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紧密色纺纱的产品开发及结构性能研究
苏州大学 硕士学位论文 紧密色纺纱的产品开发及结构性能研究 姓名：陈宏武 申请学位级别：硕士 专业：纺织工程 指导教师：俞加林;樊理山
紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究摘要紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究 摘要本文在总结紧密纺纱机理、紧密纺纱线性能
优越性及国内普通环锭色纺纱存在问 题的基础上，研究开发了１４．６Ｔｅｘ纯棉紧密色纺纱线新产品，详细叙述了棉散纤维煮 练，染色及纺纱工艺设计过程． 在分析影响紧密色纺纱线质量的因素的基础上，就原棉成熟度、疵点数量、带纤 维籽屑、短绒率，梳棉、精梳工序半成品质量，紧密纺细纱机的负压值，后区牵伸倍 数、钢丝圈号数等因素对成纱质量的影响作了详细的定量分析，同时为保证成纱质量，● ●合理地提出了紧密色纺纱选用原棉质量要求及梳棉、精梳半成品质量要求． 利用正交试验及方差分析法优化设计了紧密纺细纱机集聚负压值，后区牵伸倍 数、钢丝圈号数等三个工艺参数，分析结果表明集聚负压值对成纱质量影响最大，后 区牵伸倍数次之，钢丝圈号数最小． 最后对紧密色纱线与普通环锭色纺纱线的结构性能进行了比较，提出了纱线条 干，尤其是纱线细节是影响成纱强力的重要因素之一，并利用Ｏｒｉｇｉｎ７．０分析软件对，相关实验数据进行了分析，得出两者之间的回归曲线和回归方程．关键词：紧密色纺纱产品开发影响因素结构性能条于与强力作者；陈宏武指导教师：俞加林樊理山Ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｃｏｌｏｒ－ｓｐｕｎ Ｙａｒｎ ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆｏｎｃｏｍｐａｃｔ－ｓｐｕｎ ｙａｒｎ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｉｎｇ ｃｏｌｏｒ－ｓｐｕｎ ｙａｒｎ，ｔｈｅｎｅｗｐｒｏｄ似ｏｆ１４．６ Ｔｅｘ ｐｕｒｅ ｃｏｔｔｏｎ ｃｏｍｐａｃｔ ｃｏｌｏｒ－ｓｐｕｎ ｙａｍ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｓｃｏｕｒｉｎｇ，ｄｙｅｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｌｏｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｉｓ群Ｉｐｃ￡ Ｂａｓｅｄ０１１ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔ ｃｏｌｏｒ－ｓｐｕｎ ｙａｒｎ，ａｓｔｈｅ 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后的纤维束到加捻成细纱的加捻点之问形成加捻三角区，不少边缘纤维伸出纱外成为 毛羽，纱线３ｍ以上的长毛羽大约８５％是由纺纱三角区造成的．３ｍ以上纱线长毛羽 对成纱质量危害很大，甚至是比纱线条干、棉结杂质更为突出的质量问题，易造成飞 花，棉节、粗节等疵点．另外由于毛羽杂乱的分布在纱的表面，势必又影响到纱的条 干和强力，对下道工序的生产也会造成很大的影响，毛羽不仅影响到织物的外观，也 是影响织机效率的决定因素之一，尤其是喷气织机喷射受阻断头的主要原因．控制毛 羽尤其是３ｍ以上长毛羽，Ｂ成为环锭纺生产中急需解决的问题之一． 对如何缩小或消除纺纱加捻三角区问题，要确立两项原则：一是使收缩三角区的 作用必须保持达到前罗拉握持钳口线，二是收缩力必须仅仅在牵伸过程完成时及时有 效地出现，不会产生负作用．经反复研究，终于在细纱机上完成了消除加捻三角区而 又符合上述两原则的技术突破，实现了紧密纱线的纺纱．伽１９８８年，ＤｒＥｍｓｔＦｅｈｒｅｒ就开始了集聚纺纱技术（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ）的研制．集聚纺纱（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ）又称紧密纺纱（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ），又称卡摩纺纱 （ＣｏｍｆｏｒＳｐｉｎ），又称倚丽纺纱（ＥｌｉＴｅ）。紧密纱的纺纱原理是在传统环锭细纱机的 牵伸区与加捻区之间增加一个凝聚区，利用负压空气对纤维产生气动集聚效应，使那 些处在须条边缘上的纤维端能有效地向须条中心聚集，最大限度地减小纺纱三角区． 这一凝聚过程的效果就是使成纱的毛羽大幅度减少、单纱强力和断裂伸长显著改善、 成纱的常发性疵点也有明显减少．而且，纱线的摩擦系数、织物的光泽度、表面疵点 数、耐磨损度乃至染色的清晰和精细度等都有了质的改善。叫紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论１．２紧密纺纱发展的优势与不足 １．２．１紧密纺纱线发展的优势紧密纺技术提高了纱线质量，提高了纺纱企业及下游工序的经济效益，提高了终 端产品的质量和附加值，并且减少了对环境的污染，具有很大的市场竞争优势．１．２．１．１紧密纺在纺纱工序中的优势对于纺纱企业来说紧密纺纱技术的竞争优势来自两个方面；一是纱线质量好、价 格有所提高；二是减少浪费、降低成本．企业的利润则是两方面的综合体现．其优势 具体体现如下； （１）紧密纺纱线毛羽少，纤维平行取向度高，纤维整体结构性好，取向规则， 纱线性能优良，单纱强力，伸长率、耐磨性能大大提高．文献数据显示，紧密纺纱线３ｍ及以上的长毛羽更少，与同号数普通环锭纱相比，３ｍ以上长毛羽可减少８０％．紧密纺纱线强力提高达ｌ嘶一２０９６，伸长率提高达２０＊，６左右．?’（２）因附加捻度洲的存在，在保证强力不减小的情况下（与同号普通环锭纱比）， 可适当减少纱线捻度，提高纱线产量．在传统合股纱中，纱线捻度通常比正常值要高， 合股捻度要求就更高，而对紧密纱来讲达到相同的纱线强力，捻度可降低１０９６―２嘴， 合股捻度也相应降低，合股费用就可降低．捻度的降低可以提高细纱机产量，降低单 位成本． （３）紧密纺技术具有极好的凝聚纤维的作用，纺纱加捻区不再有自由纤维的损 耗，既改善了纱线不匀率，也减少了飞花的产生，提高纤维利用率?因此可以降低精 梳落棉率５％一跳，另外，某些低支精梳纱产品可用普梳紧密纱代替，从而节约了成本．（４）在混合棉纺纱时，采用相同的混合棉，紧密纺纱线强力则比普通环锭纺纱 线高１５％一２０９６．如要保持比普通环锭纱强力略优的情况下，可适当降低配棉的等级、 长度，以降低原料成本．如降低０．５个配棉的等级或ｌｍ的配棉长度． （５）由于纱线质量提高，同纱支的紧密纱售价可比环锭纺纱线高出１０９６―２０９‘?紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论尽管紧密纺设备投资和维护成本较高，但由于生产成本的降低和售价的提高，从理论 上讲，利润仍然较高，经济效益显著．Ⅲ嘲１．２．１．２紧密纺纱线在下游工序中的优势纱线的下游工序包括络筒、染纱，整经、浆纱、织造、针织、染整、印花等。在 这些工序中紧密纺纱线保持了其优良的性能，提高了加工的效率和质量，降低了加工 的成本，并且提高了终端产品的档次，缓和了加工过程中的某些环保问题．具体体现 为： （１）紧密纱毛羽少，纤维平行取向度好，具有较好的染色性． （２）紧密纱强力高，毛羽少，纱线之间的相互缠绕倾向减少了，可以减少络筒， 整经，织布，针织等后道工序的纱线断头，提高生产效率．有资料显示，采用紧密纱， 整经断头可降低３０９６，提高了整经机效率及产量，减少了人工接头工作量．保证紧密 纱断经数与传统环锭纱相同时，可降低上浆量１５％左右，减少了上浆和退浆的费用， 同时减少了工业废水的排放，有利于环保。 。（３）在织造过程中，紧密纱具有很好的可加工性，经纬向断头率分别降低５０９Ｉ及 ３０％，实际运转中，剑杆织机１０万纬断头率降低３３％，喷气织机降低４５％．而且 在喷气织机上将传统的环锭纱改为紧密环锭纱，织机引纬率可提高３０９６．布机梭口的 清洁周期可以从ｌ天延长到５天，布机的时间效率大大提高，引纬速度由６３０纬／ｒａｉｎ 提高到６８０纬／ｍｉｎ，布机产量提高１５％，大大提高了织机效率，降低了织造成本? （４）针织机上应用紧密纱时，由于纱线毛羽少，针织机效率可显著提高，产量 大幅增加，织造时断头率降低，织疵相应减少．据测，紧密纱在针织机上应用时，由 于毛羽比普通环锭纱减少，可以免去上蜡处理，有助于降低生产成本． （５）环锭纱织物在进行免烫整理时强力下降２５％，紧密纱强力高，能弥补这种 强力损失，适应织物的免烫整理．由于毛羽少，紧密纱织物可取消烧毛工序，如果仍 需进行烧毛，可采用较快的进布速度，纤维损失量由平均０．６％降至０．１％，生产成 本显著降低． （６）紧密纱毛羽少，在印花过程中不容易堵塞网眼，减少了印花中染料的用量， 提高了印花的渗透均匀度，使印花轮廓更清晰．紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论（７３断裂功的增强使织物的耐磨性和回弹性也得到了改善，服装的耐久性和免 烫性显著地提高。毛羽和飞花的减少，使得针织物纱圈更紧密，起球减少，提高了服 装的档次，同时可以使色纱织物具有更清晰的轮廓，有利于小花纹的设计，花纹图案 更加多样化，服装更容易满足消费者的个性要求．哺伽嘲１．２．２紧密纺存在的问题分析’紧密纺虽然在纱线质量上占有优势，但仍然存在许多制约其发展的因素，在投资 和生产中应统筹考虑． （１）设备投资大，固定成本高．购买国外紧密纺新机的费用都非常高，机器折 旧费用显著增加，甚至抵消了由于纱线售价提高的利润，形成纱线售价高但利润低的 现象．如果用国外技术改造一台国产机的改造费用和购买一台国产机的价格差不多． （２）气流吸引孔、网眼皮豳处易结灰尘，使设备保养时间延长。开机成本稍高。粗纱横动宽度（４－５哪）小于一般的环锭纺纱，这导致了牵伸装置中上罗拉皮壳以及皮圈的较快磨损。因此，需要更频繁地研磨上罗拉皮壳．．（３）紧密纱因需用气流集聚，车间内的空气流动快。其它工序产生的飞花易在 此集聚，因此清洁工作需要加强。而且清洁工作比传统环锭纺显得更为重要，这是因 为在牵伸系统出口处有用于纤维凝聚的吸风，如果清洁工作做得不好的话，将会明显 降低纱线质量． （４）紧密纺细纱机的维护费用比传统环锭纺要高．根据纱支的不同，一般紧密 纱的生产费用要比传统环锭纺高９鼍一１２％． （５）与一般纺纱机相比，紧密纺纱机对技术人员的要求更高，为了将纱线质量 和产量保持在最优的水平，必须对纺纱厂的工作人员进行很好的培训． （６）传统的环锭纺纱方法由于存在加捻三角区，不同性能的纤维在其中的转移 情况不同，利用纤维在纱条径向的分布规律，通过选配适当的原料可以获得更多的纱 线品种和更理想的服用效果，而紧密纺中几乎没有加捻三角区。不能形成类似的纤维 转移，也就不能达到理想的纺纱效果． Ｃ７）纱线上突出的毛羽为钢丝圈提供了一种类似润滑的作用，这种作用可延长 钢丝圈的使用寿命，但在纺制紧密纱时，由于紧密纱的毛羽较少，因此这种作用远远●薹堡垒堕竺丝塑主墨墅垄墨堕塑丝丝里壅没有一般的环锭纱明显，因而导致了钢丝圈的更换较为频繁．墨＝！堕堡（８）目前普遍采用的纱线捻接技术为空气捻接，紧密纱结构紧密，无边缘纤维， 空气捻接效果较差．湖１．３紧密纺纺纱系统分析气动集聚系统是目前紧密纺纱机的发展趋势，气动集聚系统原理是利用负压气流 将纤维收缩、聚和，使须条边缘上的快速有效的向须条中心集聚，最大限度地减少纺 纱三角区，从而大幅度减少突出于纱线本体外的毛羽，提高纤维强力的利用系数和成 纱强力．当今世界德国、瑞士、日本、意大利采用的都是气动集聚原理，但形式各有 不同，目前国际上常见的气动集聚系统紧密纺纱机产品主要有四种： （１）紧密纱纺纱系统Ａ 采用较大直径、带有密集小孔的抽吸鼓代替细纱机的前下罗拉，抽吸鼓与前胶辊 握持钳口输出的经牵伸而未被加捻的须条进入由抽吸鼓及其鼓内气流导向口组成的 凝聚区，负压气流透过抽吸鼓的凝聚小孔将须条边缘发散的纤维按照气流导向口的形 状向须条中心线集聚，集聚过程中，随着抽吸鼓的转动，集聚效应一直延伸到抽吸鼓 与阻捻胶辊组成的阻捻钳口之下．从阻捻钳口输出的须条即是一根紧密的线形体，当 ?加捻时已被认为是一个圆柱形体，几乎没有加捻三角区了．紧密纱纺纱系统Ａ的特点 是，系统结构精致，运行稳定可靠，无易损件．这一技术已由立达公司实现产品化， 并在全世界大量投入运行．立达公司的产品注册为Ｃｏｒｎ４和ＣｏｍｆｏＦＳｐｉｎ，在中国命名 为卡摩纺． （２）紧密纱纺纱系统Ｂ 在环锭细纱机的前上罗拉前增加一根主动传动的阻捻上罗拉，成为四罗拉纺纱系 统．在阻捻上罗拉上装有胶圈架和上胶圈，上胶圈中间带有一列小孔，在带孔胶圈与 阻捻上罗拉的三角形空隙处装有连接负压的三角形腔体。从主牵伸区输出的须条经过 带孔胶圈的下方时，纤维受胶圈上小孔的负压吸引而产生集聚，发敖的纤维端被集聚 到须条体内．紧密纱纺纱系统Ｂ的特点是：系统结构简洁，可加装在普通的环锭细纱 机上．能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置符合工艺需要的张力牵伸，这对纺制纤维 长度、刚度不同的纱线具有较大的灵活性．但凝聚作用不能持续到阻捻钳口的下方，墨堡垒竺竺塑堕亡曼墅苎墨壁塑丝丝笪壅苎＝主堕丝故总的凝聚效果稍差，且由于采用了只带有单排凝聚小孔的带孔胶圈，凝聚区内气流 导向不能设置成倾斜于须条运动方向．德国青泽公司的７００ ＡｉｒＣｏｍＴｅｘ型紧密纱细纱 机采用的就是紧密纱纺纱系统Ｂ的形式． （３）紧密纱纺纱系统Ｃ 紧密纱纺纱系统Ｃ的结构示意见图１－１．垃 《。劣 八’ ’）。Ｌ１弋Ｅ，｛ｒ（ √●弋）＋（．ｉ 菇“，扩’』，图１－１紧密纱纺纱系统Ｃ’在环锭细纱机前下罗拉前增加一根异形截面吸管，吸管上每个锭位处开有气流导 向口，吸管上滑动地套有用柔性材料制作的网格圈或织物圈，吸管与阻捻胶辊组成， 个阻捻钳口ｔ，凝聚作用发生在与吸管上气流导向口对应的网格圈或织物圈上，且随气 流导向口延伸到阻捻钳口之下．阻捻胶辊的驱动力由前胶辊提供：前胶辊上装有主动 齿轮，通过中间过桥齿轮传动到固定在阻捻胶辊上的被动齿轮，或是，前胶辊上装有 主动同步带轮，通过同步带传动固定在阻捻胶辊上的被动同步带轮．阻捻胶辊的加压 是由前胶辊的加压延伸而来，由牵伸摇架的上抬反力所提供。由于网格圈或织物圈上 的织物组织孔很细小，类似于滤网结构，因而可适于纺制包括超细纤维在内的各类纤 维．改变前胶辊到阻捻胶辊间齿轮传动比或同步带轮的传动比，或者改变前胶辊与阻 捻胶辊的直径比都可改变凝聚区内的张力牵伸。本系统可将气流导向口设置为倾斜于 纤维运动方向，可使须条在行进时产生一定的径向旋转，这样更有利于各向纤维端的 凝聚，并能使须条体趋于圆柱形． 紧密纱纺纱系统Ｃ的特点是：结构简洁合理，能将气流导向口设置为倾斜于纤维 运动方向，也能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置一定的张力牵伸．紧密纱纺纱系统 Ｃ可在普通环锭细纱机上较方便地加装。其可适合纺制包括超细纤维在内的各类纤 维。绪森公司采用紧密纱纺纱系统Ｃ的技术方案推出产品，并将其注册为Ｅｌｉｔｅ，在紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论中国命名为倚丽纺．本文紧密色纺纱产品开发就是采用的紧密纱纺纱系统Ｃ的技术． （４）紧密纱纺纱系统Ｄ 在环锭细纱机的前下罗拉前增加一根主动传动的阻捻下罗拉，成为四罗拉系统。 在阻捻下罗拉的内侧配合阻捻下罗拉的弧形设置一根异形截面的吸管，吸管上每个锭 位处开有气流导向口（负压吸引槽），吸管和阻捻下罗拉上滑动地套有用柔性材料制 作的网格圈，阻捻下罗拉与阻捻胶辊组成一个阻捻钳口，凝聚作用发生在与吸管上气 流导向口对应的网格圈。凝聚作用不能延伸到阻捻钳口之下．紧密纱纺纱系统Ｄ的特 点是：结构简洁合理，凝聚元件运行稳定性好，凝聚元件不受前胶辊和阻捻胶辊直径 的影响，能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置符合工艺需要的张力牵伸．但气流导向 口没能延续到阻捻钳口下，故凝聚作用不能持续到阻捻钳口的下方，对凝聚效果有所 影响．啪跚Ｍ１．４紧密纺的研究现状国内众多的纺织科技工作者研究紧密纺主要集中在紧密纺的纺纱方法及其作用机理方面，如李妙福伽、熊伟ｏ”，吴敏嘲，倪远Ⅲ、秦贞俊伽等。都对紧密纺的纺纱技术进行了介绍．颜晓青咖通过对紧密纺成纱机理的剖析，揭示了紧密纺纱过程中纤 维内外转移、毛羽减少、强力提高的原因’，紧密纺纱技术对成纱条干和强力的影响。 由于紧密纺纱技术牵伸与集柬分步进行，使得主牵伸区中须条扁平分散，厚薄均匀一 致，主牵伸区握持牢固稳定．同时主牵伸区中须条的牵伸力相对较小，且波动缓慢，从 而避免了因喂入粗纱条干不匀在传统环锭细纱机上牵伸时牵伸力剧烈波动，使浮游纤 维集束形成粗细节．颜晓青咖用相同粗纱采用传统环锭纺和Ｅｌｉｔｅ紧密纺纺制ＣＪｌ４． ５ｒｅｘ纱，对两种纱线进行了性能测试对比。结果表明：紧密纺纱技术大幅度降低了成 纱毛羽，且在后加工中新增毛羽少；纱线单强和耐磨性能显著提高；两种纱线的均匀 度指标相当，紧密纺纱疵好于传统环锭纺．江慧嘲引用汉密尔顿转移指数方法分析了 紧密纺涤棉混纺纱纤维的径向分布。并与传统环锭纺涤棉混纺纱进行了比较。结果表 明．紧密纺涤棉混纺纱中纤维的转移趋势不如传统环锭纱明显，纤维的径向分布也 比环锭纺纱更随机． 但国内对紧密纺纱线产品的开发及结构研究较少，工艺参数（如凝聚气压、后区繁密色纺纱线的产品开发厦结构性能研究第一章绪论牵伸倍数、钢丝圈号数）对纱线结构性能的影响探讨不多，或不够系统和全面，因此 本课题的研究具有较重要的理论意义和应用参考价值。１．５环锭色纺纱的生产现状及发展趋势１．５．１环锭色纺纱在棉纺工业中的地位‘色纺纱线一般是用两种及以上的具有不同色泽或不同性能的纤维纺制成纱，由于各种纤维收缩性能或上色性能的差异，在纱线织成布后的后整理加工中，布面会呈现 多色彩、手感柔和、表面丰满的风格提高了产品的附加值，环境污染少，符合绿色环 保的要求．目前在国外用色纺纱织成的织物已十分流行，在国内其消费群体也正在不 断扩大，尤其是棉针织行业对色纺纱的需求量逐年呈上升趋势，发展前景看好． 目前我国色纺纱线大约有１４０万锭左右的生产能力，年产约２０万吨．尽管色纺纱线的产量不高但因其附加值高，所以在市场上有比较强的竞争优势．我国色纺纱基本上用于出口部分制成针织服装．目前我国色纺纱的品种在不断增多，质量档次也有 明显的提高，色纺纱已成为棉纺业的特色产品与实现经济增长的亮点．硎…１．５．２环锭色纺纱的生产特点及其产品用途色纺纱又称有色纤维纺纱，纺纱前所用的纤维原料均通过染色或原液着色，用其 织成的织物一般不再需经过染色加工．色纺纱的生产横跨染，纺２个专业，其生产特 点是：（１）一般色纱是先纺纱，后染纱而色纺纱一般是在纤维上先染色（有些是条子染 色），再进行纺纱工序； （２）比一般的纺纱工序多，技术难度加大，管理复杂，用工多；（３）适合于小批量、多品种，主要供出口，吨纤维创汇高；（４）采用不同原料，不 同色彩进行多种组合可形成千姿百态、风格各异及不同服用性能的新产品、新花色； （５）产品附加值比较高，环境污染少，符合绿色环保的要求，有发展前景． 近年来，棉纺企业为提高色纺纱在国内外市场上的竞争力，在扩大色纺纱生产能 力的同时努力开发色纺纱新品拓展色纺纱市场．目前已形成纯棉精梳色纺纱（彩色 纱）、纯棉精梳色纺纱（灰色纱），特种纤维精梳色纺纱、涤棉（Ｔ／Ｃ与ＣＶＣ）色纺纱、纯化纤色纺纱与多组分化纤彩色纱等６大类系列产品．叫”矗紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论１．５．３国内环锭色纺纱存在的不足及改进办法１．５．３．１国内环锭色纺纱的不足通过十多年的努力与创新，我国色纺纱生产在质量、档次和品种上均有长足的进 步．也为棉纺行业经济效益的提高作出了一定贡献．但与国际上先进国家生产的色纺 纱相比在产品档次与质量上仍存在一定差距．目前国际上生产色纺纱有许多国家与地 区，其中档次最高的是意大利，其次是韩国、日本与我国台湾省。我国色纺纱生产与 他们的差距主要有； （１）色纺纱的品种档次较低．意大利生产色纺纱的品种档次均较高，但生产量较 少；韩国生产的色纺纱由于选用原料与染化料较稳定，因此产品的批与批之间质量较 稳定且色牢度好；我国台湾省以生产多纤、多色彩的混纺纱为主，．由于加工装备先进， 选用原棉与化纤品种多，故其生产的色纺纱档次也较高。我国色纺纱色牢度与色光欠 佳，纱的表面毛羽较多条干均匀度还不够理想。我国目前生产的色纺纱在产品档次上 和产品质量上与国外比仍有差距． （２）开发创新能力不强．目前大多数生产色纺纱的企业还没有建立研发机构， 技术开发投入不足，重硬件轻软件，重引进轻开发现象比较普遍，导致创新能力不强， 设计水平低下． Ｃ３３缺乏有市场竞争力的最终产品．色纺纱主要用来生产各种档次的针织产品， 目前我国棉纺企业生产的色纺纱还是以纱线出口为主，针织企业生产的色纺纱针织产 品的出口所占比例还较低，影响了纺织行业的整体竞争力．嘲嘲１．５．３．２提高环锭色纺纱生产对策为提高色纺纱在国内外市场上的竞争力，必须在工艺技术、产品质量等方面进行 创新，建议采取以下措施。 （１）开发色纺纱的新品．要向原料多样化、品种系列化、产品高档化发展，在 精、新、特上下功夫就是要出色纺纱精品、新品，向棉与毛、丝及特种化纤混纺发展， 提高色纺纱的附加值。９墨查垒竺丝丝箜主曼墅苎墨堕塑丝丝堡塞苎＝兰竺丝（２）提高色纺纱档次，保证产品质量稳定．在纯棉色纺纱上要扩大高档次精梳 彩色纱的生产量。此外，要在提高色纺纱质量的稳定性与纱的色牢度上下功夫，减少 原料在换批时的质量波动。用于色纺纱的染料一要符合环保要求，二要提高染色牢度， 以适应国内外多层次，多元化的消费需求． （３）增加新型原料的使用。加快采用新型化纤及功能性纤维开发新型色纺纱线 的进度，并提高其所占比重．尤其是生产化纤色纺纱时要多采用各种新型化纤，压缩 用回料生产的小化纤原料以提高化纤色纺纱的品质与档次． （４）围绕产品的提升，满足不同市场的需要。企业可根据各自的市场定位和经 济实力加快技术改造与产业升级，改革引进人才机制，延伸产业链，努力开发市场， 实现市场多元化，使企业获得最大的经济效益． （５）创品牌，迎接新的机遇和挑战．加入ｗｒｏ使得色纺纱的产品创新、质量创 新变得尤为重要。随着科学技术的不断发展，色纺纱产品必须不断注入新的科技活力，? 提升产品的档次，风格、技术含量和附加值，刨企业自己的品牌提高市场竞争力．ｍ．ｔｅ （６）采用新型纺纱方法，提高色纺纱质量．本课题研究开发的紧密色纺纱产品。 就是在新型纺纱设备一东台马佐里ＤＴＭｌ２９（配德国绪森Ｅｌｉｔｅ紧密纺装置）上生产的，可进一步提高色纺纱线的强度、条干均匀度，大大减少纱线表面毛羽，尤其是３ｍｍ以上毛羽，提高了最终产品档次。Ｉ．６本课题研究的内容、研究方法 １．６．１本课题研究的内容综上所述，国内对紧密纺纱线产品开发及结构研究较少，工艺参数对纱线结构性 能的探讨不多，本课题采用紧密色纺纱线新型设备开发了色纺纱线新产品，主要研究 内容有ｌ （１）１４．６ｒｅｘ纯棉紧密色纺纱线的产品开发及工艺优化设计． （２）分析影响紧密色纺纱线质量的因素，制定相应措施。 （３）研究细纱工艺参数（ｔａ集聚气压、后区牵伸倍数、钢丝圈号数）对紧密色 纺纱线质量的影响。紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第一章绪论（４）与普通环锭色纺纱线的结构、性能进行比较，进一步研究成纱条干，尤其 是成纱细节与成纱强力的关系。１．６．２研究方法（１）采用小比例有色纤维（示踪纤维）混纺的方法，并通过断层切片，将纱线横向 透射，纵向采用扫描仪成像，在计算机辅助下获得纱线中纤维的分布规律，并与普通 环锭纺纱线进行比较． （２）利用正交试验及方差分析法优化设计细纱机集聚负压、后区牵伸倍数、钢 丝圈号数等工艺参数，并找出主要因素． （３）利用ＯｒｉｇｉｎＴ．０分析软件分析成纱条干，尤其是成纱细节与强力之间的关系．１．７本课题研究的目的、意义及创新 １．７．１本课题研究的目的、意义本课题研究目的是解决紧密色纺纱线产品开发生产过程中的关键技术问题。该课 题的实施可以推动紧密纺技术的研究向更深更精细的方向发展，提升国内紧密色纺纱 产品在国际市场的地位，增强其竞争能力．１．７．２本课题的创新利用现有的紧密纺纱设备，成功开发出紧密色纺纱线，通过试验，优化了紧密色 纺纱的生产工艺参数，得出了紧密色纺纱线条干、细节与成纱强力之间的回归方程， 可指导紧密色纺纱线的开发与生产．謦密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计２．１棉散纤维染色工艺设计（以１ ４．６ｒｅｘ纯棉灰色纱产品为例） ２．１．１染色棉纤维的选择紧密精梳色纺纱一般都是高档针织品面料用纱，其不仅要达到本色纱的各项质量 标准，而且更重要的是要保证纱线的外观质量，尤其是色泽要鲜艳。色牢度要好，棉 结要少，因此原棉的选配十分重要．生产色纺纱的本色棉和需染色的原棉，要确保棉 纤维成熟度适中，一般在１．６－Ｉ．８之间，纤维细度应掌握在１．８－１．９ｄｔｅｘ范围内，单 纤维强力要高，天然卷曲适中，纤维弹性、刚性和抱合性好，短绒含量低，尤其是疵 点要少、含杂要低。”’２．１．２棉纤维煮练工艺优化棉纤维作为一种天然纤维素纤维，除含有９０％的纤维素以外，还舍有约１０％的天然杂质（也称纤维素共生物）．这些纤维素共生物的存在直接影响着纤维的吸水性，不利 于染料向纤维内部扩散，从而降低了染料的上染率，对染后颜色的深度和成品色牢度 产生影响，放在染色前要将其去除，去除杂质的过程称为煮练．在去除杂质的同时， 还要加人适量的助剂和油剂，使纤维保持一定的弹性及良好的纺纱性能，可有效防止 棉结．否则，在梳棉工序易起静电，不仅增加了纺纱难度，而且也难以保证生产出质 量好的纱线．明煮练工艺见图２－１． 煮练工艺调配我们采用的是氢氧化钠和碳酸钠的混合碱处理工艺，这样处理比单 纯使用氢氧化钠．碱的强度较为温和，对纤维损伤较小。处理得也较均匀，并且碳酸钠 的加入对水质也有一定的软化作用．同时加入硅酸钠可以提高处理后原料的白度。紧密色纺纱线的产品并发及结构性能研究Ｉｏｏ。ｃ第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计６０ｒａｉｎ烘干温度?∞１５．ｃ图２－１煮练工艺曲线表２－１１煮练剂的调制方案及对纤维强力和弹性性能的影响慕方案一 方案二 方案三煮练用剂及用量（对纤维重％） 浴比２０：Ｉ温度：１００。ＣＮ删８１６纤维断裂 纤维 强力（ｃＮ） 土耳其 失重率 煮前 煮后 Ｎａ‘０３ Ｎ‰Ｓｉ０３ 红油 强力 强力 常压４８ ０．５ Ｏ．５ ｌ ｌ ｌ纤维断裂 伸长（∞丑） 煮前断 煮后断 裂伸长 裂伸长Ｏ．９３ ０．９３ ０．９３ ０．８９ ０．８４３．２ ９．２９．６３．７６ ３．７６ ３．７６３．５９ ３．７４ ３．６２２４１２Ｏ．５０．８ｌ圈２－１煮练工艺方案与染色纤维性能 经过实验分析（表２－ｌ，图２－Ｉ），我们选择了方案二，其加工后的纤维杂质去除 效果明显（用纤维失重率表达纤维杂质去除效果，纤维失重率等于纤维煮练前后重量 之差与煮练后纤维重量之百分比），提高了纤维的吸湿性能，同时纤维强度和断裂伸 长（纤维断裂强力、断裂伸长测试方法见３．１．２）稍微有所降低，但方案二纤维强力损 失最低．当然配方中各种助剂的加入量在实际使用时，要根据每批原料中天然杂质含 量的不同进行适量的调整．处理完毕后的过水清洗是十分关键的。一定要将脱下来的 果胶纤维素等共生物彻底冲洗干净．这样经过处理后的棉纤维白度较好且均匀，其吸票密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计水性大大提高．“町Ⅲ１２．１．３棉纤维染色工艺优化设计 ２．１．３．１染色工艺试验采用不同试验处方，分别在不同温度、碱度条件下用ｋ型活性染料对棉纤维进行 染色。试验处方见表２－２． 染化料（对纤维重％）方案一Ｏ．５ ２０方案二０．５ ２０１０方案三Ｏ．５２０ １０方案四０．５ ２０１０方案五０．５ｋ型活性染料ＮａＣｌＮａ２ＣＯ， ＮａＯＨ１０１０２．１．３．２工艺曲线加ＮａｄＣ西过水清洗．方案二加Ｎａ２｜Ｃ嘎过水清洗方案二加碱剂过水清洗方案三、四、五１４墨奎垒竺丝竺竺！曼墅茎墨堕塑丝丝堑塞苎三主墨奎鱼塑竺垡竺皇兰三苎丝堡染色完毕后纤维需清洗，清洗后的净洗效果对于棉纤维染色后色牢度是否合格很 关键，这也直接影响着后道工序的加工．通过多次试验我们找到了最佳的复洗方案： 冷水洗１０ｍｉｎ一用醋酸中和到ｐＨ＝７―５０＂Ｃ的温水洗ｌＯｍｉｎ－，－加入２％的净洗剂在９５＂Ｃ 下洗２０ｍｉｎ－－－９８．｜Ｃ的热水洗２０ｍｉｎ－－５０．｜Ｃ的温水洗１０ｒａｉｎ－－－，．冷水洗ｌＯ＝ｉｎ对于染深色， 清洗后的固色处理是非常有必要的。ｍ巾日２．１．３．３染色效果的测定与分析（１）染料固色率的测定 用酸洗溶解方法测试染色纤维的固色率，测试数据见表２－３．固着在ｌｇ纤维上的染料量（唱）：―Ｂ丁．Ｙ咖式中。Ｂ―从标准曲线上求得的染料质量浓度（ｇ／１）删样的重量（ｇ）、＼友案 指标＼吸光度（Ａｎ）Ｖ―试样溶解液的体积（ｍ１）固色率：甏鬻默器×１００％湖固色率＝秦匹昴霸丽仄丽研ｆｉ广×Ｉ表２―３：同色率测定数据表方案一０．０４３５５…．方案二０．０６９ ８３方案三０．０６８８２方案四０．０５８６６方案五Ｏ．０５ ６２固色率（％）固色率瑚舳 ∞ 柏 ∞Ｏ（％）网船挑方牡方案四施图２－２各染色方案固色率比较！墅ｌ由表２－３及图２－２可以看出，方案一、二、三采用相同的处方、不同的工艺，结鬃密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计果表明高温染色方案二的固色率明显高于低温染色方案一；方案三、四采用了同一工 艺而不同的处方，结果利用Ｎａ２ＣＯ，做固色剂的方案三的固色率比用ＮａＯＨ做固色剂的 方案四要好，有无促染荆对染色效果有明显影响．因此确定方案二较为可行．２．１．３．４活性染料氯浸牢度因活性染料染品的耐氯漂牢度较差．故继续用方案二染出的纤维试样作氯浸牢度 试验．用干燥的坯布沾去棉纤维的有效氯漂液，干燥后测得，活性染料染棉纤维的褪 色牢度为４．５级，沾色牢度达４－５级．故综合以上染色效果测试结果可以得出，用染 色方案二对棉纤维进行染色，其上染速率，固色率、染色牢度都比较理想，方案二可 作为优选方案使用．２．２纺纱工艺流程设计２．２．１纺纱工艺流程及设备纤维进厂一检验一ＦＡ００９一ＦＡｌ０５Ａ―ＦＡ２０９一ＦＡｌｌ６一Ｆ舵０３Ａ梳棉机一瑞士立达 ＳＢ２预并条机一瑞士立达Ｅ３２条并卷机一瑞士立达Ｅ６２精梳机一德国特吕茨ＨＳＲｌ０００单眼并条机一夫津Ｆ１４１５粗纱机一东台马佐里Ｄ俩１２９（配德国绪森Ｅｌｉｔｅ紧密纺装置）一村田自动络筒机Ｎ０２１．Ｃ（ＳＡＶＩＯ）一山东同济ＴＦＯＩＡ并纱机一韩国利化５６１ＳＡ 倍捻机一检验一入库出厂２．２．２纺纱工艺设计紧密色纺纱不仅要达到本色纱的各项质量标准，更重要的是提高纱线的外观质 量，有效保证纱线的色相相符，成纱混色均匀、色泽鲜艳、色牢度好．但由于色纺纱 由不同色泽和性能的纤维混纺而成，而且纤维染色后其表面摩擦因数比较大，在纺纱 过程中易产生棉结，形成“白星”．除此之外，精梳紧密色纺纱的生产工艺流程长， 分梳次数多，成纱强力及棉结等质量问题和生产中出现的。烂条”现象尤为突出，要 保证纱线质量十分困难，因此要认真研究纺纱生产的各道工序的工艺．鬻密色纺纱线的产赫开发及结构性能研究第＝章鬻孵色纺纱线的生产工２设计２．２。２。｛开清榛工序紧赛色纺纱湿槔方法骞开满糖枫上的摭包（攘堆）混襁翔在势袭枫上棉条混撼辑 种，前蒲混棉后纤维在纱线截面分布均匀，但混比不易羧制，尤其不同性质的纤维混 会辩难汉掌握。器毒采取攘袭混合，按攀弱毙爨混入，溅会夔效果藕差。必豫睾｝溪考 的不足，纺制纯棉高支色纱时，可采用两种方法兼顾的方法，即将不同色泽的棉花堆 入圈蠢，经瀵慈、拣穗、条卷、鞲撬詹，澍成耩梳色条，把不霹疆次匏耩桅色条在头 并上以嗣定位置喂人混含，这样形成不同班次的色条依次混合以达到混色均匀的目 雏．原辩选配时，要尽可能迸行小样试绣，来确定不同彀泽原料混合眈例．对予小醴： 例色撵，可人工撕扯均匀喂人．由于桶猿经过染色后，纤维强力、弹性蝣有一定嬲损 失，且批量小，翻改频繁，不宣采取清梳联纺纱工艺，～般采取棉卷工芑纺纱．清棉 芏艺戆簧点是：墨藉二刃的Ｔ艺滤程，多棱多封，减少返花，茨爱缠绕，撂手喂入速。 度要低ｌＯ铲２嘣，以减少短绒产生．ｎ霸开清棉工序工艺参数表２－４．孙００９水平逶锚度∥哦８抓椭打手与肋条隔距（删 瓠穗打芋速度（ｒ／ｍｉ玉ｌ蕃 －３ ｌｌ嚣。抓棉臂每次下酶龉离ｍＦ＾１０５Ａｌ’删（ｒ／ｍｉｎ） 燃（ｒ／ｍｉｎ）掘速辘一｝｜采垒刀ｍ加速辊一滕棉棒∞Ｆ＾１１６上下番箍箩控建度（ｒ抽ｉ醇变疆９８１．５变额‘貌Ｓ ３ 氛５ ｏ．７，ｏ．７。ｏ．８ ２．Ｓ．４．０ ｌ。５，４。ｏ鸯钌打手速度（ｒ／ｍｉｎ） 尘棒安装角 皮曩罗拉转速（ｒ／ｍｉｎ）５４０撼逮轻一分橇々Ｅ衢 分撬辊．一，－ｔ、三豫尘刀４ 分梳辊―一分桅扳入口。出ｕ婀１８＋×１５’ＸｌＯ‘ＸｌＯ‘１５．９ＰＡ髓ｇ角钉帘遗度（ｍ／ｒａｉｎ） 输送带速度（ｍ／ｍｉｎ） 均稿梦拉转速（ｒ／ｍｉ玉 剥棉罗拉转速ｂＩｍｉｎ） ｜｜秘撬辍《癸筑羲入嚣一燃口”Ｉ Ｉ ｌ ｌ７黟４１２２．２．２。２梳棉工序梳棉工序工艺参数袋２－５．１７紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计机型 定量千重ｇ／Ｓｍ 回潮率％ 重量牵伸 机械牵伸 紧张牵伸 变 换 皮 带 盘 齿 轮ＦＡ２０３Ａ ２０．６７给棉板一给棉罗拉１／１０００英寸 给棉扳一刺辊１／１０００英寸 除尘刀一刺辊１／１０００英寸 分梳扳一刺辊１／１０００英寸 隔 锅林一刺辊１／１０００英寸 锡林后覃板上口一下口１／１０００英寸 锡林一盖板１／１０００英寸 锝林一后固定盖扳上一下１／１０００英寸 锈林一前罩板上口一下口１／１０００英寸 锡林一前固定盏扳上一下１／１０００英寸 钥林一道夫１／１０００英寸 臣 剥棉罗拉一道夫１／１０００英寸７”１９” １２” ８０＊８０“ ７” １９．２２” ８＊７＊７＊７＊８“ １７．１８．１９” ３１．２２。 １０．９．８。 ６。 １５” ７．１．５０．０．７８ Ｏ ９０。 １．１ ５”９７．７ ９２．５ １．６５８锡林盘ｍ 刺辊盘ｍ张力牙Ｚ３ 牵伸变换牙ｚ８ 道夫电机频率ｆ 给棉电机频率ｆ 锡林ｒ／ｍｉｎ４９２ ２４２ ｌｇ １６ ３１．５ ３５．９ ３７４ ３４．２ ８７７ １６０ ２．１９：ｌ遣道夫ｒ／ｍｉｎ 刺辊ｒ／ｍｉｎ锡林一大漏底∞ 除尘刀高度ｍ除尘刀角度度盖板ｗｃ／ｍｉｎ 镭林与刺辐比剥棉罗拉一上压碎辊ｍ上压碎辐一下压碎辊１／１０００英寸梳棉应采取。低车速、轻定量、紧隔距”的纺纱工艺，提高纤维转移率。为减少 棉结，梳棉针布状态要锋利，无毛刺，无挂花，．轻定量可提高其分梳质量．一般在一年或更短时间内，对梳棉机发毛或损伤的针布重新进行包覆．加大除尘吸风风量，减少纤维通道的挂堵．州伽 ２．２．２．３预并条、并条工序为提高纤维伸直度和棉条的条干均匀度，采用二道并条．为防止棉结，保全人员 要每天定点巡回，检查设备状态，保证通道光洁．无毛刺；挡车要做好并条的清洁工 作埘．预并条、并条工序工艺参数表２－６。紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计预并条 机型 牵伸型式 定量干重ｇ／钿 回潮宰％ 重量牵伸ＦＡ３０６Ａ并 道别 帆型 定量干重ｇ／５＝ 单并条 输送辊牙５３５５３／３压力棒加导 向上罗拉曲线牵伸２２．０３瞄Ｒ１０００ 导辐牙１８．８６导条张力牙６５中３４Ｘ中３４７回潮瓤号数ｔｅｘ７皮辊直径前’后ｍ ×中３４×口３４６．６１１罗拉直径前’后ｍ ３／３压力 棒加导向 罗拉隔距前’后ｍｍ 上罗拉曲线牵伸 ８中４０×中３５×中３５机械牵伸牵伸型式４＊９并合数 前紧张牵伸 前’二牵伸 牵伸变换轮Ｒ 牵伸变换轮Ｔ 皮辊直径前?后畹 罗拉直径前?后ｍ 罗拉隔距前－后衄 出条速度＝／＝ｉｎ 主电机频率｝Ｉｚ 罗拉加压前一后Ｎ 压力棒调节环ｍ 喇叭口径ｍ６并台致 重量牵伸 机械牵伸 紧压罗拉张 奁 力 主牵伸 伸 后区牵伸 输送辊张力 导辊张力 导条架张力 圭马达频率 匀整马达频率 后区牵伸牙 紧压张力牙前罗拉速度ｒ／ｍｉｎ 集棉器开口ｍ 喇叭头口径哪 凸轮数量ｌ 压力棒调节环 插入深度∞＋ｌ１．０２＆５３１８．８３６ １．０１２７．７９５７ｔ５３ ０３６×０３６× ０３３×０３６ 中４５×中３５×０３５ ６×１２ ２２５１．１２５ ０．９８１ １．０１８ ０．９９７４５１１８Ｘ３６２Ｘ ３９２×３６２ ０１２２０７７３．４２．２．２．４条并卷、精梳工序条并卷、精梳工序工艺参数见表２．７． 精梳工艺要轻定量，低车速，强分梳，尤其要注意落棉均匀，精梳条棉结清除率 要达５傩一７０９‘，要减少毛刷充塞，适当加快毛刺清洁速度、清洁锡林针齿表面的充 塞物．要控制好梳棉车间温度和相对湿度，有效防止棉结的产生。为防止色差，不同 班次生产的稽梳条要按甲乙丙班次标清条筒，依次在并条机导条眼上注明．糖梳后， 一道并条可以减少“烂条”现象．条并卷工艺要点是轻定量、慢车速．嘲ｎ啊ｌ鬃密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计篓并卷 号数ｒｅｘ 机型 牵伸塑式 定量干重ｎ／ｍ ６７１６ Ｆ＾３６０并合羲 成卷罗拉变换轮Ａ／Ｂ２４精械机 定量干重ｇ／Ｓｍ耪梳机 顶梳一分离 ＦＡ２８６ 罗拉ｍ２０．８３３．６５８８／９７ ５７／９５１５１．Ｓ ９１．５顶梳高低ｍ罗控隔距ｍｍ＋Ｏ．５ ４３／３牵伸‘１．２紧压罗拉变 皮带轮Ｅ 皮带轮Ｆ气动加压 换轮Ｃ／Ｄ号数ｒｅｘ 重量牵伸 机械牵伸４５２０ １１７．５喇叭口直径 落棉率％中４．７５ １８ 中３５ ｘ中２７ ｘｏ ２７ ｘ中２７回潮率％７牵伸齿轮变 换带轮ａ、ｂ、Ｉ，ｊ４３．４８，４０ ．５９９Ｉ．０Ｉ罗拉直径前 ｘ０２７ 一后 皮辊直径前一后ｔ量牵伸 机械牵伸１．７２７牵伸齿轮变 换带轮１．ｍ、ｒ、３５，．５３．４２ ．４５ ４ｊ成卷罗拉一给 棉罗拉Ｅ１ 给棉罗拉一分离罗拉Ｅ２１．０８３３中４５ ｘ０４５ｘｏ ４５皮辊加压ｆ巴１‘．０９７，锡林速度 电动机皮带 轮＾／８（Ｄ／Ｈ）２００错次／ｓｉｎ１．００５６罗拉Ｉ径前 一后ｍ 皮辊直径前 一后∞●ｏ ３２分离罗拉一台面压辊Ｅ３１．０８０２５变飙鬃压张力 台面压辊 牵伸 输出牵伸 主牵伸１．ＯＯｌ５０３９台面压辊一第 五罗拉Ｅ４ 牵伸罗拉后区 牵伸Ｂ５ 前罗控一后罗拉Ｅ６１．００２毛刷电机皮 带轮Ｃ／Ｄ（Ｅ／Ｔ）１３７／１０９１．００９罗拉底座隔 距啊 成卷速度ｍ／ｍｉｎ喂卷调节齿１．１４３＊Ｓ轮Ｅ（Ｐ）／给 棉赫齄Ｆ（Ｇ）８９／Ｌ８●ｌ００１１．４牵伸齿轮变换带轮Ｔ Ｃｏ）３２１．６４７成卷定长ｎｎ２００圈条压辊一前罗拉Ｅ７Ｉ．０５６?牵伸齿轮变 换带轮Ｇ／Ｈ ＣＡ／Ｂ）３８／４０后牵伸１．０３２翻条筒一上■ 条压辊鹋１．００７皮辊加压１４Ｐａ０．２５ｘｘ０．４ ０．３Ｏ．４ｘ２．２．２．５粗纱工序为顺利使熟条喂人粗纱机，可适当降低粗纱机后导条架高度，减少张力伸长，保 证成纱质量ＣＶ％值。适当提高粗纱捻系数，以保证在细纱后牵伸区租纱有一定的捻合 力．挡车要做好粗纱绒板花的清洁工作，防止棉结的产生．蛳“硼粗纱工序工艺参数见表２－８．薹奎垒望丝堡塑兰曼墅垄墨丝塑丝丝堑壅号数ｒｅｘ 机型４９９Ｆ１４１５苎三兰墨奎鱼堕丝丝塑生亡三苎堡生８００锭速ｒ／ａｉｎ 拈度对牙Ｚｌ／Ｚ２重量牵伸 机械牵伸 牵伸分配后区 牵伸分配前区 后张力牵伸８．２８．２马达牙 车头牙 罗拉速度ｒ／脚ｉｎ２４ 弱 １８８０５８２／９１ ３５ ７９／３７ ４３ ３７ ２８／３９ ２ｌ ２０牵伸型式拈度牙ｚ３ 四罗拉双 变 短皮圈 总牵伸变换牙 换 Ｚ６／Ｚ７４．６Ｌ１４６．８７７ １．０４６ 中２８×中２８× 中２５×中２８ 中２８×中２８× ０２５×巾２８ ３８×５０×６０ １８５×２２０×１７０×２２０前集棉器 口径ｍ 压掌绕数 皮圈钳口 后集棉器 口径ｍ 喇叭口ｍ牵伸过桥牙ｚ８ 齿 卷绕变换牙 轮 升降阶段牙Ｚ９／ＺＩＯ３ ５ １２ １６回潮率％７皮辊直径前’后∞罗拉直径前’后哦 罗拉中心距前’后岫 罗拉加压前’后Ｎ’，一号数２２．３４ ５．１５升降牙Ｚｌｌ 后张力牙Ｚ１４计算捻系数１１６２．２．２．６细纱工序细纱采取强加压、小浮游区的牵伸工艺．改善条千ｃ１｜『９６值，适当降低纺纱速度， 减少毛羽．挡车要做好细纱绒辊花的清洁工作，防止棉结的产生．细纱工序工艺参数见表２－９．号数ｒｅｘ 机型 牵伸型式 定量千重ｓ／ｌＯＯｍ 定量湿重ｓ／ｌＯＯｍ 回潮率％ 重量牵伸 机械牵伸 后区牵伸 前区牵伸 √一号数 计算捻度捻／ｌＯｃｉ 计算捻系数１４．８ ＤＴＭｌ２９马达盘ｍ 车头盘∞ 捻度牙 变 换 捻度对牙 皮 卷绕对牙 带 盘 撑头牙齿２００钢领直径ｍ锭盘直径ⅢＰＧｌ４２５４ ２０．５２ｌＯ ６８６６三罗拉 长短皮圈橘架加压１．３４６ １．４６ ８．５ ３４．１８６皮圈钳口ｍ集棉器开口ｍ 钢丝圈型号 皮辊直径前’后ｍ 罗拉直径前’后ｍ?２．５４５／４７５６９０３ １０／０ 中２８×中２５×０２８中２５×中２７×０２５（Ｚｃ／Ｚｅ）５６／８９轮 后牵伸过柝牙３６．９ １．１５６ ３０．７９７３．８２１（Ｚｄ）２８罗拉隔距前’后ｍ 罗拉加压前’后Ｎ１８×３０ １２０×１２０×１４０（Ｚａ／Ｚｂ） 总牵伸变换牙 锭子速度ｒ／ｅｉｎ频率ｆ６８／５５１２８０６ ３８．１１８０９６．５３６９前罗拉速度ｒ／ｍｉｎ紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第二章紧密色纺纱线的生产工艺设计２．２．２．７络筒工序络筒机的效率是与纱的特数相关联的；当速度提高较大时，纱线质量要恶化，生 产效率要下降，剪切次数要增加。因此必须根据棉纱管纱质量，棉纱支数在络筒加工 过程中选择最佳的络筒机速度和络筒机工艺清纱参数来保证和提高效率，降低络筒工 序生产成本，一般车速降低１０％左右．络筒工序工艺参数见表２―１０．表２．１０络筒工艺参数表 １４．６ 号数ｔ既 ＳＡＶｌ０ 机型 ８００ 速度ｍ／ｒａｉｎ ２０ 张力圈重量（克）Ｌ Ｓ Ｔ Ｎｅｐｓ３０ｘ（＋３０％） １．５ｘ１６０％ ３０ｘ（．３０％）２００％２．３本章小结（１）煮练工艺采用氢氧化钠和碳酸钠的混合碱处理工艺比单纯使用氢氧化钠处 理较为温和，对纤维损伤较小，处理得也较均匀，并且碳酸钠的加入对水质也有一定的 软化作用．加入硅酸钠可以提高处理后原料的白度。处理完毕后的过水清洗是十分关 键的．一定要将脱下来的果胶纤维素等共生物彻底冲洗干净．．’（２）利用活性染料对棉纤维进行染色，无论从染色过程还是染色效果来看都是比较理想的． （３）纤维染色后其表面摩擦因数比较大。在纺纱过程中易产生棉结，形成“自 星一．除此之外，精梳紧密色纺纱的生产工艺流程长，分梳次数多，成纱强力及棉结 等质量问题和生产中出现的“烂条”现象尤为突出．因此要认真研究纺纱生产的各道 工序的工艺，尽量减少工艺流程长度，减少打击分梳次数，控制各工序车速，降低车 速１０％左右．紧密色纺纱线的产晶开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因蠢分析第三章影晌紧密色纺纱线质量因素分析影响紧密色纺纱产品质量的因素很多，如原棉纤维质量、散纤维染色工艺、纺纱 工艺流程、各工序半成品质量、各工序工艺参数等因素，本章节主要研究原棉纤维质 量、梳棉、精梳半成品质量、细纱工艺参数（后区牵伸倍数、钢丝圈型号、集聚负压 值）与紧密色纺纱成纱质量之间的关系．３．１原棉及纱线质量指标测试方法及条件 原棉纤维成熟度测试方法及条件３．１．１（１）测试设备：采用Ｙ１４７型棉纤维偏振光成熟度仪进行测试．‘（２）测试条件；测试温度：２０。Ｃ｝测试湿度：６５％．３．１．２原棉纤维断裂强力、断裂伸长测试方法及条件（１）测试设备；采用ＹＧ００１型单纤维强力测试仪进行测试．（２）测试条件：测试温度；２０。ｃｌ测试湿度：６５％；夹持距离；ｌＯｍｍｌ倍率开关位置为０．１，伸长选择开关位置为１００，下夹持器下降ｌＯｍ时自停；量程选择开关在 １９．６ｃＮ档位置，负荷显示值为２００．纤维断裂时间≤２０ｓ，下夹持器下降速度为 ７．５ｍ／ｍｉｎ．“可３．１．３原棉杂质检验方法（１）检验设备；采用Ｙ１０１型原棉杂质分析机进行测试，并准备镊子，黑绒板和 原棉杂质疵点标本． （２）原棉试样选取：５０９的原棉试样２０份．ｎ町３．１．４单纱强力测试方法及条件．（１）测试设备ｌ采用北京华吴电子ＹＧ０２９型单纱强力仪进行测试． （２）测试条件：测试温度：２０。Ｃ；测试湿度：６５％；拉伸速度：５００ｍ／ｍｉｎ ｓ预紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析加张力；０．５ＣＮ／Ｔｅｘ；间隔长度：Ｉｍｓ强力限定：５０９ｌ；测试次数：３０次．３．１．５纱线条干、粗细节、棉结及毛羽指数测试方法及条件（１）测试设备：ＵＳＴＥＲＴＥＳＴＥＲ ４－ＳＸ Ｒ１．８．０测试仪进行测试。（２）测试条件；测试温度：２０％测试湿度：６５％；纱线运行速度：４００ｍ／ｍｉｎ， 运行时间：ｌｍｉｎ．３．２原棉质量的影响紧密纺纱技术其实归属于环锭纺纱技术之类，它只是将普通环锭纺纱的牵伸机构 作了改进，采用了中空吸附的原理减少了加捻三角区的范围和加强了对浮游纤维的吸 附能力，也就是说这种原理的纺纱在一定程度上是可以大量减少纱线的毛羽、提高纱 线的强力的．但由于吸附原理、纺纱原理、纺纱原料性能、纺纱条件的限制，棉纱毛 羽的改进不是对所有长度的毛羽而言的，主要表现在对３衄以上的纱线毛羽的降低效 果较好，棉纱的毛羽越长减少的量越多，同时棉纱的断裂强度也相应的提高了１０％ ～１５％左右．然而对于提高或改进紧密色纺纱线质量，仅依靠紧密纺纱设备来达到是 不科学的，只有对紧密纺纱的环境条件、原料条件、前纺半制品的质量实行严格的质 量控制后，紧密色纺纱的质量才有可能长期保持稳定，满足客户的要求，尤其是原料的质量对于紧密色纺纱的质量提高是十分关键的．由于紧密纺纱设备的牵伸元件主要还是我们普通环锭纺所使用的胶辊胶圈，而且 这些胶辊胶圈的硬度、弹性、分散度、粗造度也并没有什么特殊改进，紧密纺纱条干 ｃｌｒ％的改善和细节、粗节的减少，是由于紧密纺纱棉纱的毛羽下降的结果而导致的条 于ＣＶ％值改善，而且这种条干ＣＶ％值的降低是比较小的。对于像细节、粗节、棉结 和偶发性的纱疵这一类棉纱质量指标来说，由于紧密纺纱机本身不具有分梳元件来清 除杂质、疵点和降低短绒率的功能，紧密纺纱棉纱就不可能经过紧密纺纱机自身来达 到减少细节、粗节、棉结和偶发性纱疵的目的，要减少紧密纺纱棉纱的各类有害疵点， 除了保证紧密纺纱的纺纱环境外，就是想办法改进和提高紧密纺纱所使用的原料质 量，不同棉花的长度、成熟度、细度、短绒率、疵点、整齐度、未成熟纤维百分比含 量，不仅在紧密色纺过程中影响清梳棉工序的开松、除杂和梳棉条的棉结，而且严重 影响后道各工序半制品的质量，同时也在细纱工序对紧密色纺纱质量影响明显．实践墨堡垒堕竺丝竺兰曼墅茎墨堕塑竺丝堑塞苎三兰兰堕墨奎鱼竺竺丝壁苎圭墨里茎坌堑证明，如果原料的质量欠佳，即使采用紧密纺设备进行纺纱，紧密纺纱的质量也是较 差的，有时甚至比普通环锭纺纱的质量还要差，所以要生产高质量的棉纱，紧密色纺纱 对原料的要求比普通环锭色纺对原料的要求还要严格．为研究原棉质量与紧密色纺纱 质量之间的关系，我们采用不同成熟度、疵点数量、短绒率、细度、带纤维籽屑，整 齐度的原棉来试纺１４．６Ｔｅｘ精梳紧密色纺纱，分析它们对紧密色纺纱质量的影响：””３．２．１原棉成熟度对紧密色纺纱质量的影响原棉的成熟度不仅影响原棉的棉结、疵点数量、细度、短绒率，更重要的是它在 生产过程中影响散纤维的染色质量和纺纱的弯钩数量，从而影响色纺棉纱质量。袭 ３―１是不同的原棉成熟度在其他原棉物理指标接近和后道各工序工艺相同和工艺流 程相同的条件下对紧密色纺纱质量的影响情况．＼成黻 项目＼．Ｈ～目，工月｛Ｍ 成熟度系数 成熟度系数 成熟度系数 ≥２．０ｌ成熟 １．７Ｉ成熟度 １．５；成熟度 １．３＃成熟度 度百分比≥ 百分比８７％ 百分比８４％ 百分比８０＊１２．３２ １ １２ ３３ ３．１ １７．４ ６．７７ ５．８９ ２３ ４ ６ ０．３ ０．８ １０９ Ｏ．细纱条－＇ＰＣＶ％ 细纱细节／千米 细纱租节／千米 细纱棉结／千米 细纱毛羽指数（Ｈ）１２．７８ ３ １９ ４２ ３．８ １６．５ ９．１１ ５．８２ ３５ ６ ９ １．２ ２．１ １９９ ０．３１３．４ ６ ２８ ６８ ４．４ １５．７ １０．９７ ５．８３ ６７ １２ １３ ２．８ ２．９ ２７８ ２．６１４．１ ．１１ ４５ ９２ ５．３ １３．９ １２．１２ ５．７８ ９：３ １７ １６ ４．６ ３．５ ４１１ １１．８．断裂强度（Ｃ撇ｅｘ）强力ｃｖ％ 伸长率％ 纱疵Ａｌ纱疵Ａ２纱自嘧ｌ纱疵Ｂ２纱女ＥＡ３＋Ｂ３＋Ｃ３＋Ｄ２ 纱疵Ｈ１＋ｌｉ２ 纱疵Ｉｌ＋１２紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析图３－Ｉ成熟度与成纱主要质量指标关系 由表３―１和圈３－１可以知道：随着原棉成熟度的下降，紧密色纺纱质量的各项物 理指标都在恶化，尤其是纱线粗细节纱疵恶化特别严重．同时我们还发现当棉花的成 熟度系数小于１．７，成熟度百分比小于８７％后，紧密色纺纱的质量在毛羽方面的表现 是同普通环锭色纺纱毛羽的质量没有什么区别，因此在进行紧密色纺纱时对于原棉的 成熟度一定要进行严格监控才能保证紧密色纺纱达到高质量和稳定要求．３．２．２原棉的疵点数量、带纤维籽屑对紧密色纺纱质量的影响纺纱过程中原棉质量除成熟度对纺纱的质量影响最大外，紧接着就是棉花的疵点 数量、带纤维籽屑对纺纱的质量影响较大，为此在原棉其他指标基本相同的情况下就 原棉的疵点数量和带纤维籽屑的变化对紧密色纺纱质量的影响见表３－２．蟹密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析＼疵点 疵点数量一＜８００ 疵点数量≤１５００ 疵点数量≤２５００ 疵点数量≤４０００ （个／ｌＯＯ克）Ｉ （个／１００克）＃ （个／ｌＯＯ克）ｌ （个／１００克）ｔ ＼墨屑 带纤维籽屑≤４００ 带纤维耔属≤１０００ 带纤维耔屑≤１６００ 带纤维籽屑≤２５００ （个／１００克） （个／ｌＯＯ克） （个／１００克） 项目＼＼ （个／１００克） 梳棉条棉结／杂 ３１／１０ ５２／１６ ６８／２７ ９３／４４ 质（个／克） 梳棉条短绒率＼带纤维ｒ●≤１６ＭＭ（％）１０．８１１．３１１．９１２．６糟梳落棉率（％） １４ １９ ２３ ２６精梳条棉结（个／克） １０／１６．５ １２．５ ０ １４ ３８ ３．５１１３／２７．１ １３．３ ２ ２２ ４７ ３．９ １６．９ ９．２１ ５．６２ ３７ ６ ７ １．３ １．７ １７８ ０．８１８／４８．２ １３．８ ６ ２９ ７７２６／７８．６ １４．１ １０ ４９ １０６ ５．２精梳条短绒率≤１６ＭＭ（％）细纱条千ＣＶ％ 细纱细节／千米 细纱粗节／千米 细纱棉结／千米 细纱毛羽指数（Ｈ）４．６ １５．９ １０．６７ ５．５３ ７ｌ １５ １４ ２．６ ３．８ ２９８ ４．１’ ?断裂强度（ＣＮ／ｔｅｘ）１７．２ ８．７７ ５．７９ ２０ ５ ４ ０．３ １５．１ １１．８８ ５．４８ １０３ ３３ ２３ ４．９强力ＣＶ％伸长摩％纱疵Ａｌ 纱疵Ａ２ 纱疵Ｂｌ 纱疵Ｂ２ 纱疵Ａ３＋Ｂ３＋Ｃ３＋Ｄ２０．５’ ８６ ０５．４ ４７９ ９．５纱疵Ｈｌ＋Ｈ２ 纱疵１１＋１２紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析图３―２原棉的疵点数量、带纤维籽屑与成纱质量关系 从表３―２和图３－２我们可直观看出：紧密色纺纱的质量受原棉的疵点数量和带纤 维籽屑影响较大，特别是对于紧密色纺纱的细节、粗节、棉结、各类纱疵的影响变化相当大，．实践证明在原棉疵点数量和带纤维籽屑的数量较大时，开清棉、梳棉工序即 使改进工艺也很难降低梳棉条的棉结／杂质，短绒率，即使采用加大精梳落棉率的方法来降低精梳条短绒率和棉结／杂质，还是无法达到紧密色纺纱精梳条要求的质量， 其结果生产出的紧密色纺纱质量也就较差，这就说明在进行紧密色纺纱时对原棉疵点 数量和带纤维籽屑数量的控制是极为关键的．３．２．３原棉的短绒率与紧密色纺纱质量的关系原棉的短绒率不仅与原棉的品种有关，而且与原棉的轧花质量和轧花工艺有关， 短绒率的高低，是决定纺纱过程中浮游纤维数量多少的关键，减少纺纱过程中棉层、 棉条、棉纱的短绒含量是提高和改进棉纱质量的重要因素，而降低原棉中存在的短绒 率的主要工序是梳棉工序和精梳工序，但是当原棉的成熟度较差和原棉中带纤维籽屑 较多时，改进梳棉机工艺和加大精梳机的落棉率起到降低短绒率的效果并不理想，这 是因为当原棉的成熟度较差时由于纤维本身的强度、刚度减小，在梳棉和精梳工序的墨奎垒堕竺垡堕主曼墅苎墨竺塑丝堡翌塞苎三！兰堕墨童垒竺丝丝璺曼圭曼望茎坌堑短绒率虽然被大量清除，但由于针布对纤维的摩擦和搓揉，造成了其他本身不是短纤 维的纤维被拉断变成了短绒率或大量的棉结，使得整个纺纱过程对短绒率无法得到有 效控制，紧密色纺纱的质量也就无法得到保证，表３－３是在保证原棉其它质量指标基 本相同的情况下研究原棉的短绒率与紧密纺纱质量的关系．衰３．３原棉的短绒率与紧密色纺纱的质量关系 短绒率 ―、、、 短绒率 短缄奉 项目＼董１６删 ＼短绒率１２．５６０，２０短缄率１５ ８６／４３ １４．６ ２４ ２２／６短绒奉１７１１２，５６ １６．９ ２７ ２９／８ ９．９ １４．７７ １２ ６７８．５３０／１０ ８．８ １１ ８，ｌ ６。４ １２．３６ ０ １５ ３８ ３．５８ １７．３ ８．１２ ５．７ｌ ２１．ｌＯ．５４３／１５ １０．９ １６ ｌｌ／２ ７．２ １２．７ｌ ２ ２２梳棉条棉结／杂质（个／克） 梳棉条短绒率≤１６删（％） 糟梳落棉率（％） 精梳条棉结（个／克） 精梳条短绒率≤１６１ｔＭ（％） 细纱条干ＣＶ％ 细纱细节／千米 细纱粗节／千米 细纱棉结／千米 细纱毛羽指数（Ｈ） 断裂强度（ＣＨ／ＴＥＸ） 强力ｃｖ％ 伸长率％ 纱疵Ａ１ 纱疵＾２ 纱疵Ｂ１ 纱疵Ｂ２ 纱疵Ａ３＋Ｂ３＋ｃ３＋Ｄ２ 纱疵ＨＩ＋Ｈ２ 纱疵Ｉｌ＋１２１２．８２０ １５，３ ７．９ １３．５６ ４ ３Ｉ’９．１１４．０ｌ ８ ４９ ９７ ４．１６ １４．１ １２．１２ ５．５１．４８ ３．７２１６．７ ８．９１ ５．６７ ３０ ５ ７ １ ２．５ １３５ ０．５７９ ３．８６ １５．２ ９．９７ ５．６ｌ ５７ １１ １３ ２．６ ２．９ ２４６ １．６１２１４．３２ １３．１ １０．９８ ５．３３ １２３ ３６ ２５ ７．７ ５．８ ５０ｌ １３．９８５ ２３ １９ ５．６．３ ４ ０．５ １．４ ７８ ０３．９’３８７７．８囊密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要园蠢分析图３－３原棉短绒率与成纱质量关系 由表３―３和图３－３我们可以看出原棉短绒率对紧密色纺纱质量影响较大，尤其对 成纱粗细节及棉结指标影响严重．对于精梳紧密色纺纱质量来说，在纺纱过程中短绒 量的排出是有一定的限度的，只要原棉中的短绒率在不断的增加，清梳工序、精梳工 序所排出的短绒率数量就越来越大，与此同时残留在梳棉条、精梳条中的短绒率也相 应增加，’由于原棉短绒率在清梳过程中影响梳棉条中的短绒率和精梳条中的短绒率， 也影响梳棉条和精梳条的棉结，随着原棉短绒率的增加甚至导致梳棉条棉结成倍的增 加，紧密色纺纱的质量也就难以保证，实践证明只有原棉的短绒率在１２．５％以下时? 才能有效地保证紧密色纺纱的质量。３．２．４紧密色纺纱选用的原棉质量要求为了使棉纱质量长期稳定地保持在一个高质量水平之上，减少质量波动，紧密色 纺纱所使用的原棉质量和混配棉标准必须达到一定的要求．作为紧密色纺纱的原棉， 不仅要求其主要物理指标满足原棉进货质量标准，而且也要求原棉混配的棉花批次与 批次之间的物理指标一致性要好，同时也必须满足紧密色纺纱混配棉质量标准，特别 是在使用长绒棉与细绒棉混配进行生产时，就更应该把握好这两种棉花特性的差异， 合理对它们进行混配，否则紧密色纺纱的质量是得不到稳定性和高质量的保证的．根 据紧密色纺纱的棉纱支数和棉纱质量要求严格执行原料的进货检验标准和混配棉标 准，是紧密色纺纱达到下游工序质量需要的关键，为了使紧密色纺纱既能适应高质量紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析的机织物组织结构需要没，又能适应高质量的针织物组织结构需要，表３－４是对紧密 色纺纱的原棉质量和混配棉质量提出的要求． 表３－４紧密色纺纱选用原棉质量和混配棉质量要求Ｊｃｌ＆２１＂“一Ｊｃｌ４．６Ｔｅｏ ≥约 ６２∞一ｅ９００ １弱一１７０３．８．４．３ ≥１．８ ≥８７ｉ弋长度（删）细度（公制支教） 细度（分特） 马克隆值（毫克／英寸） 成熟度系教 成熟度百分比（％） 短绒率（％） 整齐度（％）ＪｃＵ．７１＂ｅｘ－－ＪＣ７．２９Ｔｅｌ≥３５ ６３００－－７２００ １４５―１６５ ３．Ｇ－４．３ ≥１．７≥∞≤６．Ｏ 《ｌＯ ≥８８ ≥３０ ≤１５００ 《５００未成熟度百分比音量（％）《６．５《１０．５≥瞄≥２２强力（谢／Ｔ默）疵点数量（十，克） 带纤维籽属（个／克）≤１５００≤６００只要按照上述要求进行原棉质量和混配棉质量的控制，紧密色纺纱的棉纱质量就 会得到高质量的保证，特殊要求质量的紧密色纺纱对棉花质量的要求比上述质量要求 更为严格，这种原棉质量要求对于精梳紧密色纺纱在乌斯特２００１统计公报的５％、 ５％－－２５％水平均较为适应。３．３梳棉工序和精梳工序半制品对紧密纺纱线质量的影响３．３．１梳棉工序和精梳工序半制品质量对成纱质量的影响在对原棉质量和混配棉质量控制的基础上，进一步加强对前方半制品质量的控制 对紧密色纺纱质量的稳定是十分有意义的，后纺细纱的质量一定程度上是由前纺工序 的质量决定的，我们从表３―２、表３―３不难看出，梳棉工序和精梳工序半成品的质量 指标如棉结／杂质、短绒率的控制情况对紧密色纺纱质量的影响最为明显，尤其是对 紧密色纺纱线粗细节、棉结杂质的影响．紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析３．３．２紧密色纺纱对梳棉工序和精梳工序的半成品质量的要求。既然梳棉工序和精梳工序半成品的质量对紧密色纺纱质量的影响很明显，那么严 格控制梳棉工序和精梳工序半成品的棉结／杂质、短绒率等质量指标很有必要。表３－５ 就是根据原料的变化和纺纱支数的不同制定的紧密色纺纱对梳棉工序和精梳工序的 质量要求．这种梳棉工序和精梳工序棉结／杂质、短绒率的有效质量指标的提出，既 对原棉质量和混配棉质量起到了监督作用，又对紧密纺纱的生产质量起到了指导作 用，所以在进行紧密纺纱的过程中只要掌握住原棉质量标准、混配棉质量标准和梳棉 条、精梳条的棉结／杂质、短绒率质量标准，紧密纺纱的高质量和质量稳定也就得以 保证．“帕 表３―５紧密色纺纱对梳棉工序和精梳工序的棉结／杂质、短绒率质量要求ｉ、、≮辘楠条棉结（个／克） 梳棉条杂质（个／克）Ｊｃｌ８．ｚｒ●ｘ―ＪＣｔ４．６Ｔｅｌ 《∞《２０ ≤１２．５ 《１６ 《２ 《７．０．ｊｃＵ．７Ｔ“一Ｊｃ７．２９１＇ｅｘ《４５ 《１５ 《ｌ ｏ．５ 《１３ 《ｌ 《６．８梳棉条短缄率《１６删（％）．精梳条柿结《个／克） 精槐条杂质（个／克）糟梳条短缄率《１６Ｗ（％）３．４细纱工艺对成纱质量的影响紧密纺纱机工艺参数选择是否合理对紧密色纺纱线质量影响很大，本节主要就细 纱机后区牵伸倍数、钢丝圈号数、负压值三个工艺参数对成纱主要质量指标（成纱毛 羽、成纱强力、成纱条于）的影响进行探讨，并利用正交试验法考察每个参数对成纱 质量影响程度，同时优化出细纱生产工艺．３．４．１正交实验设计本实验以生产纯棉１４．６Ｔｅｘ紧密色纺纱为例，主要研究的是细纱机后区牵伸倍 数，钢丝圈号数，负压值三个因素三个水平对纯棉１４．６Ｔｅｘ紧密色纺成纱毛羽、成纱 强力、成纱条干的影响，为此，设计了３因素３水平的正交试验，研究各因素对成纱３２紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章髟响紧密色纺纱线质量主要因素分析质量的影响．表３－６是正交试验设计因素和水平，表３－７是乙９（３‘）正交试验设计表．ｎ町嘲扫町＼因素水平ｌ表３－６正交实验设计因素和水平表ＡＢ承乎＼水平２水平３Ｃ后区牵伸倍数１．１２ １．１６１．２５钢丝圈号数６９０３ ６９０３ ６９０３负压（咖［１Ｈ２０）２５０ ３１０３６０６／０ １０／０ １２／０＼因素实验１ 实验２ 实验３ 实验４ 实验５实验＼ＡＢＣ后区牵伸倍数１．１２ １．１２ １．１２ １．１６ １．１６● ●钢丝圈号数６９０３负压（咖１１Ｈ：０）．６／０２５０３１０６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０６９０３３６０ ３１０３６０ ２５０６／ｏ６９０３‘１０／０６９０３ １２／０ ６９０３ ６／０６９０３实验６．１．１６实验７ 实验８ 实验９１．２４１．２４ １．２４３６０２５０ ３１０１０／０６９０３ １２／０３。４．２对成纱毛羽的影响在普通环锭色纺纱条加捻过程中，大多数纤维端都伸出在纱身的外面，形成毛羽． 而采取负压式紧密纺技术有吸风集聚作用可较大幅度地减少毛羽．对于管纱来说卜２眦的毛羽是短毛羽是组成纱线毛羽的主体，属于无碍毛羽：而３ ｒｍ＇ａ以上的长毛羽属于有碍毛羽．纱线毛羽测试结果如表３－８所示．“帕曩密色纺纱线的产晶开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要园素分析＼＼因素＾ＢＣ实验＼实验１ 实验２ 实验３ 实验４＼～后区牵 伸倍数１．１２ １．１２ １．１２ １．１６ １．１６ １．１６ １．２４ １．２４ １．２４ １２．００ １１．２０ １２．２０钢丝圈 号数６９０３ ６／０ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ６／ｏ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ６／ｏ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ １１．９０ １１．６０ １１．９０ １４１．６１ １３４．５６ １４１．６１ ４１７．７８负压 （ｍｍＨ２０）２５０ ３１０ ３６０ ３１０ ３６０ ２６０ ３６０ ２５０ ３１０ １３．００ １１．３０ １１．１０ １６９．００ １２７．６９ １２３．２１ ４１９．９０毛羽指数Ｘ４．５ ３．７ ３．８ ３．６ ３．５ ４．１ ３．８ ４．４ ４．Ｏ ∑Ｘ‘＝３５．４实验５实验６实验７ 实验８ 实验９．ＫＩ ｌ【２ ｌ【｜ Ｋ１２’￡Ｘ‘４＝１４０．２１“．００１２５．“１４８．８４ ４１８．２８．砰 聍ＥＫＩ‘设ｎ为试验的总次数，ａ，ｂ，ｃ分别为Ａ，Ｂ，Ｃ三因素每个水平的重复试验次数． 有ｎ＝９，ｓ＝３，ｂ＝３，ｃ＝３． 则：ｎｘ＇＝ｌ／ｎ（∑蜀）ｋ３５．４２／９＝１３９．２４ｓ产去×∑∥一ｎＸ ｆ＝４１８．２８／３―１３９．２４＝ｏ．１９同理：Ｓｔ＝４１７．１８／３―１３９．２４＝０．０２ Ｓｃ＝４１９．９０／３―１３９．２４＝０．７３ 因；Ｓ＿∑咒Ｌｉｌ（∑石）毡１４０?２―１３９?２４＝０．９６于是：Ｓ．．Ｓ一（Ｓ．＋Ｓｌ＋鼬＝ｏ．９８－（Ｏ．１９＋ｏ．０２＋ｏ．７３）＝Ｏ．０２紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析每个因素的自由度由ｉ为水平数减ｌ，即由＾＝由Ｂ＝由ｃ＝３－１＝２， 由ｅｚ由?．由＾．由Ｂ．由ｃ＝８－２－２－２－－２，列出方差分析表如下ｔ 表３－９方差分析 方差来源Ａｊ＝ｎ－ｌ－－９．１＝８，平方和Ｓ０．１９ ０．０２ ０．７３ ０．０２ Ｏ．９６自由度由２平均平方和ｓ／由０．０９５ ０．Ｏｌ ０．３６５０．０１Ｆ ９．５ｌ显著性（?）Ｂ２ ２２Ｃ３６．５●误差 总和８对显著水平ａ。ｏ．Ｏｌ，ａ＝ｏ．０５， 从表ｐ８、３＿９可以看出：ａ＝ｏ．１。查Ｆ分布表嘲，得Ｆｏ．ｏｌ（２，２）＝９９．００，Ｆｏ．∞（２。 ２）＝１９．００，Ｆｏａ（２，２）＝９．００（１）细纱机负压（因素Ｃ）对成纱毛羽的影响显著（Ｒ。＞Ｆ＝３６．５＞Ｒ。），尤其 对３ｍｍ以上毛羽减少更为突出．负压的增加有利于成纱毛羽的减少，比较表３－８中对 应Ｃ列的Ｋ，ｋ，Ｋ，值的大小，较优水平取ｃＩ．但当负压超出３ｌＯ舢Ｈ２０１时，增加负压 对成纱毛羽的减少效果趋于平稳，且实践证明，负压每增加ｌ弧ＩＩｌ２０，耗电量增加很多，故选取Ｇ．’嘲（２）后区牵伸倍数（因素Ａ）对毛羽的产生的影响较显著（凡＊＞Ｆ－－９．５＞民，）． 比较表３－８中对应Ａ列的Ｋｌ，配，Ｋ，值的大小，选水平＾ｌ。即后区牵伸倍数为１．１６ 时毛羽指标最好。后区牵伸倍数为１．１２和１．１６时，长毛羽和短毛羽数量基本接近； 当后区牵伸倍数从１．１６开始递增时，长毛羽和短毛羽的数量也随之增加． （３）钢丝圈号数（因素Ｂ）的影响不显著，Ｂ的水平可取试验范围内的任一点． （４）就生产１４．６Ｔｅｘ纯棉色纺纱毛羽而言，紧密纺细纱机工艺参数优选方案为；３．４．３对成纱强力的影晌纱线强力测试结果如表３－１０所示．紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析表３－１０纱线强力测试结果＼＼因素实验１ 实验２实验３ 实验４＾ＢＣ断裂强力ｃＮ １７７．９ ２０６．６ １９８．６ ２１９．７ ２２６．８ １８７．９ ２０３．８ １７８．７ １９９．４ ￡Ｘｌ＝１７９９．１实验＼＼后区牵伸倍数１．１２ １．１２ １．１２ １．１６ １．１６ １．１６ １．２４ １．２４ １．２４ ５８３．１０ ６３４．１０ ５８１．９０ ３４０００５．６１ ４０２０８２．８１钢丝圈号数６９０３ ８／０ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ｅ／ｏ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ６／ｏ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６０１．４０ ６１１．８０ ５８５．９０ ３６１６８１．９６ ３７４２９９．２４ ３４３２７８．８１ １０７９２６０．０ｌ负压（ｍｍＩｂｏ）２５０ ３１０ ３６０ ３１０ ３６０ ２５０ ３６０ ２５０ ３１０ ５４４．５０ ６２５．７０ ６２８．９０ ２９６４８０．２５． ３９１５００．４９ ３９５５１５．２１ １０８３４９５．９５实验８ 实验６ 实验７ 实验８ 实验９ｘＩ ｌ【｜ ｌ【， ＫＩ。ＥＸＩ。＝３６１８７９．１７聍 好￡Ｋ１２３３８６０７．６１．１０８０６９６．０３设１１为试验的总次数，ａ，ｂ，Ｃ分别为Ａ，Ｂ，Ｃ三因素每个水平的重复试验次数．有ｎ＝９，ａ＝３，ｂ＝３，ｃ＝３．则；ｎＸ＇＝ｉ／ｎ（∑茏）ｋ１７９９．１＇／９＝３５９６４０．０９Ｓ＾＿去×Ｚｋｉ－ｎｘ ｆ＝１０８０６９６．０３／３―３５９６４０．０９＝５９１．９２同理：Ｓｒ＝１０７９２６０．０１／３―３５９６４０．０９＝１ １３．２６ Ｓ产－１０８３４９５．９５／３－３５９６４０．０９＝１５２５．２３因ｌＳ＿∑茏Ｌｉｌ（∑咒）ｋ３６１８７９?１７―３５９６４０?０９＝２２３９．０８于是：Ｓ．－－Ｓ一（Ｓ＾＋Ｓ―ｓｃ） ＝２２３９．０８－（５９１．９２＋１１３．２５＋１５２５．２３）＝８．６８每个因素的自由度西ｉ为水平数减ｌ，即由＾＝由Ｂ＝由ｃ＝３－１＝２，由?＝ｎ―ｌ篁９－１２８，紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析西。；由?－由＾．由Ｂ，由ｃ＝８－２?２－２－－２，列出方差分析表如表３－１１ｌ 显著性●方差来源Ａ Ｂ平方和Ｓ５９１．９２ １１３．２５自由度由２平均平方和Ｓ／由２９５．９６Ｆ ６８．１９１３．０５２２ ２ ８５６．６２ ７６２．６１ ４．３４（?）●●Ｃ１５２５．２３．１７５．７２误差 总和８．６８ ２２３９．０８对显著水平ａ＝ｏ．０１，ｏ＝０．０５，ａ＝ｏ．１，查Ｆ分布表渊，得ＦｏｏＩ（２，２）＝９９．００，Ｆｏ．０５（２，２）＝１９．００，Ｆｏａ（２，２）＝９．００从表３－１０、３－１１可以看出： ‘（１）细纱机负压（因素Ｃ）对成纱断裂强力影响特别显著（Ｆ＝１７５．７２）氏“）． 试比较表３―１０中对应Ｃ列的Ｋ。，＆，ｌ【ａ值的大小，负压增加成纱强力的随之增加， 但当负压超出３１０皿ＩｌＨｚ０时，增加负压对成纱强力的增加效果不明显，而且负压的增 加会大大增加耗电成本，因此负压选择Ｃ产３１０唧Ｈ２０．． ． ．（２）后区牵伸倍数（因素Ａ）对成纱断裂强力影响显著（Ｒ?ｔ＞Ｆ＝６８．１９）氏＊）? 试比较表３－１０中对应Ａ列的Ｋｌ，瞄，ｌ（１值的大小，当后区牵伸倍数（因素Ａ）为Ａ２＝１．１６ 时，成纱强力最大．后区牵伸倍数（因素Ａ）过大或者过小对棉纱强力的影响都是负 面的，后区牵伸倍数增加时纱条解体而松散，紧密度降低纤维间联系力减弱，使喂入 前牵伸区的纱条内摩擦力界强度不足，前牵伸区胶圈中部摩擦力界强度降低，纤维控 制力差，纤维抱合力弱，所以后区牵伸倍数过大细纱的强伸性能差。后区牵伸倍数减 少时，主牵伸区牵伸负荷增加，影响成纱强力．嘲 （３）钢丝圈号数（因素Ｂ）对成纱断裂强度的影响较显著（Ｒｕ＞Ｆ＝１３．０５＞Ｒ?）， 比较表３－１０中对应Ｂ列的Ｋｌ，Ｋｓ，Ｋ，值的大小，选水平Ｂ２，即６９０３ １０／０? （４）就成纱强力而言，紧密纺细纱机工艺参数优选方案为：Ａ晶Ｇ，即负压值： ３１０ｍＨ２０，后区牵伸Ｉ １．１６，钢丝圈号数为；６９０３ １０／０．３．４．４对成纱条干的影响紧密色纺纱线的产晶开发及结构性能研究第三章影响紧密色纺纱线质量主要因素分析纱线条干均匀度测试结果如表３―１２所示． 表３―１２纱线条干均匀度测试结果＼＼因素实验１ 实验２ 实验３ 实验４ 实验５ 实验６ 实验７ 实验８ 实验９ＫＩ ｋ ｌ【。 Ｋ１２实八ＡＢＣ后区牵伸倍数１．１２ １．１２ Ｌ １２ １．１６ １．１６ １．１６ １．２４ １．２４ ．１．２４ ４４．１０ ３９．８０ ４２．５０ ．１９４４．８１ １５８４．０４ １８０６．２５ ５３３５．１０．钢丝圈号数６９０３ ６／０ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ６／ｏ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ６９０３ ６／０ ６９０３ １０／０ ６９０３ １２／０ ４３．３０ ４２．３０ ４０．８０ １８７４．８９ １７８９．２９ １６６４．６４ ．５３２８．８２条干ＣＶ％负压（ＩＮＩＩＨ＝ｏ）２５０ ３１０ ３６０ ３１０ ３６０ ２５０ ３６０ ２５０ ３１０ ４４．６０ ４０．９０ ４０．９０ １９８９．１６ １６７２．８１． １６７２．８１ ５３３４．７８ ￡Ｘ。２＝１７８２．６１５．９ １４．５ １３．７ １３．１ １２．９ １３．８ １４．３ １４．９ １３．３∑Ｘ。＝１２６．４簖 聍 ∑Ｋ，设ｎ为试验的总次数，ａ，ｂ，ｃ分别为Ａ，Ｂ，Ｃ三因素每个水平的重复试验次数． 有ｎ＝９，ａ＝３，ｂ＝３，ｃ＝３． 则ｉｎｘ＇＝ｌ／ｎ（∑蜀）％１２６．４＇／９＝１７７５．２２耻吉×∑ｚ－ｎＸ ｆ＝５３３５?１０／３－１７７５?２２＝３?１５同理：Ｓ｜－５３２８．８２／３―１７７５．２２＝Ｉ．０４Ｓ，：＝５３３４．７８／３―１７７５．２２＝３．０４ 因：ｓ２∑石Ｌ吉‘∑ｘ）毡１７８２．６．１７７＝７．３８５．２２于是：Ｓ．＝Ｓ－（Ｓ＾＋ＳＢ＋Ｓｃ） ＝７．３８一（３．１５＋１．０４＋３．０４）；０．１５紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第三章髟响紧密色纺纱线质量主要因素分析每个因素的自由度由ｉ为水平数减ｌ，即由＾＝由Ｂ＝由ｃ＝３―１＝２，ｃｂａ－－ｎ．１＝９－１＂８， 由。＝由。．由＾．由Ｂ．由ｃ＝８－２－２－２－－＇２，列出方差分析表如下： 表３－１３方差分析 方差来源Ａ Ｂ平方和Ｓ３．１５１．０４自由度由２ ２ ２平均平方和Ｓ／由１．５７Ｆ ２０．９９ ６．９３ ２０．２８显著性●Ｏ．５２ｌ－５２Ｃ３．０４０．１５ ７．３８●误差 总和２８０．０７５对显著水平ａ暑ｏ．Ｏｌ，ｏ暑ｏ．０５，ａ＝０．１，查Ｆ分布表嗍，得Ｆｏ．ｏｌ（２，２）－－－９９．００，Ｆｏ．∞（２，２）＝１９．００，Ｆｏａ（２，２）＝９．００从表３－１２、３－１３可以看出：?（１）后区牵伸倍数（因素Ａ）对成纱条干的影响显著（Ｒｍ＞Ｆ＝２０．９９＞氏＊）．比 较表３－１２中对应Ａ列的Ｋｌ，磁，Ｋ，值的大小，选水平Ａ。＝１．１６．当后区牵伸倍数为 １．１６时，接近临界牵伸倍数，成纱条干最好。后区牵伸倍数过大或过小对成纱条干 都是不利的；咖。 ‘（２）细纱机负压（因素Ｃ）对成纱条干的影响显著（凡ｏ。＞Ｆ＝２０．２８＞凡一）．比 较表３－１２中对应Ｃ列的ＫＩ，Ｋ，Ｋ，值的大小，负压增加成纱条干随之改善，但当负 压超出３１０ｍＨ，Ｏ时，增加负压对成纱条干改善效果不明显，而且负压的增加会大大 增加耗电成本，因此负压选择Ｃ，＝３１０，，ｎＨ，Ｏ． （３）钢丝圈号数（因素Ｂ）对成纱条干的影响不显著（Ｆｏ．。＞Ｆ＝６．９３），Ｂ的水平 可取试验范围内的任一点． （４）就成纱条千而言，紧密纺细纱机工艺参数优选方案为：＾２Ｂｃｔ，即负压值： ３１０ｍｍＨ２０，后区牵伸；１．１６。３．５本章小结（１）采用原棉成熟度、短绒率、疵点数量、带纤维籽屑数量的不同对紧密色纺 纱质量的影响，说明了只有原棉的成熟度，短绒率，疵点数量、带纤维籽屑数量保证紧密色纺纱线的产品开发及结构性舱研究第三章髟响紧密色纺纱线质量主要因素分析在一定范围内，才能保证紧密纺纱的质量满足后工序客户的需要和紧密纺纱质量处于 长期稳定的需要。根据紧密纺纱质量的需要制定不同紧密纺纱纱支对原棉质量需要的 进货检验质量标准和混配棉质量标准是很有必要的，它是奠定紧密纺纱高质量的基础．（２）细纱前各工序半成品质量对紧密纺成纱质量影响较大，尤其是梳棉工序、 精梳工序半成品质量的影响更大． （３）细纱机工艺参数对成纱质量有很大影响，尤其是负压值、牵伸倍数的影响， 合理优化细纱机工艺参数是保证紧密色纱线质量的重要环节．就生产１４．６Ｔｅｘ纯棉色 纺纱毛羽而言，紧密纺细纱机工艺参数优选方案为；艋｝ｃｔ．就成纱强力而言，紧密纺 细纱机工艺参数优选方案为：Ａ２Ｂｚｃ｜，就成纱条干而言，紧密纺细纱机工艺参数优选 方案为，＾２Ｂｃ，。综合较优方案：Ａ２８２ｃ。．４０紧密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第四章紧密色纺纱与普通环锭色纺纱的比较第四章紧密色纺纱与普通环锭色纺纱的比较４．１纱线结构比较４．１．１纱线纵向结构比较‘首先，在不破坏纱线结构的基础上，用扫描仪将两种纱线同时扫描出来（图表类 型是灰度，分辨率为１０００ｄｐｉ），见图４－Ｉ．左为紧密色纺纱，右为普通环锭色纺纱．图４－Ｉ紧密色纺纱（左）与普通环锭色纺纱（右）纵向对比 然后，我们用退捻纱线的方法去研究纱线的内部结构形态及纤维的分布情况．采 用Ｙ３１１Ａ型捻度机直接退捻计数法．测试步骤：首先将纱线的式样长度设置在２５０ｚ， 再将试样夹于摆动夹持器与解捻夹头之间，并使摆动夹持器的指标片指向伸长标尺的 零位，张力挂码通过滑轮变向，对夹于摆动夹持器上的试样施加规定的预加张力，摆杆 可绕摆动滑轮的轴心作水平方向摆动．当解捻夹头作退捻回转时，试样在预加张力的 作用下，长度发生变化，并带动摆秆及摆动夹持嚣上的指针片摆动，在退捻期阎，用 放大镜不断的观察是否完全退捻，如果已完全退捻，就将完全退捻后的纱线夹持在两 端已有缝隙的透明的薄片上，之后再拿到扫描仪上将其扫描出来（图表类型是灰度，曩密色纺纱线的产品开发及结构性能研究第四章暨密色纺纱与普通环锭色纺纱的比较分辨率为２００ｄｐｉ），在这期间不能有任何拉伸，否则会影响其实验结果．图４―２是我 们按照此方法得到的完全退捻时的纱线结构图。左为紧密色纺纱，右为普通环锭色纺纱。图４－２完全退捻时的紧密纱（左）与普通环锭纺（右）纱线纵向结构 从两种纱线的纵向结构图，‘我们可以直观地看出紧密色纺纱线的表面更加光滑， 毛羽更少，纱线的条干更加均匀，纤维的伸直度高，加捻均匀，纤维在截面内转移减 少。而普通环锭纺纱线与之相比相差悬殊；这些