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织造现场课 机织设备 准备篇 1 课程简介 织造设备 课程性质 专业认识实习课 课程内容 机织设备 准备工程 织造工程 课堂教学现场讲解 参考教材 机织学 朱苏康主编 中国纺织出版社 2008年 棉织设备 黄故主编 中国纺织出版社 1995年 2 自我介绍 姓名 傅宏俊职称 副教授单位 天津工业大学纺织工程系纺织学院6F 301电话 mail fuhongjun 3 第一节引言 织造设备 织造 manufactureoffabric 织物的制造过程的统称 织物 fabric 的现代定义 是纤维 fiber 纱线 yarnandthread 或纤维与纱线按照一定规律构成的片状 或展开后也成片状 集合物 织物的种类 按用途分类 服装用织物 clothingfabric 装饰用织物 furnishingfabric 产业用织物 industrialfabric 按结构和加工原理的不同 机织物 针织物 非织造布 其它结构织物 4 机织工艺过程 织造设备 5 机织工艺过程 织造设备 6 机织工艺过程 织造设备 经纱 纬纱 织造 络筒 整经 浆纱 穿经 并纱 捻线 络筒 络筒 定捻 卷纬 给湿 定捻 染整 纺纱 纺部 织部 染整 7 准备工程的任务和意义 织造设备 1 改变卷装形式 经纱在准备工程中 由单纱卷装 管纱 变成具有织物总经纱数的织轴卷装 纬纱在准备工程中 可不经改变直接用来织造 也可再经络筒 卷纬 定捻等工序后进行织造 2 改善纱线质量 经纱经准备工程后 其外观疵点得到适当清除 织造性能也得到提高 通常改善纱线质量的方法是进行清纱和给经纱上浆 准备工程是机织工程的前半部分 准备工程的优劣与织造工程能否顺利进行以及织物的质量都有密切关系 8 第二节络筒设备 一 络筒工序的任务 织造设备 络筒工序的任务 1 将容纱量小的管纱卷绕成密度适宜 成形良好 容纱量大得多的筒子纱 2 清除纱线上的疵点和杂质 9 二 络筒工艺过程 织造设备 10 织造设备 11 三 络筒机机构1 张力装置 织造设备 为了将纱线络成结构紧密 成形良好的筒子 就必须使纱线在络筒过程中具有一定的张力 而仅仅依靠纱线自管纱上退绕而产生的退绕张力和纱线在前进中与有关器件摩擦而产生的张力是不够的 还必须采用专门的张力装置对纱线施加附加张力才能实现 因此 张力装置在络筒工序中十分重要 张力装置的任务 给纱线以所需的附加张力 确保筒子的结构与成形 对张力装置的要求 张力装置应能使纱线具有均匀的张力 而不扩大纱线原有的张力波动幅度 装置要结构坚牢 不易积聚飞花杂质尘埃 工作面要求光滑耐磨 张力调节要简单准确 12 织造设备 圆盘式张力装置 基本原理 纱线通过两个相互挤压的平面 依靠摩擦力施加张力 纱线通过各张力装置后 其张力是累次增加的 因此称为累加法 优点 不扩大纱线张力的不均匀程度 缺点 当纱线的粗节或结头通过时会引起冲击跳动 产生动态附加张力 增大张力的波动幅度 络筒速度愈大 张力波动幅度也愈大 T0 初始张力T 纱线张力f 摩擦系数N 正压力 如果纱线通过多个这种形式的张力装置 则纱线最终张力可表示为 13 织造设备 曲面式张力装置 纱线通过各张力装置后 其张力是按一定倍数增加的 所以称为倍积法 缺点 扩大了纱线张力的不均匀程度 因此 现代高速络筒机上纱路都尽量设计成直线纱路 以尽量避免通过倍积法对纱线施加张力 梳齿式张力装置 当纱线在两页梳齿间通过时 绕过多根圆柱齿的弧面获得张力 所增加的张力大小 取决于弹簧的弹力以及纱线与梳齿间的摩擦系数和包角大小 优点 活动梳齿与固定梳齿夹角可随张力变化 因此具有一定的自动补偿功能 起到均匀纱线张力的作用 14 2 清纱装置 织造设备 清纱装置的作用 在络筒过程中清除纱线上的粗节 棉结和杂质等 以提高纱线质量 清纱装置的分类 包括机械式和电子式两类 机械式清纱器 优点 结构简单 成本低廉 调节使用方便 能清除部分较大粗节 飞花及杂质 缺点 对扁平状粗节及不严重的竹节纱容易漏过 清纱效率低 15 织造设备 电子清纱器 原理与组成 它通过对纱的粗细和长度两个指标进行检查而获得纱疵信息 再与设定值比较 超出标准则切断纱线 电子清纱器装置一般由检测机构 信号处理 放大比较 执行机构组成 优点 采用无接触检测 因而不损伤纱线 检测较准确 切断正确性和清除效率均大大提高 有利于提高织造生产率和织物质量 按检测方法不同 电子清纱器可分为光电式和电容式两种 16 3 打结与捻接装置 织造设备 接头 发生在换管或出现断头的时候 要络制一个重量为1 5kg的筒子 一般要完成20 40个接头 接头质量的好坏对后部工序生产效率影响极大 接头方式 打结 传统的接头方法 捻接 无结接头 17 织造设备 空气捻接器 机械捻接器 捻接质量好 明显优于空气捻接 捻接处纱线条干均匀 光滑 强力高 缺点是使用范围比较狭窄 主要用于棉纱的捻接 18 4 卷绕装置 织造设备 卷绕机构的作用 驱动筒子回转 引导纱线往复 逐层卷绕纱线 最终完成筒子正确的卷绕成形 19 5 其他装置 织造设备 气圈破裂器 20 织造设备 自动换管装置 21 织造设备 22 织造设备 自动换筒装置 23 织造设备 除尘系统 上蜡装置 24 织造设备 25 织造设备 26 织造设备 27 织造设备 28 第三节并捻设备 概述 织造设备 为了织造线织物或具有特殊色彩效果的色织物 需要将两根或两根以上的原色或多色细纱并合成线 并加捻成股线 其相应的工艺过程称为并纱和捻线 统称为并捻工程 并合与加捻可以先后在不同机台上完成 也可以在一台机器上完成 在并捻过程中 交替变换加捻规律 可以生产出绚丽多彩的花式捻线 当股线的捻度比较小或者并合根数比较少时 可以在并捻联合机上一次完成并合与加捻两道工序 如果捻度比较大 往往需要将并纱和捻线分别完成 以利于提高股线质量和加工效率 29 并捻设备 织造设备 并纱机 捻线机 30 花式捻线 织造设备 31 第四节整经设备 一 整经工序概述 织造设备 整经是织造准备的重要工序之一 整经的目的是将卷绕在筒子上的经纱 按工艺设计要求的长度 根数 排列及幅宽等平行地卷绕在经轴或织轴上 以供后道工序使用 32 织造设备 33 二 整经工艺流程 织造设备 按照纱线种类及工艺特征 可将整工艺经分为分批整经 分条整经 分段整经和球经整经四种 其中前两种整经方法使用最为广泛 分批整经 分批整经法是将全幅织物所需的总经根数分成若干批 分别卷绕在几个经轴上 每一批纱片的宽度都等于经轴的宽度 同时每个经轴上所卷绕的经纱根数应尽可能相等 然后在后道工序中再把几个经轴的纱线在浆纱机进上行浆纱或在并轴机上过水并合 并按规定长度卷绕在织轴上 由于分批整经是将数只经轴并合后做成织轴 因此具有整经速度快 效率高的优点 同时片纱张力均匀 经轴质量好 适宜于大批量 尤其是棉织物的 生产 缺点是一般主要用于原色织物或单色织物的生产 当纱线配置和排列较复杂时 则采用分批整经使会比较困难 34 织造设备 分批整经的工艺流程如图所示 经纱从筒子架1的圆锥形筒子2上引出 经过张力装置3 经纱断头自停钩4 导纱瓷板5和一对导棒6后 进入伸缩箱7 组成排列均匀 宽度适宜的经纱片 然后再绕过导纱辊8而卷在经轴9上 经轴装在经轴臂10的轴承内 在经轴臂的顶端挂有重锤11 这样使整经轴紧压在大滚筒12上 靠滚筒的摩擦带动整经轴回转而卷绕纱线 35 织造设备 36 织造设备 37 织造设备 38 三 筒子架 织造设备 基本作用 按一定排列规律放置筒子 调节经纱张力 使单纱及片纱的张力均匀一致 筒子架的形式和筒子放置规律将直接影响整经速度 整经质量以及生产效率 对筒子架的要求是应有利于经纱的高速退绕 有利于提高整经效率 占地面积应尽量小 筒子架的种类 按整经时纱线退绕方式不同 轴向退绕筒子架切向退绕筒子架 按筒子架形状不同 V形 矩形和矩 V形等 按筒子更换方式不同 连续整经式 复式 筒子架间断整经式筒子架 包括固定式和活动式两种 39 织造设备 矩形固定式筒子架 40 织造设备 循环链式筒子架 41 织造设备 42 织造设备 组合车式筒子架 43 织造设备 复式筒子架 44 2020 2 6 45 四 整经张力装置 织造设备 张力装置的作用 整经时 纱线的张力影响着经轴的卷绕密度和成形 张力是否均匀对织物质量至关重要 张力装置用来给单根经纱施加附加张力 力求使各根经纱的张力相同 从工作原理上分析 张力装置有两种方式 累加法 使纱线通过两个相互挤压的平面 由摩擦作用增加张力 倍积法 使纱线绕过弧面摩擦作用增加张力 46 织造设备 常见整经张力装置 47 织造设备 其他整经张力装置 48 五 整经断头自停装置 织造设备 断头自停装置的作用 在整经过程中 必须使经轴始终保持设计根数 并使各根经纱的长度相等 为此 经纱断头时应及时停车 便于处理断头 断头自停装置应灵敏可靠 使用维修要方便 常用的有接触式电气断头自停装置 光电式断头自停装置和静电感应式断头自停装置 49 织造设备 安装在筒子架上 50 织造设备 51 织造设备 未断头时 经停片不落下 光路畅通 光敏接收器产生一个高电位信号 经纱断头后 经停片下落并遮挡了光线 光敏接收器会产生一个低电位信号 此信号经运算放大器放大获得一定的工作电压 再经反相器和振荡器 由脉冲变压器输出一个正脉冲触发信号 使可控硅导通 通过电磁铁发动停车 52 六 经轴卷绕传动方式 织造设备 摩擦传动 直接传动 调速直流电动机传动变量液压电动机传动变频调速传动 53 七 经轴加压装置 织造设备 作用 通过加压装置使经轴与滚筒之间产生适当的摩擦力 以此驱动经轴回转 保证卷绕密度的均匀 适度 保证经轴卷装成型良好 常用的经轴加压装置有悬臀式重锤加压装置 水平式重锤加压装置和液压式加压装置 气动式加压装置等 54 织造设备 八 上落轴装置 55 第五节浆纱设备 一 概述 织造设备 浆纱就是对经纱表面和内部粘附 渗入一定量的浆液 再经烘燥使表面成膜 以此来增加原纱的强度和耐磨性 减少表面毛羽 提高其织造性能 浆纱后 经纱在织造中应能承受反复拉伸 摩擦和冲击等作用 顺利完成与纬纱的交织 经纱上浆后 其原有弹性和伸长性能受到一定损失 在浆纱过程中要尽量减少其损失程度 浆纱是重要的织前准备工序 从设备配套情况来看 一般的织物品种 一台浆纱机可供应300台左右织机的生产 从生产速度对比上看 一分钟生产的浆纱 织机运转一个班才能织完 因此 浆纱质量的好坏对织造生产影响极大 56 织造设备 浆纱工艺流程 57 织造设备 浆纱工艺流程 58 二 经轴架 织造设备 经轴架简称轴架 用来放置经轴 经纱从若干经轴上引出合并 以达到工艺要求的总经根数 轴架上最多可配置12至16只经轴 具体用量要根据整经根数和总经根数确定 要求 1 经轴回转轻快 经纱退绕张力小而均匀 2 制动装置工作稳定可靠 浆纱车速降低时不产生惯性回转而引起经纱松弛 紊乱 3 轴架宽度可调 以适应不同品种的要求 4 操作方便 占地小 5 便于实现退绕张力的自动控制 59 三 上浆装置 织造设备 上浆装置是浆纱机的主要机构之一 其任务是使经纱吸取一定量的浆液 并使被覆与浸透量保持一定的比例 对上浆装置的要求如下 1 要便于经纱浸润和吸浆 为此 浸浆深度要适当 浸浆时经纱张力宜小 2 有一定的压浆能力 以保证浆液对经纱的浸透量和上浆率 压浆力调节方便或实现自动控制 3 浆槽容积适当 浆液温度 液位应有自控装置以保持稳定 新鲜浆液补充及时 浆液有一定的流动性 浆纱过程中 应保持浆液的物理 化学性能稳定 不易起皮 沉淀和起泡等 4 挡车维修操作方便 易清洁 无环境污染 60 织造设备 引纱辊 设置在轴架与浆槽之间 积极传动 它的作用是拖引经纱从经轴上退下并引入浆槽 其表面速度比上浆辊稍快 使经纱在松弛状态下浸浆 优于以往由上浆辊与压浆辊拖引纱线的方法 浆槽 用来存储浆液 进行上浆的装置 通常与预热浆箱 回流浆箱 联用 浆槽多余浆液由溢流口回流至预热浆箱 浆液加热后经出浆口由循环泵送入浆槽 浸没辊 把经纱浸入浆液内 浸没辊的直径和高低位置决定了经纱的浸浆长度 上浆辊与压浆辊 成对配置 上浆辊表面要求光滑 镀铬 防锈耐磨 积极传动 压浆辊浆辊为铸铁材料 由上浆辊摩擦传动 外包合成橡胶 弹性适当 物理 化学性质较稳定 压浆辊的作用在于增进浆液对经纱的浸透 挤除经纱上多余的浆液 以获得工艺要求的上浆率 61 织造设备 压浆辊加压装置 杠杆式 弹簧式 电动式和液 气压式等 62 织造设备 湿分绞棒 安装在浆槽与烘房之间 作用是在湿浆纱进入烘房前预先分纱 分成数层后平行进烘房 初步形成浆膜后再合并 这样可以避免烘燥后纱线之间互相粘连 对于保护浆膜完整 提高浆纱质量极为有利 湿分绞棒根数根据总经根数决定 一般可用三根或五根 最多也有用七根的 63 四 烘燥装置 织造设备 烘燥装置的任务是去除湿浆纱上的多余水分 达到工艺要求的回潮率 固化浆纱上粘覆的浆液 使其形成粘结内部纤维 贴伏表面毛羽的浆膜 烘燥装置包括 热风式 烘筒式 联合式 热辐射式 64 织造设备 65 五 车头牵引装置 织造设备 车头引导部分是指自浆纱出烘房后到卷绕成织轴前 对其进行一系列辅助性加工 检测及引导作用的各种机构的总和 66 织造设备 67 织造设备 68 织造设备 69 织造设备 70 织造设备 71 织造设备 72 织造设备 73 第六节穿结经 织造设备 74 织造设备 穿经 drawing in 是经纱织前准备工作中的最后一道工序 织轴上的经纱按照织物上机图的规定及穿经工艺 依次穿过经停片 综丝和钢筘 以便在织机上由开口装置形成梭口 与纬纱