（纺织工程专业论文）山羊绒粗纺纱纱线质量分析与控制.pdf

摘要 中国是世界上主要的原绒和羊绒制品出口国，经过2 0 多年的发展，我国羊 绒行业已经从羊绒原料优势向产品优势转化。加入世贸组织，使我国羊绒行业有 了更大发展空间，但同时也有更多羊绒企业和资本加入到这个行业中来，羊绒行 业内的竞争同趋激烈。面对这种形势，我国羊绒业生存和发展的关键在于如何提 高竞争力，而提高和保证产品质量则是提高竞争力的核心。另一方面，随着市场 对纺织品质量要求的不断提高，纱线及织物质量愈来愈受到纺织企业的重视，尤 其对于享有“软黄金”美誉的山羊绒，控制其纱线质量的意义更为重大。我国羊 绒纱8 0 以上为粗纺纱，而粗纺纱的质量问题一直是影响针织企业生产效率和产 品质量的关键因素。基于上述原因，本课题主要研究山羊绒粗纺针织纱的纱线质 量问题，分析解决纱疵和外观质量问题，并建立无毛绒品质指标的主成分模型、 纱线质量指标的回归直线模型以及纱线质量指标的因子得分函数模型，对纱线质 量进行预测和评定等级。 研究结果表明： ( 1 ) 搓板纱、粗细条纹、薄厚档、云斑纱、紧捻纱、松捻纱、色差、异色毛、 油污纱等外观质量问题均是由纱线质量引起的，多是由支数、条干、捻度等不匀 所致。各档纱疵对布面外观的影响程度不同，文中从原料、设备、工艺、操作、 温湿度等方面对纱线质量进行全面分析与控制。 ( 2 ) 在纱线质量指标方面，主要控制纱线条干、支数、强力和捻度。通过相 关分析和所建模型，得出如下结论：纱线条干c v 与千米纱疵之间存在一定的线 性关系，条干c v 主要受千米细节的影响，千米棉结的影响程度较小，千米粗节 对条干c v 的影响可以忽略。强力主要受条干不匀、捻度不匀和伸长率的影响， 强力c v 与条干c v 、捻度c v 、伸长率之间也存在一定的线性关系。条干c v 与 捻度c v 相互影响，二者存在一定的线性关系。所建立的质量指标模型，提高了 纱线质量的预控能力，为评定纱线综合质量和优化工艺提供了方法，为评估设备 状态提供了依据，为优化配绒、降低成本提供了指导。 关键词：粗纺；羊绒针织纱；疵点；指标；回归模拟；主成分分析；因子分析 a b s t r a c t c h i n ai st h em a i ne x p o r tc o u n t r yo fc a s h m e r ea n dc a s h m e r ep r o d u c t si nt h e w o r l d 、m t ht h et w e n t yy e a r sd e v e l o p i n g ，t h ec i v i lc a s h m e r ei n d u s t r yh a dc h a n g e d f r o mt h ea d v a n t a g eo fc a s h m e r em a t e r i a lt ot h ea d v a n t a g eo ft h ec a s h m e r e p r o d u c t a f t e rb e i n gt h ep a r to fw t o ，t h ec a s h m e r ei n d u s t r yo fc h i n ag o tt h eb i g g e r s p a c ef o rd e v e l o p i n g w h i l ea tt h es a m et i m e ，t h e r ea r em o r ee n t e r p r i s e sa n dc a p i t a l i n v e s t e di n t h i si n d u s t r y , m a k i n gt h ec o m p e t i t i o ni nc a s h m e r ei n d u s t r yh a r d e ra n d h a r d e r f a c i n gt h es i t u a t i o n ，t h ek e yt ot h ee x i s t e n c ea n dd e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r y c a s h m e r ei sh o wt oe n h a n c et h ec o m p e t i t i v ec a p a b i l i t y , h o w e v e r , t oi m p r o v ea n d e n s u r et h e q u a l i t y o ft h e p r o d u c t s i st h ec o r eo fc o m p e t i t i v e c a p a b i l i t y e n h a n c e m e n t o nt h eo t h e rh a n d ，w i t ht h eq u a l i t yd e m a n do ft h em a r k e t ，t h et e x t i l e e n t e r p r i s e sp a ym o r ea t t e n t i o nt oy a ma n di t sf a b r i cq u a l i t y , e s p e c i a l l yt ot h ec a s h m e r e k n o w na st h e “s o r g o l d ”，t h e r ei so fg r e a ti m p o r t a n c et oc o n t r o lc a s h m e r ey a m q u a l i t y t h ew o o l l e nc a s h m e r ey a ma c o u n t sf o re i g h t yp e r c e n to ft h ew h o l ec a s h m e r e y a r ni no u rc o u n t r y , w h i l et h ew o o l l e nc a s h m e r ey a mq u a l i t yi st h ek e yf a c t o rt o i n f l u e n c et h ee f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo ft h ek n i t t i n gi n d u s t r y b a s e do nt h ea b o v e c a u s e s ，t h es u b j e c tm a i n l ys t u d y st h et h ew o o l l e nc a s h m e r ek n i t t i n gy a mq u a l i t y , a n a l y z e sa n ds o l v e st h ep r o b l e m so fy a mf a u l t sa n ds u r f a c eq u a l i t y , a n da l s ob u i l d st h e t h ep r i n c i p a lc o m p o n e n tm o d e lo ft h ec a s h m e r eq u a l i t yi n d e x ，t h er e g r e s s i o nl i n e a r m o d e lo fy a mq u a l i t yi n d e x ，f a c t o rs c o r ef u n c t i o nm o d e lo fy a mq u a l i t y , t op r e d i c t a n dr a n kt h ey a mq u a l i t y t h er e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t e ： ( 1 ) s u r f a c ef a u l t so ft h ew o o l l e nc a s h m e r ek n i t t i n gf a b r i c ，s u c ha sr u b b i n ga p r o n y a r n ，t h i c k n e s ss t r i p e ，i r r e g u l a rt w i s ts t r e a k ，u n e v e nt h i c k n e s s ，c l o u d ys p o ty a m ，h a i r g r a n u l e ，c h r o m a t i ca b e r r a t i o n ，h e t e r o t r i c h o s i s ，o i l - y a ma n ds oo n ，a r ec a u s e db yt h e y a r nq u a l i t yp r o b l e m ( c o u n te v e n n e s s ，y a me v e n n e s s ，t w i s te v e n n e s s ，e t c ) d i f f e r e n t c l a s s i c a ly a mf a u l t sh a v ed i f f e r e n ti m p a c to ns u r f a c eq u a l i t y , y a mq u a l i t ys h o u l db e c o n t r o l l e df r o mm a t e r i a l ，e q u i p m e n t ，t e c h n o l o g y , o p e r a t i o n ，t e m p e r a t u r ea n dh u m i d i t y a n ds oo n ( 2 ) t ot h ey a r nq u a l i t yi n d e x ，y a me v e n n e s s ，c o u n t ，s t r e n g t ha n dt w i s ts h o u l db e c o n t r o l l e dm a i n l y c o n c l u s i o n sc a l lb eg o tb a s e do nt h es t a t i s t i c a la n a l y s i sa n dy a m q u a l i t yi n d e xm o d e lb u i l ta l r e a d y ：t h ey a r ne v e n n e s sc vv a l u eh a sac e r t a i nl i n e a r r e l a t i o n s h i pw i t hy a mf a u l t sp e rk i l o m e t e r t h et h i np l a c e sp e rk i l o m e t e ri st h em a i n f a c t o rt h a ti n f l u e n c e st h ey a me v e n n e s sc vv a l u e n e p sp e rk i l o m e t e rh a sl e s si m p a c t o nt h ey a r ne v e n n e s sc vv a l u e ，w h i l et h ei n f l u e n c eo ft h i c kp l a c e sp e rk i l o m e t e rt o y a me v e n n e s s c vv a l u ec a nb en e g l e c t e d y a me v e n e s s ，t w i s te v e n n e s sa n d e l o n g a t i o na r et h em a i nf a c t o r st h a ti n f l u e n c et h ey a r ns t r e n g t h t h e r ei sac e r t a i n l i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e ns t r e n g t he v e n n e s sa n dy a r ne v e n n e s s ，t w i s te v e n n e s s ， e l o n g a t i o n m o r e o v e r , t h e r ei sa l s oac e r t a i nl i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e ny a r ne v e n e s s a n dt w i s te v e n n e s s ，w h i c hi n f l u e n c e se a c ho t h e r t h ey a mq u a l i t yi n d e xm o d e l sb u i l t a l r e a d yi m p r o v et h ea b i l i t yt op r e c o n t r o ly a r nq u a l i t y , g i v eam e t h o dt oa s s e s sy a m q u a l i t ya n do p t i m i z et e c h n o l o g y , g i v eab a s et oa s s e s se q u i p m e n tc o n d i t i o n ，a n dg i v e ag u i d a n c et oc a s h m e r e - m a t c h i n ga n dc o s tr e d u c i n g k e y w o r d s ：w o o l l e n ；c a s h m e r ek n i t t i n gy a r n ；y a mf a u l t s ；i n d e x ；r e g r e s s i o ns i m u l a t i o n ； p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ；f a c t o ra n a l y s i s 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，也不包含为获得丞洼王些太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。 学位论文作者签置掺瑭形争签字日期：哆年月1 1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权云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) 学位论文作者签名乡耋步吾多令 签字日期：汐歹年月2 日 学位论文的主要创新点 一、首次全面分析并解决粗纺羊绒针织纱外观质量问题 分析了搓板纱、粗细条纹、薄厚档、云斑纱、紧捻纱、松捻纱、 色差、异色毛、油污纱等粗纺羊绒针织纱外观质量问题产生的原因， 并提出解决措施。 二、建立了粗纺羊绒针织纱质量指标的数学模型 对纱线质量指标进行了相关分析和回归模拟，建立了指标之间的 经验方程，实现了对纱线质量的预测；基于因子分析法建立了成纱质 量指标的因子得分函数和综合得分函数，便于评定纱线质量等级。 三、建立了无毛绒品质指标的数学模型 对无毛绒品质指标与成纱质量指标进行相关分析，得到了成纱质 量与无毛绒品质指标之间的关系；基于主成分分析法建立了无毛绒品 质指标的主成分综合模型，便于评定无毛绒等级，指导配绒生产。 第一章绪论 1 1 山羊绒产业 第一章绪论 1 1 1 山羊绒的现状和发展趋势 我国的羊绒产业一直处于全球垄断地位，产量占全球总产量的7 5 以上，其 中优质山羊绒占全球9 0 以上，出口量占全球8 0 以上，世界羊绒消费市场有 四分之三以上的商品是产自中国。我国2 0 0 0 多家羊绒企业控制了全球9 3 的羊 绒原料【14 1 。 我国山羊绒加工业起步较晚，但发展速度很快。自5 0 年代末我国开始进行 羊绒分梳技术研究以来，经过近5 0 年的努力，羊绒制品的生产已具相当规模， 产品结构发生了巨大改变，羊绒业己由当初的原绒、无毛绒出口发展到今天能生 产出口羊绒纱、各类羊绒针织品、羊绒毯、羊绒面料及羊绒时装，成为在世界上 具有优势的产业之一。普通山羊绒制品的生产工艺基本成熟，少数企业的生产技 术和产品品质已接近国际水平。我国已经从世界第一羊绒资源大国发展成为世界 羊绒生产、加工、销售和消费第一大国，“世界羊绒看中国”的局面己经形成【5 棚。 近十年来，世界原绒年产量稳定在1 6 0 0 0 吨左右，其中蒙古产3 0 0 0 吨，俄 罗斯、伊朗和中西亚国家产1 5 0 0 多吨，中国产近1 2 0 0 0 吨。目前我国的羊绒加 工企业已经发展到2 6 0 0 多家，我国羊绒衫产量位居世界首位，年加工能力在2 0 0 0 万件以上，占世界总产量的2 3 以上，品牌数十个【6 】。 尽管我国羊绒业已具备相当的实力，但令人遗憾的是，羊绒出口价格不仅没 有同步提高，反而由于愈演愈烈的市场低端竞争和金融危机的影响，导致羊绒衫 出口价格持续走低。我国羊绒企业“议价权”缺失这一现象，究其原因主要如下： 科技贡献率低，企业生存能力不强，纺织品结构不合理，管理体制不合理，出口 市场集中度高等。因此，我国羊绒产业要健康发展，必须摆脱同质化严重、技术 创新不足、市场细分不足等“短腿，同时树立自己的国际知名品牌才是现代商 业竞争中致胜的核心要素【7 】，优质的产品质量则是提高竞争力的保障。 当前，历经快速崛起后的羊绒产业正面临着有史以来最为严峻的挑战，但山 羊绒因稀缺珍贵，制成品高档，还有很大的市场拓展空间。粗放型模式已经不适 合羊绒行业的发展，未来羊绒行业的分工将更精细，专业化程度越来越高，产品 附加值越来越大，时尚性、功能性和环保元素成为产品的主题，品牌化发展战略 天津t 业大学硕十学位论文 也已成为羊绒行业不可阻拦的发展趋势 7 , 8 1 。 1 1 2 山羊绒制品的市场需求 山羊绒是世界上最珍贵的动物纤维，因其优良的服用性能和资源短缺被世界 公认为“软黄金”，其制品柔软光滑，穿着舒适、保暖，视觉高雅、华贵，手感 滑糯、细腻，丰满蓬松，富有弹性，光泽柔和、亮丽。据测算全世界每年所产羊 绒只能做2 0 0 0 多万件羊绒衫，平均3 0 0 多人才能穿一件，属于紧缺资源，随着 人们生活水平的提高已经远远不能满足人们的需要。 国内市场最常见的羊绒制品是羊绒衫，其产量占全部羊绒制品7 0 左右。主 要有素色和提花两类，纱支范围1 6 - - 4 8 n m 2 ( 6 2 5 2 0 8 x 2 t e x ) ，克重为2 0 0 4 0 0 9 件，一般克重为3 0 0 9 件左右，2 0 0 9 件以下的属轻薄产品。我国的羊绒衫主要由 粗纺针织纱编织而成，其质量和服用性能很好，已大批出口。粗纺具有原料短， 纱线支数低，捻度小，织物经过缩绒后手感丰厚柔软，保暖性好，生产流程短， 制造成本低，服用性能好等优点，深受消费者的喜爱，其销售量远远大于精纺产 品。 1 2 本课题的提出背景及研究现状 1 2 1 本课题的提出背景 鄂尔多斯集团是我国绒纺行业乃至全国纺织行业的龙头品牌，其羊绒制品的 产销能力达到1 0 0 0 万件以上，占到中国的4 0 和世界的3 0 。目前，山羊绒的 年加工能力为1 2 0 0 吨，羊绒纱年加工能力为1 8 0 0 吨，羊绒衫年加工能力为5 0 0 万件。其中粗纺羊绒纱年加工能力达l1 0 0 吨，可生产的纱支范围是1 6 - - - 4 8 n m 2 ( 6 2 5 2 0 8 x 2 t e x ) ，以2 2 n m 2 、2 4 n m 2 、2 6 n m 2 和2 8 n m 2 为主，所纺纱线主 要用于针织加工。 鄂尔多斯集团9 0 以上的产品为粗纺产品，近七年来鄂尔多斯羊绒衫出口销 售情况如图1 1 ( 纵坐标单位：万件) 所示。 图1 1 表明，粗纺羊绒衫的销售量占羊绒衫销售总量的份额总体徘徊在9 4 - - - 9 7 左右，与精纺羊绒衫相比占绝对优势。 第一章绪论 蚓 如 器 年份 f i g 1 - lt h es a l e so f w o o l l e nc a s h m e r es w e a t e ri ne r d o sg r o u p 图1 1鄂尔多斯羊绒衫出口销售情况 可见，羊绒制品的生产能力和销售情况比较乐观，但是羊绒制品生产过程中 的质量问题亟待解决。据统计，2 0 0 7 年鄂尔多斯集团纺纱总量达1 2 6 2 2 1 0 k g ，其 中疵点纱8 2 4 3 8 k g ，纱疵比例为0 6 5 ，2 0 0 6 年集团纺纱总量达1 2 3 5 8 7 3 k g ，其中 疵点纱1 0 5 2 8 8 1 k g ，纱疵比例为0 8 5 。上述数字显示，纺纱质量有所改善，但 纱线质量问题仍没有得到彻底解决，尤其对于享有“软黄金”之称的稀缺的山羊 绒来说，解决纱线质量问题更为迫切。 实际生产中，虽然纱线的物理指标一等品率为9 9 4 ，但针织企业在使用过 程中反馈的纱线质量问题比较多，反映在成品外观上常见的质量问题如下：粗细 条纹、搓板纱、薄厚档、云斑纱、纽纹纱、松紧捻、色差、色档( 主要是绞纱) 、 毛粒、异色毛等。 针织厂反馈的这些成品外观疵点均是由纱线的质量问题引起的，给生产企业 带来了不必要的浪费和经济损失。另一方面，在实际生产中，粗纺纱加工流程短， 纱疵的产生原因很复杂而且往往是大批量的。有些疵点在纺纱过程中无法发现， 只有在制成成品之后才能发现，这就给控制纱疵提出了难题。有些纱疵具有突发 性和不可重现性等特点，增加了研究和控制的难度，实际操作中往往采取比较被 动的措施。但如果找到问题的根源，那么就会杜绝此类纱疵的再次发生。 鉴于此，本课题旨在解决粗纺羊绒纱的质量问题，以降低企业生产成本和减 少经济损失。 0 o 0 0 o o o 0 o o 0 0 5 o 5 o 5 o 5 0 5 0 5 5 5 4 4 3 3 2 2 l l 天津t 业大学硕士学位论文 1 2 2 本课题的研究现状 目前，粗纺发展虽然日益成熟，由于市场、设备、技术、器材、管理的不断 发展，纺织企业对成纱质量的认识和要求也不断深入，力求提高成纱质量从单量 到群量的均衡性和稳定性，但由于实际生产中的种种限制，对粗纺纱线的质量问 题国内外研究的还较少【吼】。 国内外对于纺纱质量的研究，主要围绕新型纺纱技术的发展及应用、纱新材 料的发展及运用、纺纱工艺的突破和改进、纺纱器材的改进及发展等。细化到纱 线质量指标方面，国内外研究较多的是纤维品质指标与纺纱质量及相关模型的构 建、纱线质量物理指标的影响因素及预测系统的建立、以及常规纱疵的分析与控 制等方面。目前，国内外对纱线质量的研究多是针对棉纺系统，有关绒纺系统质 量问题的研究国内外相关文献较少，且只针对部分疵点进行研究。 王友掣1 2 】对超轻薄精纺羊绒针织衫工艺质量改进进行了研究，分析并解决 了鸡爪痕的产生，同时制定了一套适合大生产的全新的超轻薄精纺羊绒针织衫的 工艺质量控制标准。 王彪正等【1 3 】对羊绒纱线强力的影响因素进行了分析与探讨，揭示了纱线强 力与原料品质指标间的量化关系。 孙海兰等【1 4 】从定性和定量的角度分析原棉的各项性能指标对纺纱工艺过程 和成纱质量的影响，同时基于人工神经网络技术构建了通过原棉品质指标预报纱 线质量的神经网络模型，实现了对成纱质量的准确预报。 赵书林等【l5 】基于因子分析法对棉纺纱线质量指标进行分析，实现了纺纱工 艺的优化。 徐晓东，郭海峰等【1 6 】分别介绍了粗纺纱线搓板纱和色差问题的解决。 马宁，杜树莹等【1 7 , 1 5 1 从山羊绒品质方面论述控制山羊绒的质量。 1 3 本课题的研究内容及意义 1 3 1 本课题的研究内容 羊绒纤维由于平均长度较短，细度较细，强力相对较弱，生产纯羊绒制品过 程存在着较大的难度，染色、纺纱、织造及后整理过程的工艺质量变化都会对最 终产品质量产生较大的影响【l0 1 。纺纱是纺织生产的基础，纱线的质量直接影响 羊绒制品的内在质量和外观质量以及羊绒制品生产的全过程。解决粗纺纱线的质 量问题，控制源头纺纱质量是关键。为此，针对粗纺针织纱生产流程短，疵 点弥补能力弱，羊绒原料昂贵等特点，本课题旨在解决粗纺羊绒纱线质量问题， 第一章绪论 而纱线质量在纱线质量指标、纱线常规疵点和成品外观疵点三方面有较大的体 现，本课题主要从这三方面分析，建立深层次的理论系统，给生产提供理论依据 和指导。以便在生产过程中针对实际情况及时采取相应的措施，层层设防，环环 紧扣，严把过程控制关，以提高纺纱质量，提高企业经济效益。本课题主要研究和 解决的问题概括如下： ( 1 ) 常见纱线疵点和成品外观质量问题： 分析纱线常规疵点产生的原因，并提出具体的解决措施； 分析薄厚档、粗细条纹、搓板纱、松紧捻纱、纽纹纱、色差、异色毛、油污 纱等成品外观质量的产生原因，并提出解决措施。 ( 2 ) 质量指标的内在关系和建模问题： 借助因子分析法( 以2 6 n r n 2 针织纱为例) 建立纱线质量指标的因子得分函 数和综合得分函数； 分析纱线质量指标的相关性，对强相关指标进行回归模拟和质量预测；以鄂 尔多斯集团提供的2 6n m 2 针织纱为研究对象，分析其纱线条干所处水平和条干 不匀产生的原因，并提出解决措施。 分析无毛绒品质指标与成纱质量指标的内在关系，利用主成分分析法建立无 毛绒品质指标的主成分综合模型。 1 3 2 本课题的实用价值和现实意义 针织内衣向外衣化、时尚化的发展，推动了消费者对织物质量的要求越来越 高。纱线的质量特性就是它有效转化为机织物或针织物的能力，消费者的接受标 准也是根据纱线织成织物后的外观来确定的。当前羊绒行业中粗纺羊绒制品质量 问题主要源于纱线的质量问题，而从满足终端用户的要求出发，对针织纱的外观 质量，特别是粗细条纹、搓板纱、薄厚档、云斑纱、纽纹纱、紧捻纱、松捻纱、 色差、色档、毛粒、异色毛等问题，客户要求较高，反馈次数也较多，造成企业 人力、物力和资源的浪费。另一方面，山羊绒原料成本昂贵，我国羊绒纱8 0 为粗纺纱，因此，解决粗纺羊绒针织纱线质量问题，对整体提高中国羊绒行业的 国际竞争力至关重要。 本课题所涉及的控制影响纱线质量的各种因素的可操作性强，是在长期的生 产实践中总结出来的，对影响纱线质量的要素进行了理论和应用研究，尤其首次 对粗纺纱线质量指标的内在关系和成品外观疵点进行了研究，这对降低成本，提 高效率，特别是提高山羊绒纱线质量有重要的指导意义。 第二章山羊绒及粗纺系统 第二章山羊绒及粗纺系统 2 1 山羊绒纤维及性能 山羊绒系绒山羊的绒毛，又称开司米，是一种珍贵的的天然蛋白质纤维，是 纺织行业中一种稀少名贵的原料，素有“纤维之冠”、“毛中之王”、“软黄金”之 称。我国是世界山羊绒的主要生产国。我国的白色山羊绒被国际上誉为“自如雪、 轻如云、软如丝”的毛纺原料珍品。用它加工成的山羊绒制品具有穿着舒适、保 暖性强、绒面丰满、手感柔软、滑糯、光泽柔和的独特风格，受到人们的偏爱。 在近代国际纺织市场上山羊绒制品备受青睐，售价极高。 国家标准1 9 ，2 0 】中对山羊绒术语的规定是：山羊原绒、过轮山羊绒、洗净山羊 绒、分梳山羊绒统称为山羊绒。而山羊原绒是指：从具有双层毛被的绒山羊身上 抓取得到的，以下层绒毛为主附带少量杂质、未经加工的绒毛纤维。纯山羊绒是 指：山羊绒中含有形态变异的绒纤维( 含量不超过5 ) 但不含非动物纤维和其 它动物纤维，可视为全山羊绒或1 0 0 山羊绒。羊绒纤维细而柔软，富有光泽， 有白、青、紫等色。综合有关文献【1 9 2 1 1 ，山羊绒术语包含以下几方面含义： ( 1 ) 山羊绒是由身体具有外层粗毛、内层绒毛双层覆盖毛被的绒山羊生产的 柔软纤细的底绒纤维； ( 2 ) 山羊绒与山羊毛的细度分界线是2 5 9 m 。山羊绒细度在2 5 9 m 及以下， 无髓质，有卷曲，而山羊毛细度在2 5 9 m 以上； ( 3 ) 山羊绒纤维平均直径上限为1 9 1 t m ，粗毛( 纤维直径大于2 5 1 t m 的山羊 毛) 含量应低于3 ( 重量百分比) ，商业上一般要求应低于1 ； ( 4 ) 山羊绒产品中如果含有回用山羊绒，必须清楚标明，以与纯新山羊绒区 分开。 2 1 1 山羊原绒的加工 在脱毛的季节，从山羊身上用工具进行抓取，抓下的纤维称为原绒。一只山 羊产无毛绒量一般在2 0 0 克到4 0 0 克，山羊绒按其天然色泽可以分为白绒、紫绒、 青绒，分别取自不同颜色的山羊身上。其中白绒的品质最好，最为珍贵。 无毛绒是山羊原绒经过一系列加工后的产品，又称分梳羊绒。山羊原绒中包 括粗毛、两型毛以及皮屑、沙土和汗脂等杂质。欲取得珍贵的无毛绒，必须将粗 毛、两型毛及一定量的皮屑等杂质从原绒中分离除去。加工无毛绒的工艺路线： 天津工业大学硕：l ：学位论文 山羊绒原绒一分拣一过轮开松一洗绒一烘干一洗净绒一开松混合加水一分梳一 无毛绒。 无毛绒制成率的高低不仅体现山羊绒生产加工技术水平的高低，而且与产品 成本及其售价有直接关系。在7 0 年代末我国原绒到无毛绒的制成率约在3 2 左 右，现在可达4 0 。无毛绒含粗 0 2 ，杂质u 第三章粗纺各工序质量控制 为了控制和毛回潮率符合上机要求，车间检验工在每批原料和毛之后就会做 回潮检测。在焖毛4 小时后，检验人员从毛仓四个不同位置分别取原料4 0 a ：l g ， 用y 8 0 2 n 八篮恒温箱测原料回潮率，术语称为“烤回潮 。每次原料上梳毛机前， 检验人员要按照规定严格“烤回潮”，四处回潮率差异不能超过1 0 ，否则要求 重新倒仓使混料的回潮率均匀。 3 2 梳毛 在粗纺生产中，梳毛工序是整个粗梳毛纺的心脏工序。梳毛能够提高纤维伸 直平行度，改善毛条结构和长片段不匀率，提高条干均匀度和稳定重量不匀率， 使纤维混合均匀，毛网层次清晰，毛条成形良好。 梳毛的任务是把和后原料直接加工成粗纱，供细纱机使用。“一步成条”决 定了梳毛质量对成纱质量有决定性的影响，因此必须十分重视梳毛工作。梳毛机 的任务有以下五项：彻底梳松原料；使原料进一步混合均匀；去除原料中的草杂、 死毛及粗硬纤维等；使疏松的纤维逐步伸直平行，具有一定的方向性；把毛网制 成粗纱。 3 2 1 工艺设计原理 毛纺工艺设计根据生产任务、技术经济指标、机械技术特征、前后工序供应、 生产设备和空调设备等条件综合确定，生产中的各种参变数不能长期稳定，很难 提出一个绝对标准的工艺方案，因此，应当掌握无毛绒品质和成纱质量的变化规 律，发挥工艺的预见性和灵活性，达到稳定生产，提高质量的目的。 梳毛工艺设计主要包括出条速度、出条定重、出条支数和喂入量的设计，重 点在于对出条支数和喂入量的设计。梳毛机的工艺参数包括出条速度、各回转部 件的速比、隔距等，根据所加工原料的品质指标和质量状况制定。粗纺厂的原料 一般变化不大，所以梳毛机的工艺参数基本保持不变。在梳毛过程中，梳毛挡车 工只需调节喂入量、过桥帘的速度和机头三段牵伸，并经常巡车，观察设备运转 状况是否良好。 梳毛机在梳理羊绒时，卷条滚筒的转速在3 8 5 0 转分之间，出条速度一般 在1 5 2 3 米分之间。出条速度不宜过大，否则容易引起意外牵伸而造成条干不 匀和支数不匀。 梳毛机的出条支数，可由细纱支数和细纱机的牵伸倍数计算得到，它们之间 的关系是：出条支数= 细纱支数细纱机牵伸倍数。粗纺细纱机的牵伸值一般都很 小，常在1 1 5 1 5 倍之间，具体数值视原料情况而定。 天津工业大学硕士学位论文 根据出条支数即可确定出条定重。出条定重和道夫速度由纺纱支数和产量、 质量的要求而定。一般为减少棉结杂质粒数，出条定重宜轻，道夫宜慢，但是出 条定重过轻也会引起毛网飘浮和剥毛困难。锡林和刺辊的高速度对加强分梳和充 分除杂，减少毛网棉结杂质和提高毛网清晰度有明显效果。 现在以o c t i r 梳毛机为例计算每斗喂入量g 和每分钟喂毛量q 。称毛斗每 次喂毛量可用下式【2 5 】计算： q = 1 6 兀d n q 。口+ 例 q = q t 6 0 式中： 9 一每分钟喂毛量( g m i n ) ； 卜喂毛周期( s ) ； r 每斗喂入量( g ) ； 卜卷条滚筒直径( m ) ； ，广_ 卷条滚筒转速( 转m i n ) 毋广一一个毛条轴上全部毛条每米长的总重量( g ) ； 痧一消耗率( ) ，消耗率是指由喂入到出条过程中损耗量占出条重 量的百分率，具体值决定于原料种类、回潮率大小和含杂量等， 一般在l o 左右。 喂毛周期是指自动喂毛机的称毛斗从本次闭合开始到下一次闭合为止称毛 一次的时间。对于意大利o c t i r 梳毛机，梳理原料是纯羊绒时喂毛周期一般为 8 4 秒次。 3 2 2 质量控制 梳毛质量指标有：梳毛均匀度指标：包括条干c v 值、粗细节、棉结，对 于不同支数的纱有不同的要求标准。纵向不匀：一般指出条重量的变化，以毛 条轴上全部毛条一米长的实际重量与标准重量的差异来衡量。横向不匀：对每 只毛条轴上的毛条逐根称重，计算其不匀率，俗称单头不匀率，一般控制在3 5 以下。毛网状态：要求毛网清晰均匀，毛粒要少，具体数据没有统一规定，主 要看细纱质量。 3 2 2 1 设备 梳毛机的自动喂毛机部分控制毛条不匀的实质就是控制喂毛斗的极差和喂 ) ) 0 乏 3 3ll 式式 公公 第三章粗纺各工序质量控制 毛不匀率这两个指标，如果发现指标超标要立即调整喂毛斗。下面主要从给料斗 的状态、喂入帘子、称量装置等方面予以分析。 给料斗的状态包括角钉帘针布的密度、角钉帘的速度、储毛箱内原料的量、 均毛耙的隔距等。在生产过程中，若储毛箱内的混料不断减少，混料对升毛帘的 压力也在不断减少，升毛帘上毛层的密度也愈来愈小，从而使喂毛周期变长，引 起喂入量的减少。可见，储毛箱内储毛量的变化可以引起每斗喂入量的变化。梳 毛挡车工每隔一断时间向储毛箱内添毛一次，也会引起每斗喂入量周期性的波 动，致使粗纱发生周期的重量变化。所以，梳毛挡车工要勤添毛，使储毛箱内的 储毛量经常保持一定的水平，防止储毛箱内原料重量的过大波动而引起出条不 匀。角钉帘的速度应与均毛耙、剥毛耙和喂毛周期联系起来考虑。底帘与升毛帘 同时运动，目的是使升毛帘各部分所挂毛层的密度均匀一些。同时在升毛帘上方 的均毛耙也是为了保持升毛帘所挂毛层的密度均匀一些，均毛耙与升毛帘的隔距 决定了毛层的厚度，隔距越大，毛层越厚，升毛帘喂毛时间越短，极差不匀率越 大，反之则相反。但这个时间也不宜太长，否则会造成喂毛不足就开盒落毛，使 每斗喂毛量的极差不匀更大。因此，隔距的大小要和升毛帘速度统一考虑，做到 升毛帘喂毛时间适当。升毛帘的速度要小于剥毛耙每分钟的有效剥取长度，以便 毛层全部被剥取干净，使升毛帘上的毛层分布均匀。升毛帘的速度越快，称毛时 间越短，每次称毛量的差异越大。升毛帘的速度也不宣过慢，否则称毛时间太长， 等候落毛时间太短，甚至出现没有等候落毛时间，造成喂毛不足就开盒落毛，使 每斗喂毛量的极差不匀更大，造成粗纱长片段不匀。剥毛耙与升毛帘之间的隔距 也是影响喂毛不匀的重要因素，一般控制在6 1 0 毫米之间，以利于将升毛帘上 的毛层剥取干净为度。 称重装置和喂入帘子的状态对梳毛纱支的不匀也有一定的影响。称毛斗开闭 口动作是否灵敏、挡毛板动作是否灵敏以及称量精确度等都会影响纱支变化。推 毛板的动程和状态、喂毛帘的运动以及压辊状态等影响喂给量的多少。一般，经 过推毛板推过的毛层要求“高度成一水平面，横向成一条线 ，尽可能达到喂入 均匀。另外，在储毛箱的上方有回丝加入装置，回丝加入量的多少直接影响纱线 的强力，应在毛仓中的原料拌匀后将回丝加入毛斗。一般，回梳量为4 8 。 梳理机是梳毛设备的基本组成部件，它直接决定原料分梳的程度和毛网的最 终状态。梳理机影响梳理作用的工艺因素很多，主要有各回转部件的隔距、速比、 毛层负荷、针布状态和传动状况等。 ( 1 ) 隔距：梳毛机的隔距要根据原料性质确定，且要与纤维块的大小和纤 维层的厚度相适应，原料长，短绒率低，隔距可大一些。缩小隔距不但可以增大 分梳作用区的范围，而且还增强梳理作用。另一方面，缩小隔距能使分配系数的 天津工业大学硕t ：学位论文 加大，锡林上的纤维较多的转移到工作辊上，提高锡林梳理纤维的作用。 缩小隔距有利于加强梳理作用，但隔距也不是愈小愈好。首先，当减小隔距 时，梳理力必然加大，当梳理力大于纤维的强力时，就会把纤维拉断。其次，当 纤维块较大时，采用较小的隔距，可能由于梳理力过大而损坏针布，甚至损坏机 件。即使有时钢针没有损坏，但钢针变形也会使梳理效能下降。另外，隔距太小 会使返回负荷减少而影响纱线均匀程度。 所以，应根据原料种类、长度和在梳理机上位置的不同慎重的选用隔距。一 般来说，工作辊与胸锡林之间的隔距总要比工作辊与大锡林之间的隔距大一些； 在同一个胸锡林或大锡林上，第一个工作辊到最后一个工作辊，其隔距总是由大 n d , ；而道夫与大锡林之间的隔距一般o 4 m m ，最小时可以达到0 2 m m 。 ( 2 ) 速比：这里指锡林与工作辊( 或道夫) 的速比。在锡林速度一定的情况 下，可采用改变工作辊( 或道夫) 速度的办法来改变速比。工作辊或道夫的速度 愈小，速比就愈大，锡林的梳理弧长就愈大，锡林交给工作辊的纤维量也愈多。 在产量不高的情况下，由于喂入负荷小，锡林交给工作辊的负荷量不会太大， 此时工作辊上的毛层不会太厚，可以受到锡林针面的充分梳理；在高产量的情况 下，由于喂入负荷量大，锡林交给工作辊的负荷大，工作辊上的毛层过厚，应减 小速比，使锡林钢针充分发挥梳理作用。 一般来说，当喂入毛层松散度好时可以适当加大速比，以提高梳理效果同时 又不过多地损伤纤维；相反，当原料毡缩严重且毛块又大，则要减少速比，防止 造成过多的纤维损伤；细而长的原料被工艺部件控制的时间较长，受针齿打击的 次数多，且与针齿接触分劈的长度长，纤维断裂的几率大，使用速比要小些。在 不增加喂入负荷的前提下，适当提高大锡林速度可有助于保护纤维的长度。一般， 粗纺梳毛机的大锡林转速在1 2 0 1 4 0 r m i n 之间，线速度在4 0 0 5 5 0 m m i n ；大 锡林上的五个工作辊的速比各不相等，从后到前由小到大；胸锡林部分采用的速 比较低，而道夫速比大致在1 0 - - , 5 0 之间【3 们。 总之，保持进机原料的松散度、减少毡并，可以减小梳理过程中的纤维损伤； 在梳理工艺配置上，应遵循逐步分离和梳理的原则，隔距从后到前应由大到小， 速比从后到前应由小到大进行配置；粗纺混料中不宜掺入过长的纤维原料。 ( 3 ) 锡林速度：锡林速度增大时，由于梳毛机的各工艺部件都是通过大锡 林来传动的，它们的速比都可以按比例增加，所以道夫、工作辊及风轮等主要速 比都保持不变，大锡林的梳理弧长也没有变动，因此各工作辊和道夫的分梳效能 不会减弱。但是现有梳毛机的锡林速度都没有明显的提高，大锡林很慢，胸锡林 更慢。因为加大锡林速度后，速比固然可以不变，但速度差却有明显的改变。由 于速差的增大，锡林与工作辊( 或道夫) 之间的纤维受到的冲击力加大了，梳理 第二章粗纺各丁序质量控制 力突然加大，纤维很容易受到损伤。开毛辊、胸锡林等的速度一般都比较低，主 要是为了保护纤维长度。此外，各工艺部件的速度太大时，梳毛机的落毛率会加 大，因此速度必须适当。 ( 4 ) 针布状态：针布经过长期使用，加上平时保养工作不及时，就会出现 倒针、浮针和缺针等现象，针尖的锋利程度大大减弱，挂毛能力下降，分撕和分 劈作用也都下降，有时甚至会产生搓揉现象，毛粒大量增加，梳理能力就会大大 减弱。弹性针布长期使用后，钢针的倾斜度可能增大，握持纤维的能力下降。工 作辊的钢针倾斜度增大后，梳理区的梳理弧长也会减小。 此外，为了加强梳理和保护针布，梳毛机隔距由后向前由大逐渐减小，梳毛 机针布从后向前由粗逐渐变细。 ( 5 ) 毛层负荷：在锡林速度不变的情况下，适当加大喂入负荷，可以提高 工作辊的分配系数，有利于提高梳理效能。但绝不是喂入负荷愈大，毛网质量愈 好。因为加大喂入负荷之后，各项负荷都会相应增加，对梳理不利，使毛网质量 恶化。所以在生产实践中，应当结合具体条件，经试验研究后再确定喂入负荷的 大小。在使用弹性针布的梳毛机上，各工艺部件在生产过程中逐步形成抄针毛层， 对梳理效能有一定影响。抄针毛要占据针隙的空间，当数量超过一定限度时就不 利于挂毛与分梳。梳毛机定期抄针，就是为了解决这个问题。 ( 6 ) 风轮工艺：风轮采取负隔距，风轮不直接参与梳理纤维，但是它所起 的起出作用直接影响着梳理效能，一般风轮的扫弧长度控制在2 0 c m 左右，扫弧 隔距大约控制在3 5 c m 左右。风轮转速太快或太慢以及开毛锡林的扫弧控制不 当，都会影响到梳毛的均匀度和毛粒数。 过桥机部分会影响出条粗纱的横向不匀，同时也会改进毛网的纵向不匀。在 毛网横向铺层的过程中要注意毛网的搭接长度，毛网搭接长度不当会引起梳毛支 数的变化，一般两层毛网之间的搭接长度为3 c m 。 成条机一般由割条机构、搓条机构和卷条机构三部分组成。割条机构是将d 道夫所出毛网分割成一定数量的、宽度一样的小毛带。搓条机构的任务是将小毛 带搓成光、圆、紧，并具有一定强度的小毛条( 又称粗纱) 。卷条机构的任务则 是把这些小毛条分别卷绕成厚度适当、大小一样、松紧一致的毛饼，便于搬运、 储放以及在细纱机上使用。皮带丝的张力、长度、宽度、厚度和速度，搓板的状 态、滚筒状态、机头传动以及卷取量等均会影响粗纱的成条状况。 成条机构的三段牵伸是控制梳毛质