（纺织工程专业论文）防脱带子纱的研究与开发.pdf

摘要 小针筒生产的带子纱是一种常见的花式纱线，由于其生产工序短，产量高， 且手感柔软，丰满，保暖性好，所以市场对其需求与日俱增；用带子纱做成的面 料和服装纹理清晰、粗犷、手感佳，悬垂性好，在花式纱线产品市场上占有重要 地位，并且很受国内外消费者的欢迎。但是，普通带子纱有一个缺点：容易脱圈， 用在剑杆织机上织造时出现了纬纱交接不可靠的问题：接纬剑和送纬剑在交接时 接纬剑有时钩不到整根带子纱而只能钩到某个线圈，致使带子纱脱圈造成布边缺 纬现象，且织造不能适应高速，给工厂生产造成一定的浪费和质量问题。本文正 是针对普通带子纱的这个缺点，从带子纱的成圈原理出发，研究其脱圈的原因， 然后根据小针筒的结构特征和工作原理研发新型导纱钩，最后利用新型导纱钩开 发防脱带子纱。 首先用数值方法从理论上找出合理纺纱区域。从带子纱的成圈原理( 编结法 成圈原理) 出发，找出其脱圈的原因普通带子纱是由一根纱线纺制而成，其 结构是圈与圈的相互串套，圈与圈之间没有互相的约束与控制。针对这个问题本 文创造性地提出了新加一根纱线与原纱线一起纺制带子纱的想法，条件是两根纱 线要建立互相约束与控制的关系；并且从小针筒自身结构出发，结合成圈原理和 织针的结构总结出了适合小针筒的垫纱条件；结合小针筒的结构特征和工作原理 以及垫纱条件等因素，将原导纱钩和新导纱钩合为一体，建立了新型导纱钩的数 学模型；编写相应的程序，通过运行程序在模型上求解出纺制防脱带子纱的合理 纺纱区域。 其次用实验的方法求得纺制防脱带子纱的合理纺纱区域，并与数值方法求得 的结果作比较。基于理论研究求得的数学模型、搜索曲面和程序运行结果得到的 离散的点，本实验选用了铝板筛网作为模型的材料，并将导纱钩的雏形设计为圆 柱形滚筒状；将加工好的圆柱形滚筒固定在小针筒上，并在滚筒上确定原导纱钩 的导纱孔的位置，然后将滚筒上的每一个孔作为实验对象进行试纺，在滚筒上分 别找出纺制不同针数的防脱带子纱的纺纱区域；将这些纺纱区域与通过数值方法 得到的纺纱区域作比较，最后选择最可靠的纺纱区域，设计出最终的新型导纱钩； 用新型导纱钩进行试生产，针对生产中出现的问题对其进行优化和完善。 结合原料特性，设备状态等因素制定出合理的纺纱工艺，利用新型导纱钩开 发2 g 、3 g 、4 g 和6 g 防脱带子纱，总结出了纺制不同原料、不同针数的防脱带 子纱时应考虑的因素和注意的问题：同时纺制了普通带子纱，并将相应针数的防 脱带子纱和普通带子纱的外观、脱圈性、拉伸性能等指标进行了比较，结果证明 防脱带子纱优于普通带子纱；另外，本课题还将开发出的新型带子纱与其他花式 纱线搭配设计开发了几款针织服装。 关键词：带子纱、脱圈、模型、新型导纱钩、防脱带子纱 t h er & do f a n t i - r u n t a p ey a r n s t h et a p ey a mp r o d u c e d b ys m a l l n e e d l ec y l i n d e ri sak i n do ff a m i l i a rf a n c yy a r n b e c a u s eo ft h es h o r tw o r k i n gp r o c e d u r e ，t h eh i g hy i e l d ，t h es o f ta n df u l lh a n d l ea n d t h eg o o dw a r m t h ，t h ed e m a n do fi ti n c r e a s e ss t e a d i l yi nt h eh o m ea n di n t e r n a t i o n a l m a r k e t m o r e o v e r , t h ef a b r i ca n dg a r m e n t sm a d eo f t a p ey a m sp l a ya ni m p o r t a n tr o l e i nt h ef a n c yy a mp r o d u c tm a r k e tf o ri t sg o o dc h a r a c t e r s ，s u c ha sc l e a ra n dc r u d e t e x t u r e ，s o f ta n df u l lh a n d l e ，g o o dd r a p a b i l i t yc t c h o w e v e r ，t h ec o m m o nt a p ey a m h a saw e a k n e s s ：t a k eo f fe a s i l y i nw e a v i n g ，t h e r ea r es o m ep r o b l e m sf o rc o m m o n t a p ey a m w h e nt h er e c e i v i n gw e f tm e e t st h es e n d i n gw e f t ，t h ef o r m e r ，s o m e t i m e s ， c a t c h e st a p e sl o o pr a t h e rt h a nt a p ey a m a sar e s u l t ，t h et a p ey a mt a k e so f fa n dt h e r e i sn ow e f ti nt h ee d g eo ff a b r i c ；w h a t sm o r e ，t h es p e e do ft h er a p i e rl o o md e c l i n e s s ot h e r ew i l lb eab i gw a s t ea n dq u a l i t yp r o b l e m st ot h ef a c t o r y a i m i n ga tt h i s w e a k n e s so ft h ec o m m o nt a p ey a m s ，f r o mt h ek n i t t i n gp r i n c i p l eo ft a p ey a m s ，s t u d y t h er e a s o nf o rt a p ey a m st a k i n go f f , a n dd e v e l o pa n dr e s e a r c hn e w t y p eg u i d e a c c o r d i n gt ot h es t r u c t u r ea n dt h ew o r k i n gp r i n c i p l eo fs m a l ln e e d l ec y l i n d e r , t h e n d e v e l o pa n t i - r u nt a p ey a mt a k i n ga d v a n t a g eo f n e w - t y p eg u i d e f i r s t l y ，u s et h en u m e r i c a lm e t h o d t of i n do u tt h er e a s o n a b l es p i n n i n gd i s t r i c ti n t h et h e o r i e s f r o mt h ek n i t t i n gp r i n c i p l eo f t a p ey a m s ( b r a i d e dp r i n c i p l e ) ，f i n do u tt h e l 七a s o nf o rt a p ey a m s t a k i n go 仔m 】ew h o l ec o m m o nt a p ey a mi ss p u nw i t ho n e y a r n , a n d i t ss t r u c t u r ei sl o o p sw i t hl o o p s ，h a v i n gn ol e a s ha n dc o n t r o la m o n gt h e m p u n i n gt h ey a mf r o mo n ee n d , t h et a p ey a mw o u l d t a k eo f f u u l i m i t e d l y a i m i n ga t t h i sp r o b l e m ，i nt h et e x t ，av i e w p o i n ti sp u tf o r w a r di nac r e a t i v ew a y ，w h i c ha d d i n ga y a r nt os p i nt h et a p ey a r nw i t ht h ep r i m a r yy a m t h ep u r p o s ei st ob u i l da m u t u a l l e a s ha n dc o n t r o lb e t w e e nt w oy a m s a n da c c o r d i n gt ot h es t r u c t u r eo f t h es m a l l n e e d l ec y l i n d e r , c o m b i n i n gk n i t t i n gp r i n c i p l ea n dt h en e e d l e ss t r u c t u r es u m m a r i z ea l 印c o n d i t i o nf i tt ot h es m a l ln e e d l ec y l i n d e r c o m b i n i n gt h ef a c t o r so f t h es m a l l n e e d l ec y l i n d e r , s u c ha st h es t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c 。t h ew o r kp r i n c i p l ea n dt h el a p c o n d i t i o ne t c ，t a l i l du pam a t h e m a t i c sm o d e lo f t b en e w - t y p eg u i d e t h em o d e l c o n t a i n st h ep i n 瑚r y 啦a n dt h en e wg u i d e p r o g r a ma n df i n do u tr e a s o n a b l e d i s t r i c tt os p i l la n t i - r u nt a p ey a r no nt h em o d e lb yr u n n i n gt h ep r o g r a m s e c o n d l y f i n do u tt h er e a s o n a b l ed i s t r i c tt os p i na n t i r u nt a p ey a m 丽t ht h e e x p e r i e n c em e t h o da n dm a k et h ec o m p a r i s o nw i t l lt h er e s u l tg o ti nt h en u m e r i c a l m e t h o d a c c o r d i n gt ot h em a t h e m a t i c sm o d e la n dt h es e a r c hc u r v e ds u r f a c e ，w h i c h w e r eg o ti nt h et h e o r i e sr e s e a r c h ，a n dt h ed i s c r e t ep o i n t so b t a i n e di nt h ep r o g r a m ， c h o o s et h es c r e e nm e s hm a d eo fa l u m i n u mp l a n kt ob et h em a t e r i a lo ft h em o d e li n t h ee x p e r i m e n t ，a n dd e s i g ng u i d ea sc y l i n d e rr o l l e r f i xc y l i n d e rr o l l e ro l lt h es m a l l n e e d l ec y l i n d e r ，a n dc o n f i r mt h ep o s i t i o no fp r i m a r yg u i d eo ni t ，t h e nt a k et h ee a c h h o l eo nt h ec y l i n d e rr o l l e ra se x p e r i m e n to b j e c tt os p i nt a p ey a m s ，a n dt h e nf i n do u t r e s p e c t i v ed i s t r i c to nt h ec y l i n d e rr o l l e rt os p i nt h ed i f f e r e n ta n t i - r u nt a p ey a m m a k e t h ec o m p a r i s o nt ot h e s ed i s t r i c t sa n dt h er e s u l tg o ti nt h en u m e r i c a lm e t h o d ，a n df m d o u tt h em o s tc r e d i b l es p i n n i n gd i s t r i c tt od e s i g nn e wg u i d e ，t h e nu s en e wg u i d et o c a r r yo nt r i a l - p r o d u c t i o n a i m i n ga tt h ep r o b l e m sa p p e a r e d i nt h ep r o d u c t i o n ， o p t i m i z ea n dc o n s u m m a t en e wg u i d e c o m b i n et h ec h a r a c t e r i s t i co fr a wm a t e r i a l ，t h ee q u i p m e n t sc o n d i t i o n ，a n dd r a w u pr e a s o n a b l es p i n n i n gc r a f t s d e v e l o pt h e2 43 44 ga n d6 ga n t i n 】1 1t a p ey a m s m a k i n gu s eo f n e wg u i d e m e a n w h i l e ，s m m n a r i z e ds o m ef a c t o r ss h o u l db ec o n s i d e r e d a n dp r o b l e m st os p i nd i f f e r e n tr a wm a t e r i a la n dd i f f e r e n tn e e d l e sa n t i r u nt a p ey a r n s a tt h es a m et i m e ，s p i l lt h ec o m m o nt a p ey a r n s ，a n dc o m p a r et h ei n d e x e so fa n t i - r u n t a p ey a m st ot h ec o m m o nt a p ey a m s t h ei n d e x e sa l ea p p e a r a n c e ，p r o p e n yo f t a k i n g o f fa n dt h ee x t e n s i b i l i t ye t c t h er e s u l tp r o v e dt h a tt h ea n t i - r u nt a p ey a r n sa r eb e t t e r t h a nt h ec o m m o nt a p ey a m s a d d i t i o n a l l y , u s i n gt h ea n t i r u nt a p ey a ma n do t h e r f a n c yy a m s ，d e v e l o p e da f e wk n i t t i n gc l o t h e si nt h i st e x t l ij i a n - h u a ( t e x t i l ee n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rr e n x u e - q i n k e yw o r d s ：t a p ey a r n ，t a k eo f f , m o d e l ，n e wg u i d e ，a n t i - r u nt a p ey a m 西安工程大学学位论文知识产权声明 本人完全了解西安工程大学有关知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位 期间学位论文工作的知识产权归属西安工程大学。本人保证毕业离校后，使用学 位论文工作成果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工程大 学。学院有权保留送交的学位论文的复印件，允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者签名： 指导教师签名 日期： 套遣耸 西安工程大学学位论文独创性声明 禀承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的学位论文是我个 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，学位论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成 果，不包含本人已申请学位或他人已申请学位或其它用途使用过的成果。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 致谢。 学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 学位论文作者签名： 日 期： 否逮绎 劢印罩锏，闺 第1 章绪论 1 绪论 1 1 花式纱线在纺织发展中的作用 随着我国加入w t o ，我国的纺织行业面临着很大的机遇和挑战。多年来， 我国纺织行业一直以低劳动力成本和低纺织品价格来参与世界行业的竞争。但目 前，我国纺织行业的劳动力成本已经高于巴基斯坦、印度、印尼等国家，要使我 国纺织行业能在严峻的国际竞争中立于不败之地，我们只有根据市场需求加大新 产品的开发力度，以开发创新能力、高水平的管理能力等来增强我们的竞争力。 花式纱线以其独特的纱线结构、色彩缤纷的外观效果，迎合了人们追求时尚、 个性、新颖的着装心理。随着市场经济的发展和人们生活水平的提高，服装面料 的发展趋向于自然化、时尚化、个性化，进而纺织产品的开发也顺应了市场的需 求，向更新、更奇、更多元化的方向发展。织物组织变化是有限，而花式纱线的 应用能够最大程度地丰富产品的花色品种，使其花色新颖、风格独特、立体感强、 色彩丰富等等，满足了人们的需求，因此市场对花式纱线的需求正逐年增长”。1 。 自2 0 世纪7 0 年代以来，花式纱线就已成为国际纺织品市场上一大品种，几 乎所有纺织行业中均有应用。根据有关资料介绍，2 0 0 2 年法国毛纺女装中花式 纱线织物占5 4 ；2 0 0 3 年意大利毛纺女装中花式纱线织物占6 9 3 以上；美国 9 5 的进口成衣均系花式纱线织物“。近年来，在国际纱线及面料展览会上花 式纱线及其织物琳琅满目。特别是在2 0 0 5 年9 月和2 0 0 6 年9 月在上海举办的“上 海国际流行纱线展( s p i n e x p o ) ”上，来自中国、意大利、法国、西班牙、日本、 美国等十几个国家的参展产品中有9 5 的纱线都是花式纱线。花式纱线结构特 殊，几乎能运用所有的天然纤维和化学纤维，其发展改变了整体纱线的品种结构， 已形成了独特的纱线分支“1 。花式纱线不仅被广泛用于时装面料、针织服装领域， 还大量用于帽子、围巾、领带、地毯等领域；此外，还应用于沙发布、窗帘布、 床上用品等家纺装饰面料领域。花式纱线及其织物不仅是国际国内纺织市场上的 一枝新秀，备受消费者的喜爱，而且是新世纪以来的一种时尚的流行趋势”“。 花式纱线，作为纺织纱线的深加工产品，附加值较高。另外，由于花式 纱线具有很强的时尚性，其品种翻新很快。新产品的诞生包含了新技术、 新原料的使用、新工艺的产生，因此不断的创新是花式纱线永恒的生命力。花 式纱线适应了目前国际纺织市场短周期、小批量、多品种的变化趋势，会不断增 强企业的竞争力，使企业获得良好的经济效益。“” 第1 章绪论 1 2 带子纱的开发现状及存在的问题 近年来我国花式纱线产品有了长足的发展，国内生产企业基本掌握了各类花 式纱线的生产加工技术”1 。从今年的花式纱线流行展会上看，江浙、广东一带和 台湾的花式纱线企业在带子纱的开发上做得很不错。”3 。目前，花式纱线的设计 研发中心在西欧，领先国家有法、意大利，他们在花式纱线包括带子纱的颜色搭 配，产品开发上和纱线生产的精确控制上占有较大的优势“”川。 带子纱是花式纱线的个大类，在实际生产中其产量约占了花式纱线的四分 之一左右。该类纱从大类上分主要有两类，一类是在钩编机上生产的带子纱，形 状呈扁带状，一般由纬纱在经纱中来回织入而形成扁带状纱，所以称扁带纱：另 外一类是用小针筒生产的圆带纱，也是本文着重要介绍的纱线，以后统称带子纱。 该类纱的的特点是结构蓬松，手感柔软，保暖性好，主要品种有：普通带子纱( 分 不同针数的内转式和外转式小针筒所纺的纱) 、双曲带子纱、包芯带子纱、包缠 带子纱、竹节带子纱和彩粒带子纱等“”。由于带子纱的良好特性和优点，近几年 来其应用领域在不断的拓宽。小针筒生产的带子纱是一种常见的花式纱线，其以 编结法成圈“6 1 工艺原理为基础，生产工序短，产量高，近两年来，在国内、国际 市场上的需求量逐渐增加，其用途广泛，可大量应用于针织精粗纺面料和服装； 也可以作为点缀用于针织、机织女式服装、家用装饰织物等领域。用其做成的面 料和服装纹理清晰、粗犷、手感柔软、丰满，悬垂性好，在花式纱产品市场上占 有重要地位1 。 但是，由于普通带子纱是由一根纱线纺成，与纬编针织物相同有一个缺点： 容易脱圈，从带子纱的一端拉纱，整根带子纱会无限制的脱下去。带子纱作为纺 织产品前道生产中的半成品，不仅关系到织物后道生产的效率，也决定着织物的 质量、档次和外观。由于花式纱线品种、结构、原料、颜色变化多，许多织布厂 都选用剑杆织机来织造。但是，由于普通带子纱了这个缺点，其在剑杆织机上织 造时出现了纬纱交接不可靠的问题：接纬剑和送纬剑在交接时接纬剑有时钩不到 整根带子纱而只能钩到某个线圈，致使带子纱脱圈造成的布边缺纬现象，且织造 不能适应高速“。目前，随着剑杆织机在花式纱线织布厂中所占比例的增大， 带子纱在机织物上的应用受到了很大的限制，一般其在机织面料上是间隔使用， 起装饰作用，若出现缺纬现象整块布就降等了，而且很难修，给工厂造成一定的 浪费和质量问题。 2 第1 章绪论 1 3 本课题研究的目的和意义 本课题研究的目的就是解决普通带子纱的脱圈问题，采用的方法是开发新型 带子纱，用其代替普通带子纱，解决实际生产问题。若这个问题得以解决，不仅 开发出了带子纱新产品，而且织机的织造速度可以提高，产品的质量也可以相应 提高，花式纱线纺纱厂和织布厂的发展空间和利润空间都可以增大，并可以推动 花式纱线及带子纱产品的进一步发展。 本课题是向澳大利亚羊毛发展公司( a u s t r a l i a nw o o li n n o v a t i o nc o m p a n y ) 申请的项目“新型澳毛花式纱线在中国的应用研发”的一部分，也是该公司( a w l ) 资助的研究生课题之一。目的是以澳毛为主要原料，结合色彩搭配、原料选择等 设计开发新型带子纱，以解决花式纱线和面料生产企业的难题，同时达到澳方的 要求，得到市场的认可。 1 4 研究思路和方法 首先从带子纱的成圈原理出发，研究其脱圈的原因，然后根据小针筒的结构 特征和工作原理1 研发特殊装置，用其生产能够克服普通带子纱脱圈问题的新型 带子纱。而特殊装置的研发首先根据小针筒的结构特征和工作原理建立初步的数 学模型，然后通过编写程序搜索模型上的合理区域；再通过实验来验证模型的准 确性和区域的合理性，最后选择最可靠的纺纱区域，设计出最终的装置。 利用特殊装置，结合未来的流行色彩，根据面料、服装设计理念和澳毛的特 性，开发防脱带子纱，同时优化工艺应用于批量生产。另外，在本课题中还把开 发出的带子纱与其他花式纱线结合应用到服装中。 在本课题中，纺纱原料由兰州三毛纺织有限公司提供：特殊装置研发与生产 工作在苏州华飞纺织科技有限公司进行；纱线设计工作在我校花式纱线教学与研 究中心的多功能花式纱线机上进行；花式纱线的针织物样片和样品在上海桦纺有 限公司进行。另外，还可依托我院陕西省功能性服装面料重点实验室完成部分测 试任务。具体步骤如下： a 从带子纱的成圈原理出发，研究其脱圈的原因，查阅资料，拟定解决方案； b 根据小针筒的结构特征和工作原理研发特殊装置； c 用特殊装置进行试生产，针对生产中出现的问题对其进行优化和完善： d 委托苏州华飞纺织科技有限公司生产特殊装置； e 结合未来的流行色彩，根据面料、服装设计理念和澳毛的特性，利用特殊 第1 章绪论 装置开发防脱带子纱； f 在我校花式纱线教学与研究中心的多功能花式纱线机上生产纱线，在重点 实验室测试纱线的性能指标，根据测试数据再进一步完善纱线结构： g 在上海桦纺针织有限公司进行带子纱的针织物样片和样品的试织； h 通过2 0 0 6 年“上海国际流行纱线展”和“全国花式纱线研讨会”将开发 出的防脱带子纱推向市场。 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 2 小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 2 1 花式纱线的发展现状与趋势 2 1 1 花式纱线概述 花式纱线是指在纺纱过程中采用特种纤维原料，特种设备和特种工艺，对纤 维或纱线进行特种加工而得到的，具有特殊结构和外观效果的色彩组合的纱线， 不同时期具有不同形式与内容，是融时尚，色彩于一体的区别于传统平纱的一种 新型纱线“。 花式纱线已有很长的历史，我国古代皇帝穿的龙袍就镶嵌有金银包缠线( 金 丝包在棉线上) 。在很多传统织物中，如花式纱线女线呢、毛纺钢花呢等，均早 已为人们所熟知，并深受消费者的欢迎”。 2 0 世纪7 0 年代以来，花式纱线己成为国际纺织品市场上一大品种，几乎所 有纺织行业中均有应用。据国际第4 8 界服装展览会介绍，粗细节纱、结子纱、 竹节纱、彩点纱、印节纱、环圈纱、吹捻纱、珠绒线、辫子线以及多种复合花式 纱线等，被广泛用于时装面料；同时，花式纱线还大量用于织制羊毛衫，帽子、 围巾、领带、地毯等；此外，还应用于沙发布、窗帘布、床上用品、高级贴墙材 料等。花式纱线使用的原料品种很广泛，包括棉、毛、丝、麻、化学纤维，以及 边角料等。花式纱线及其织物不仅成为国际国内纺织市场上的一枝新秀，备受消 费者的喜爱，而且是新世纪以来的一种时尚的流行趋势恤“。 2 1 2 花式纱线的种类“” 花式纱线种类繁多，目前尚无统一的命名和分类标准，根据纱线的结构形态 和色泽特征分为两类：一是花式纱线，二是花色纱线。 花式纱线是指利用不同的成纱原理和加工方法改变纱线的内部结构和外观 形态，从而实现花式效应，使纱线外观呈现不同的几何形态，其分类如下： 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 花 式 纱 线 花色纱线是指采用不同色彩的纤维( 花色纤维) 作为纺纱原料或者将本色纱 通过不同的印染加工所制成的具有不同的色光效应分布的一类纱线，其主要特征 表现为色泽的不同。其分类如下： r 间隔印色类( s p a c ep r i n t i n g ) ：彩虹线( r a i n b o w ) 花l 喷溅染色类( s p r a yd y e i n g ) = 彩点线 色拆编印色类：多色纱 纱i 压注染色类( i n j e c t i o nd y e i n g ) ：多色纱 线i 差异染色类( d i f f e r e n t l yd y e d ) ：深浅异染色纱 2 1 3 花式纱线的特性“” 由于花式纱线含有多种纤维原料，且具有特殊结构和外观效果，所以其具有 普通纱线所不能比拟的性能和优点。 a 保暖性：波型线与圈圈线，通过控制芯、饰纱( 或者纤维) 的超喂比形成 波浪或圈圈，使纱线具有卷曲环圈结构，这种纱线比普通纱线更蓬松，用它们制 成的衣服就更保暖。再如，用小针筒织成的带子纱，由于带子中空有相对静止的 空气层，这使得用带子纱制成的服装比普通纱线制成的服装更具有保暖性。 b 舒适性：随着人民生活水平的提高，穿衣的目的不仅要保暖而且要舒适。 花式纱线就能够满足这两个条件。例如，用棉、麻或丝包涤纶纺成的包芯纱做的 6 一一 僦一 一一 一 一一 一一一 一一一一一一 一一一 一一一 一一一一一 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 衬衫，贴身穿着凉爽吸汗，很舒服，因为贴身部分是棉、麻、丝，使人舒适凉快， 又有涤纶做芯，挺扩而不易起皱。再如，结子纱用做夏天的衬衫布，结子贴身， 将布与皮肤隔开，成为点接触，使人穿起来更凉爽，如果结子颜色多样，不仅穿 着舒适，更起到了装饰作用。 c 美观性：什么样的纱线做成的衣服最美观? 据穿衣心理学研究表明：美的衣 服必须具备新、奇、特三大要素，而花式纱线真正满足了这三点，例如波型线、 圈圈纱、结子纱、雪尼尔纱、带子纱、睫毛纱、竹节纱、大肚纱等等，它们不仅 具有好的服用性能而且可以产生特有的、漂亮的外观效果，所以用花式纱线做成 的服装，极大的满足着消费者对美的追求和宣泄。 d 特殊- 陛：花式纱线在防护用线( 如防辐射) 、劳保用线( 耐用) 、工业用线( 轮 胎带子线) 等领域也有广泛的应用。可以展望，二十一世纪是花式纱线蓬勃发展 的世纪。 2 1 4 国内外花式纱发展现状及趋势 从当前国内外的发展状况分析，花式线产品的发展呈现出以下两个特点。”： a 原料使用向多元化发展：花式纱线因采用多种原料组合而具有特殊的优 势，因为其是由多组分单纱或纤维构成的，产品不仅形态丰富多彩，而且很好地 体现了纤维性能的功能互补。花式纱线原局限于毛纺行业，主要原料为羊毛、腈 纶、锦纶长丝、涤纶长丝等，目前棉型原料的使用量明显加大，真丝、麻、棉的 应用开始普及，彩棉、羊绒、竹纤维、甲壳素纤维等的应用已开始起步。纺织纤 维原料品种不断推陈出新，给花式纱线提供了广阔的选择范围，原料的合理利用 会给花式纱线产品带来质的变化。 b 产品开发向复合型发展：所谓花式纱线产品向复合型发展，是指产品开发 向多种色彩及多种造型组合的发展，这是当前花式纱线产品的时代潮流。从最近 几次国内外大型展览会收到的样品及来样分析，除了原料多组分外，色彩亦是多 组合，再加上造型上以平行纱、竹节纱、波纹纱、圈圈纱等交替使用，使花式纱 线产品更加丰富多彩。多种色彩、多种造型在同一纱条中的随机组合，解决了织 物表面易产生条、斑等疵点的难题，使织物外观色彩丰富多样，立体感强，提高 了其在各领域的应用效果，特别是在较厚重的装饰织物上，复合型花式纱线成了 首选的纱线原料。 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 2 2 花式纱线生产设备的现状 2 2 1 国内外花式纱线生产设备的发展 在国内，2 0 世纪5 0 年代的花式捻线机大多采用合股线作原料，在合股机上 形成花式纱线，控制系统均采用凸轮杠杆等机械控制形式，产品品种较少。2 0 世纪7 0 年代的花式捻线机，开始走向多功能型，可以纺制多种花型的花式纱线， 机器设备的控制系统也采用了较先进的光电纹板、电子程控、微电脑技术，代表 机型为：日本公立公司的c 卜2 0 型，其主要特点是三根罗拉分别具有快速、中 速、慢速、停止等四项功能，罗拉的变速采用了光电控制，缺点是变速幅度小、 可纺花式少、机构复杂。7 0 年代末发展起来的空心锭花式捻线机，使之进入了 微机控制、多马达调速的新时代，它具有产量高、性能好、产品品种多、卷装大、 调节方便、占地小等优点，因此经济效益显著，至今仍是花式捻线机发展的主要 方向嘶1 。 在国际上，从近几届国际纺机博览会的展出情况和有关文献来看，空心锭花 式捻线机发展很快，许多发达国家都研制了各自的机型。德国的e s p i 型和e s p i i 空心锭花式捻线机附有终端显示屏和多处理机控制系统，可以生产各种控制 型和超喂型的纤维型花式纱线。人们在不断完善控制罗拉变速技术的同时，对花 式纱线的传动系统也进行着改进和优化，这将进一步提高整个控制系统的精度。 九十年代以来，开发的空心锭花式捻线机基本使用微型计算机控制喂纱速度，如 日本小关公司的o n 系列；意大利r p r 公司的p r 系列：英国g d m - - m k 3 型等 ，2 7 2 2 2 生产设备向多功能型发展 花式纱线之所以能以多色彩、多形态组合成复合型花式纱线，主要得益于花 式捻线机的技术进步花式捻线机向多功能方向发展。不同原料、多种色彩、 多根喂入，须条在牵伸装置中因不断变化牵伸罗拉速度，可得到满意的复合型花 式纱线。两根、三根须条喂入一般都是用两组或三组摇架罗拉牵伸机构，分 别对花式须条进行牵伸，然后在输出罗拉口汇合进行加捻成纱1 。 2 3 小针筒式钩编机简介 小针筒式钩编机是近两年来发展起来的新产品，它的工作原理和织袜机相 似，但针筒很小，整个针筒上常见的有4 、8 、1 2 、2 4 条针槽，也就是最多只能 装4 枚、8 枚、1 2 枚或2 4 枚织针“。小针筒式钩编机属于纬编机类型，常规 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 形式下只用一种纬纱形成套圈( 如图2 一l 所示) 。该机单锭单电机，输出变频 调速，内外转一体针筒，可生产睫毛纱、彩色钩链纱、带子纱、包芯带子纱等。 锭差小，性能稳定1 ，主要技术参数见表2 1 。 图2 - 1 小针筒钩编机 表2 1 主要技术参数 项目参数 卷装尺寸 针筒速度 锭距 锭数 输出速度 装机功率 针筒槽数 外形尺寸 0 2 0 0 x 1 3 0 m m 1 5 7 5 ，1 8 0 0 ，2 3 3 3 r p m 2 0 0 m m 6 4 4 - 1 3 m m i n ( 根据纺织品种合理选择) 7 8 k w 4 、8 、1 2 、2 4 6 7 5 m x 2 0 5 m 2 4 m 根据工作原理不同，小针筒钩编机可分为内转式和外转式两种，本研究主要 针对1 2 针槽的内转式小针筒。 2 3 1 外转式小针筒 如图2 - 2 ( a ) 所示，利用外转式小针筒纺纱时，皮带带动锭外盘转动，上下盖 和上下凸轮随之转动，装在上盖上的导纱钩也随之转动，而针筒不动，织针在针 槽内只做上下运动，纱线随导纱钩转动喂入，然后垫入每枚织针进行成圈，纺成 带子纱。由于相对带子纱的输出端，带子纱在纺制过程没有做相对的圆周运动， 所以用外转式小针筒纺成的带子纱没有捻度。 9 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 2 3 2 内转式小针筒 如图2 - 2 ( b ) 所示，内转式小针筒的原理1 类似于大圆机，在纺纱时，皮带带 动皮带盘转动，针筒随之转动，织针在针槽内不仅做上下运动，同时也做圆周运 动；上下盖和上下凸轮不动，装在上盖上的导纱钩也不动，纱线通过导纱钩喂入， 随着针筒的转动垫入每根转动的织针，经成圈纺成带子纱。由于带子纱输出端被 输出罗拉和压辊握持，针筒回转使垫入织针的纱线作圆周运动，故在带子纱上产 生了捻度。也就是说在用内转式小针筒纺制带子纱时存在握持端和相对于握持端 的自由段，所以带子纱有捻度，最终纱线需退捻。 ( a ) 外转式小针筒( b ) 内转式小针筒幸 1 一皮带盘2 一螺纹杆3 轴承4 锭外壳5 一下凸轮6 一下盖， 7 一上凸轮8 一上盖9 针筒锭子l o 一环形导向间隙 图2 - 2 小针筒结构图 注a ：此图来源于苏州华飞纺织科技有限公司的实用新型专利，专利号为c n 9 8 2 2 5 6 8 9 2 2 4 带子纱的生产方法 2 4 1 考虑因素 纺制带子纱时，主要需要考虑的因素有织针；原料：频率；张力等内容。 1 0 第2 章小t r 筒钩编机和普通带子纱生产方法 a 织针的号数、个数和放置方法：与横机的选针原则相同，织针的号数要根 据机号的大小来选择。本研究针对的是1 2 针槽的小针筒，所以，采用的针是1 2 g 的舌针。这种型号的舌针针钩很小，因此对于原纱的粗细有一定的要求，纱支不 宜过低，过低会因纱线不能完全进入针钩而不易成圈或脱圈。织针个数要根据所 纺带子纱的支数和带子纱的性能来选择。一般而言，带子纱的支数越低，所需要 的织针个数越多，而带子纱的网眼的横向尺寸越大，所需的织针个数越少，所以 在选择织针数时要在两个因素之间权衡一下。通常使用的织针数为1 针、2 针、 3 针、4 针、6 针，而8 针、9 针、1 0 针和1 2 针只有在开发特殊纱线时用，5 针、 7 针和1 1 针基本不用。另外，织针的放置方法也是一个需要注意的因素，在1 2 针槽的小针筒上，为得到网眼均匀的带子纱，一般要求针在针槽内均匀放置。常 用针数在针槽上的排列如图2 3 所示： ( a ) 1 针( b ) 2 针( c ) 3 针 ( d ) 4 针( e ) 6 针 图2 3 常用织针在针槽上的排列图 b 原料：适合小针筒纺制的原料很广泛，除了天然纤维和化学纤维，各种新 型原料也可以；原料的形势也各异，可以使用单纱，股线或者细一点的花式纱线； 另外，如果小针筒钩边机有牵伸装置，粗纱也可以经牵伸纺制带子纱。需要注意 的一点是，由于所选针号的大小，对于喂入纱线或纤维须条的粗细有一定的限制， 如喂入纱线的支数不宜太低，否则，纱线不容易完全垫到针钩里，而且强力要合 适，织针在转动吃纱的过程中，对纱线的冲击力很大，若喂入纱线强力低，容易 造成纱线断头，影响带子纱的产量和质量，严重时会把织针打掉，所以纱线支数 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 的选择很重要。 c 频率：针筒的转速由主变频器控制，输出罗拉的转速由副变频器控制，所 以两者的频率设置要合适，如果主变频器的数值偏高，纱线容易堆积在针筒上， 不利于退圈，且带子纱的网眼会不均匀，最终纱线不平顺，外观差，纱线堆积严 重时会把织针打断；如果主变频器的数值偏低，针筒与输出罗拉之间的带子纱的 张力会增大，从而纺纱张力会大幅度增大，这样容易引起纱线断头，成纱质量严 重下降，通常带子纱的支数偏低，打结后，结头很大，影响后道工序的正常生产。 因此主副变频器的频率设制一定要合适，它们的搭配是一个范围，由于减速电机 减速比的不同，不同机型的小针筒这个范围也不同，本研究所用的苏州华飞纺织 科技有限公司的h g 2 1 0 1 7 2 微电脑小针筒钩编机”“3 ”的范围一般为：主变频器 的频率为副变频器频率的i 5 倍左右。具体调节时可以通过观察纺纱过程中针筒 口处带子纱的成纱状态来把握，正常纺纱状态下，若两者配合恰当，在针筒高速 回转的情况下，从针筒口上方观察刚脱离织针的带子纱呈一个倒立的圆锥形。 d 张力：在纺制带子纱时，张力也是一个比较重要的影响因素。张力大小的 控制可以通过小针筒钩边机上的张力器实现。从纱线退绕到带子纱成形的过程 中，纱线要经过两道张力器，一般情况下，纺带子纱时过一道张力器就可以了， 但有时在纺制特殊带子纱时，为了稳定喂入纱线，使之不晃动，要经过第二道张 力器。张力大小的控制要通过观察织针的吃纱状态和带子纱的外观来调节。张力 过大，喂入纱线在退圈时容易使织针的针舍反弹而闭口，下次吃不到纱，造成带 子纱漏针，影响带子纱的质量和外观；张力过小容易造成纺纱张力不匀，最终的 带子纱外观不良。 2 4 2 实验机台的调节 本研究所使用的实验机台是苏州华飞纺织科技有限公司生产的h g 2 1 0 1 7 2 小针筒钩编机。机器配有的变频器可对机器的主机速度和卷绕速度进行无级调节 。小针筒具备内外转功能，通根龙带传动，槽筒卷取；可生产的产品有各类 长丝纱线型带子纱、勾链纱、割毛纱、间断带子纱、包芯带子纱等变化型带子 类花式纱线，产品的风格独特，丰富多彩。该机器在实验前需要调节的项目有以 下几项： a 导纱钩的调节：导纱钩是通过螺丝固定在针筒上的，且其有一个活动的范 围，所以在纺纱前要选择合适的固定位置，以确保织针运动到导纱钩下时吃纱方 位最佳，从而实现顺利纺纱。一般导纱钩的固定方位为正对织针的最高位置( 也 就是下凸轮的最高点) 。 第2 章小针筒钩编机和普通带子纱生产方法 b 织针的调节：织针最佳的位置是：在织针运动到最低点时，针顶距针槽上 端面的距离a 为1 1 5 毫米；在织针运动到最高点针舌完全打开时，针舌最低 点距针槽上端面的距离b 为2 毫米左右，如图2 - 4 所示。调节所依据的原则是当 织针运动到最低位置时线圈要易于脱离针顶，若针顶距离针槽端面太近，则线圈 不易脱圈；当织针运动到最高位置时，若针舌下端与针槽上端面距离太小，则旧 线圈不易滑落到针杆上，第二次吃纱时两个线圈同时呈在针钩里，造成纱疵或无 法继续纺纱。织针的调节是通过调节上下凸轮的固定位置来实现的，织针的针踵 是在上下凸轮构成的间隙中运动，因此这个间隙的宽度也很重要，大约是针踵高 度的1 2 倍，在实际操作中以织针能够灵活、流畅