棉牛奶纤维混纺大肚纱的生产与设计论文.docx
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棉牛奶纤维混纺大肚纱的生产与设计论文
题目
棉/牛奶纤维混纺大肚纱的生产与设计
专业
现代纺织技术
学号
姓名
指导老师
交稿日期
摘要
该文主要介绍了针对我系以往学生没有做过花式纱的现状而尝试以芯纱（金银丝13.5tex）、饰纱（棉/牛奶60/40混纺578tex）及固纱（涤纶长丝8.5tex）三种线组合在一起在HFXA-7型花式捻线机上纺制大肚纱的纺纱原理、仿制方法、原料的选择依据、用到设备的型号和工艺参数设置。
根据在生产过程中遇到的问题而提出了解决措施；分析了大肚纱的捻度、牵伸倍数、速比对大肚纱质量的影响以及提出控制好毛羽的产生是提高大肚纱质量的重要环节。
关键词：
大肚纱；花式捻线机；仿制方法；捻度；工艺设计
Abstract
Thispapermainlyintroducesthecoreyarn（goldandsilveryarnof13.5Tex）,acttheroleofyarn（cotton/milk60/40blending578Tex）andsolidyarn（polyesterfilament8.5Tex）threelinestogetherinHFXA-7fancytwistingmachinespinningpot-belliedyarnspinningprinciple,thegenericmethod,selectionofrawmaterialsonthebasisofusedequipmentmodelandprocessparameterSettings.Accordingtotheproblemsintheprocessofproductionandthesolutionmeasuresareputforward;Analyzedthepot-belliedyarntwistofthedraftratioforknockeduptheinfluenceofyarnqualityandcontrolthehairinessofyarnqualityistoimproveabiggerimportantlink.
Keywords:
Bigbellyyarn;fancytwistingmachine;imitationmethod;twist;processdesign
第一章绪论
随着花式纱线的迅速发展与开发，各种各样的花式纱线应用在很多方面上。
而大肚纱作为花式纱线的一种，近年来已迅速的活跃在市场上，其新颖活泼的外观赋予织物活力,符合花式纱线的发展需要,在针织物、精粗纺面料、地毯、装饰用品、手编织物、服装和旅游等各类纺织品中将会有广泛的用途。
而目前我们系的学生还没有做过花式纱线的任何一种，对于有关花式纱线这一块的知识了解不多，我们只在网上看见过有关大肚纱的图片，不知道该怎么生产大肚纱。
今年我校也购买了花式捻线机，这为我们开发大肚纱提供了方便，希望我们的经验能为以后学弟、学妹做大肚纱提供一些帮助，能够让他们少走一些弯路，能够在花式纱线这一块有个新的突破。
所以要想做成多种多样的花式纱线，必须从花式纱线较为简单的大肚纱开始。
因此无论从目前的现状，还是面向未来市场上对大肚纱的需求，适时的开发大肚纱是有必要的。
本产品是以棉/牛奶纤维纤维（60/40）578tex混纺作为饰纱，芯纱（金银丝13.5tex）、固纱（涤纶长丝8.5tex）三组纱线组合在一起在花式捻线机上设置合理的工艺参数，并对梳棉、并条、粗纱，（三种工艺作为前纺工艺）以及在花式捻线机上的工艺（后纺）进行详细的计算，并试纺出大肚纱。
试纺出的大肚纱作为手编织物的用途，如：
围巾。
第二章大肚纱原料的选择
2.1原料的选择
质量优良的大肚纱必须选择良好的原料，再配上合理的工艺才能生产出来。
大肚纱是由3根纱线组成,即芯纱、固纱、饰纱。
大肚纱的原料如表：
纱线种类
纤维原料
纤维规格
芯纱
金银丝
13.5tex
饰纱
棉/牛奶纤维混纺
578tex
固纱
涤纶长丝（低弹）
8.5tex
2.2选择牛奶纤维的依据
由于生产出来的大肚纱是用来织较轻薄的织物，例如围巾。
那么考虑到织出来的织物手感要柔软，舒服并且要有良好的亲肤性，蓬松感要明显以及颜色鲜艳，柔和，另外对人身体无害。
综合这些优点，牛奶纤维无疑是最好的选择，它的柔软性如同羊绒一般，纤维细度细，比重轻，断裂伸长率、卷曲弹性、卷曲回复率最接近羊绒和羊毛，纤维蓬松细软，触感如羊绒般柔软、舒适、滑糯；纤维白皙，具有丝般的天然光泽，外观优雅。
2.2.1牛奶纤维的检测数据
表1牛奶纤维各项性能检测结果
牛奶纤维长度（mm）
38
牛奶纤维回潮率（%）
6.4
成熟度（马克隆）
2.1
细度（dtex）
1.62
2.3选择棉纤维的依据
考虑到在生产过程中不易产生静电，成纱强力高，可纺性高，生产出来的纱线表面光洁要好，设计出来的织物不仅仅是单色的，所以还要保证它的染色性好。
另外要考虑到它的成本，所以棉纤维是最好的选择。
棉纤维不仅价格低廉，应用广泛，它的成纱强力高、条干均匀、毛羽少、染色性好，在加工过程中不易产生静电，所以能够保证顺利纺出纱来。
两种纤维混纺出的粗纱满足生产大肚纱的所需的强度。
2.3.1棉纤维的选配方法
表2棉纤维的选配
序号
产地
质量标识
混用百分比%
回潮率%
主体长度/mm
1
盐城
229A
23
7.4
28
2
山东
228A
20
7.5
27
3
新疆
129A
19
8.1
28
4
浙江
329A
18
7.2
28
5
南通
229A
20
7.5
27
平均指标
228A
7.54
27.6
序号
成熟度（马克隆）
强力/CN
线密度/dtex（公支）
短绒率/%
品质长度/mm
1
1.74
4.15
1.8
10.2
28.4
2
1.72
4.28
1.58
10.5
28.6
3
1.80
4.68
1.43
8.9
29.1
4
1.72
4.05
1.51
11
27.8
5
1.76
4.32
1.63
9.4
28.5
平均指标
1.75
4.23
1.59
10
28.48
2.3.2原棉性能检测数据
表3原棉性能各项检测结果
性能
序号
强力CN
细度（马克隆）
手扯长度mm
1
6.78
5.3
26.58
2
6.11
5.46
27.56
3
6.45
5.29
27.81
4
7.02
5.14
26.69
5
6.53
5.36
27.31
平均指标
6.58
5.31
27.19
2.4大肚纱原料选择的依据
（1）芯纱
芯纱原料的选择既要能满足大肚纱的使用要求和生产所需的强度,又要考虑大肚纱的用途,如要用大肚纱织较轻薄的织物,应选细特纱；因而选用金银丝13.5tex作为芯纱。
（2）饰纱
饰纱主要起装饰作用,并在很大程度上决定着各级大肚的粗度。
由于本款花式纱线属于纤维型花式线,其饰纱原料是由棉/牛奶（60/40）578tex混纺粗纱经过适度牵伸产生的须条,为此需慎重选择纤维长度、粗纱特数和粗纱捻度。
棉/牛奶纤维混纺纱（60/40）578tex在花捻机上按工艺要求设计的牵伸倍数进行牵伸,牵伸后的粗纱须条包覆在芯纱上作为饰纱。
（3）固纱
固纱主要起到防止大肚花式效应在粗度渐增大肚纱上滑移的作用,其包缠的方向同大肚纱的捻向相反。
一般情况下,包缠捻度一致,如果固纱过粗,捻度过大,则容易勒紧大肚纱,产品大肚部分的实际粗度小于设计粗度,会遮覆大肚纱的花式效应,又恶化产品花型和手感。
因而选用涤纶长丝8.5tex作为固纱。
第三章大肚纱的仿制
3.1大肚纱的定义
大肚纱又称粗节纱是指通过前罗拉变速或停顿，从而改变正常的牵伸倍数，使正常的纱上突然产生一个粗节，形状像大肚一样，因此叫做大肚纱。
它属于控制型花式线,因饰纱原料采用粗纱以形成粗节,所以也属于纤维型花式线,它可在带有牵伸机构的空心锭花式捻机上生产。
3.2大肚纱的纺纱原理
本设计的大肚纱是选用的是HFX-A7型花式捻线机。
大肚纱是由纺制纤维型纱而得到的。
在正常纺纱的基础上，通过瞬间使前罗拉减速成停顿,或使二、三罗拉瞬时超喂（即通常讲的停顿法与超喂法）从而形成纱的大肚。
3.3大肚纱的仿制方法
3.3.1棉纺细纱机生产大肚纱
棉纺细纱机改造生产大肚纱，这类大肚纱不用芯线和固线，由细纱机上一次纺成。
设备改造非常简单，采用电磁离合器使前罗拉间隙停动，即能生产大肚纱。
但是这类大肚纱不能纺得太粗，平均支数在6英支左右（97tex），过大钢丝圈不易通过。
这类大肚纱大多用于花式线中做波形线或通过段染做花式线的固线，也有的用于做结子状的绳绒线。
3.3.2花式捻线机生产大肚纱
（1）有芯线和固线的大肚纱
本产品采用的是有芯线和固线在花式捻线机上生产的大肚纱。
该类大肚纱生产最简单，用粗纱经过中后罗拉间隙超喂而生产大肚纱，经前罗拉输出与芯线汇合再进入空心锭杆加上固线，这种大肚纱可以一次成纱，而且固线在大肚和细节处捻度基本上是一致的。
所以这种大肚纱手感比较粗硬。
如果饰线和芯线有一定的超喂比，也可形成波形大肚纱，但是不能纺得太粗，一般在1.5Nm左右（667tex）。
（2）只有固线没有芯线的大肚纱
这类大肚纱也是通过粗纱经中后罗拉间隙超喂，通过前罗拉直接进入空心锭管，使从加捻钩到前罗拉出口处，一段纱形成假捻，通过加捻钩使纤维退捻而成平行状，由于没有芯线，纤维完全靠固线固定，和平行纺纱一样，纤维完全靠固线固定而产生强力。
（3）既无芯线也无固线的大肚纱
这类大肚纱一般不经过空心锭管，直接由环锭加捻。
它的原理和细纱机纺大肚纱一样。
但是由于前罗拉到环锭一段比较长，所以开始纺纱时必须加引线。
这根线由前罗拉后边进入与牵伸后的纤维束重合共同出前罗拉，作为牵伸后纤维的依附体进入环锭纺加捻，当捻度达到正常后即可把它剪断，这时由牵伸后的纤维由于加捻使纤维相互扭合而产生强力，但是接头时较为困难，所以这种方法不适合大面积生产。
用空心锭做大肚纱的缺点：
（1）空心锭做的大肚纱由于固线是均匀包在大肚纱和细节上，而且固线有一定的强力，所以在大肚处由于固线捻度较大而且紧，所以这种大肚纱蓬松度差，手感较硬。
（2）由于空心锭管内孔大都为7mm所以用空心锭做大肚纱不能纺得太粗，一般在1.5Nm（667tex）.
第四章大肚纱工艺流程及机械设备
4.1大肚纱纺纱工艺流程
FKW-350-2型微型清梳联合机（棉纤维）
FA306型并条机（×2）TJFA458A（型粗机）
AS181A梳棉试验机（牛奶纤维）
HFX-A7花式捻线机
4.2设备选型
（1）W-350-2型微型清梳联合机：
占地空间小，最低原料起投量仅为2公斤/台时。
可供小批量多品种生产以及与教学研发进行小批量实验，最多可带三台梳棉机同时工作。
经过喂料机和多辊开清棉机开松、除杂、混合，再经过清梳联喂棉箱，最后由顺向喂入加自调匀整装置将棉、毛、丝、麻、羊绒、化纤等各种短纤维送入梳棉机。
（2）306型并条机：
传动平稳而且准确，噪音低，机一代自调匀整并条机，采用三上三下压力棒。
该机适纺品种面宽，成纱质量高，无纱疵。
（3）TJFA458A型粗纱机：
本机具有速度高，卷装大，结构先进等特点。
全机结构可靠，运转平稳，噪音低，耗电少，在相同卷装条件下，占地面积小。
锭翼为悬吊式，可提高锭速和便于操作。
采用有四罗拉双短皮圈牵伸装置，四罗拉的规格分别为：
28×28×25×28.
（4）HFX-A7花式捻线机：
速率高、流程短、效率高、卷绕大、花型多、变化快等特点。
另外升降、级升传动结构新颖。
级升调节通过时间继电器控制,使用方便。
钢领板升降换向采用电磁离合器控制,平稳，无冲击。
图1粗纱机图2小型梳棉机
图3并条机图4花式捻线机
第五章大肚纱前纺各工序工艺计算
5.1棉纤维梳棉工艺设计与计算
5.1.1梳棉工艺单
表5-1梳棉工艺计算
机型
生条干定量g/5m
总牵伸倍数
棉网张力牵伸倍数
锡林与刺辊速比
转速r/min
机械
实际
刺辊
锡林
盖板mm/min
道夫
FA201B
25.7
79.3
81.68
1.2
1.98
931
359
90.8
25.2
刺辊与周围机件隔距mm
给棉板
小漏底入口
小漏底出口
除尘刀
锡林
0.2
5.5
1.4
0.25
0.16
锡林与周围机件隔距mm
活动盖板
后罩板
道夫
前上罩板
前下罩板
进口
第1点
第2点
第3点
第4点
进口
出口
上口
下口
上口
下口
0.2
0.18
0.15
0.15
0.18
0.51
0.65
0.13
0.61
0.85
0.95
0.48
马达盘mm
刺辊盘mm
轻重牙Z1
棉网张力齿轮Z2
道夫速度变换齿轮Z3
盖板速度变换齿Z4Z5
125
2.9
19
20
24
26/34
5.1.2梳棉工艺计算
设生条干定量为：
26g/5m落棉率P为：
3%
棉卷定量：
420g/m
Ep估=
Em估=
Em=
修正E机械为79.3，则Z1=19，Z2=20
Ep=Em×（1+落棉率）=79.3×（1+3%）=81.68
G生条=
Tt=G生条×（1+公定回潮率）×200=25.7×（1+8.5%）×200=5577
棉网张力牵伸倍数：
平带的传动效率为98%
n锡林=
n刺辊=
锡林与刺辊的速比：
n盖板=
n盖板=90.88
n道夫=1.048×Z3
Z3=24，则n道夫=25.2
5.1.3牛奶纤维梳棉工艺单
表5-2牛奶纤维梳棉工艺单
机型
生条干定量g/5m
总牵伸倍数
棉网张力牵伸倍数
锡林与刺辊速比
转速r/min
机械
实际
刺辊
锡林
盖板mm/min
道夫
FA201B
24.43
59.6
61.388
1.2
1.98
931
359
90.8
25.2
刺辊与周围机件隔距mm
给棉板
小漏底入口
小漏底出口
除尘刀
锡林
0.2
5.5
1.4
0.25
0.16
锡林与周围机件隔距mm
活动盖板
后罩板
道夫
前上罩板
前下罩板
进口
第1点
第2点
第3点
第4点
进口
出口
上口
下口
上口
下口
0.2
0.18
0.15
0.15
0.18
0.51
0.65
0.13
0.61
0.85
0.95
0.48
马达盘mm
刺辊盘mm
轻重牙Z1
棉网张力齿轮Z2
道夫速度变换齿轮Z3
盖板速度变换齿Z4Z5
125
2.9
19
20
24
26/34
5.1.4牛奶纤维梳棉工艺计算
设牛奶纤维生条干定量为25g/5m落棉率P为：
3%
牛奶纤维定量：
300g/m
修正E机械为59.6则Z1=19，Z2=20
棉网张力牵伸倍数：
平带的传动效率为98%
n锡林=
n刺辊=
锡林与刺辊的速比：
n盖板=
n盖板=90.88
n道夫=1.048×Z3
Z3=24，则n道夫=25.2
5.2并条工艺设计与计算
5.2.1并条工艺单
表5-3棉头并工艺计算
道别
机型
条子干定量g/5m
并合数
总牵伸倍数
牵伸倍数分配
前罗拉速度m/min
机械
实际
1-2
2-3
3-4
头并
FA306
18.75
6
4.58
4.49
1.0175
3.54
1.82
332.33
罗拉握持距mm
罗拉加压N
罗拉直径
喇叭口直径mm
1-2
2-3
1×2×3
1×2×3
39
41
180×310×70
45×35×35
3.8
35
43
150×300×60
45×35×35
3.8
总牵伸齿轮
Q、G
轻重牙
H
冠牙
K
主牵伸变换齿轮
T、R
马达盘
F
车头盘d0
Q=44G=52
H=26
K=124
T=53R=71
180
150
表5-4牛奶纤维头并工艺计算
道别
机型
条子干定量g/5m
并合数
总牵伸倍数
牵伸倍数分配
前罗拉速度m/min
机械
实际
1-2
2-3
3-4
头并
FA306
25
6
4.58
4.49
1.0175
3.54
1.82
332.33
罗拉握持距mm
罗拉加压N
罗拉直径
喇叭口直径mm
1-2
2-3
1×2×3
1×2×3
39
41
180×310×70
45×35×35
3.8
35
43
150×300×60
45×35×35
3.8
总牵伸齿轮
Q、G
轻重牙
H
冠牙
K
主牵伸变换齿轮
T、R
马达盘
F
车头盘d0
Q=44G=52
H=26
K=124
T=53R=71
180
150
5.2.2工艺设计与计算过程
头并：
设牛奶纤维生条定量为25（g/5m）
半熟条特数为5995tex，则半熟条定量为：
，
根据
，将
代入得：
注：
4，表示棉条根数；2，表示牛奶纤维条的根数；
牵伸倍数为98%
根据设备说明书：
Q=36,H=25，G=52，K=121
修正：
Em’=4.582Ep’=4.582×0.98=4.49
E1=1.0175E2=4.742
取后区牵伸倍数为2
E2=
T=53，R=71
即E2’=3.54
E3=
二并：
表5-5二并工艺单
道别
机型
并合数
总牵伸倍数
牵伸倍数分配
线密度Tex
前罗拉速度
（m/min）
机械
实际
1-2
2-3
3-4
5995
290.8
二并
FA306
8
8.893
8.72
1.0175
4.208
2.07
290.8
罗拉握持距mm
罗拉直径
喇叭口直径mm
1-2
2-3
1×2×3
3.8
39
41
45×35×35
3.8
35
43
45×35×35
3.8
总牵伸齿轮
Q、G
冠牙
K
主牵伸变换齿轮
T、R
马达盘
F
车头盘d0
Q=44G=52
K=124
T=63R=71
180
150
设半熟条特数为6000tex，熟条为5500tex，并合数为8
则Ep=
设牵伸倍数为98﹪
Em=
Q=54，G=44，H=26，K=121
Em’=8.893Ep’=
修正：
半熟条特数为
tex
E1=1.0175E2=4.742
后区牵伸倍数取2
E2=
T=63，R=71
即E2’=4.208E3=
5.3粗纱工艺设计与计算
5.3.1粗纱工艺单
表5-6粗纱工艺计算
机型
粗纱干定量g/10m
牵伸倍数
后区牵伸倍数
计算捻度
捻/10cm
线密度
（tex）
罗拉中心距mm
罗拉加压daN/双锭
机械
实际
1～2
3～4
1×2×3×4
TJFA458A
5.37
9.81
9.52
1.24
2.85
577.7
45
63
12×14×14×14
罗拉直径mm
轴向卷绕密度圈10cm
径向卷绕密度层/10cm
转速r/min
锭翼绕纱圈
集合器口径mm
钳口隔距mm
前罗拉
锭子
锭端
压掌
25×25×25×25
44.7
206.9
173.47
965
1/4
2
5
6
马达盘mm
车头盘直径mm
捻度对牙Z1/Z2
捻度牙Z3
轻重牙Z7
后区牵伸牙Z6
张力牙Z4、Z5
升降对牙Z9/Z10
升降齿轮Z11
成形棘轮Z12
卷绕牙Z13
169
210
70/103
38
33
79
29/24
22/45
28
29
27
5.3.2工艺设计与计算过程
设计粗纱特数为578tex
初步拟定熟条特数为5500tex
（k取1.03）
根据设备说明书得：
、
分别取69、27
修正：
Em’=9.81，Ep’=
熟条特数=Ep’×
=9.52×578=5500tex
E后=1.25=
Z8取36，即E后’=1.24
设粗纱捻系数为68，Ttex=577.7，因为Tt=
则Tt=2.83捻/10cm
Z1=103,Z2=70,Z3=39.即Tt’=2.8462捻/10cm
轴向卷密H=612.337
Z9=22，Z10=45，Z11=28，即H=44.7
径向卷密R=250.058
Z5=24，Z4=29，即R=206.9
n锭子=
D动=169,D主=210，即n锭子=965.1r/min
n前罗拉=
=
第六章大肚纱前纺上机过程与质量控制
6.1牛奶纤维的梳理
梳理牛奶纤维总共300克，即采用30克一把，共10把，在小梳棉机上梳理。
梳理出十层牛奶纤维网。
6.1.1梳棉的作用
对牛奶纤维进行梳理，有利于出来的纤维网均匀，能够与其他纤维进行充分的混合，在下一道并条工序时，能够制成均匀的生条。
图1梳理牛奶纤维网图2输送牛奶纤维
图3均匀纤维网图5牛奶纤维网
6.2并条
棉与牛奶纤维混纺比例为6:
4，先把牛奶纤维网输出条子，然后与棉条混并。
6.2.1并条工序的任务
（1）将6至8根纤维条并合，改善条子的长、中片段均匀度。
（2）用牵伸的方法改善条子的结构，提高纤维的伸直度和分离度。
（3）反复并合进一步实现单纤维之间的混合，保证条子的混棉成分均匀。
（4）将熟条的重量偏差率控制在一定范围以内，降低细纱的重量不匀率。
（5）将制成的条子有规律地存放在棉条筒内，便于后道工序加工。
6.2.2并条机的工艺流程
将6至8根生条经过棉条桶，引入到导条架，经过给棉罗拉喂入，然后通过导条块，平行
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