际 上地纱路和毛纱路的织针三角、选针片三角是完全一样的。所以m c p e 2 ，4 型电 脑提花毛圈机的三角互换性比m c p e 好。但地纱路与毛纱路的沉降片三角是不 同的【9 1 。 l 一地纱( 毛纱) 路织针三角2 一地纱( 毛纱) 路选针片三角 3 脱圈三角4 一织针三角座5 一选针片三角座6 一电磁选针器 图2 3 两色提花毛圈针筒三角座排列图 rnjt-iiiiiiu)lh?_1ruk，000川刈竹热罩 江南大学硕士学位论文 2 1 2 选针原理 电磁选针器是一永久磁铁，其中有一狭窄的选针区( 选针磁极) 。根据接收到 选针脉冲信号的不同，选针区可以保持或消除磁性，而选针器上除选针区之外， 其他区域为永久磁铁。选针原理如图( 2 4 ) 所示，其中( b ) 和( c ) 表示俯视 图。在即将进入每一系统的选针器时，先受复位三角的径向作用，使选针片片尾 被推向选针器，并被其中的永久磁铁区域吸住。此后，选针片片尾贴住选针器表 面继续横向运动。在机器运转过程中，针筒每转过1 个针距，从控制器发出一个 选针脉冲信号给选针器的狭窄选针磁极【l “。当某一选针片运动至磁极时，若此 刻选针磁极收到的是低电平的脉冲信号，则选针磁极保持磁性，选针片片尾仍被 选针器吸住，如图( 2 4 ) b 中的5 。随着片尾移出选针磁极7 ，仍继续贴住选 针器上的永久磁铁6 横向运动。这样，选针片的下片踵只能从起针三角4 的内表 面经过，而不能走上起针三角，因此，选针片不推动织针上升，即织针不编织。 若该时刻选针磁极7 收到的是高电平的脉冲信号，则选针磁极磁性消除。选针片 在弹簧的作用下，片尾2 脱离选针器l ( 图c 中的8 ) ，随着针筒的回转，选针片 下片踵走上起针三角4 ，推动织针上升工作( 编织或集圈) 。 i l 一电磁选针器2 一选针片片尾3 一选针片复位三角 4 一选针片起针三角5 一选针片片尾( 被选针器吸住) 仁 永久磁铁区域7 一选针磁极8 一选针片片尾( 脱离选针器) 图2 4 选针原理图 2 1 3m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机的特点 m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机最成功之处便是采用了先进的预成圈技术和双沉 降片技术。 ( 1 )预成圈技术 m c p e 24 型电脑提花毛圈机织造的织物绒面非常丰满，每个地组织线圈上 都有一个毛圈，而这正是由于采用了预成圈技术。预成圈技术的原理如下( 以两 蘩蔟鬻震 第二章在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上开发车用内饰纬编绒类织物 色提花毛圈为例) ：第一路为地纱路，所有织针上升到退圈高度退圈，并吃地纱。 但在脱圈时织针上的旧线圈只套到关闭了的针头上并不完成脱圈。接下来的第二 路为编织毛纱路1 ，织针根据花型要求选择该出针的织针上升到退圈高度。但由 于1 日线圈和第一路形成的地纱悬弧分别由地纱沉降片和毛圈沉降片所握持，所以 旧线圈又重新退到针杆上，而地纱悬弧只退到针舌勺位置并不退到针杆上。接着 上升的织针钩吃毛纱1 ，当织针下降时，毛纱1 在毛圈沉降片上弯纱形成悬弧。 脱圈时同第一路一样，旧线圈只套到针头上而并不完成脱圈。第三路同第二路一 样，只是上升的织针为吃毛纱2 的织针。第4 路为脱圈路，所有的织针在压针三 角的作用下脱圈，旧线圈全部脱到新线圈上，形成一个完整的提花毛圈横列。由 于每一个地纱线圈上都有毛圈，所以绒毛密度高。 ( 2 )双沉降片技术 毛圈沉降片和地纱沉降片即代表着双沉降片技术。两种沉降片分别由各自的 沉降片三角控制。要在使用不同色纱数时都能在每一个地组织线圈上获得毛圈 线圈，这就要求地纱和毛纱分开弯纱，但必须同时脱圈。另一个问题就是在反面 地纱要完整地覆盖毛纱，这些都要求靠两个独立的沉降片在同一沉降片环中分别 运动以达到这种呈现要求。其中一种沉降片的作用就是在织针上升时握持旧线 圈，这种沉降片称为握持沉降片或地纱沉降片。另一种沉降片的主要功能是辅助 脱圈及握持毛圈线圈，这种沉降片称为脱圈沉降片或毛圈沉降片。 ( 3 ) 摆动沉降片 从图( 2 1 ) 中可以看出，m c p e 2 4 的毛圈沉降片有一个支点，在脱圈阶段毛 圈沉降片除有进出沉降片环的运动外还能绕此支点上下摆动。这一设计使得 m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机所编织的织物毛圈高度严格一致，并且在生产浮线 较长( 不超过1 5 0 2 0 0 针) 的花型时更有优势。在脱圈阶段毛圈沉降片片头能 绕其支点上下摆动使形成的毛圈线圈能顺利地脱下来，并且在片头再次抬起的过 程中能将长浮线压在片头下面，使浮线不再绷紧，这样可以消除“深度牵拉线圈”。 所谓“深度牵拉线圈”是指由于浮线太长，浮线紧绷从而在浮线开始和结束的地方 毛圈由于毛纱张力太大而变得相对矮一些【1 2 】。而m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机在 脱圈阶段将浮线也脱下，这样各毛圈线圈之间有一个纱线转移过程，使毛圈高度 严格一致，减少剪毛损失，节省宝贵的原材料。 ( 4 ) 长浮线剪切装置( 选择件) 为了能编织长浮线花型( 指浮线长度超过1 5 0 2 0 0 针) ，m a y e r & c i e 公司 设计了长浮线剪切装置。当浮线超过一定长度时，毛纱会被自动剪断；当需要再 次吃此毛纱时纱线会被自动释放出来。这样在生产有长浮线的织物时可以节省原 材料。 9 江南大学硕士学位论文 ( 5 )中央电脑控制器 在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上配备了两个电脑控制器。一个为输入花型 专用，称为花型控制器。电子提花花纹的设计有专门的花型准备系统，该系统用 来设计与绘制花型以及设置上机工艺数据，可通过鼠标、数字化绘图仪、扫描仪 等输入图形，并可对花纹进行编辑、列表、复制、检查、打印、色线配置等。设 计好的花纹信息保存在磁盘中。将磁盘插入与针织机配置的电脑控制器中，便可 输入选针等控制信息。另一个负责控制机器的加油、除尘、产量计数等，称为运 转控制器。整机除这两个控制机器外无其他控制按钮或开关，结构简洁明了，功 能强大且操作方便。 2 2在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上编织产品 在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上编织的产品主要包括凹凸毛圈织物，零毛 圈织物，单面浮线提花织物，1 ：1 地组织提花毛圈织物，长浮线提花毛圈织物和 加氨纶提花毛圈织物五种织物。 2 2 1 凹凸毛圈织物 通常提花毛圈为满地毛圈，即每个地组织线圈上都有一个对应的毛圈线圈。 如果通过电脑提花系统控制，让某些织针只吃地纱而在毛圈纱路不参加编织，则 这些针上就不会有毛圈而只有底布存在，从而形成具有凹凸效应的提花毛圈织 物。 2 2 2 零毛圈织物 所谓零毛圈织物就是指织物中有一部分是只具有提花效应的底布而没有毛 圈。这类织物与凹凸提花毛圈织物是不完全相同的，因为在没有毛圈地方的 底布不是单纯的平布，而是具有提花效应的底布。这类织物通常具有三路以上的 地纱，其三角排列就是将提花地纱编织路的毛圈沉降片三角对应地换成地纱路毛 圈沉降片三角( m c p e 2 4 型毛圈机的沉降片三角中实际上能更换只有毛圈沉降 片三角，毛圈沉降片三角分为用于地纱路和毛圈路两种，地纱沉降片三角是不可 更换的) ，而其对应的针筒三角仍与地纱或毛纱编织路相同。例如一个两色提花 毛圈加两色提花底布的织物，其沉降片三角排列的一个完整循环为：三块地纱沉 降片三角+ 两块毛圈沉降片三角+ 脱圈三角。而针筒三角一个完整编织循环 的排列为：五块地纱( 毛圈纱) 三角+ 1 路脱圈三角。通过电脑选针让一部分 织针在两路提花地纱编织路( 第2 、3 路) 进行选针提花( 提花浮线不得超过三针) ， 而在两路毛纱编织路这些针都不出针，就得到了具有提花效应的底布。如果通过 0 第二章在m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机上开发车用内饰纬编绒类织物 选配集圈三角，还可以生产具有集圈效应的底布，如珠地网眼、集圈网眼等。 2 2 3 单面浮线提花织物 如果将毛圈路毛圈沉降片三角换为地纱路毛圈沉降片三角，则只有地纱路毛 圈沉降片三角和脱圈沉降片三角组成沉降片编织循环【l 。通过电脑选针提花就 可以生产单面浮线提花织物，但由于织物中没有集圈点，所以浮线的长度以3 针以下为宜。这种织物利用编织反面的短浮线形成提花效应，通过原料、颜色的 合理搭配可以生产出非常漂亮的织物。该织物的编织原理就是更换毛圈纱路毛圈 沉降片三角，使毛圈沉降片垫纱时在其三角作用下向外退出，从而使纱线只能垫 在地纱沉降片上，最终一起脱圈形成浮线提花织物。 2 2 41 ：1 地组织提花毛图织物 通常提花毛圈织物的地组织为满地组织，但这种地组织的织物尺寸稳定性不 太好。为此可以更换专用于生产1 隔1 地组织提花毛圈的地纱三角，这样将一路 地纱满针编织分为两路地纱1 隔1 编织。由于地组织上有l 隔l 的浮线，从而使 织物尺寸稳定性增强，同时由于浮线的收缩效应使得绒面更加紧密。 2 2 5 长浮线提花毛圈织物 由于m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机配置了独特设计的摆动毛圈沉降片，使其 能够生产浮线更长的提花毛圈织物，并且毛圈高度严格一致，减少剪毛损失率。 如果配备长浮线剪切装置，则可以生产浮线长度超过2 0 0 针的花型，甚至带有 横条的提花毛圈织物。 2 2 6 加氨纶提花毛圈织物 m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机已具有很高的绒毛密度。为了增加织物的弹性， 还可以选配氨纶附件，使生产的织物不仅具有高密度，而且具有良好的延伸性， 满足特殊需要。 2 3 本章小节 m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机由于成圈机件的设计改进，三角互换性增强， 使其品种变化、品质、运转效率等方面都有了较大的提高。这使得无论编织什么 样的图案组合都能保证正常的线圈位置，确保复杂的浮线组织和大面积的花纹图 案没有任何瑕疵。使产品质量大大提高，更重要的是降低了剪绒的损耗，因为剪 江南大学硕士学位论文 绒损耗是造成高成本的重要因素。如果通过原材料搭配及三角组合配置，能开发 出更多的品种。 通过对m c p e 2 4 型电脑提花毛圈机的成圈机件的配置、选针原理、特点( 预 成圈技术，双沉降片技术，摆动沉降片，长浮线剪切装置和中央电脑控制器) 以 及开发产品的研究，可以为利用这种机型生产车用内饰纬编绒类织物的企业提供 一定的参考价值。 第三章车用纬编绒类织物的工艺研究 第三章车用纬编绒类织物的工艺研究 生产车用纬编绒类织物的工艺一般包括编织工艺、开幅剪绒工艺、定型工艺、 复合工艺等。 3 1 编织工艺 编织工艺包括原料种类的选择、花型图案和组织设计、上机工艺、剪绒工艺 等。 3 1 1 原料种类的选择 3 1 1 1 绒类织物底布与毛圈原料的选用 原料的选择对汽车内饰织物的性能以及产品成本的影响是非常明显的。绒类 织物坯布是由地纱和毛圈纱编织而成。坯布的基本物理机械性能，诸如弹性、延 伸性、强力、尺寸和形状稳定性主要取决于地纱。毛圈机对不同原料、不同细度 的地纱适应性较强，常用原料主要是涤纶低弹丝，这种纤维具有优良的拉伸弹性 和强力，能确保编织加工顺利进行，并赋予织物良好的延弹性，同时它们均为热 塑性纤维，经过热定形，使坯布尺寸和形状固定，织物具有理想的尺寸和形状稳 定性。 对于毛圈织物来说，通过热定形使毛圈基部牢固地捆扎在地布线圈部位，在 以后机械加工和服用过程中，毛圈( 或毛绒) 尺寸保持恒定，大大改善天鹅绒外 观质量。毛圈纱的选用对天鹅绒的外观与性能关系极为密切。由于涤纶纤维具有 高强力、高模量、回潮低、易燃性差、防腐等优点，并且涤纶织物尺寸稳定、耐 磨，经特殊处理具有优良的抗紫外线特性而备受汽车厂商的青睐。所以在汽车业 腾飞与环保日益受到重视的今天，涤纶纺织品将带动汽车织物的开发与生产，可 降低成本、提高性能及市场竞争力。在选择绒类织物纱线时，地纱大多以网络丝 为主。而毛圈纱主要影响织物的花型、色彩、耐磨和手感，所以应选用手感柔软 和容易着色的纱线。毛圈纱尽量选用较细单丝，以便在织物表面形成密实的绒毛； 也可以采用不同收缩度的纱线，产生不同绒毛效果；也可用不同捻度的组合或预 染色单丝混纺，以便在织物表面产生混色效果i l ”。 随着编织及后整理技术的不断改进，近年来纯涤绒的比重日益上升，绒面采 用特定性能的涤纶短纤，如采用三角形截面s o f t e c 和细旦涤纶纤维m i c r o 作 为毛圈纱，其优点是绒毛具有明显的闪光效应，毛绒刚性大，不易倒伏i l6 j 。而 细旦m i c r o 涤纶丝( 7 8 d t e ) ( 1o o f ) ，在单位截面内纤维数大大增加，绒毛密集 江南大学硕士学位论文 度增大，增强了对地组织的覆盖性，不仅手感柔软，且细密的绒毛能滞留更多的 空气，并改善织物的保暖及芯吸导湿性。 3 1 1 2 毛圈纱主要技术参数对绒面质量的影响 绒类织物产品对毛圈纱的捻度要求比较严格，一般要求纱的捻度小些。纱的 捻度小，剪绒后毛绒开捻比较容易，布面绒感较强，丰满，质量好。同时绒类织 物产品还要求纱捻度的不匀率小，因为如果纱捻度的不匀率大，则在捻度大的片 段上毛圈纱易发生打扭现象，而在打扭处毛圈高度低，且容易倒伏，有些毛圈打 扭厉害，编织时沉降片片鼻难以第二次穿入毛圈，毛圈得不到匀整，布面产生坑 洼，会造成剪绒时毛圈漏剪，布面质量差。当然纱线捻度也不宜过小，若捻度过 小，编织时纱线蓬松，强力低，易造成断头或其他残疵。捻度适当时，毛圈比较 挺直，有利于剪绒。纱线捻向对天鹅绒产品的质量也有着很大的影响，当地纱用 涤纶弹力丝时，两种捻向( z 捻和s 捻) 的地纱间隔配置效果最好，上一横列地 纱线圈所产生的扭矩与下一横列地纱线圈所产生的扭矩可相互抵消，从而使歪斜 现象不明显l i “。毛圈纱捻向的选择与所用毛圈机的转向也有密切关系，如毛圈 纱用z 捻棉纱，当毛圈机为顺时针转向时，对剪毛均匀有利。目前我国使用的 毛圈机大都是顺时针方向回转的，故以采用z 捻的纱做毛圈纱为好。 3 1 1 3 分色 在纺织特别是在装饰领域，确保面料颜色的一致通常很重要。但是由于染色 工艺的局限性，纱线出现色差是在所难免的。但是如果色差出现在汽车装饰面料 上，产品就要降等甚至是废品，将给企业带来严重的损失，因此上机前对原料的 分色控制是至关重要的。车间里一般采用织袜对照灰色样卡进行分色。基本灰卡 由五对无光的灰色小片组成，根据可分辨的色差分为五个牢度等级，即5 、4 、3 、 2 、1 ，若在两个级别中再补充半级，即4 5 、3 4 、2 3 、1 2 ，就扩大成九 级灰卡。车间在分色时，色差的级别应为4 5 级，以大于该级别为好。 3 1 2 花型图案和组织设计 随着世界经济的发展和人民生活水平的提高，汽车内饰纺织品的色彩与纹样 设计越来越受到消费者的重视。与服装、家纺行业一样，汽车内饰纺织品在体现 汽车的品牌风范与消费者的文化和个性时尚，以及产品促销等方面都起着越来越 重要的作用。各大汽车公司都拥有汽车内饰纺织品的设计与研发部门，工作着眼 点就是致力于开发具有多元化、个性化、多功能、舒适惬意、环保、有利健康的 功能汽车的内饰。 对汽车内饰纺织品来说，不仅要求有特殊功能，如阻燃、耐磨擦、抗静电、 易清洁等，而且在触觉和视觉上还要给人以舒适的感觉，减轻压力、消除紧张、 有利于交通安全【l 剐。这就要求在装饰设计方面，重视色彩的心理作用。颜色引 第三章车用纬编绒类织物的工艺研究 起的物质性的心理错觉是艺术家或设计家最可利用的手段之一。例如，视觉经验 证明，人眼需要中性灰色，灰色意味着一切色彩对比的消失，是视觉最安稳的休 息点。在汽车内饰纺织品中，灰色系列是应用最广的颜色，可与汽车内部所能遇 到的材料相配，达到色彩和谐、视觉稳定的效果。但是人眼是不能长久地、无限 扩大地注视灰色，那样会令人感到“休止”。因此，在灰色调的车内装饰环境中， 内饰纺织品的配色应注意协调性。 汽车内饰的花型设计要符合汽车设计师和汽车厂的要求，一般不采用较大循 环的花型，多采用规则几何图案的花型和不规则排列的自由图案。这些花型的设 计和意匠要突出轿车的主题，如所要配套的轿车属于运动型的主题，那么图案的 设计要活泼、有动感。同样商务型的轿车则要豪华感并且典雅、庄重。这是一个 复杂的过程，并需要多次的反复。图案的整体确定后接下来是配色，配色要符合 色彩流行的趋势。但是大多数情况下，汽车内饰的色调由汽车厂决定，内饰的设 计要围绕汽车厂所确定的色彩范围展开。最后是图案的意匠，意匠的方法有很多 比如影光、泥地等，意匠要符合工艺要求【1 9 1 。 花型的设计通过c a d 系统进行，除去色彩实现的限制几乎任何图案都可以 利用c a d 系统完成：可以调节地纱沉降片三角和毛纱沉降片三角，以及通过电 脑选针编织成不同效果的提花毛圈布，或者是露底布的凹凸感织物。 3 1 3 上机工艺 上机编织工艺包括使用原料与原料的排列、织针与三角排列、确定线圈长度 或织物密度等。 3 1 3 1 使用原料与原料的排列 使用什么原料，什么规格的原料，各种原料的比例，上机时各种原料如何排 列，这些是上机时首先要求做的事，原料成分及比例也是正确核算成本必不可少 的。原料的比例可以采用拆散法称重来计算，也可以按线圈长度与支数对比计算。 原料的排列则根据组织结构来确定。 3 1 3 2 织针与三角排列 根据组织结构的变化，通过排针及三角来完成编织要求，对电脑提花要打好 磁盘或者选择好相应的提花组织等。织针排列时还应考虑后整理的因素，对于后 整理需剖幅的，剖幅针的位置一般留在牵拉辊折边位置或稀路针严重的位置，这 样有利于质量的控制。 3 1 3 3 确定线圈长度或织物密度 线圈长度或织物密度是纬编工艺控制中关键的技术参数。一般来说，织物组 织结构的分析并不难，但同样的结构要达到一样的织物平方米克重是比较难控制 的，特别是一些变化组织，如果线圈长度不一样，织物风格就有差异。线圈长度 江南大学硕士学位论文 与织物重量密切相关，长度相差大则平方米克重差距也大，以线圈长度来控制织 物的风格及平方米克重比较容易。一般线圈长度可以用几个组织循环总线圈长度 来定，因为编织时控制的纱线张力也在5 0 c n 左右【2 0 1 ，所以测定长度时张力一 般控制在5 0 c n 左右。有时为了简便也可在机器上量好纱线长度进行编织后数出 线圈来计算，虽有差距，但是在误差范围内的。线圈长度是由压针深度、针盘高 低等的变化来实现的，在控制中必须先控制一个常数再来调整另一个要素，否则 很难控制，特别是加氨纶的产品尤其要如此做。 3 1 - 3 4 坯布的匹重及转数 坯布重量一般控制在1 5 k 左右，重量越重，坯布机头损耗越少。重量控制 的关键点是每匹坯布的重量必须一致，这样染色时每匹布的长度基本一致，可基 本消除匹与匹之间及缸与缸之间的差异。针织中重量的控制是靠控制转数来实现 的。 3 1 3 5 工艺实例 m c p e 2 4 电脑提花毛圈机一般使用前6 0 路进行编织，而6 1 路和6 2 路被封 路，所以织物的循环路数常为6 0 的约数。循环路数的多少也影响机器的产量和 效率，基于这方面考虑一般循环路数以4 、5 、6 居多。 本文以常见的四色提花毛圈织物为例做具体的工艺介绍。 机上密度：1 7 圈，c m ； 下机密度：1 7 5 圈c m ； 坯布幅宽：1 6 0 ；c m ； 纱线张力范围：4 0 c n 6 0 c n ，地纱略大于毛纱； 循环路数6 路( 如表所示) 。 表3 1 产品上机循环排列 路数纱线颜色 1 地纱白色 2毛纱1藏青色 3 毛纱2深蓝色 4 毛纱3大红和金黄间隔排列( 各五循环) 5 毛纱4海水蓝和墨绿色间隔排列( 各五循环) 脱圈 本产品虽然有六色纱线，但是实际上每一个穿纱循环只用了四路毛纱，属于 四色提花毛圈织物。这种设计既节省了成圈系统数，又丰富了织物的花色，在以 后的设计中是值得借鉴的。在织造试织过程中要调节织针三角刻度以满足织物密 度，同时沉降片三角刻度也要随着指针三角刻度做相应的调节。为了防止发生脱 6 第三章车用纬编绒类织物的工艺研究 绒现象，