（纺织工程专业论文）竹节纱结构机理分析与应用.pdf

东华大学学位论文原创性声明 e y 1814 6 01 p i f i l l ii ii iii l l lrf l li i i 、 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：奄乱 日期：舢刁年j 月毋日 ， i 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 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 制手段保存和汇编本学位论文。 保密日，在二二_ 年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名：墨翻 日期：跏。7 年f 月山日 指导教师签名： 日期：砷年， 月，7 日 | 研究 纱线。它广泛用 于各种服装类，家纺类，装饰类面料。目前国内的竹节纱面料大多数 是由于竹节随机结合在布面形成雨点，雨线状。因此本课题旨在通过 精确控制竹节的长度、细度来试织“花形面料”，即利用竹节的非随 机结合在布面形成花形。 首先，本文通过对相同特数的全棉、m o d a l 棉5 0 5 0 、t e n c e l 棉2 5 7 5 、涤棉6 5 3 5 进行试纺( 设定参数为：锭速3 5 0 0 r m i n ，捻 度6 5 捻l o c m ，后区牵伸倍数1 3 ，竹节倍数分别为2 ，2 5 ，基纱特 数2 4 r e x ，竹节长度3 c m ，基纱长度1 5 c m ) ，通过实验得出捻回传递 和强力变化相对稳定的品种为m o d a l 棉5 0 5 0 ，于是将它作为本实验 的主要研究对象，探索纱线性能。 其次，重点研究了竹节纱的捻回传递规律、过渡段长度变化规律 以及强力变化规律。通过对不同工艺参数条件下竹节段、基纱段捻度 的测试发现，由于捻回传递，竹节处的捻度部分传递到基纱上，导致 基纱捻度大于设定值，竹节处捻度小于设定值。根据实验得出了基本 参数( 竹节倍数、竹节长度等) 与捻回传递之间的相互关系，并将竹 节纱视为一个三阶阶跃模型，由三段惯性矩分析产生捻回传递现象的 原因；此外测出过渡段长度，找出各基本参数与过渡段长度的关系， 提出“爬坡效应 概念；由于捻度直接影响到纱线的强力，在实验的 基础上，采用二次回归正交设计的方法，找出各基本参数与纱线强力 之间的关系，建立回归方程，求出最佳工艺参数。 最后，采用最佳的工艺参数试织“花形面料 ，即事先在图纸上 设计一个花形，由花形规律反推纱线规律，根据纱线规律设计工艺参 数，在细纱试验机上试纺纱线，然后用所纺的纱线试织“竹节花形面 料 。由于试织“花形面料”时，纬纱移位等因素的存在，试织没有 成功，综合考虑各种因素进行了原因分析。 通过本课题的研究，发现竹节倍数，设定捻度等因素对竹节纱的 捻回传递、过渡段长度、强力有不同程度的影响，以此提出一个全新 的花形成型方法，作为传统花形成型方法的一个补充。 关键词：竹节纱，捻度，过渡段，扭矩，捻回传递，花形面料 i s ma n a l y s i sa n d u by a r n t d i f f e r e n td i a m e t e ri ny a m s t r u c t u r e i tw i d e l yu s e di nc l o t h e s ，h o m et e x t i l e ，d e c o r a t i o nf a b r i c n o w m o s to fs l u bf a b r i ci sf o r m e db ys l u bp a r tc o m b i n e dr a n d o m l y , s oi tl o o k l i k er a i n d r o po rr a i nl i n e s om ys u b j e c ti sf o c u so nt h r o u g hc o n t r o lt h e l e n g t ha n dd i a m e t e ro fs l u by a ma c c u r a t e l yt om a k e “f l o r i a t e df a b r i c ”， w h i c hu s i n gs l u bp a r tn o tr a n d o m l yl i n k e dt of o r map a t t e r n f i r s t ，s p i n n i n gt h es 锄ey a m c o u n ty a mu s i n gf o l l o wm a t e r i a l ：p u r e f c o t t o n 、m o d a l c o t t o n 5 0 5 0 、t e n c e l c o t t o n 6 5 3 5 、p o l y e s t e r c o t t o n 6 5 3 5 ， m a k et h e mi ns a m ec o n d i t i o n w ef o u n d 也em a t e r i a lw h i c hh a v er e l a t i v e s t a b i l i z a t i o no ft w i s tt r a n s f e ra n ds t r e n g t hi sm o d a y c o t t o n 5 0 5 0 ，s ow e c h o o s ei tt ob eo u rm a i nr e s e a r c ho b j e c tt oe x p l o r et h ey a m c a p a b i l i t y s e c o n d , e m p h a s i z e sr e s e a r c ht h et w i s tt r a n s f e rr o l e ，t r a n s i t i o nl e n g t h c h a n g er u l e ，s t r e n g t hc h a n g er u l eo fs l u by a m u n d e rt h ed i f f e r e n t t e c h n i c a lp a r a m e t e rc o n d i t i o n ，b e c a u s eo ft w i s tt r a n s f e r , s o m et w i s to f s l u bp a r th a dt r a n s f e rt oc o m m o np a r t ，s oc o m m o np a r tt w i s ti sh i g h e r t h a nd e s i g nd a t a , s l u bp a r tt w i s ti sl o w e rt h a nd e s i g nd a t a g e t t i n gt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eb a s i cp a r a m e t e ra n dt w i s tt r a n s f e r , r e g a r d i n g p a r a m e t e r c a l c u l a t et h eb e s tt e c h n i c a lp a r a m e t e r l a s t ，u s i n gt h eb e s tt e c h n i c a lt ow e a v i n g “f l o r i a t e df a b r i c ”，w h i c h m e a n st od e s i g nap a r e r no np a p e rf i r s t ，t oc a l c u l a t et h ey a mr u l et h r o u g h p a r e mr u l e ，t h a na c c o r d i n gt oy a mr u l et od e s i g nt e c h n i c a lp a r a m e t e r , a n ds p i n n i n gt h ey a mw h i c hw en e e d ，w e a v i n gt h ef a b r i cb yt h ey a mw e s p i n n e d w h e nw ew e a v i n g “f l o r i a t e df a b r i c ”，b e c a u s ew e f ty a mc h a n g e i t sf o r m e rp o s i t i o na n do t h e rr e a s o n ，w ec a n tm a k ea “f l o r i a t e df a b r i c ”， s y n t h e s i z et h i n ka b o u ta l le f f e c te l e m e n t t h r o u g ht h er e s e a r c ho ft h i ss u b j e c t ，f i n d i n gs l u br a t e ，d e s i g nt w i s t a n do t h e re l e m e n th a de f f e c tt h et w i s tt r a n s f e r , t r a n s i t i o nl e n g t h , s t r e n g t h , p u t t i n gf o r w a r dan e ww a yt om a k ep a t t e r n ，w h i c hi sas u p p l e m e n tt ot h e w a y o ft r a d i t i o np a t t e r nf o r m h u a n g l i ( t e x t i l ee n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db y d r l o n g d i c h e n g k e yw o r d s ：s l u by a m ，t w i s t ，t r a n s i t i o np h a s e ，t o r t i o n a lm o m e n t ，t w i s t t r a n s f e r , f l o r i a t e df a b r i c 目录 第一章概述1 第一节竹节纱的发展概述2 第二节竹节纱的应用及产品介绍3 2 1 竹节纱的应用：3 2 1 1 竹节纱在机织物中的应用3 2 1 2 竹节纱在针织物中的应用3 2 2 竹节纱产品介绍4 2 2 1 竹节牛仔布4 2 2 2 麻色竹节纱织物4 2 2 3 松竹呢4 2 2 4 纯棉高捻竹节纱织物；4 第三节竹节纱的生产方法简述5 3 1 竹节纱生产原理5 3 2 环锭纺纺竹节纱5 3 2 1 前罗拉停动法5 3 2 2 中后罗拉加速法5 3 3 转杯纺纺竹节纱5 3 3 1 改变喂入罗拉速度6 3 3 2 改变引纱罗拉速度6 3 3 3 同时改变喂给罗拉与引纱罗拉速度6 3 3 4 在输送通道或分数滚的适当位置添加喂入纤维机构7 3 4 喷气纺纺竹节纱7 3 5 涡流纺纺竹节纱7 3 6 捻线机纺竹节纱原理7 第四节国内外竹节纱发展简述7 4 1 国外的竹节纱生产介绍7 4 2 国内的竹节纱厂家介绍8 第二章竹节纱捻回传递现象研究1 3 一第一节纺纱仪器及原理介绍1 3 1 1 纺纱原理1 3 1 2 加捻原理1 4 1 3 控制程序1 5 1 4 输入程序1 5 第二节竹节纱捻回传递规律与原料之间的相互关系1 6 2 1 实验设计1 6 2 2 实验结果分析1 7 第三节竹节纱捻回传递与基本参数之间的关系1 9 3 1 竹节倍数对捻回传递的影响：1 9 3 2 竹节长度对捻回传递的影响2 1 第四节锭速与捻回传递的关系1 3 第五节捻回传递与设定捻度之间的关系2 5 第六节捻回传递机理研究2 7 6 1 捻度不匀机理分析2 7 6 2 捻度分布的理想数学模型及其分析2 8 6 3 实际模型机理推导3 1 6 4 过捻细节的机理研究3 4 第七节本章小结3 4 参考文献：3 6 第三章竹节纱的强力优化3 7 第一节强力断裂规律3 7 1 1 竹节纱断裂现象3 7 9 9 o 2 1 1 1 2 竹节纱断裂机理分析3 8 第二节不同参数设置对竹节纱强力的影响3 8 2 1 纤维与竹节纱强力的关系：3 9 2 2 设定捻度与竹节纱强力的关系4 0 2 3 竹节倍数与竹节纱强力的关系4 2 2 4 竹节长度与竹节纱强力的关系4 4 第三节竹节纱的强力优化设计4 6 3 1 强力优化设计理念来源4 6 3 2 强力优化设计4 7 3 2 1 编码及拟定因素水平表4 7 3 2 2 制定试验方案和计算回归系数4 7 3 2 3 回归方程的方差分析4 8 第四节本章小结4 9 参考文献0 0 5 0 第四章竹节纱过渡段长度研究5 1 第一节竹节纱过渡段产生原因分析5 1 第二节竹节纱过渡段长度与基本参数之间的相互关系5 2 2 1 设定捻度对竹节纱过渡段的影响5 2 2 2 竹节倍数对竹节纱过渡段的影响5 3 第三节竹节纱过渡段长度机理研究5 6 第四节本章小结5 7 参考文献5 8 第五章竹节纱花形面料初探5 9 第一节本课题的设计理念5 9 第二节小样试织6 0 2 1 普通竹节纱面料试织6 0 2 1 1 织物组织选择6 0 2 1 2 织造工艺的选择6 0 2 1 3 织机选择6 0 2 1 4 普通竹节纱效果图6 0 2 2 竹节花形面料试织6 1 2 2 1 织物组织选择6 1 2 2 2 织造工艺的选择6 l 2 2 3 织机选择6 1 2 2 4 设计方案6 l 2 2 5 竹节花形面料效果图6 l 第三节本章小结6 2 参考文献6 3 第六章结论与展望6 5 第一节论文总结：6 5 1 1 捻度分布与基本参数之间的关系6 5 1 2 过渡段长度分布与基本参数之间的关系6 6 1 3 强力与基本参数之间的关系6 6 1 4 竹节花形面料的试织6 6 第二节展望j 6 7 t 广 致谢? 6 8 发表论文目录6 9 东华大学硕士论文 第一章概述 第一章概述 第一节竹节纱的发展概述 面料是构成服装和家居用品必不可少的材料。所以，开发服装和家纺材料品 种、提高国内服装和家纺品位需要开发多品种、高品质的面料。纱线是面料的材 料，因此，开发面料花色品种、提高国内面料品质需要开发多品种、高档次、高 品位的新型纱线。我国是拥有1 3 亿人口的纺织大国，纱线、面料和服装的需求 量非常大，此外每年国外有众多的采购商在中国大量采购纺织品，从而给纱线的 发展创造了动力。而想创造更多价值和利润的关键是具有开发和生产高品质和新 颖产品的能力，从而提高纺织服装产品的附加值，而花式纱线是集新颖性、装饰 性、科技性为一体的新型纱线，其新颖性和装饰性深受消费者喜欢。 花式纱线的发展经历了漫长的时空。我国是花式纱线发展最早的国家，早在 几千年之前我国皇帝的龙袍就是用金银丝包缠在棉线或麻线上绣成的。这是包缠 线的始祖。2 0 世纪3 0 年代，我国已经把绞纱分段用纱带扎紧使染液渗透不进去而 出现白节，用这种纱在整经时使白节重合在一起织成布后如羽毛状，当时称为鸭 毛布。如经向间隔排列两条5 毫米左右宽的白条，再用纬纱与之交织重合两条， 使经纬交叉成井字状，称为井字格。这说明我们祖先在发展花式纱线及产品开发 中已有一定的水平。 上个世纪九十年代我国花式纱线进入高速发展时期，规模产量连年稳居世界 第一，连花式纱线生产强国意大利也从我国进口纱线。据海外消息，在整个国际 纺织品市场，用花式纱线生产的装饰织物，约占纺织品总额的2 5 。由于花式纱 线装饰织物使用领域还在不断扩大，所占比例还在不断上升，用花式纱线生产的 家用纺织品，特别在西欧一些国家十分流行，其中以英国、德国、意大利、法国 和西班牙的花式纱线装饰织物尤为领先。在北美大陆，近几年来，花式纱线装饰 织物每年以2 一5 的速度在递增，这是由于花式纱线生产的品种在家用纺织品 领域不断延伸，其中包括床上用品、室内装饰用品、衣着用品以及旅游业品等用 途。在美国、生产花式纱线装饰织物的工厂在九十年代就有几十家之多，品种有 窗帘、床罩等高档品种。在欧洲，结构纱窗帘、花式纱线的室内装饰和家具装饰 东华大学硕士论文 第一章概述 用品几乎每个家庭都使用。在南美洲，包括墨西哥等国家所生产的花式纱线品种 约占整个纺织品市场的1 0 n 】。 花式纱线对原料要求不高，充分运用各种天然纤维和化学纤维，使之相互互 补，生产出各式各样的纱线。例如竹节纱，大肚纱，圈圈纱等。而其中最为广泛 使用的便是竹节纱口】。 最早的竹节纱是由于细纱机机械原因从而在纱线上产生有序的不同于纱线 细度的粗细节，人们发现这些竹节和细节看上去很象竹子的节结，故称之为竹节 纱。后来发现竹节出现在布面而形成一种独特的风格，这时竹节纱便成为一种独 特的纱线。这时由最初的避免条干不匀变为追求这种所谓的“条干不匀”来达到 特定的效果h 1 。在2 0 世纪5 0 年代，我国已能生产简单的竹节纱。当时用前皮辊开 槽和中后罗拉超喂法生产规律的竹节纱。后来经纬纺机厂在细纱机上用电磁离合 器控制罗拉变速生产出竹节纱。到9 0 年代末广东立生公司开始利用步进电机、 p l c 电脑控制前罗拉变速，生产竹节纱。它的特点是灵敏度高，既能生产竹节， 也能生产细节。在一根纱上既有竹节又有细节，而且间距、粗细可自由调节( 5 3 。 在普通的环锭细纱机上纺制竹节纱的装置早在七十年代就引起了国内外专 家的重视，曾出现了直流伺服电机和交流伺服电机控制装置。我国从八十年代初 起，研究开发出了牵引磁铁、电磁离合器、牵伸罗拉速度切换等纺制竹节纱的控 制机构。它们都具备了较好的纺制竹节纱的性能，但也存在一些问题，如品种更 换不方便，在竹节后还出现比基纱更细的微段细节等，影响成纱的性能1 。进入 九十年代以来，各种功能齐全，性能良好的竹节纱装置走进市场，这些新型的竹 节纱装置可以根据厂家的设定生产出不同型号的竹节纱，还可以通过电脑设计模 拟布面效果，满足不同厂家的不同需求。而且现在国内的花式生产厂家的竹节纱 装置几乎全部为国产制造，相信在不久的将来还会有性能更优越的机器出现。 第二节竹节纱的应用及产品介绍 2 1 竹节纱的应用 2 1 1 竹节纱在机织物中的应用 竹节纱在机织物织造工艺中的应用主要有二种途径。一种是经纬线均用竹节 纱，或全经或全纬的竹节纱，这在较为厚实、硬挺、线条粗犷的织物中应用较多。 东华大学硕士论文第一章概述 特别是它的不规则的外廓使布面的不规则分布更显风格独特，如棉麻色织竹节纱 织物：经纱1 3 3 t e x 苎麻竹节纱，纬纱为5 4 4 t e x 2 灰色麻棉色纱，平纹组织织 造。一般来说，经纬均全用竹节纱的较少，因布面点缀多没有粗犷、简洁的感觉， 反而太乱，布面过重及织造效率很低的问题随之出现，而且生产成本上升。第二 种是在经纬纱、或经或纬中将竹节纱和普通纱线以一定比例排列，调节好经纬密 度，通过将竹节点缀在织物中，使其具有特殊外观及良好服用性能，本着少而精 的原则，起到突出立体感的效果又不至于过高增加成本，且织造过程也较为便利， 生产效率提高。 竹节纱机织物设计的方法有：采用竹节纱与其他经纬原料性能、粗细的不同， 使织物表面形成雨点，雨线，凹凸条等外观效果；运用经纬色线与竹节纱搭配可 以形成色彩含蓄多变的立体效果；运用经或纬与竹节纱排列比的变化形成独特外 观；运用不同的经纬密进行搭配；运用不同织物的组织与竹节纱搭配；运用多种 后整理及染整加工特点，提高竹节纱织物的性能及品质。值得注意的是，为使竹 节纱的色彩效应、结构效应、特殊效应反映到最终织物外观，应注重织物的原料 搭配以及织物用途。 竹节纱在机织物产品开发的应用方面通过多年来的努力，以取得了较大的进 步。在精纺毛织物中用竹节纱不仅可以保持精纺织物的高档感，而且使织物表面 在文静中略带动感。在粗纺织物中应用同样可生产出很畅销的毛呢产品，现在这 些产品已经广泛用于窗帘，沙发布等装饰布中。 2 1 2 竹节纱在针织物中的应用 竹节纱应用在经编衬纬机上时，这类织物大都用于做窗帘，其悬垂性好、立 体感强、有一定的透光性。以前的经编提花织物薄而轻，已不能满足消费市场的 需要，所以经编衬纬织物用较粗的竹节纱作点缀生成花纹，有时往往用粗细、类 型不同的多种竹节纱组合图案，不但立体感强而且悬垂性也好。 竹节纱在电脑横机上的应用：近年来从国外引进电脑提花横机较多，利用竹 节之间的随机配合提花生产出各种高档羊毛衫也很受欢迎h 】。 2 2 竹节纱产品介绍 ， 竹节纱面料由于它独特的纱线结构自1 9 8 5 年以来在国内市场上畅销，它最初 应用于装饰布，如床上装饰用品，例如靠垫，床沿，花纹床罩等。 东华大学硕士论文第一章概述 室内装饰织物，主要是窗帘，墙面装饰织物，可以使得房间看上去高雅，美 观，并且可以减低噪音，现在已经被许多宾馆广泛应用。家具用装饰织物，例如 沙发面料，靠垫面料，屏风用材料以及各类家具类的装饰布。这些装饰布在欧美 市场特别流行。 渐渐地竹节纱面料开始转向各种衣着用面料协1 。目前国r 勾# l - 用于衣用竹节纱 面料的主要产品有： 2 2 1 竹节牛仔布 该面料既保留了牛仔布特有的粗犷、洒脱的风格及耐磨、耐脏、吸水性好、 透气性强的特点，同时还具有“雨点、雨线状 的特殊效应，成衣经水洗石磨后， 布面竹节部分的脱色与正常部分的脱色不一样，更有立体感和怀旧感，给人一种 回归自然的纯真感觉。用它做的牛仔裤、牛仔裙深受人们的青睐。此外，现在欧 美市场上广为流行的长竹节牛仔裤，不仅穿着舒服，而且能显出腿部修长，受到 年轻人的喜欢。 2 2 2 麻色竹节纱织物 该产品是一种由高捻度竹节纱所织造的具有特殊风格的织物，手感硬挺、厚 实、线条粗犷，可形成独特的竹节花式效果和良好的肤面效应，特别是无规律竹 节纱在布面形成的随机分布，使面料风格独特而新颖，用它做西服、休闲服和夹 克衫具有很强的时尚性。 2 2 3 松竹呢 该产品是利用不同混比的混色、非混色中长涤粘纤维进行混纺，采用不同纱 号、不同捻度及不同节距、节长的竹节纱进行交捻，产生竹节效果的花式纱，并 通过不同的织物组织进行织制，形成具有透孔风格的新型麻感面料，而且具有耐 磨、免烫、抗起球等特性，是理想的春夏季女士时装面料。 2 2 4 纯棉高捻竹节纱织物 由于竹节纱采用强捻，使该产品手感粗犷、挺直，可形成独特的花式效应和 良好的布面效果，其产品具有保暖和厚重，滑爽和飘逸的风格。 东华大学硕士论文第一章概述 第三节竹节纱的生产方法简述 3 1 竹节纱生产原理 目前竹节纱的生产原理大致有4 种： “变牵伸型”竹节纱，即瞬时改变机器的牵伸倍数以形成竹节。 “插入型”竹节纱，即在前钳口后面瞬时喂入一小段须条而形成竹节。 “纤维型 竹节纱，l l p n 用短纤维的浮游运动性产生条干不匀的原理，增加 喂入纱条中短纤维的含量，并调整设备的工艺参数以生产粗细竹节，对合理利用 精梳短纤维有实际意义。 “涂色型”竹节纱，l l p n 用人的视觉效应，分段对普通纱进行印色，产生类 似的竹节效应盯。 生产中常见的是第一种生产方式，即在普通环锭细纱机或者转杯纺纱机上增 设一套变速装置，不需增添特殊设备，投资少，见效快。 3 2 环锭纺纺竹节纱 现在国内很多厂家都是通过对细纱机进行改造生产出竹节纱，主要的方法有 如下两种： 3 2 1 前罗拉停动法 在前罗拉轴上把传动前罗拉的齿轮的销链去掉，使前罗拉传动齿轮和前罗拉 轴成活套状，然后在这根轴上装一只电磁离合器使定片与前罗拉轴固定。动片与 齿轮固定在一起，平时离合器成吸合状态，使前罗拉正常运转，当断电时离合器 打开，前罗拉停转，这时中后罗拉送出的纤维就堆积在前罗拉后面，当电磁离合 器得电吸合时，前罗拉又开始运转把堆积的纤维带走就生成一个竹节。停顿时间 长，堆积的纤维多，生产的竹节就粗，反之则细。这种方法适合生产短而粗的竹 节纱n 0 1 。 此外，也可广泛采用步进电动机控制前罗拉停动。 3 2 2 中后罗拉加速法 在车头中装一根短轴，由电机传动，短轴上装一只电磁离合器及一只齿轮， 齿轮活套在短轴上和电磁离合器动片相联，同时和中罗拉上的一只齿轮相联，中 罗拉上原来传动齿上加装一只超越离合器，平时这套机构成空转状，当电磁离合 器吸合时，由于这根轴的速度大于中罗拉的速度，使中罗拉带动后罗拉产生超喂， 5o 东华大学硕士论文第一章概述 生成竹节，超喂时间长，竹节就长。因此它适合做长片段竹节。除了电磁离合器 控制，也可采用伺服电动机控制中后罗拉c n 。 但是现在的企业主要采用中后罗拉停动法生产竹节纱，主要是由于改变前罗 拉转速会影响产量，捻度发生变化以及断头增多。另外，中后罗拉转速较低时， 变速时对机械本身冲击磨损也较小。 一 _ - 此外，还可以在细纱机牵伸机构上方加装一对注射罗拉的方法来生产竹节原 料与颜色与原纱不同的竹节纱。不过该设备改造费用高，对推广应用不利。通过 对细纱机前胶辊刻槽法也可以生产出竹节纱。 3 3 转杯纺纺竹节纱 3 3 1 改变喂入罗拉速度 在输出须条速度不变的情况下，周期性地改变喂入罗拉的速度，从而改变纺 杯到喂入罗拉的牵伸倍数。当喂入罗拉的速度大时，纺杯到喂入罗拉的牵伸小， 在纺出的纱条上产生竹节；当喂入罗拉的速度小时，纺杯到喂入罗拉的牵伸大， - 在纺出的纱条上产生细节。改变喂入罗拉速度的变化周期，可改变竹节或竹节间 距的长短。此法一般用于长片段的竹节纱的生产n 习。 3 3 2 改变引纱罗拉速度 在喂入须条速度不变的情况下，周期性改变引纱罗拉的速度，从而改变引纱 罗拉到纺杯的牵伸倍数。当引纱罗拉的速度大时，引纱罗拉到纺杯的牵伸倍数大， 纺出的纱条上会产生细节；当引纱罗拉的速度小时，引纱罗拉到纺杯的牵伸数较 小，在纺出的纱条上产生竹节。改变引纱罗拉速度的变化周期，可改变竹节或竹 节间距的长短。此法一般适合较长片段的竹节的生产。改变输出速度，但是会出 现纱线捻度变化，强力不均匀问题，影响纱线质量。 3 3 3 同时改变喂给罗拉与引纱罗拉速度 同时改变喂给罗拉与引纱罗拉速度在理论上较好，但是对机器精度要求很 高，需要前两种方法的实践基础。 3 3 4 在输送通道或分数辊的适当位置添加喂入纤维机构 在纺杯的凝聚槽中设置一障碍物，由于障碍物的阻挡作用，当纺杯转一圈时 纤维在凝聚槽的障碍物处凝聚纤维多，在输出的须条上产生周期性等长度的竹 东华大学硕士论文 第一章概述 节。此法一般用于短片段竹节的生产n 羽。 3 4 喷气纺纺竹节纱 利用高速回转的喷射气流对牵伸后的纤维条施行假捻时，纤维条上一些头端 自由纤维包缠在纤维条外围纺纱。有单喷嘴和双喷嘴式两种，后者纺纱质量好且 稳定。喷气纺纺竹节纱主要有三种方法：控制牵伸装置，控制气流强度，以及这 两种方法的结合。喷气纺的特点是纺纱速度高，自动化程度高，占地面积少，纺 纱流程短用工少，成纱质量好。 3 5 涡流纺纺竹节纱 它是m u r a t a ( 村田) 推出的新一代纺纱技术。在纺纱管道内利用空气旋转 产生负压，使长丝在纺纱管道的轴中心依照流体方向相反的方向前进，同时利用 压缩空气流将短纤维分离开，然后间歇地输至纺纱管道内，并卷绕在长丝上形成 竹节，即为螺旋竹节纱【1 4 1 。 喷气纺和涡流纺属于纺竹节纱的新方法，喷气纺形成的竹节纱捻度相对于环 锭纺稳定，产量高。但是他们投资高，纱线强力也低于环锭纺，所以目前在中国 还处于开拓期，具有很大的发展前景。 3 6 捻线机纺竹节纱原理 将有预定喂给率的两根复丝，同时喂入高速气流管道，以随机相隔交替改变 两根纱的喂入速度，使一根纱减少喂入成为芯纱，另一根纱超喂形成包缠纱。这 种纺纱方法一般用于要求竹节明显，蓬松，成圈状的织物，例如窗帘“射。 第四节国内外竹节纱发展简述 4 1 国外的竹节纱生产介绍 二十年前国外就有人研究竹节纱n 町n 刀n 羽，不过近十年来，国外生产的厂家很 少，究其原因主要有如下几点： ( 1 ) 国外的纺纱企业追求的是高速高产，而竹节纱的生产要求是中速，甚至 为了纺制一些特别品种要求低速运行，这就必然注定竹节纱的生产量低于其它的 纱线。 ( 2 ) 中国作为世界上的一大纺织品出口国，劳动力资源丰富，每年向国际上 第一章概述 ，价格便宜，并且能根据客户的要求 的花式纱线市场十分青睐。 所以现在国内的花式纱线厂家生产竹节纱使用的均为国内自行发明研制的 竹节纱装置。 4 2 国内的竹节纱厂家介绍 ( 1 ) 沈阳华岳纺织集团沈纺有限责任公司 该公司引进t e t s - f s 型竹节纱装置，安装在f a 5 0 2 型细纱机上生产竹节纱，能 生产出5 8 3 1 3 i t e x 的成纱，竹节的长度可在3 0 m - - 1 5 0 m m 内变化，适合生产装 饰类面料n 射。 ( 2 ) 贵阳弘业纺织印染有限公司 该公司通过对a 5 1 2 型细纱机进行改造，给中后罗拉增加一个瞬时的加速度， 使中后罗拉超喂产生竹节部分的粗纱，同时通过超越离合器使前罗拉不受该速度 的影响保持正常纺纱速度。该厂通过加大纱线的捻度，生产出纺麻的竹节织物。， 现在该厂已经开发出c 5 8 3 ，c 3 6 和c 2 5 t e x 等细度不同的纺麻竹节布，并在竹节布 面花型上有经纬向竹节布和纬向竹节布品种，且色泽较为齐全，能适应从夏装到 秋冬装的面料。 ( 3 ) 苏州新苏纶纺织有限公司 该公司在环锭纺细纱机上采用中后罗拉加速的方法，把纺氨纶包芯纱和纺竹 节纱的方法结合起来，开发出了多种风格不同的弹力竹节布，该品种布面粗犷， 手感柔软厚实，给人以明显的新意，深受客户的喜爱陋。 j ( 4 ) 福建省厦门升汇华纶纺织工业有限公司 该公司通过在f a 5 0 4 细纱机上安装z j 型竹节纱装置，根据布面效果设计出不 同长度，不同细度，不同节距的竹节纱，用纺出的竹节纱与一根相同特数的普通 纱线进行合股加捻后，用此竹节线机织后所得的织物经过印染处理后，布面竹节 若隐若现，灵活多样，过渡自然，很似羊毛织物的自然条干不匀，效果很好。该 产品投入市场后受到一致欢迎，给该厂带来巨大的经济效益恤1 。 东华大学硕士论文第一章概述 第五节课题研究的意义和内容 竹节纱自八十年代以来得到蓬勃发展，由于它对原料要求低再加上产品附加 值高，得到国内很多厂家和消费者的青睐，在2 0 0 4 年流行面料展上很多面料都 是竹节纱产品。本课题主要研究竹节纱捻回传递规律，强力优化设计以及过渡段 的长度变化规律，通过精确控制竹节纱的长度与细度，利用竹节的非随机结合在 布面上排列出花形，从而提出一个全新的概念“花形面料”。 5 1 课题研究的意义 捻度是成纱的关键，不仅影响纱线的强力、毛羽，而且对后道织造染整工序 都产生巨大的影响。此外，捻度还影响织物的保暖性，渗透性等等。竹节纱由于 特殊的纱线结构使得其较普通纱线捻度有所不同，竹节上的捻度部分传递到基纱 上，使得竹节上的捻度明显低于设定捻度，基纱上的捻度高于设定值，从而使得 纱线强力低于同特数的普通纱。捻度的设定，竹节倍数以及竹节的长度均在不同 程度上对竹节纱的捻回传递现象产生一定的影响。 通过对捻回传递分布的研究以及长度分布的研究，我们可以知道竹节纱的分 布机理以及规律，通过对纱线强力进行优化，可以对工业生产起到一定的指导作 用。 最早的竹节纱面料是由于机械原因产生纱线的有序竹节从而在布面上形成 无序的花纹，后来人们研究利用无序竹节产生有规律的花纹，而现在我所要研究 的是由有规律的竹节形成有规律的花纹，该花形不同于传统竹节纱面料随机形成 的雨点，雨线状( 见图卜1 ，图卜2 ) 。 图1 - 1 竹节纱面料 图1 - 2竹节纱面料 本课题主要研究竹节捻回传递规律以及过渡段长度变化规律，通过设定不同 参数试纺不同纱线找出捻度的变化规律，将竹节纱当作一段柔性杠杆，分析它产 东华大学硕士论文第一章概述 生捻回传递的变化机理。由于捻度直接影响纱线强力，通过对工艺参数进行优化， 从而使得纱线性能得到优化。此外，根据过渡段长度变化规律，提出竹节纱的“爬 坡效应。借助安徽泰和机械和东华大学共同研制的细纱试验机以及其它一些实 验设备，对竹节纱各项参数指标进行测试。分析他们之间的相互规律，然后将所 纺的纱线到织机上进行试织，找出设计花形与实际花形的差异，改进纺纱织造工 艺力求使最后的布样达到理想状态。希望通过本课题的研究，我们能很好的掌握 和控制竹节纱的长度，捻度分布规律以及分布的机理，力求通过掌握这些机理织 出“花形面料”。即按照事先设计一个几何图案，通过计算由织物的布面规律反 推纱线的规律，使得细纱机能按我们的需求纺出设定中的纱线，在布面上利用简 单的织物结构织出花形来。 5 2 课题研究的内容 本课题研究的重点在于通过对不同原料，不同参数设计的竹节纱进行测试， 找出捻回传递规律，过渡段长度与基本工艺参数之间的线性关系，用力学理论解 释产生此现象的原因。主要研究内容有以下几点： ( 1 ) 通过不同原料不同参数设计的竹节纱，找出纤维对竹节纱的捻回传递 规律的影响，强力的影响。 ( 2 ) 通过不同原料不同参数设计的竹节纱，找出竹节纱的过渡段长度分布 规律，研究过渡段长度分布规律与基本参数之间的关系，提出“爬坡效应的概 念。 ( 3 ) 重点以m o d a l 棉5 0 5 0 为原料，通过设计不同参数对所纺竹节纱进行 测试，研究捻回传递规律，将竹节纱视为力学中的柔性杠杆，研究它的捻回传递 机理以及与基本参数之间的线性关系。其次研究工艺参数与纱线强力之间的关 系，并且利用二次正交回归设计，对基本工艺参数进行优化。 ( 4 ) 如何对竹节纱长度，细度进行精确控制，试纺竹节花形面料，提出“花 形面料”概念。 东华大学硕士论文 第一章概述 参考文献： 【2 】沈晓飞，王藕龙，段作哲花式纱线发展态势【j 】纺织导报，2 0 0 3 ( 2 ) ：6 1 - 6 2 ， 3 】周惠煜，曾保宁，刘树梅花式纱线开发与应用 m 】，北京，中国纺织出版社，2 0 0 0 【4 】葛仙红，赵俐花式纱线织物及其发展趋势【j 上海纺织科技，2 0 0 5 ，( 3 ) ：1 7 - 一1 9 5 】刘常威纺制竹节纱的简易途径【j 丁上海纺织科技，2 0 0 1 ( 4 ) ，第2 9 卷第2 期：2 6 】张风山等竹节纱的生产实践 j 】河南纺织科技，2 0 0 2 ( 3 ) ：3 0 - - 0 3 1 【7 】冯岑花式纱线的开发应用与发展状态 j 】苏州丝绸工学院院报，1 9 ( 5 ) ：5 1 5 5 【8 】葛仙红，赵俐花式纱线织物及其发展趋势叨上海纺织科技，2 0 0 5 ，( 3 ) ：1 7 - 1 9 9 】刘桂阳，张增强竹节纱的生产方法阴纺织导报，2 0 0 5 ( 9 ) ：6 4 6 7 【l o 】周惠煜，张再勉改造传统纺纱设备生产花式纱线 j 】纺织导报，2 0 0 2 ( 1 ) ：4 4 - 4 8 【l l 】范光棕，张旭强，王洁国产棉纺设备纺制竹节纱的生产实践仞上海纺织科技，2 0 0 0 ( 2 ) 第1 期：1 7 - 1 8 【1 2 】赵银珍转杯纺纱机纺制竹节纱的实践【j 】棉纺织技术，第2 9 卷第9 期2 0 0 1 ( 9 ) ：5 5 7 一- 5 5 8 【1 3 】汪军，黄秀宝转杯纺纺制竹节纱的工艺研究 j 】棉纺织技术，第2 9 卷第5 期，2 0 0 1 ( 5 ) ：2 7 8 - - 2 8 1 【1 4 】薛元纺纱加工技术新进展及产品开发 j 】纺织导报，2 0 0 5 ( 6 ) ：7 0 7 4 【1 5 】俞瑞图，安晋铮，康沛然编译花式纱线 m 】北京：纺织工业出版社 【1 6 】b a t c hh w b o h y a g m e t h o da n da p p a r a t u sf o rp r o d u c i n gs l u b b yy a r n 嗍i n s t i t u t eo f t e x t i l et e c h n o l o g y 1 9 7 8 1 7 】d r u m m o n d w w m e t h o do f t r e a t i n gt e x t i l ey a m m i n s t i t u t eo f t e x t i l et e c h n o l o g y 1 9 8 1 【18 】w i n g k a yy u n g e n g i n e e r i n go f f a n c yy a mp r o d u c t i o n m 1 9 8 4 3 6 - 0 3 9 1 9 】陶海滨竹节纱的生产实践【j 】天津纺织科技，第4 2 卷第2 期：3 2 - 3 3 【2 0 】刘文松仿麻竹节织物开发田山东纺织科技，2 0 0 1 ( 4 ) ：7 8 2 l 】黄淑韵，支永金，宋爱华氨纶包芯竹节纱的开发实践 刀山东纺织科技，2 0 0 2 ，( 6 ) ： 【2 2 】潘六丰改性涤粘仿毛竹节纱线的研制叨棉纺织技术，第3 0 卷第1 2 期2 0 0 2 ( 1 2 ) ： 7 1 3 - 7 1 5 研究 探索产生捻回传递的原因。 第一节纺纱仪器及原理介绍 本实验采用东华大学与安徽泰和机械共同设计生产的t h 0 1 a 型细纱试验 机，该机器既可以纺普通纱，也可以纺竹节纱，包芯纱等。实验装置牵伸装置， 传动装置见图2 1 ，图2 - 2 所示。 图2 1 牵伸装置图 1 1 纺纱原理 图2 - 2 传动装置图 该装置采用由可编程控制器p l c 与电磁离合器配合，伺服电动机控制中后 罗拉变速的方法纺竹节纱，间歇变换细纱机的牵伸倍数以及时间，形成所需的粗 节。细纱机牵伸机构的前罗拉由本机的主电机通过中间介轮带动回转，而中后罗 拉则由伺服电机通过链轮和链条直接带动回转。当伺服电机正常运转时，中后罗 拉也以恒速运转；当伺服电机增速时，带动中后罗拉的速度增加，使牵伸机构前 区的牵伸倍数增加而输出竹节，