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织造学实验指导书

《织造学》

实验指导书

实验一织物设计与试样织造实验

一、实验的目的与要求

了解小样织机的工作原理、机器结构及各主要机件的作用。

要求学生3～5名为一组，在小样织机上，相互配合完成穿综、穿筘和织物形成等工作，并初步掌握小样织机的工艺设置程序，基本学会小样织机的操作与使用方法，以使学生对织造工艺过程建立起感性认识，进一步加深对课堂理论知识的理解。

二、实验设备、仪器和用具

织样机有手动织样机和计算机控制织样机两类。

手动织样机也有多种类型，主要有纯手动织样机和部分电动织样机，前者各个运动都需要手工完成，后者则有部分运动是由电动机传动的，如多臂开口运动等。

手动织样机因价格低廉，故仍有不少的应用，但由于纬密、打纬力等不易控制，影响织物的实际效果而逐渐被计算机控制织样机所取代。

计算机控制织样机具有全电子控制织机各运动的功能，随着国产化程度的提高，其应用面已日显广泛，并已取得了较好的实际使用效果。

本实验设备：

半自动小样织机、纱样

三、实验内容

1、小样织机机构

小样织机主要由开口部分、引纬部分、打纬部分、卷取和送经部分组成。

要求学生仔细观察各部分主要机件的形状、结构和作用。

2、小样织机使用

画出平纹、斜纹等简单织物的上机图，在织机上进行织轴上机。

根据织物上机图进行穿综、穿筘工作，并提通过调整织机工艺参数，织造织物小样。

四、实验步骤

1、打开总电源。

2、运行织样机操作系统软件。

3、进入设计系统，输入纹板图和选色图。

4、经纱上机：

织轴、钢筘安装，依照穿综规律进行穿综，根据经纱线密度及组织等因素确定钢筘传入数并进行穿筘，经纱连接。

5、在主界面上打开控制系统，在对话框中输入设计的纬密值后，按“进入控制系统”框或回车键，进入织样机的操作界面。

6、运行空压机，打开织样机上的气压开关。

7、调整上机工艺参数：

包括经纱张力的调整、后梁高低的调整、中导杆（分绞棒）高低和前后位置的调整。

8、在操作界面上打开已经设计好的纹板图，按操作面板上的启动按钮，再用鼠标单击上的“开始运行”按钮，启动织样机。

9、从慢车开始织造，等完全开清梭口后即可按中控台上的“连续运行”按钮使织样机连续运转。

五、实验记录

表1-1小样织造的有关设备型号及其工艺参数

机器类型

开口装置

综框页数

每综穿入数

穿综顺序

筘号

每筘穿入数

缩率

地

边

地

边

地

边

经

纬

表1-2织物小样规格

原料名称与混比

纱线规格

织物组织

幅宽

总经根数

边纱根数

密度

五、思考题

1、将试织的布样裁剪成标准尺寸并黏贴在实验报告上，标出布样的主要技术规格。

2、通过上机试织，你认为影响试样外观效果和质量、织造速度的最重要因素是什么？

3、简述小样织机的特点及优缺点。

4、简述织物打样的程序与方法。

附录：

织样机操作说明

1．整经

可采用下列方法之一进行整经：

✧自制整经木板，在整经木板上安装若干个绞钉，将经纱环绕在各绞钉之间。

✧购买专用手摇式整经架进行整经。

2．穿经

机上穿经：

将排列好的经纱用导纱棒固定在织机综框后方，在织样机上进行穿经。

3．经纱上机

当采用机上穿经时，经纱后部系于织轴上，经纱前部梳理整齐后卡到卷布辊上的卡纱槽内。

调整好经纱张力即可。

4．纬纱上机

按织造工艺确定的纬纱排列顺序，将纬纱穿过梭眼，引入梭子。

5．开机/启动

检查并确认织机开口、选纬、引纬、打纬各相关机件运动的动程范围内没有异常阻碍后，请按如下步骤启动织机：

✧接通织机外供气源、电源；

✧打开位于织机控制柜内的总电源开关；

✧按动位于控制柜侧面的计算机启动按钮启动计算机，此时按钮旁边的计算机启动蓝色指示灯亮；

✧待计算机启动后，打开织机操作面板上的电源旋钮开关给织机接通电源，此时电源旋钮开关上方的织机电源红色指示灯亮；

✧双击快捷图标，运行AutoWeavingPro控制软件；

✧输入织造参数或打开已有的织造文件（详见软件说明部分）；

✧按动织机操作面板上的启动按钮，织机启动并开始织造。

6．停车

可采用下列方法之一暂停织机运行：

✧用鼠标点击计算机屏幕上的停止按钮；

✧按织机操作面板上的停止按钮。

7．经纬纱张力调整

1）经纱上机张力调整：

经纱上机后，按动织机上控制面板上的卷布、退布、送经、回卷按钮或用鼠标点击计算机屏幕上的卷布、退布、送经、回卷按钮可将经纱张力调整到合适的水平。

2）织造过程中的经纱张力调整：

在织造过程中若发现经纱张力过大或过小，是由于织造参数中经纱缩率设置不当引起，可按如下步骤调整经纱张力：

✧按停止按钮暂停织机运行；

✧按织机上控制面板上的卷布、退布、送经、回卷按钮或用鼠标点击计算机屏幕上的卷布、退布、送经、回卷按钮对经纱张力和织口位置进行调整；

✧重新设置织造经纱缩率并保存到文件；

✧重新开车继续织造。

8．断头处理

✧经纱断头：

本织机没有经纱断头自停机构，当经纱发生断头时，挡车工应及时发现并停车，按单步运行按钮，使织机停在打纬状态，此时织机筘座处在前止点位置，综框处在综平位置，接好经纱断头后继续开车织造。

或者按下气源开关，关掉气源，接好经纱断头后，打开气源开关开始正常织造。

✧纬纱断头：

手工引纬一般没有断纬，若断纬发生，需重新穿梭。

9．了机

织造结束后，用剪刀剪断经纱，取下织物，修剪两侧布边，对织物进行适当的整理即可。

10．关机

要关闭织机请按如下步骤操作：

✧按停车按钮使织机停止运转；

✧若织机停车位置不在打纬或开口状态，按单步按钮将织机停车位置调整到打纬或开口状态；

✧用鼠标点击计算机屏幕上的退出按钮，计算机会提示保存文件，选择保存，计算机先将当前织造的状态保存到织物文件，以便下次打开文件继续织造，之后织机会安全复位，织造程序退出；

✧关闭织机操作面板上的电源旋钮；

✧关闭计算机；

✧关闭控制柜内的总电源开关。

实验二上浆与浆纱性能测定

一、实验目的与要求

织机上，经纱要经受反复的拉伸、弯曲和磨损等外界机械作用。

经纱通过上浆加工，使浆液被覆在经纱表面，部分浆液浸透到纱线内部一定深度，纱线烘燥后，其表面形成比较完整的、坚韧的浆膜。

合理的浆液被覆与浸透可明显提高纱线的可织性，适合织机加工的要求。

目前，通常以浆纱强伸性能、耐磨性能、毛羽指数等指标来评价浆纱的可织性。

本实验内容为调浆、上浆以及浆纱性能测定，通过实验使学生掌握实验室内浆液制备、浆纱的模拟上浆方法和浆纱性能测试方法。

通过对比上浆前后经纱的性能和浆纱性能，了解经纱上浆对提高纱线可织性的重要意义。

二、实验设备、仪器和用具

单纱浆纱机、纱线强伸仪、纱线毛羽仪、旋转式粘度计、电子天平、PH测试剂、恒温水浴锅、浆料、纱样，此外还要准备烧杯、温度计、PH试纸等。

三、实验内容与方法

1．根据纤维种类和纱线规格选择合适的浆料和浆液配方，调制浆液。

2．在单纱浆纱机上进行单纱上浆实验。

单纱浆纱机的工艺参数要依据上浆纱线特性作精确调整。

3．使用纱线强伸仪、纱线毛羽仪等仪器，分别测试经纱性能和浆纱性能并作出对比分析。

四、实验记录

1．浆纱机型号及上浆工艺参数

浆纱机型号

压浆形式

浆槽温度

浆纱速度

纱线品种

纱线规格

2．浆料及浆液配方

和浆成份

配方

3．测试数据

浆液浓度

浆液粘度

调浆时间

酸碱度

强力

伸长率

毛羽

原纱

浆纱

原纱

浆纱

原纱

浆纱

五、思考题

1．影响浆液质量的因素有那些？

实验中如何控制？

2．上浆工艺参数是如何制定的？

3．影响浆纱性能的因素有那些？

4、适宜的经纱上浆率对织造有何影响？

5、反映经纱可织性的指标主要有哪些？

对无梭织造来说，哪些性能更为重要？

附录1：

浆液粘度测定

一、基本知识

构成浆料的主体材料是一种具有粘着力的材料，即粘着剂。

常用粘着刘大多是高分子有机物，以粘着剂为主的浆液粘度是衡量浆液流动性能好坏的标志，它对经纱上浆率、渗透与被复的比例等因素有一定的影响。

影响上浆最重要的因素—浆液浓度，在实际生产中是根据有机高分子聚合物的溶液粘度与浓度有一定的函数关系的原理，通过测定浆液的粘度来推断浆的浓度。

二、转式粘度计的工作原理

具有不同粘度的浆液，对在其中以一定速度旋转的物体具有不同的粘着性，这种粘着性对物体形成一阻力矩。

浆液粘度越大，这种阻力矩越大。

通过测量阻力矩的大小来间接测量浆液粘度。

其中阻力矩与粘度的关系式：

式中：

M一阻力矩；η一绝对粘度；ωa一圆柱形容器角速度；ωb一转动柱体角速度；a一圆柱形容器半径：

b一转动技体半径；L一圆柱形容器长度；

实测时ωa＝0，可在仪器上直接读出η的绝对值，单位：

厘泊（C.P）。

黄铜制的转动柱体的直径分大、中、小三种规格，粘度越高，选用直径越小。

三、实验方法与步骤

1．浆液准备

准确称取经过烘箱烘3小时后的浆料试样若干克，加入96毫升蒸馏水，让其泡胀数分钟，再加热搅拌，至试样完全溶解均匀，然后使之冷却至20℃

0.5℃（补足加热挥发的水后再搅拌均匀），以回转式粘度计测定其粘度。

2．测定方法

✧调节粘度计水浴温度到规定的数值；

✧根据浆液粘度选择适当的转动柱体，并将它吊在圆柱形容器中，将液体小心倒入测试容器直至液面达到锥形面下部边缘，将转筒放入液体直到完全浸没为止。

将测试器放在仪器托架上并将转筒悬挂于仪器联轴器上；

✧开启粘度计开关，用右手按下启动齿轮，并向左方旋转发动，可将测试器向前后左右微量移动，至当指针稳定即读数。

如读数小10倍，应当换直径大一号的转筒。

✧使用回转式粘度计测得浆液的粘度是绝对粘度（厘泊）。

读取所示的数字乘以转动柱体的倍数称为测定值，即该浆液的绝对粘度η为：

η＝测定值×校正系数（K）

3．K的确定

一般用甘油进行校正，用25ml比重瓶测得25℃时甘油的密度，查25℃时甘油密度与粘度对照表，得粘度A，再用回转式粘度计测同温度（25℃）时的粘度B。

四、实验记录

1.当浆液浓度不变时，温度对粘度的影响

浆液名称浓度

温度

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

70℃

80℃

90℃

粘度计读数

转动柱体倍数

K值

粘度（C.P）

2.当浆液温度不变时，观察浓度对粘度的影响

浆液名称测试温度

浓度

4％

5％

6％

7％

粘度计读数

转动柱体倍数

K值

粘度（C.P）

五、甘油—水混合物的粘度表

25℃时甘油的密度（g/cm3）

甘油浓度质量（%）

粘度（C.P）

20℃

25℃

30℃

11844

72.00

27.56

21.28

18.88

11864

73.00

30.21

23.28

18.31

11893

74.00

33.04

25.48

19.39

11922

75.00

36.46

27.73

21.68

11940

76.00

40.19

30.56

23.60

11975

77.00

44.53

33.58

25.90

12005

78.00

49.57

37.18

28.68

12029

79.00

55.47

41.18

31.62

12058

80.00

62.00

45.89

34.92

12082

81.00

69.30

51.02

38.56

12106

82.00

77.90

50.90

42.92

12131

83.00

87.90

64.20

47.90

12160

84.00

99.60

72.20

53.60

12134

85.00

112.90

81.50

60.05

12218

86.00

129.60

92.60

68.10

12247

87.00

150.40

106.10

77.50

12261

88.00

174.50

122.60

88.80

12296

89.00

210.60

141.80

101.10

12320

90.00

234.50

163.60

115.30

12344

91.00

278.40

189.30

134.40

12376

92.00

328.70

221.80

156.60

12403

93.00

387.70

262.30

182.80

12427

94.00

457.00

308.40

212.00

实验三织造工艺流程试验

一、实验目的与要求

通过实验熟悉织造工艺流程及工艺参数的设置。

巩固已学的开口、引纬、打纬、卷取、送经五大运动的基本理论，掌握主要织造工艺参数对织物形成的影响，为进一步开展工艺分析试验和综合性大试织打下基础。

二、实验设备、仪器和用具

织机钢尺闪光测速仪

三、实验内容

（一）、织造工艺流程的分析与设计

针对企业的实际生产产品的不同，熟悉二种以上产品的织造工艺流程，并进行记录和分析，设计一种产品的织造工艺流程。

（二）织造工艺参数对织物质量与外观的影响

分析经纱的上机张力、经位置线、开口时间等参变数对织物生产的影响。

四、实验基本知识

织造参变数可分为：

固定参变数：

设计织机时根据其用途制定的一些参数。

它们确定了织机的性能及适用范围。

生产中一般不做调整，如，胸梁高度、筘座高度、筘座摆动动程等。

可调参变数：

根据制织品种的不同，可调参变数应在上机前加以确定，上机时统一调整。

主要是：

如，经位置线、梭口高度、综平时间、投梭时间、投梭力、上机张力、打纬角等。

合理的工艺参变数应达到下列要求：

1）使织物得到最佳的物理机械性能；2）使织物的外观效应充分体现出织物的风格特征；3）减少断头率，提高生产效率；4）减少织疵，提高下机质量；5）降低机物料消耗。

（一）、经纱的上机张力对织物风格的影响

确定上机张力的原则：

1、经密较多或经纱毛羽多时，适当加大上机张力，以利开清梭口；2、纬密较大或经纱交错次数多的织物，适当加大上机张力，以利打紧纬纱；3、纱支细，上机张力小些；纱支粗，上机张力大；4、上下层经纱张力差异大，上机张力大些，防止上层经纱松弛，开口不清；5、经纱质量不好或上浆质量不好，上机张力小些；6、准备工序的经纱张力较均匀，上机张力可小些，以保护经纱条干；准备工序的经纱张力不均匀，上机张力可大些，以开清梭口，保持布面匀整。

一般可掌握织机上的单纱上机张力不大于细纱断裂强度的30%。

生产中常以机上布幅来掌握上机张力。

（二）经位置线（后梁高度）对织物质量的影响

经位置线：

经纱处于综平位置时，经纱由织口至后梁所构成的一条曲折线。

当前部梭口的位置确定以后，主要是通过后梁的不同高度配置来改变经位置线，以适应不同织物要求。

1、与织机生产率的关系

后梁位置过高，经纱对后梁的包围角增大，经纱张力增加，断头增多；上下层经纱张力的差异加大，开口时下层经纱伸长大，上层经纱缠绕增多，造成断头增加。

2、与织物外观质量关系

适当抬高后梁，上下层经纱张力不等，打纬时，张力较小的经纱做横向移动，经纱排列均匀，布面丰满；后梁过高，上下层经纱张力差异太大，经纱张力不匀，且易产生跳花疵点。

后梁较低，上下层经纱张力差异小，经纱不易做横向移动，布面不丰满。

3、与物理机械性能的关系适当抬高后梁可增加织物强力，但后梁位置过高或过低会使强力降低。

3、确定后梁高度的原则

后梁高度应根据原纱条件、织物品种的不同，同时兼顾布面外观、断头率及织疵。

（1）、织制打纬阻力较大的织物，应抬高后梁，取得较好的打纬条件。

（2）、容易呈现筘痕的织物应抬高后梁，以求布面丰满；

（3）、为使布面组织点突出成颗粒状，应当使用较高后梁的不等张力梭口；

（4）、易开口不清的织物，后梁不宜太高；

（5）、织造斜纹类织物时，适当降低后梁高度，以减小经纱张力差异，可获得梭口清晰、断头少、效率高的效果。

（6）、原纱条干不匀，经纱强力也较差时，后梁可低一些，以减小断头率；

（7）、使用多臂开口机构时，后梁位置应比使用踏盘开口机构时适当降低。

（三）、开口时间对织物风格的影响

开口时间的早迟决定了打围时经纱张力的大小、采用不等张力梭口时上下层经纱张力差异的程度，及经纱与筘摩擦区段长度的不同。

（一）、开口时间与织造过程及织物质量的关系

1、开口时间提早，打纬开始时经纱张力较大；

2、与织机效率关系

开口时间过早，打纬时经纱张力提高，筘对经纱的摩擦长度加大；开口时间过迟，打纬区增大，打纬时经纱的伸长和在综眼中的摩擦移动增加；这两点都会使断头率增加，织造效率降低。

3、与织物外观关系

开口时间早，纬纱易于打紧且不易反退，织物较紧密，且由于开口早，打纬时经纱张力大，整片经纱张力较均匀，使得布面平整，筘痕消除。

开口时间迟，织物不显厚密丰满的外观，经纱张力不匀，布面不平整，经纱排列不均匀，易显筘痕。

4、与织物物理机械性能的关系

中支棉平纹织物：

开口时间为216-235mm时，织物经纬向强力最大，超过这个范围，织物强力就会降低；

2/1斜纹织物：

开口时间186mm时，织物强力最大，除此之外，强力降低或织造困难。

（二）、确定开口时间的原则

应根据织物品种、原料和织机的条件来确定：

1．打纬阻力较大的织物，开口时间应早些，有利于打紧纬纱；2.经密大的或纱支细的织物，开口时间可迟些，以减少筘对经纱的磨损；3.经纱张力不匀时，为求布面平整，应采用早开口；4.使用不等张力梭口以消除筘痕时，应配合较早的开口时间；5.织机速度较高时，开口时间应略迟，以利于梭子出梭口；6.宽幅织物应使开口时间迟些，以利于梭子出梭口；7.使用复动式多臂开口机构时，开口时间应较使用踏盘开口时推迟一些。

五、实验记录

1、织机型号及工艺流程

2、织造工艺参数多产品质量的影响

实验四络、整、浆工艺流程实验

一、实验目的与要求

1、了解前织准备加工的方法。

2、了解浆料及其配方、上浆工艺。

3、了解整经计算及工艺设计。

4、掌握实验用浆轴的加工方法。

二、基本知识

（一）前织准备加工方法

前织准备加工即织机经、纬纱的准备，它涉及机织准备工序。

经纱准备包括络筒、并纱、捻纱、整经、浆纱、穿结经；纬纱准备包括络筒、并纱、捻纱、卷纬、定形等。

1、络筒、并纱、捻纱、卷纱、定形机织用纱线原料主要以管装、筒装和绞装三种形式出现，络筒往往是前织准备加工中的第一道工序，它根据纱线原料的卷装形式选择相应的络筒设备，制成下一道工艺所需的筒子卷装。

络筒的基本要求是纱线卷绕张力均匀、筒子成形良好、退解顺利。

自动络筒机一般都具有电子清纱、电子定长、空气捻接或机械捻接功能，得到更为完美的纱线品质。

有的织物需要通过并纱来达到纱线的组合。

并纱可以采取有捻并纱和无捻并纱，选择时应根据具体情况而确定。

有捻并纱在并合纱线的同时，可对纱线加捻，并成的股线具有一定的捻度。

无捻并纱仅将纱线并合，并合后的股线无捻度。

对长丝并合加强捻时，先采用有捻并纱，由于在并纱机上加了低捻，因而在后续捻丝机上退绕时，股线的集速性好，可避免因单纱间的捻度不一而引起的各种病疵；加中、底捻时，则可直接采用并捻一次完成，省去捻丝工序，提高生产效率。

在多种纤维并合中，消除紧松（宽急）股的有效工艺手段是加强单根纤维之间的抱合力度。

较为常用的除了并捻抱合工艺（即有捻并纱）以外，还可采用网络抱合（即网络并纱）工艺。

网络并纱是利用压缩空气高速喷射的湍流及旋流的冲撞作用，使各组分中的单丝（低细度）或纱中的单纤维松散、旋转，进而扭（抱）合成假捻点即网络点。

网络点增加了并合纱的抱合力，目前化纤织造业中多种纤维的复合大多数采用网络工艺。

但网络并纱对由高细度单丝构成的化纤丝难以实施，对复捻丝更为困难。

网络点也有消失的可能，即在储运和后道工序退解中逃失，降低抱合牢度。

另外，网络并纱的网络度调节不能满足不同纤维或后道工序对抱合度的最佳选择要求。

网络点还会影响到染色性能。

目前捻纱普遍采用倍捻纱，但对不同种类的纱线，因纱线线密度、强度、弹性、耐磨性等性能的不同，需采用不同类型的倍捻机，如真丝倍捻机、化纤长丝倍捻机、短纤纱倍捻机或花式线倍捻机等。

一般加捻后，尤其是加强捻的纱线，都应该进行定形，稳定捻度，以防加工过程中产生扭结或者缠绕。

经纱和纬纱的准备加工都可能涉及络筒、并纱、捻纱工序。

当经、纬纱以股线形式用于织造时，管纱形式的经、纬纱都需要经络筒、并纱、捻纱，形成股线筒子。

经纱筒子供应后续的整经加工，纬纱筒子直接用于无梭织造机供纬或通过卷纬工序加工成有梭织机的间接纬纱。

经、纬纱以单纱形式用于织造时，则管纱形式的经纱需经络筒形成筒子，供应整经；管纱形式的纬纱通过络筒制成筒子用于无梭织机供纬，或以直接纬方式（卷绕在纡子上的纬纱）用于有梭织机供纬，也有筒子经卷纬工序加工成有梭织机的间接纬纱。

间接纬纱和直接纬纱都需要经过定形方可使用。

2、整经整经是经纱准备的一个工序，它将一定数量的筒子纱线，按织物规格所要求的总根数、幅宽及长度，以适当的张力平行地卷绕成整经轴或织轴，供浆纱或织造使用。

对于单纱整经，则需要确定或者计算总经根数、整经宽度、整经长度和经纱排列循环等工艺参数。

3、浆纱浆纱上浆应确定相关的浆纱工艺参数，其中主要包括浆液温度及浓度、压浆辊压力、上浆速度与伸长率控制、烘房或烘筒温度及分布、浆轴卷绕张力等，以最终获得最佳的浆纱上镜率、回潮率和伸长率等质量控制指标。

经纱通过上浆加工之后形成半成品织轴。

用于试织或新产品开发的浆纱可在单纱可在单纱浆纱机或小型分条整经——浆纱连环计上加工。

前者更适合于少量加工，并且浆纱加工质量较好，因此是实验的首选设备；后者的生产效率较高。

经单纱浆纱机加工的浆纱为筒子卷装，还需进一步由单纱整经机加工成织轴，由于浆纱之后又经受了单纱整经加工，导致对浆纱的损伤，所以对浆纱的质量要求更高。

4、穿结经浆轴和织轴需进一步经结加工，根据织机及产品的情况可采用穿经或结经。

如果织机上没有经纱或新织轴与织机上的原有织轴不同，则需进行穿经，穿经是把织轴上的经纱按照织物上机图的穿综顺序，依次穿入经停片、综丝和钢筘。

如果新织轴与织机上的原有织轴在纱线类型、纱线细度、总经根数、经纱密度等方面完全相同，则可进行结经，结经是将了机织轴的纱尾与上机织轴的纱头在机后逐根对接起来，然后由了机纱引导，将上机织轴上的经纱依次拉过经停片、综丝和钢筘。

穿经或结经结束后即可进行织物试织。

（二）浆料的种类与应用，浆液的配方与调制方法

参见《机织学》第一节“浆料”、第二节“浆液配方与调浆”。

（三）整经计算及工艺参数设计方法

参见《机织学》第四节“整经工艺与产量及质量控制”。

三、实验准备

1、实验仪器络筒机、