纺织机把许多植物纤维捻在一起纺成线或纱,这些线或纱可用来织成布。最早的纺纱机机构非常简单,是14世纪开始使用的。18世纪以后,人们发明了更好的纺纱机,就是这种纺纱机使纺织业成为第一大工业。所有的纺纱机都只做两件事:首先把大量的短纤维聚合成松散的棉线,然后把棉线一点点的抽出来,捻搓成细密的棉线,棉线经过搓捻就变长了。
纺纱_纺纱 -简介
把纺织纤维加工成纱线的整个工艺过程。“纺”含有将纤维组成条子并拉细加拈成纱的意思,
纺纱
就是取动物或植物性纤维运用加捻的方式使其抱合成为一连续性无限延伸的纱线,以便适用于织造的一种行为。有些国家也把化学纤维喷丝和从蚕茧抽丝称为纺纱,但在中国则分别称化学纤维纺丝、制丝、喷丝和缫丝,不称为纺纱。
纺纱_纺纱 -概述
纺纱按天然纤维分为棉纺、麻纺、绢纺、和毛纺,工艺流程和设备不尽相同。化学纤维纯纺、混纺大多采用棉、麻、绢、毛纺纱工艺,也有一些专用工艺和设备。纱线是纺纱的产品,有的可直接供织造使用;有的还需依用途不同而进行纺纱后加工,如络筒、并纱、拈线、摇绞等;也有的直接制成产品,例如绒线、麻线、各式缝纫线等。
纱线
纺纱工艺
古代人们是用手工纺纱的,18世纪30年代以后才逐渐发展为机器纺纱。晚期手工纺纱和机器纺纱的工艺过程基本上分为两个阶段:第一阶段,从纤维原料的松解到制成纤维条,简称成条或制条。第二阶段,再将纤维条进一步拉细并集合成细纱,简称成纱或纺纱。
成条先对纤维原料作加工前的准备,如开拆纤维包、检验和原料选配等。有些原料还需要经过物理和化学处理,以适应加工需要,例如绢纺、麻纺的脱胶和毛纺的洗毛、炭化等。然后,经过开松、混和、去杂、梳理或分梳,把纤维原料松解成单根纤维状态,制成纤维条。有的纤维条还需精梳除去部分短纤维和疵点。化学纤维长丝可以通过切割或拉断法直接制成纤维条,称化学纤维纺丝直接成条。
成纱根据纤维性状和产品要求,有不同的加工工艺。通常是把几根纤维条经并合、牵伸,或在牵伸的同时利用针排进行分梳,使纤维条中的纤维进一步伸直平行,然后逐步拉细,先纺成粗纱,再纺成细纱。也可以把纤维条直接纺成细纱,或把梳理后形成的纤维网分割成窄条,经搓拈后直接纺成细纱。把纤维条拉细并予以扭转、拈合而成纱的方法称加拈法。历史上的纺专、纺车和现代的细纱机、自由端纺纱等都采用加拈法成纱。此外,中国古代手工纺纱中有称为“绩”的成纱方法,即把麻皮劈细,缉理成缕,而后把单根麻缕头尾拈接成纱。著名的夏布就是用这种方法生产的纱加工成的。近代处在探索中的还有用粘着剂把纤维粘合的成纱方法。
纺纱_纺纱 -基本原理
除杂
纺纱学是研究将纺织短纤维加工成纱线的一门科学,纱线一般都是由许多长度不等的短纤维通过捻接的方法制成的,还有由很长的连续单丝捻合而成。
在纺纱过程中首先需要清除杂疵,即对原料进行初步加工,也称为纺纱原料的准备。原料的种类不同,杂质的种类和性质不同,加工的方法和工艺亦不同。原料的初步加工方法主要有物理方法(如轧棉)、化学方法(如麻的脱胶、绢丝的精练)以及物理和化学相结合的方法(如羊毛的洗涤和去草炭化)。
松解
将杂乱无章、横向紧密联系的纤维加工成纵向顺序排列,而且具有一定要求的光洁纱线,需要将块状纤维变成单根纤维状态,解除纤维原料存在的横向联系,建立起牢固的首尾衔接的纵向联系。前者称为纤维的松解,后者称为纤维的集合。
纤维的松解是彻底解除纤维与纤维之间存在的横向联系.但是必须尽可能减少纤维的损伤。纤维的集合是使松解加工的纤维重新建立起排列有序的纵向联系,这种联系是连续的,而且应使集合体内的纤维分布是均匀的,并同时具有一定的线密度和强度。
纤维集合体,还需要加上一定的捻度。集合过程也不是一次完成的,要经过梳理、牵伸以及加捻等多次加工才能够完成。
开松
开松是把大块纤维撕扯成为小块、小纤维束。广义上说,麻的脱胶也是一种开松。随着开松作用的进行,纤维和杂质之间的联系力减弱,从而使杂质得到清除,同时使纤维之间得到混和作用。开松作用和杂质的去除并不是一次完成的,而是经过撕扯、打击以及分割等作用的合理配置渐进实现的。
梳理
梳理作用是由梳理机上的大量密集梳针把纤维小块、小束进一步松解成单根状态,从而进一步完善了纤维的松解。梳理后纤维间的横向联系基本被解除,除杂和混和作用更加充分。但其中有大量的纤维呈弯曲状.且有弯钩,每根纤维之间仍有一定的横向联系。
最早的纺织机
精梳
精梳机的梳理作用是利用梳针对纤维的两端分别进行握持状态下的更为细致的梳理。精梳机加工能够排除一定长度以下的短纤维和细小杂疵,促使纤维更加平行、顺直。化学纤维因其长度整齐、杂质少、伸直平行状态好,一般不经过精梳机的加工。
牵伸
把梳理后的条子抽长拉细,逐渐达到预定粗细,这个过程叫做牵伸。为纤维之间牢固地建立有规律的首尾衔接关系奠定了基础。但是,牵伸会带来纱条短片段不匀,因此,需要配置合理的牵伸装置和工艺参数。
加捻
加捻是将须条绕其本身轴线加以扭转,使平行于须条轴向的纤维呈螺旋状,从而产生径向压力使纤维间的纵向联系固定下来。
卷绕
将半成品或者成品卷绕成一定的形式,以便于储存、运输和下一道工序的加工,该过程称卷绕。卷绕过程应该在不影响产品产量、质量的基础上连续地进行,应该努力实现各工序之间的连续化生产,尽可能地减少卷绕过程造成的质量问题。
总之,纺纱过程一般包括原料准备、开松、梳理、除杂、混和、牵伸、并合、加捻以及卷绕等作用,有些作用是经过多次的反复来实现的。
纺纱_纺纱 -基本方法
(1)环锭纺纱(ring spinning)
是现时市场上用量最多,最通用之纺纱方法,条子或粗纱经牵伸后的纤维条通过环锭钢丝圈旋转引入,筒管卷绕速度比钢丝圈快,棉纱被加拈制成细纱.广泛应用于各种短纤维的纺纱工程.如普梳,精梳及混纺,钢丝圈由筒管通过纱条带动绕钢领回转.进行加拈同时,钢领的摩擦使其转速略小于筒管而得到卷绕.纺纱速度高,环锭纱的形态,为纤维大多呈内外转移的圆锥形螺旋线,使纤维在纱中内外缠绕联结,纱的结构紧密,强力高,适用于制线以及机织和针织等各种产品.
环锭纺(精梳)流程:
清花间--梳棉--预并条--条并卷--精梳--头道并条--二道并条--粗纱--细纱--络筒
纺纱
环锭纺(普梳)流程:
清花间--梳棉--头道并条--二道并条--粗纱--细纱--络筒。
环锭纺新技术的发展
集聚纺纱
这种纺纱技术的思想是对前罗拉输出的须条再加上一对控制罗拉。其中,下罗拉有吸风集聚作用,使须条较紧密的排列,大大减少了传统细纱机中加捻三角区中须条带的宽度,有利于将须条中的纤维可*地捻卷到纱条中,从而可较大幅度地减少毛羽,同时吸风也有利于纤维在加捻卷绕时有再一次的伸直机会,从而提高成纱强力。据有关纺机生产商的资料介绍,在同样的纺纱条件下,此种纺纱的毛羽较传统环锭纺减少约20%,强力可提高约10%,同时,条干均匀度、机器效率等也有不同程度的提高。该技术的另一优点是与原细纱机完全一致,只多出一对集聚罗拉,在原环锭细纱机上也可进行改装,挡车操作也与原车―致。
实际上,这种改革也反映了目前牵伸装置的变化趋势――牵伸和集合的分离,即牵伸区中无集合作用,集合区中无牵伸作用,从而避免了牵伸区中由于集合作用的存在而影响了摩擦力界的分布,而牵伸后的须条再经集合后,减少・了须条宽度,增加了紧密度,有利于改善质量。因此,许多牵伸装置(包括粗纱机、细纱机等)都采用了四对罗拉,其中三对起牵伸作用,还有一对起集合作用,集聚纺纱也是这种思想的一个特例。
赛罗纺、赛罗菲纺
赛罗纺是由澳大利亚联邦科学与工业研究院与国际羊毛局共同研制开发的纺纱技术。它是在细纱机上喂人两根保持一定间距的粗纱,经牵伸后,由前罗拉输出这两根单纱须条,并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度,这两根须条回合后被进――步加捻成类似股线的赛罗纱并被卷绕在筒管上。
赛罗纺纱的初衷主要是为了利用该纱独特的性能(毛羽少、强力高、耐磨性好等),达到毛纱能单纱织造的目的,以实现毛织物的轻薄化。但生产实践表明,尽管赛罗纱在许多方面较同类常规纱有了较大的改善,但要真正达到毛纱单纱不上浆的织造,尚有一定距离。在毛纺厂的生产实践还表明,要达到同样的成纱质量,赛罗纱所用的原料等级可比常规环锭纺低,而其织物较常规环锭股线织物手感柔软、耐磨、透气性好。该技术于90年代初逐步在国际毛纺织工业中推广,先后在日本、德国、英国等地开发了一些毛织物产品,我国有不少毛纺厂也在应用此技术。
赛罗菲纺纱与赛罗纺类似,不同之处仅仅是将一根粗纱改为长丝,与另一根粗纱交捻成纱。这利用各种化纤长丝与细纱交捻成复合纱产品的加工尤为适合。
与常规的细纱相比,赛罗纱或赛罗菲纱可以直接从细纱机上纺制出具有类似股线结构和性能的纱线,有利于缩短工艺道数,提高生产效率,降低生产成本。目前,这种纺纱技术在毛纺生产中得到了较普遍的应用,在新产品的开发和生产中发挥了有效的作用。
虽然,目前赛罗纺和赛罗菲纺主要是应用于毛纺系统,但实际上,其成纱机理决定了它在棉纺等其它纺纱系统中的应用也必将取得良好的效果。
索罗纺纱
索罗纺是在前罗拉下加装一个表面有许多沟槽的分割罗拉,其作用是利用沟槽将前钳口下输出的扁平须条分割成许多窄条,这些由于捻度传递而带有少量捻度的须条再被汇聚加捻后,形成类似多股纱条捻成的缆绳纱,故国内又有将其称为缆型纺的。与仅由两根弱捻须条加捻而成的赛罗纱相比,这种由多根弱捻须条加捻而成的纱具有更高的强力、更大的耐磨性和更少的毛羽,因此,在实际生产中,已能直接利用索罗纱的单纱不经上浆而织造成布。
(2)无拈纺纱(twistless processing)
使用粘合剂使纤维条中的纤维互相粘合成纱的一种纺纱方法.粗纱经牵伸装置牵伸后,须条被送到加捻滚筒上,回滚筒上来自槽箱中的薄层粘合剂接触.纤维条由数根回转的小压辊与滚筒一起向前输送,其中一根小压辊还同时作轴向往复运动,将纤维条搓成圆形截面,并使每根纤维都能均匀地接触到粘合剂.圆形纤维条通过加热器烘燥,纤维互相粘牢成纱.纺纱速度可比常规纺纱方法大2~4倍,制成的纱可供织造用.
(3)自拈纺纱(self-twist spinning)
一种非传统纺纱方法.(siroyarn类同)将两根纤维条经牵伸装置拉细,由前罗拉、搓捻辊输出,在导纱钩处合.搓捻辊除回转外,并快速轴向往复运动,搓转纱条,使搓捻辊前后的纱条获得方向相反的捻回.在导纱钩处?藕虾蟮牧礁?纱条,依靠它们本身的抗扭力矩自行拈合成双股自拈纱(ST纱),卷绕成筒子.自拈纱的形态特点是相邻纱段交替地呈正反方向的捻回,交替处为无捻回.在捻线机上加一个方向的捻度,制成加捻自捻线(STT纱).两组自捻纱以无捻区相位差90°配置并合而成的四股纱,简称“2ST纱”,再在捻线机上低捻并制成(2ST)T纱.两次自并称为“(ST)2”纱.用一根长丝代替自捻中一根单纱条时,可以相应地制成STM和(STM)T纱.此纺法专用于多股纱线上,如毛纺或仿毛化纤产品.高质量的自捻纱可直接用于纬编针织,但机织用经纱,须使用加捻自捻线,改善强力性能.
(4)离心纺纱(centrifugal spinning)
以高速离心罐(杯)和升降导纱管实施加捻卷绕的连续纺纱方法.粗纱经牵伸装置后由前罗拉连续输出纤维条,经导纱钩、导纱管进入高速回转的圆柱形离心罐中,纱条在离心力作用下紧贴于罐内壁而与罐子同转,使导纱管下端与前罗拉间的纱条受到加捻作用,并用导纱管下水平方向纱条转动速度落后于离心罐而产生卷绕.导纱管按一定规律升降,形成交叉卷绕的纱饼,卷绕达到一定长度要求时,前罗拉停止输出纤维条,导纱管上升退出离心罐,将空筒管急速下降到离心罐内,纱头钩住筒管下部的钩纱器,使纱饼上的纱退绕到筒管上,退绕完毕,取下满管.同环锭纺纱比较,功率消耗大,回丝多,断头难处理,纱重绕到纱管上,前罗拉需停转,影响生产率.现时很少人使用。
(5) 帽锭纺纱(cap spinning)
以锭帽和筒管共同实际纱条加捻卷绕的纺纱方法.用于毛纺和麻纺.钟罩型式的锭帽固定在锭子顶端,筒管活套在锭子上.粗纱经牵伸装置拉细后由前罗拉连续输出纤维条,经导纱钩、锭帽下沿卷绕在筒管上.筒管回转时,带动纱条绕锭帽下回转,纱条不断加上捻回.锭帽对转动纱条的摩擦阻力,使纱条不断地卷绕在筒管上.筒管随升降板按一定规律作升降,将细纱卷绕成一定的卷装形式.帽锭纺纱法的纺纱张力小,断头少。
(6)走锭纺纱(mule spinning)
纺纱材料一种周期性实施纱条牵伸、加捻和卷绕三个作用的纺纱方法.一个工作循环分为四个阶段:
第一阶段----纺出,牵伸装置牵伸粗纱并送出纤维条,走锭车离开牵伸装置向外移动,对纱条略加牵伸,锭子回转加捻细纱;
第二阶段---加拈,牵伸装置和走锭车停止不动,锭子连续回转,完成细纱的加捻;
第三阶段---退绕,牵伸装置和走锭车继续静止,锭子以加捻时相反的转向缓慢地回转,把纱圈从锭子尖端退绕出来,上成形钩下降,引导退绕出来的纱圈,下成形钩上升,拉紧纱条;
第四阶段---卷取,牵伸装置继续停止,走锭车很快地向牵伸装置移动,锭子按加捻时的方向回转,卷取细纱,上成形钩引导细纱使卷绕紧密和形成一定的卷装,下成形钩拉紧纱条.缺点多,机器间歇性工作,产量低,机构复杂,占地面积大,除纺制少量极细、极粗、弱捻或均匀度要求很高的细纱才用这种方法外,已被环锭纺纱等替代.有些是上机器锭子不走,而带牵伸装置的机架来回移动,即走架式。
(7)自由端纺纱(open-end spinning)
将纤维条松解成单纤维并再使单纤维凝聚成自由端纤维条,再加捻成纱的新型纺纱方法.凝聚的纤维条随纱加捻时一起转动,呈自由端形态,因喂入的纤维条和自由端纤维条呈断裂状态,故亦称“断裂纺纱”.凝聚单纤维成自由端纤维条的方法不同,有气流纺纱或转杯纺纱、静电纺纱、涡流纺纱和尘笼(摩擦)纺纱等,其中以气流纺纱的应用最为普通.现时自由端纺纱大部份人即指气流纺纱.与常规的环锭纺纱比较有以下优点:加捻与卷绕运动分开,气流纺纱机上的总牵伸要比环锭纺纱机大得多,加捻可高速施行;加捻后纱条直接绕成筒子,卷装容量大,工序简化;减轻工人劳动强度和改善劳动环境.
(8)气流纺纱(rotorspinning)
亦称“转杯纺纱”.有成效的自由端纺纱方法之一.核心是一个纺杯,纤维条从喂给罗拉与板间输入,被高速小剌辊(分梳辊)开松成单纤维.纺纱杯内的负气压使单纤维随补入气流经输送管道进入纺纱杯内,在杯高速回转的离心力作用下,沿光滑内壁紧贴到转杯最大内径处的凝聚槽内,形成环状纤维条.生头与接头时,引纱线尾随补入气流从引纱管放入,同样因转杯的离心作用贴于凝聚槽内,使纱尾与纤维条相连接.引纱拉出纺纱杯时,纤维条随纱尾离开凝聚槽,并同时受纺纱杯的高转回转加捻成纱,经阻捻盘、引纱管被输出罗拉拉出,由槽管带动筒管卷绕成筒子.适纺短纤维,中粗特纱,纤维条清洁而均匀,成纱捻度较多,其形态与环锭纺不同,外观上气流纺是捻度高,纱芯由一层捻度低的纤维包围,从轴心到表面的成纱,承受?婪植疾痪?匀的张力,气流纺的纱多用于制织灯芯绒、劳动布、色织绒和印花绒等.气流纺的工序:
清花间--梳棉--头道并条--二道并条--气流纺纱
(9)静电纺纱(electrostatic spinning)
自由端纺纱方法之一.由纤维开松、输送、静电凝聚、自由端加捻、筒子卷绕等工艺过程组成.其中纤维开松和输送的方法有两种:
(1)以罗拉牵伸作为开松机构,纤维的输送利用静电埸作用;
(2)以刺辊作为开松机构,利用气流输送棉纤维,
静电纺纱常用后一种方法.棉条在喂棉罗拉与喂棉板间输入,被高速回转的小剌辊开松成单纤维,借输棉管的气流作用吸入由高压电极(+)、加捻器电极(-)和封闭罩壳组成的静电埸内.棉纤维被电离和极化的作用下被伸直、排列并凝聚成纤维条.引纱由空心加捻器引入后不断捻取纤维条中的纤维,高速回转的加捻器加捻成纱,并由槽筒卷绕机构绕成筒子.棉纤维属不良导体,进入静电埸的纤维需要预先给湿,使其具有较高的回潮率.凝聚的纤维条受到各种阻力的作用,回转并不充分自由,加捻效率较低.静电纺的纱适合于制织被单布、家具布、针织提花台布和窗帘布等产品;纺制各种混纺纱、竹节纱和包芯纱,还可制成具布独特风格的织物.
(10)涡流纺纱(vortex spinning)
纺纱原料自由端纺纱方法之一.纤维条由喂给罗拉与喂给板间输入,被高速小剌辊开松成纤维,然后随着气流经输送管道切向进入静止的涡流加捻管.涡流加捻管下部同空气负压源连接,喷嘴与加捻管内壁成切向配置.喷嘴的向上运动的涡流部分在管内受下部空气负压源的作用而减弱,使切向进入加捻管的纤维沿管壁呈螺旋状,在稳定的涡流埸内凝聚成回转的纤维环,接头时,引纱纱尾随补入气流通过引纱管,在离心力作用下同纤维环相连接.当引纱从纺纱头拉出时,纤维环一旦被削离,削离部分的纤维条被回转的纤维环加上捻回而成纱,并由槽管带动筒管卷绕成筒子.机构和操作简单;纺纱速度极高;无纤维散失,飞花少;加捻效率较低.适合纺制化纤纯纺或混纺的中粗号纱,用作起绒纱和包芯纱等效果较好.
(11)喷气纺纱(jet spinning)
一种非传统纺纱方法.利用喷射气流对牵伸后,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.纤维条被牵伸装置拉细,从前罗拉输出,经第一喷嘴、第二喷嘴、导纱钩、引纱罗拉,由槽筒卷绕成筒子.两喷嘴的涡流旋转方向相反,且第二喷嘴的旋涡强度大于第一喷嘴,使两个喷嘴间纱条上的捻回能克服第一喷嘴对纱条所加的扭矩和阻力,传向前罗拉钳口处.纤维条外围被加捻的纤维自由头端受第一喷嘴的影响,以相反的方向包缠到纤维条上.受捻的纱芯部分纤维经过喷嘴后退拈,而包缠纤维则在反向退拈过程中愈包愈紧.提供成纱强力及抱合力。同环锭纺纱比较,有产量高、卷装大、工序短等优点.喷气纺纱速度范围由100-200米/分钟,适纺纱支范围是:5.5-3.0特斯。产量为环锭纺10倍,气流纺2倍,适纺各种短纤和长丝包芯纱、加工合股中长化纤纱.日本村田为喷气纺专家,其产品有MJS,MVS,RJS。喷气纺纱形态似气流纺,手感硬,毛羽好。
喷气纺工序:
清花间--梳棉--预并条--条并卷--精梳--头道并条--二道并条--喷气纺纱
(12)摩擦纺纱(friction spinning)
利用机件表面对纱条表面的摩擦作用,使产生捻度成纱的一种方法.较成熟的有*尘笼纺纱.
(13)尘笼纺纱(DREF spinning)
又名(德雷夫纺纱)摩擦纺纱的一种,大都合称为摩擦纺,属自由端纺纱方法。传统的走锭纺纱,环锭纺纱和气流纺纱技