（纺织工程专业论文）平行股线及其针织面料服用性能的探讨与研究.pdf

平行股线及其针织面料服用性能 的探讨与研究 摘要 织物的结构特点决定着织物的性能，而织物的结构特点又与纱线 的结构有关联，本文提出了一种新型的股线平行股线，并将其应用 于针织物，并根据纱线的结构特点的改变而引起的针织物的结构特点 改变的原理，论文以常规的性能参数为基础，分析运用平行股线编织 的针织物对其针织物服用性能的影响。 本文提出了将两根或两根以上的单纱平行排列在一起，经过气体 涡流喷嘴装置，利用气体涡流使纱线表面的毛羽将单纱包缠起来，可 形成平行股线。双股平行股线的横截面可以用跑道圆来模拟；三股平 行线的横截面可以用类三角形来模拟。 本论文里首先提出了由喷气纺机上试纺得到平行股线，然后分析 试纺的平行股线的性能，通过测试纱线的性能而得出试纺的平行股线 中所产生的问题，以及根据问题对平行股线进行改善，生产了新的喷 嘴以及通过组合喷嘴来生产平行股线，从而得到了包缠效果更好的更 理想的平行股线。改进后的平行股线被单纱表面的毛羽包缠效果更 好，单纱的排列方式更稳定。 然后将平行股线应用于针织物，分别对平行股线、传统股线以及 利用两根单纱进行工艺参数调试与上机编织，对所得到的针织面料进 行比较分析，然后再比较不同的纤维的平行股线织出的针织面料与传 统股线以及利用两根单纱所织出的针织面料对其服用性能的影响。并 最终得出了平行股线织物较之传统股线织物具有织物更紧密，厚度更 大，表面纹理更清晰，较之常规的双纱汗布具有顶破强力高，布面清 晰，硬挺等优点。 本论文从分析针织物的基本结构、研究影响针织物产品性能的因 素入手，分析了由于纱线结构的改变引起的织物中单纱排列方式的变 化，从而引起的织物结构参数的变化，文中得到了平行股线针织物的 单纱成直立状态，从而得出平行股线织物的纱线截面为跑道圆形截 面，由于平行股线织物的纱线截面与传统股线织物纱线截面的不同， 所以应用平行股线编织成针织物的线圈长度要小于传统股线的线圈 长度，由于平行股线织物的两根单纱成直立的状态，所以平行股线织 物的厚度更大，由于平行股线织物的厚度的增大，又使得平行股线织 物的抗弯刚度要大，因而平行股线织物能够改善针织物的硬挺性。 总之，利用纱线毛羽的包缠可以形成平行股线，平行股线针织物 由于纱线结构的特殊性进而影响到织物的服用性能。 关键词：平行股线；毛羽；纱线截面；硬挺度 l l d i s c u s sa n dr e s e a r c ho ft h ep a r a l l e lp l i e d y a r na n dt h ew e a r i n gc h a r a c t e r i s t i c s o ft h ek n i t t e d f a b r i c sm a d eo f p a r a l l e lp l i e dy a r n a b s t r a c t t h ep r o p e r t i e so ft h ef a b r i ci sd e c i d e db yt h es t r u c t u r eo ft h ef a b r i c ，w h i l et h e s t r u c t u r eo ft h ef a b r i ch a s r e l a t i o n s h i pw i t ht h es t r u c t u r eo fy a m s i nt h i sd i s s e r t a t i o n ， an e wy a r n p a r a l l e lp l i e dy a mi sb r o u g h tf o r w a r da n da p p l i e di tt ot h ek n i t t e d - f a b r i c ， a n da c c o r d i n gt h et h e o r yt h a tt h ec h a n g eo ft h ey a r n s s t r u c t u r ec a na r i s et h ec h a n g eo f t h es t r u c t u r eo ft h ek n i t t e df a b r i c t h i sd i s s e r t a t i o nb a s e do nt h eg r o o v yp e r f o r m a n c e p a r a m e t e r , a n a l y s e d t h ei n f l u e n c e st h a tt h e w e a r i n g c h a r a c t e r i s t i c so ft h e k n i t t e d f a b r i cm a d eo ft h ep a r a l l e lp l i e dy a m i nt h i sd i s s e r t a t i o nw ea r r a n g e dt w oo rm o r ef i l a m e n t sp a r a l l e l e da n dm a d et h e m p a s st h r o u t had e v i c eo ft h eg a sv o r t e xm u z z l e b u n d l et h et w i n ew i t ht h es u r f a c eo f t h ef i l a m e n tt h r o u g ht h eg a sv o r t e x ，t h e nw ec a l lg e tt h ep a r a l l e lp l i e dy a r n t h e p a r a l l e lp l i e dy a mm a d eb yt w of i l a m e n t sc a nb es i m u l a t e db yac o u r s er o u n d ，a n d t h ep a r a l l e lp l i e dy a mm a d eb yt h r e ef i l a m e n t sc a nb es i m u l a t e db yaf i g u r es i m i l a ra s at r i a n g l e i n t h i sd i s s e r t a t i o n ，w ea n a l y s e dt h ep r o p e r t i e so ft h ep a r a l l e lp l i e dy a r nt h a tw a s f i r s ts p i n n e do nt h ea i r - j e ts p i n n i n gf r a m e a c c o r d i n gt ot h ep r o b l e m so ft h es p i n n e d p a r a l l e lp l i e dy a mt h r o u g ht h et e s to ft h ey a r n sa n dt h ei m p r o v e m e n t st ot h e s e p r o b l e m s ，w ep r o d u c e dn e wm u z z l e ，a n du s e df i tt o g e t h e rm u z z l et op r o d u c ep a r a l l e l p l i e dy a m ，a n dt h e ng o tt h ei m p r o v e dp a r a l l e lp l i e dy a m t h en e wp a r a l l e lp l i e dy a m c a nb et w i n n e db e t t e rb yt h ef i l o p l u m ef r o mt h ea p p e a r a n c eo ft h ef i l a m e n t s t h e p o s i t i o no ft h ef i l a m e n t sa r em o r es t e a d y i i i w ea p p l i e dt h ep a r a l l e lp l i e dy a mt ot h ek n i t t e df a b r i c ，a n du s e dt e c h n i c a l p a r a m e t e rd e b u g g i n ga n dw e a v i n go nt h em a c h i n e dt ok n i t t e dt h ep a r a l l e lp l i e dy a m ， t w of i l a m e n t sa n dt w i s t e dy a m sr e s p e c t i v e l ya n dt h e na n a l y s e dt h ep a r a l l e lp l i e dy a m w eg o t t h i sa r t i c l ec o m p a r e dt h ek n i t t e d - f a b r i c sm a d eo fp a r a l l e lp l i e dy a mw i t ht h e n o r m a ld o u b l ey a mf e e d i n gf a b r i c so ft h es a m es p e c i f i c a t i o n sa n dt h ek n i t t e df a b r i c m a d eo ft h et w i s t e dy a m t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ek n i t t e d f a b r i c sm a d eo fp a r a l l e l p l i e dy a mw e r em o r es t r o n gi nb u r s t i n g ，b e t t e ri nt e x t u r ef e a t u r ea n ds t i f f n e s st h a n t h ew i t ht h en o r m a ld o u b l ey a mf e e d i n gf a b r i c s t h er e s u l t sa l s os h o w e dt h a tt h e k n i t t e d - f a b r i c sm a d eo fp a r a l l e lp l i e dy a ma r em o r et i g h ta n dt h i c ka n dt h et e x t u r e f e a t u r ea r em o r ei nf o c u st h a nt h ek n i t t e d f a b r i c sm a d eo ft h et w i s t e dy a m s t h i sd i s s e r t a t i o ns t a r t e dw i t ha n a l y s i n gt h eb a s i cs t r u c t u r e so ft h ek n i t t e df a b r i c c o n f i g u r a t i o na n dw o r k e do v e rt h ef a c t o ra f f e c to nt h ek n i t t e df a b r i c i ta n a l y s e dt h e c h a n g eo ft h ef a b r i c sp a r a m e t e rc a u s e db yt h ea l t e ro ft h ey a m ss t r u c t u r e t h i s d i s s e r t a t i o ng o tc o n c l u s i o nt h a tt h ef i l a m e n t si nt h ek n i t t e df a b r i cm a d eo ft h ep a r a l l e l p l i e dy a r nw e r ee r e c t i v e t h i sd i s s e r t a t i o na l s og o tac o n c l u s i o nt h a tt h es e c t i o no ft h e y a mi nt h ek n i t t e df a b r i cm a d eo ft h ep a r a l l e lp l i e dy a m l i k eas h a p eo fac o u r s e r o u n d t h eb e n d i n gr i g i d i t yi si n c r e s c e n tb e c a u s eo ft h ea c c r e t i o no ft h et h i c k n e s sf o r t h ek n i t t e df a b r i cm a d eo ft h ep a r a l l e lp l i e dy a m s ot h ek n i t t e df a b r i cm a d eo ft h e p a r a l l e lp l i e dy a mw e r em o r es t r o n gi ns t i f f n e s s i naw o r d ，t h ep a r a l l e lp l i e dy a mc a nc o m ei n t ob e i n gb yt h et w i n eo ft h e f i l o p l u m e t h ew e a r i n g c h a r a c t e r i s t i c so ft h ek n i t t e df a b r i cm a d eo ft h ep a r a l l e lp l i e d y a ma l t e r e db e c a u s eo ft h es p e c i f i co ft h es t r u c t u r eo ft h ey a m s w r i t t e nb y ：h a nw e 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 ：g uz h a o w e n k e yw o r d s ：p a r a l l e lp l i e dy a m ；f i l o p l u m e ；y a m ss e c t i o n ；s t i f f n e s s i v 东华大学学位论文原创性声明 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：章韦伟 日期：2 d d7 年j2 月2 j 日 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。 保密口，在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： 毒南1 南 日期：2 0 07 年| 2 月西f l 东华大学2 0 0 5 级硕士论文 第一章绪论 1 1 针织服装的发展现状 第一章绪论 针织业是纺织工业的重要组成部分，针织是利用织针把各种原料和品种的纱 线构成线圈、再经串套连接成针织物的工艺过程。针织物质地松软，有良好的抗 皱性与透气性，并有较大的延伸性与弹性，穿着舒适。针织产品除供服用和装饰 用外，还可用于工农业以及医疗卫生和国防等领域。中国针织业呈现出了较快的 发展速度，针织技术和相关设备向高效、节能、环保及电子控制方向发展，针织 产品呈现多元化、高档化和功能化的发展趋势。 2 0 0 1 2 0 0 5 年中国大型零售商场针织品类销售年均增长幅度为1 5 8 ，高于 纺织品类销售增长幅度2 2 个百分点。2 0 0 5 年中国针织行业规模以上企业完成 工业总产值占纺织工业1 0 2 3 ，比2 0 0 0 年提高3 5 7 个百分点；实现销售收入 占纺织工业1 0 5 5 ，比2 0 0 0 年提高4 0 2 个百分点。 2 0 0 6 年规模以上服装企业累计完成服装总产量1 7 0 0 2 亿件，同比增长 1 l 。9 ，其中针织服装8 8 6 4 亿件，同比增长儿。2 ；梭织服装8 0 9 6 亿件，同 比增长1 2 5 。针织服装行业以中小企业为主体，国家统计局规模以上服装企业 不能完全体现全行业生产完成情况，产量数字大约仅为全行业总产量3 0 左右。 在国际市场，中国中、低档针织品凭借质优价廉的竞争优势，出口量不断 增长，年均增长速度超过了2 0 ，并形成了以中国香港、日本、欧盟和美国等代 表的几大出口区域。但在进出口方面，针织业也面临纺织工业所遇到的国际贸易 摩擦、人民币升值的压力等问题，同时在国际市场上，中国针织品主要是以来样 来料加工、o e m 等形式进入国际市场的，出口产品的档次低，使中国针织产品难 以获得高附加值。中国针织业要想进一步加快在国际市场的发展步伐，必须要走 多元化的发展道路，加大科研投入，加快产业升级，加大产品结构的调整，并在 品牌、质量、特色等方面重力出击。 由于纺织业对劳动力依赖性很大，使得中国的低工资成本占有明显优势， 再加上中国巨大的市场份额和成熟的技术配套，未来全球针织业将会大部分集中 在中国发展，而作为纺织、成衣业的中上游产业，随着海外先进技术的不断引入， 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 针织业正加快实现产业升级，并形成区域性针织基地。总体上来讲针织业的发展 前景良好m 。 1 2 我国新型针织产品的发展现状 新型针织主要包括新型原料在针织工业中的应用，新型针织设备，新型针织 产品的开发以及新型生产工艺的采用。 新原料的应用一直是针织工业发展的一个很重要的推动力，与针织产品的 结构相比，新型针织原料所带来的针织产品的变化更大。 在西方，人们认为服装的变化实质是面料的变化，每一次时装发布，实质 是新面料问世的宣言。随着生活质量的提高，人们对服装面料的要求也越来越高， 己从传统的“品种质量 向功能、风格、性能等时尚转移。为了取悦消费者，国 内许多服装企业也干方百计寻找有特色的面料。 纬编针织产品是各类服装的首选组织，目前我国的纬编针织产品与国外先 进水平相比尚有不小差距，其中表现在： ( 1 ) 、原料的品种与规格较少，特别是新型化学纤维应用得较少，因此最终 产品的档次与附加值不高： ( 2 ) 、服用产品的科技含量不够高，舒适性、功能性和防护性服装较少： ( 3 ) 、产业用针织物无论是品种还是数量都较少，有些甚至还是空白口1 。 1 3 针织用纱的特点和质量要求 针织分经编、纬编二大类，从编织角度讲，要求纱支柔软、光洁，捻度适当 均匀，有一定的强度及断裂伸长率，条干均匀，细节要少。因为针织物组织比较 松弛，纱与纱之间空隙较多，原纱条干不匀直接影响织物外观，细节危害更大。 飞花要少脚。 在针织机上形成针织物的过程中，纱线要受到复杂的机械作用，如拉伸、弯 曲、扭转、摩擦等。为保证生产的正常进行以及产品的质量，针织用纱应满足以 下要求： ( 1 ) 、纱线应具有一定的强度和延伸性 纱线的强度是针织用纱的重要品质指标。由于纱线在准备和织造过程中经受 2 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 一定的张力和反复的载荷作用，因此，针织用纱必须具有一定的强度。此外，纱 线在编织成圈过程中，还要受到弯曲和扭转变形，因此还要求针织用纱具有一定 的延伸性，以便于编织过程中弯曲成圈，并减少纱线断头。 ( 2 ) 、纱线应具有良好的柔软性 针织用纱的柔软性比机织用纱要求高。因为柔软的纱线易于弯曲和扭转，并 使针织物中的线圈结构均匀、外观清晰美观，同时还可减少织造过程中纱线的断 头以及对成圈机件的损伤。 ( 3 ) 、纱线应具有一定的捻度 一般来说，针织用纱的捻度比机织用纱要低。若捻度过大，纱线的柔软性就 差，织造时不易被弯曲、扭转，还容易产生扭结，造成织疵，使织针受到损伤； 此外，捻度过大的纱线会影响针织物的弹性，并使线圈产生歪斜。但针织用纱的 捻度也不能过低，否则会影响其强度，增加织造时的断头，且纱线膨松，使织物 容易起毛起球，降低针织物的服用性能。因此，正确地选择捻度是合理选用纱线 的一项重要途径。针织物的用途不同，捻度要求也有所区别h 1 。 汗布要求滑爽、紧密、表面光洁、纹路清晰，纱的捻度要大些，可接近同线 密度机织用经纱标准。外衣用纱线捻度应取大些，以增强挺括性、改善起毛起球 现象。棉毛布、弹力布要求手感柔软，富有弹性，纱的捻度应稍低些，一般采用 同线密度机织用纬纱捻度的下偏差。起绒针织物用纱，为便于拉绒，且使绒头厚 薄均匀，捻度要求更小一些。 ( 4 ) 、纱线的线密度要均匀、纱疵少 纱线线密度均匀性即纱线条干的均匀性，是针织用纱的一个重要品质指标。 条干均匀的纱线有利于针织加工和保证织物质量，使线圈结构均匀，布面清晰。 如纱上有粗节，则编织就不能顺利通过，造成纱线断头或损伤机件，而且在布面 上容易形成“横条 、“云斑 ，降低针织物品质；如纱上有细节，则在此处强 度不足，容易断头，影响织物的质量和降低机器生产率。因为针织机上有多路成 圈系统同时进纱成圈，所以不仅要求每路纱线粗细均匀，而且各路之间纱线的粗 细差异也要严格控制，否则会在布面上形成横条纹，阴影等疵病，降低织物质量。 ( 5 ) 、纱线应具有良好的吸湿性 纱线在空气中吸收水分的能力称为吸湿性。各种纤维的吸湿能力有很大差 3 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 异，且吸湿量的大小随空气的温湿度不同而不同。用于针织生产的纱线，应具有 一定的吸湿性。在同样相对湿度的条件下，吸湿性好的纱线，除了其导电性能较 好以外，同时也有利于纱线捻回的稳定和延伸性的提高，从而使纱线具有良好的 编织性能。 ( 6 ) 、纱线要具有良好的光洁度和较小的摩擦系数 针织用纱应尽可能没有杂质和油渍等，而且应很光滑。不光滑的纱线，对机 件的摩损厉害，容易损伤机件，且车间里飞花多，既影响工人身体健康，又影响 针织机的生产率和织物的品质喳1 。 此外，在针织加工过程中，纱线要与多种机件摩擦接触，作相对滑动，使纱 线受到一定的阻力，从而产生纱线张力。因此，表面粗糙的纱线或摩擦系数过大 的纱线在经过成圈机件时会产生较高的纱线张力，影响纱线张力的均匀性，从而 造成线圈结构的不匀。为了减少纱线的摩擦系数，可对纱线表面惊醒抗静电剂和 润滑油剂或蜡质的处理嘲。 1 4 纱线捻度及毛羽对针织物的部分消极影响 经过上一节的分析知针织物用纱要求纱线应具有一定的捻度而捻度又不能 太高，因为纱线的捻度同样也带来负面影响h 1 。 纱线毛羽是指暴露在纱线体外的纤维端，主要是由于纺纱时没有很好的控制 纤维的运动，使伸出纱体表面的部分纤维呈圆弧形或其他形状露出纱体表面。毛 羽是衡量纱线质量的重要指标之一，它不仅影响纱线本身的外观、手感和性能， 而且影响后工序加工阳1 。 1 4 1 线圈歪斜 在生产中发现，不论用圆机还是横机凹1 所织的纬平针织物，都会发生线圈纵 向纹路歪斜，在织机上，由于张力的作用，不会出现线圈歪斜，但将针织物至于 自由状态时，就会出现歪斜，针织物洗涤后，线圈歪斜更加严重，这种线圈歪斜 直接影响针织物的外观与服用性能。针织坯布的纬斜和纵向歪斜常常困扰着很多 企业，在短纤维纺纱中，纤维是靠捻度抱合来形成纱线的。由于加捻使纱线变形， 纱线就产生了一个与捻度方向相反的内应力即扭应力，纱线的这种扭应力力图使 纱线变形，织物表面线圈纵行倾斜，使筒状坯布发生扭曲来达到这种扭应力的释 4 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 放n 们。用不同捻度的纱线编织单面织物，产生纵斜程度不同，捻度越大，纵斜也 越大。由于纵斜是由加捻纱线的内应力引起的，要控制和消除纵斜就必须设法松 弛、消除和抵消纱线的内应力。纱线捻度是织物产生纵斜的主要原因，因此在纱 线强度允许条件下，尽可能选购弱捻纱，但这只能减少纵斜程度而不能消除之。 纬斜又称斜度，纬斜的产生主要是由于纱线捻度的不稳定，编织成线圈的纱 线力图解捻，引起线圈的歪斜，若采用z 捻纱，则在织物表面形成自左下向右上 的纹路歪斜：采用s 捻时，线圈的歪斜方向与z 捻相反。 无论纬斜还是纵斜都将引起织物表面丝缕不正，如纹路歪斜，即针织物线圈 纵行和横列呈现不垂直外观，使服装产生扭曲变形，从而影响产品的外观和使用。 线圈的歪斜性原因之一是由于纱线捻度不稳定所引起的。纱线力图解捻，引 起线圈歪斜。 因而，线圈的歪斜性是由于纱线捻度不稳定所引起的。据前人研究过的，适 当增加针织物的密度，可以减少线圈的歪斜，但效果还不够显著，而如果加入反 向捻的纱混织，那么改善效果就非常明显。在歪斜性严重的情况下，可考虑选用 支数相同、捻向相反的两根单纱进行编织，当然每根纱的细度应根据机号而定， 这样效果将会更佳n u 。 纱线捻度是对单面针织物织物的纵斜的影响的主要原因之一： ( 1 ) 、纵斜是由加捻纱线的内应力引起的。 ( 2 ) 、纵斜发生在单面纬编织物上，纱线的捻度越大，产生的扭应力也越大， 织物上的纵斜程度也就越大。 ( 3 ) 、纱线的捻向不同，产生的纵斜方向也不同。 1 4 2 织物光泽 人们在用眼睛观察织物时，视觉方面主要涉及光泽是否柔和悦目。织物光泽 是指织物在一定的背景与光照条件下，织物表面的光亮度以及与各方向的光亮度 分布的对比关系和色散关系的综合表现，它与织物表面的反射光以及反射光光强 分布有密切联系，织物的光泽感是指在一定的环境条件下，织物表面的光泽信息 对人的视觉细胞产生刺激，在人脑中形成的关于织物光泽的判断，使人对织物光 泽信息的感觉和知觉n 羽。织物光泽是评价织物外观质量的一项重要内容。 纱线的捻度、捻向和表面毛羽都会对织物光泽带来影响。纱线加捻会使纱线 5 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 中的纤维倾斜、弯曲，从而改变纤维的反射光分布，使得织物表面的漫反射光 增多，使其光泽减弱。 纱线在纺织过程中，会有许多纤维的端头露出纱线的表面，形成毛羽，这 些毛羽的排列是无规律的，会使漫反射光增强，从而使织物的光泽减弱。 因此本课题就本着减小纱线捻度及毛羽给纱线带来的负面影响而生产一种 新型股线，而没有捻度的纱线在以前是有人研究过的。 1 5 新型纱线无捻纱及平行纱应用于针织物 1 5 1 无捻纱的应用 无捻纱是不用加捻，用黏合剂将纤维聚合在一起，形成纱条。国外上世纪7 0 年代就出现了无捻纱，但是由于技术上的一些原因，一直没有得到迅速发展，但 是无捻纱织物的蓬松、柔软、光泽柔和等特性，受到了市场的欢迎。近两年这种 无捻纱开始在针织物中应用，由于它具有不同于传统纱线的优良特性，正越来越 受到业内人士的重视。目前有三种途径可以生产无捻纱n 铂： ( 1 ) 粘合法 利用粘合剂，借假捻作用，将纤维紧密结合在一起而获得强力。纤维的粘附 混合，可以是直接混合，也可以是并条时混合。在并条机上进行粘附纤维混合后 的纱线，经烘干后可直接供给无捻精纺机n 司。 ( 2 ) 柔性包缠法 用生产包缠纱的方法生产无捻纱。因为包缠纱是利用空芯锭子纺制成纱的， 其纱芯无捻，呈平行状，外缠单股或多股长丝。如果以毛、棉或其他纤维为芯， 由可溶性聚乙烯( 水溶性维纶) 做缠绕纱，形成的纱编织后经整理将外包长丝融 解，就可以得到无捻的纱芯所形成的织物。此织物格外柔软，透气性好、舒适性 强，一般做灯芯绒、天鹅绒、针织服装或全棉毛巾等n 引。 ( 3 ) 股线退捻法 通过棉纤维细纱和水溶性维纶细纱在细度、捻回和捻向都相同的情况下，合 股后逆向加相同的捻回数( 及单纱退捻过程) 纺得的纱，经退维工艺处理过后得 到无捻纱。 无捻纱有六个方面可以影响针织物的性能n 力： 6 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 ( 1 ) 、对纬编织物纬斜的影响：纱捻度的捻向与针织机转向配合得当，可消 除或降低纬斜，采用无捻纱后，纬斜会有增加，必须加大后整理中的整纬力度。 ( 2 ) 、对导湿针织物性能的影响：如棉盖丙单面针织物的外层改用无捻纱后， 其纱的毛细管当量半径增加，水份由内层向外层流动的附加压力差减小导致导湿 性下降。 ( 3 ) 、对针织物体积质量的影响：在一定范围内，纱线的体积质量随其捻系 数的增加而增加，在超过一定范围，这影响将减小。无捻纱的体积质量比同类有 捻纱小，有利减轻织物的质量，无捻纱在织物中呈戴状或扁平关，增加了织物的 蓬松感和覆盖系数，织物内空气含量增多，提高了织物的保暖性，特别适合生产 绒织物。 ( 4 ) 、对针织物光泽和手感的影响：针织物光泽手感取决织物的组织结构和 用的纱线性质，纱线的手感取决织物的组织结构和纱线性质，纱线的手感、光泽 取决其表层纤维对纱轴的倾斜程度，如果与纱轴平行光泽好，手感软。无捻纱针 织物其光泽、手感可与经双丝( 光) 双烧( 毛) 处理的棉针织物相媲美。 ( 5 ) 、对针织物耐平磨性能的影响：织物的耐磨性取决于其组织结构和纱线 的耐磨性，纱线的耐磨性又取决于其的结构和组成纤维的耐磨性。无捻纱织物蓬 松，平磨时支持面大，纱线中同时抗磨擦的纤维多，因此，抗平磨性比同类有捻 纱织物提高2 倍多。 ( 6 ) 、对其它性能的影响：无捻纱纤维间的压力小，空隙大，空气流动受到 的阻力小，因此其织物透气性好。由于纤维间空隙大，染时有利染液进入而提高 上染率。 虽然无捻纱满足了织物蓬松、光泽柔和等各方面的要求，也不会产生纵斜 现象，但是由于它的生产需要粘合剂或者要融解长丝，对环境不可避免地要产生 污染n 8 3 。 1 5 2 平行纱的应用 2 0 世纪7 0 年代也有过平行纱的概念，由国外研究开发的一种新型的纺纱工 艺，又取名为包复纺。后又将其纺纱过程命名为平行纺纱系统，把生产出来的纱 定名为平行纱，简称p l 纱。平行纱的结构不同于环锭纱和气流纱，它是由化纤 长效包绕在短纤维束外表而纺成的一种纱线。作为纱芯的短纤维，呈平行排列， 7 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第一章绪论 不施加捻度，长丝以螺旋状包绕在短纤维束的外表面，将短纤维束捆束在一起而 成纱。包绕在短纤维束周围的长丝对短纤维施加的径向压力，促使短纤维之间产 生必要的摩擦力，从而使平行纱具有相应的强力n 们。 平行纱因其结构不同可分为普通平行纱和结构平行纱两种类型：普通平行纱 的纱芯纤维呈平行排列，不施加捻度，长丝在短纤维外而作螺旋状包绕，包绕长 丝嵌入短纤维束的程度较浅：而结构平行纱则是由普通平行纱转化而成的，结构 效应主要是从蒸纱和染色过程中产生的，它是利用纺制用的平行纱长丝和短纤维 两种成份不同的缩率，进行包绕纺成普通平行纱，再将普通平行纱进行蒸纱处理， 长丝与短纤维相比，长丝产生了较大的缩率。这样，长丝嵌入短纤维束的程度较 深，促使短纤维束向纱的轴心线形成屈血，形成螺旋形或珍珠状的外观，纱的截 面得到最大的增容，这种纱就被称为结构平行纱乜。 利用平行纱加工织物的特点是：织物表而覆盖性好、布面濡润丰满、每单位 织物面积的用纱量要比用其它纱的用量少，织物重量轻，织物外观均匀，针织物 和经编织物利用平行纱加工的针织物针迹清晰、手感柔软，用捻线编织可省去捻 线工序，可降低生产成本啪】。 平行纱虽然在结构上有许多独特之处，在技术上有许多优点，但它适纺纱的 支数范围限定在中粗支纱的范围，产品适应较狭窄，因此本文提出了一种新型的 股线平行股线。 1 6 平行股线的提出 为了能更好地消除针织用纱中的捻度带来的负面影响，以及减少纱线的毛羽 本课题提出了一种新型的纱线平行股线。 平行股线是由两根或者两根以上的单纱平行排列在一起，经过气体涡流装 置，使纱线上的毛羽在气体涡流作用下将单纱包缠起来，形成股线。 相对于传统股线，平行股线没有或很少捻度，因此期望编织成的针织物不 会有歪斜，面料和成衣更稳定，另外平行股线利用了纱线的毛羽，也期望编织成 的针织物的表面纹理能够更清晰。 从平行股线的单纱结构来看，双股线的排列是扁平的，因此可以显得比较厚 实，三股线的排列是类三角形，跟传统股线的圆形不同，并且股线上纤维的排列 8 东华大学2 0 0 5 级硕士论文 第一章绪论 方向也不同，其织物表面的光泽与传统织物有差异，因此使用平行股线编织成的 针织物面料与传统股线编织的针织物面料风格会有所不同。 9 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第二章平行股线的纺制 第二章平行股线的纺制 织物性能与其纱线的结构关系密切，通过改变纱线的结构可以改善织物的性 能。根据产品的最终用途合理选择纱线结构及其工艺参数，以使原材料得到最佳 利用是非常重要的。如果将纤维品种、纺纱方法巧妙结合，就可以获得多种外观 形态各异、性能不同的新型纱线。设计生产各种新型纱线是开发新产品的重要途 径之一。本论文从纱线结构这一层面着手，提出平行股线的概念。 在针织过程中，时常采用二根或多根单纱同时喂纱的编织方法，以形成较为 密实的针织物。但由于各单纱在织物中形成随机排列，如在三股单纱同时喂纱时， 单纱在织物中的排列有时呈类三角形排列，有时呈一字形排列；即使是双股单纱 喂入，两根单纱在织物平面内的相对位置也随机变动。在此情况下，针织物缺乏 应有的硬挺度，且表面纹理不够清晰，影响了织物外观。为了增强多股喂纱针织 物的表面纹理，提高其硬挺度，设想使双股或多股单纱在织物中的排列方式得以 固定，故提出平行股线的概念。 将两根或两根以上的单纱平行排列在一起，经过气体涡流喷嘴装置，利用气 体涡流使纱线表面的毛羽将单纱包缠起来，可形成平行股线。课题中纺制的平行 股线具有以下特点： 1 、平行股线利用了单纱表面的毛羽将两股或两股以上的单纱包缠起来，因 此在外观上观察，股线的长毛羽明显减少； 2 、相比于传统股线，平行股线没有明显的捻度： 3 、与随机的多根单纱喂纱相比，平行股线中的单纱的排列方式较为稳定。 2 1 平行股线的可行性机理研究 双股平行线和三股平行线的排列模型如图2 - 1 所示。在气体涡流的作用下， 平行股线中的单纱排列方式通过毛羽的包缠得以固定。从平行股线的纱线排列结 构来看，双股平行线的排列是扁平的，其横截面可以用跑道圆来模拟；三股平行 线，由于气体涡流在单纱排列成类三角形的时候受到的阻力最小，因此，其固定 后的横截面可以用类三角形来模拟。 1 0 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第二章平行股线的纺制 1 纱线2 包缠毛羽 图2 - 1 平行股线毛羽包缠示意图 以单纱细度为9 7 r e x 的环锭棉纱为例，单纱直径公式： d = o 。3 5 6 8 等( m m ) ，m = 詈，万为纱线密度，取万= 。9 。，计算得 d = o 1 1 7 ( i 姗) 。 根据图2 1 所示的平行股线的毛羽包缠状况可求得：将双股单纱包缠一周所 需要的毛羽长度为：乞= ( 7 r + 2 ) d = 5 1 4 o 11 7 = 0 6 0 1 ( m m ) ；将三股单纱包缠一 周所需要的毛羽长度为：厶= ( 7 r + 3 ) d = 6 1 4 o 1 1 7 = 0 7 1 8 ( m m ) 。环锭棉纱的表 面毛羽状态是纺制平行股线的先决条件。 2 1 1 纱线毛羽 纱线毛羽是影响纱线外观和风格的一个重要品质指标。纱线毛羽的状态直接 影响到织造效率、布面风格和染色效果，因而减少纱线的毛羽是开发高档纺织产 品的重要途径之一。 本课题考虑将环锭纺单纱的毛羽加以利用，纺制平行股线。 a ) 试验仪器：y g l 7 2 型光电投影计数式纱线毛羽测试仪 b ) 试验原理：利用光电原理，当纱线连续通过检测区时，凡大于设定长度 的毛羽会相应地遮挡投影光束，使光电感应器产生信号从而计数。仪器测试的是 一个侧面的毛羽数，但它与纱线实际存在的毛羽数是成正比的。测试结果用毛羽 指数，即单位长度纱线内，单侧面上伸长长度超过某设定长度的毛羽累计数来表 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第二章平行股线的纺制 刁0 c ) 试验参数：速度3 0 m m i n ，测试次数1 管1 0 次，片断长度l o m 。 d ) 试验条件：温度2 0 2 ，相对湿度6 5 3 ，测试前试样在该温度调湿 7 2 h 。 e ) 试验步骤：接通主机与打印机电源，预热2 0 m i n ，接着在待机状态下进行 参数设置，包括毛羽长度、片段长度、测试速度、试验次数、纱线品种、打印设 置等，然后进入毛羽测试，在测试过程中，打印机可根据打印设置输出测试结果 经测定，3 6 4 r e x 棉，1 8 2 t e x 棉和1 4 6 t e x 棉传统环锭纺单纱的毛羽指数如 表2 1 所示： 表2 - i 环锭纱毛羽指数数据表 汰 3 6 4 t e x1 8 2 t e x1 4 6 t e x 毛羽长度 i m1 7 7 11 4 0 91 3 3 8 2 聊4 9 03 5 43 3 6 3 m1 5 01 0 89 8 4 m m4 83 83 9 5 r a m1 31 41 3 6 m35 44 7 ml1 81 3 8 m mo0 6o 2 9 m moo 20 1 毛羽指数2 4 7 6 1 9 3 11 8 2 9 6 由表中可知，对于常规环锭纺棉纱的毛羽，通常单根常规环锭纺棉纱的i m m 以上毛羽指数达1 8 0 以上。因此，在理想状态下，用长毛羽将三根棉单纱包缠固 定是可行的。 2 2 平行股线的试纺与纱线测试 气体涡流在纺织生产中应用较多，考虑到喷气纺纱机上的涡流喷嘴能产生稳 定的涡流，也能调节气压的大小，且有两个喷嘴，气流方向相反，纱道、喷孔大 1 2 东华大学2 0 0 5 级硕士论文第二章平行股线的纺制 小适中等条件，都符合平行股线实验理想条件下的喷嘴条件，因此想到首先在喷 气纺纱机上进行平行股线的试纺。 2 2 1 平行股线的试纺 实验设备：喷气纺纱机；型号：m u r a t aj e ts p i n n e r8 0 1 。 实验原料：纯涤纶7 4 r e x ( 8 0 s ) 环锭单纱( z 捻) ；纯涤纶9 5 t e x ( 6 2 s ) 环锭 单纱( s 捻) ；纯棉9 7 t e x ( 6 0 s ) 环锭单纱( z 捻) 。 实验参数： a ) 温湿度：温度2 5 ，相对湿度4 0 ； b ) 纺纱速度：1 6 5 m m i m c ) 喂入输出比：1 ； d ) 喷嘴压力：第一喷嘴喷气压力为2 k g c 秆，第二喷嘴气体压力为3 蚝c m 2 。 工艺路线：去掉牵伸装置的上压罗拉，将两根相同环锭纱从纺机后面引入， 依次经过喇叭口导纱器、集棉器、喷嘴、牵伸罗拉、清纱器，最后卷绕。 纺制过程中，环锭单纱在前罗拉和引纱罗拉的握持下，中间受到喷嘴系统的 空气涡流作用。在前罗拉与引纱罗拉之间，配置双喷嘴加捻器，两个喷嘴的气流 方向相反，而且第二喷嘴2 的涡流强度要大于第一喷嘴l 。第- a n 捻喷嘴的主 要作用：一是产生高速反向回转的气圈，控制前罗拉处须条的捻度，在前罗拉钳 口处形成弱捻区，以利于外缘纤维的扩散和分离；二是使头端自由纤维在第一喷 嘴管道中形成与纱芯捻向相反的初始包缠；三是产生一定的负压，以利于引纱。 第二加捻喷嘴的作用是对纱条段的纱条起积极的假捻作用，使整根须条上呈现同 向捻，在须条逐步退捻时获得包缠真捻。 环锭纱的毛羽因受到罗拉、胶辊的摩擦及周围气流的作用而偏离纱芯成自由 状态。这些毛羽一旦受喷嘴的负压作用被吸入加捻器后，便在喷嘴中的气流控制 下绕数根单纱作初始包缠，使毛羽与数根单纱结合为一个整体，形成了纱芯环锭 单纱基本平行，表面包缠有毛羽的平行股线。 2 2 2 平行股线外观 纱线结构包括很多内容，外观形态结构是影响织物表观机理的重要因素。纺 纱工艺不同，所制纱线的外观形态差异很大。纱线的外观形态结构将直接影响织 物的手感、蓬松厚实性、保暖性、冷暖感、织物表面性能和织物的光泽等。 1 3 末华大学2 0 0 5 级颈士论文第二章平行殷线的纺制 图22 为实验试纺制得的纯棉9 7 t e x 平行股线，环锭纱单纱以及传统股线的 照片；图2 3 为平行股线及平行股线两根单纱分离时的照片： 图2 2 双股平行股线、单纱、传统殷线 平行股线平行股线单纱分离时 图23 平行股线b 平行股线单纱分离 2 2 3 平行股线的捻度 观察照片可以看出，经喷气纺纱机试纺的平行股线，虽然没有加捻，短片断 内基本没有捻度，但长片断来看，平行股线还是有微弱的捻度。结果显示，s 捻 单纱纺出的，f 行股线具有微弱的s 捻，z 捻单纱纺h 的平行股线具有微弱的z 捻。 这是因为，当同捻度的单纱平行排列，由于退捻力矩的影响，两根单纱会相互卷 绕，形成同单纱一样的微弱捻度。如要使得平行股线几乎没有捻度，应采用捻向 相反、捻度相同的单纱进行试纺。 2 2 4 平行股线的毛羽 观察照片还可以看出，纱线经过喷气涡流时，平行股线上的毛羽能将平行股 线包缠，但由于纱线上的毛羽排列没有规律，再加上毛羽的相互作用，一些毛羽 并不能很好地将股线包缠，而且包缠不够紧密。 2 2 5 平行股线的强力 a ) 测试材料：7 4 t e x 涤纶单纱、7 4 r e x 涤纶传统股线，74 t e x 涤纶平行股 线； 95 t e x 涤纶单纱，95 r e x 涤纶传统股线，95 r e x 涤纶平行股线；