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纺纱工艺设计
本科毕业论文（设计）
题目45英支（13tex）涤棉混纺（65/35）机织经纱纺纱工艺设计
学院纺织服装学院
专业_____纺织工程_______
年级_______2009级________
学号50、29、27、30、28、33、39、45
姓名宗诗卉李攀方建鑫梁晨李东锋沙静曾华平孟琴
指导教师_______黄宏佑_________
成绩_____________________
2012年4月20日
《纺纱工艺设计与质量控制》课程设计论文
45英支（13tex）涤棉混纺（65/35）机织经纱纺纱工艺设计
宗诗卉李攀方建鑫梁晨李东锋沙静曾华平孟琴
西南大学纺织服装学院，重庆400715
摘要：
纺纱工艺是纺纱加工中流程和各机件的参数设置的总称。
纺纱加工进行的顺利与否以及最终产品的质量好坏，除了纺纱加工的硬件，即机械设备及其状况以外，还主要受到纺纱工艺设置合理与否的影响。
在纺纱工艺设计时，既要考虑到设备及其状态，又要考虑到所加工纤维原料的性能和最终产品（纱、线）的要求。
本文根据纺纱工艺设计的要求，进行了45英支（13tex）涤棉混纺（65/35）机织经纱纺纱工艺设计。
关键词：
45英支；涤棉混纺；纺纱工艺设计
45s（13Tex）Polyester/CottonBlended（65/35）WovenWarpYarnSpinningProcessDesign
ZongShihuiLiPanFangJianxinLiangChenLiDongfengShaJingZengHuapingMengQin
CollegeofTextileandGarment,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China
Abstract:
SpinningprocessisspinningprocessingprocessandthepartsofthefloorboardoftheparameterSettings.Spinningprocessingworkoutwellornotandthefinalproductquality,goodorbad,inadditiontospinningprocessinghardware,includingmechanicalequipmentanditscondition,butalsomainlyaffectedbythespinningprocesssetreasonableornotinfluence.Inspinningprocessdesign,bothmustconsidertoequipmentandstate,andinviewoftheprocessingfibermaterialsandfinalproductperformance（yarn,line）requirements.Inthispaper,accordingtotherequirementsofthespinningprocessdesign,45s（13Tex）polyester/cottonblended（65/35）wovenwarpyarnspinningprocessdesign.
Keywords:
45s;Polyester/cottonblended;Spinningprocessdesign
1课程设计课题
45英支涤棉混纺（65/35）机织用经纱纺纱工艺设计
2课题设计要求：
（1）写出具体配棉方案，并说明配棉理由。
（2）选择具体工艺流程（含设备型号）。
（3）制定各工序主要工艺参数。
（4）选配细纱机牵伸变换齿轮（或根据所选择细纱机设备工艺说明书选配）。
（5）制定简明工艺表。
（6）写出设计理念及各工序设计具体说明。
3课程设计假设条件：
3.1可选用原料指标
（1）原棉：
新疆129棉，纤维主体长度30.5mm，含杂率1.3%;
新疆131棉，纤维主体长度32.2mm，含杂率1.2%;
新疆229棉，纤维主体长度30.1mm，含杂率1.8%;
河南229棉，纤维主体长度29.2mm，含杂率2.2%;
河南329棉，纤维主体长度28.5mm，含杂率2.3%;
湖北427棉，纤维主体长度26.8mm，含杂率2.8%;
湖北327棉，纤维主体长度27.5mm，含杂率2.5%;
四川227棉，纤维主体长度27.2mm，含杂率2.6%;
四川229棉，纤维主体长度28.2mm，含杂率2.1%;
四川425棉，纤维主体长度25.5mm，含杂率3.2%;
美国棉M级，纤维主体长度34.1mm，含杂率0.8%;
（2）落麻：
新工艺落麻Ⅰ，纤维纤维主体长度30.1mm，含杂率0.3%，纤维长度离散度65%；
新工艺落麻Ⅱ，纤维纤维主体长度35.5mm，含杂率0.3%，纤维长度离散度68%；
老工艺落麻Ⅰ，纤维纤维主体长度34.5mm，含杂率0.2%，纤维长度离散度90%；
老工艺落麻Ⅱ，纤维纤维主体长度38.5mm，含杂率0.2%，纤维长度离散度80%；
切断麻，纤维纤维主体长度35.5mm，含杂率1.0%，纤维长度离散度40%；
（3）化纤：
涤纶Ⅰ，1.33dtex，纤维纤维主体长度35.5mm，含杂率0.2%；
涤纶Ⅱ，1.85dtex，纤维纤维主体长度38.0mm，含杂率0.2%；
涤纶Ⅲ，1.56D，纤维纤维主体长度35.0mm，含杂率0.2%；
维纶，2.15D，纤维纤维主体长度33.0mm，含杂率0.5%；
3.2各工序牵伸效率
（1）细纱牵伸效率：
98%；
（2）组纱牵伸效率：
97%；
（3）末并牵伸效率：
99.8%；
（4）头并牵伸效率：
101.5%；
3.3细纱机牵伸
细纱机牵伸常数35.45
理论牵伸倍数=牵伸常数牵伸常数*ZA/ZB
3.4各品种纺纱制成率
（1）纯棉纺纱制成率：
98.0%；
（2）纯落麻纺纱制成率：
86.0%；
（3）纯涤纺纱制成率：
99.0%；
（4）纯维纺纱制成率：
99.2%；
4工艺设计流程
4.1配棉（负责人：
沙静）
配棉工艺
原料成分
品级
长度（mm）
含杂率（%）
含水率（%）
成熟度（系数）
河南229棉
60%
新疆131棉
40%
1.6
29.12
1.8
7.9
1.7
短纤维率（%）
纤维细度（dtex）
锯齿棉（%）
12.5
1.74
100
涤纶I20%
涤纶II75%
涤纶III5%
长度（mm）
细度（dtex）
含杂率（%）
强度（mN/dtex）
回潮率（%）
37.25
1.74
0.2
52
0.4
原料参考：
河南229棉，纤维主体长度29.2mm，含杂率2.2%
新疆131棉，纤维主体长度32.2mm，含杂率1.2%
涤纶Ⅰ，1.33dtex，纤维纤维主体长度35.5mm，含杂率0.2%
涤纶Ⅱ，1.85dtex，纤维纤维主体长度38.0mm，含杂率0.2%
涤纶Ⅲ，1.56D，纤维纤维主体长度35.0mm，含杂率0.2%
（1）选棉概述：
由于是机织用细特纱，对原棉和涤纶要求品级高，纤维细长，含杂和短绒率较少。
混合原料性质间差异不易过大。
品级1~2级，长度2~4mm，含杂1%~2%，细度2.0~1.25tex。
（2）品级：
2*60%+1*40%=1.6
（3）长度：
棉：
29*60%+31*40%=29.12
涤：
38*75%+35.5*20%+35*5%=37.25
（4）细度、含杂率等：
根据所选原料的品级和设计要求，由比例加权求得。
（5）成熟度：
成熟度高的棉纤维能经受打击，易清除杂质。
在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高。
（6）锯齿棉：
含杂、含短绒少，纤维长度较整齐。
4.2开清棉（负责人：
李东锋）
开清棉工艺流程
FA002A型×2—A006B型—FA036A型—A062型—A092AST型—FA076A型×2
原料
棉卷干定量（g/m）
棉卷长度（m）
棉卷伸长（%）
棉卷干净重（kg）
打手转速（r/min）
计算
实际
豪猪打手
综合打手
棉卷罗拉
涤
395
31.5
32.1
2.0
12.7
650
950
13
棉
400
32.4
33.4
3.2
13.4
771
980
13
原料
给棉罗拉与打手隔距（mm）
打手与尘棒隔距（mm）（进口×出口）
尘棒与尘棒隔距（mm）
豪猪
综合
豪猪
综合
豪猪
综合
涤
—
10
—
13×16
—
反装
棉
自由打击
8
10×18
11×16
8，7，6，6
12
（1）选择开清棉工艺流程：
FA002A型自动抓棉机*2---A006B型自动混棉机（附FA045B型凝棉器）----FA036A
型豪猪式开棉机（附A045B型凝棉器）----A062型电器配棉器----A092AST型振
动式双棉箱给棉机（附A045B型凝棉器）----FA076A型单打手成卷机*2
该流程有三个开清点：
A006型自动混棉机、FA106B型豪猪式开棉机、FA141A型
单打手成卷机，能够满足加工含杂率在3%左右的原棉开松除杂的要求。
（2）配置开清棉各单机主要工艺参数，并要说明主要工艺参数选择数据：
①抓棉机主要工艺参数设计：
抓棉机本着“多包取用，勤抓细抓”的原则。
两个圆盘抓棉机采取并联方式，
即两只圆盘抓棉机同时生产，这样可减少抓棉打手伸出助条的距离，减少抓棉小车间歇下降的动程，实现多包取用，精细抓棉。
表4-1抓棉机工艺参数表
机型
工艺参数
FA002A型自动抓棉机
刀片伸出肋条的距离：
2mm
抓棉打手的转速：
720r/min
打手每次间歇下降距离：
2mm/次
小车的运行速度：
1.9r/min
②混棉机主要工艺参数设计：
A006B型混棉机在满足产量的前提下，尽可能降低水平输棉帘速度，提高角钉帘线速度，以加大角钉帘之间的撕扯力，提高原棉的开松度和混合效果。
刀片打手、豪猪打手下配置较大的尘棒隔距，创造棉籽、籽棉、大破籽等大杂早落和卡碎先落、多落的条件，为后续设备进一步除杂打好基础。
表4-2混棉机工艺参数
机型
工艺参数
A006B型自动混棉机
打手速度：
430r/min
隔距
角钉帘—压棉帘：
60mm
角钉帘—均棉罗拉：
30mm
角钉帘—打手：
15—20
打手—尘棒：
20
③开棉机主要工艺参数设计：
FA036A型豪猪式开棉机打手处是主要开清点，带纤维破籽、尘屑、碎叶应在主要打手处排除，并适当放大尘棒与尘棒之间的隔距。
打手转速高时，开松除杂效果好，但纤维损伤多；一般为500-700转/分。
打手与尘棒的隔距：
进口到出口逐渐扩大；进口为10-12mm，出口为16-18.5mm。
隔距小，开松除杂效果好。
尘棒间隔距大时落棉多，遵循入口大，出口小原则，大小根据杂质形态确定。
打手与给棉罗拉隔距：
隔距小时，刀片对棉丛打击剧烈，纤维损伤多；一般为6-12mm；此隔距随纤维长度而定，长度长时，隔距应大。
表4-3开棉机工艺参数
机型
工艺参数
FA036A型豪猪式开棉机
打手速度：
580r/min
给棉罗拉速度：
40r/min
隔距
打手—尘棒（入—出）：
10—14—16
尘棒—尘棒（入—出）：
14—8—6
打手—给棉罗拉：
8
④给棉机主要工艺参数设计：
4-4给棉机工艺参数
机型
工艺参数
A092AST型双棉箱给棉机
角钉帘速度：
60m/min
输棉帘速度：
12m/min
⑤成卷机主要工艺参数设计
FA076A型单打手成卷机适当加大风扇速度与综合打手速比，提高风扇速度，放大尘棒与尘棒之间的隔距，提高FA141进一步排除细杂的能力。
4-5成卷机工艺参数
机型
工艺参数
FA076A型成卷机
棉卷罗拉马达盘直径：
130mm
隔
距
打手—给棉罗拉：
8—10
打手—尘棒：
10—14
打手—剥棉刀：
2
尘棒—尘棒：
6—8
⑶计算成卷规格：
①根据所纺纱线，设定棉卷干定量：
涤：
395g/m棉：
400g/m
②棉卷设计实际长度：
涤：
32.1m棉：
33.4m
③棉卷伸长率设定为：
涤：
2.0%棉：
3.2%
④棉卷计算长度为：
棉卷实际长度/（1+棉卷伸长率）
涤纶的计算长度为：
32.1/（1+2.0%）＝31.5m
棉的计算长度为：
33.4/（1+3.2%）＝32.4m
⑤棉卷干净重：
棉卷干净重=棉卷实际长度（m）×棉卷干定量（g/m）
则涤的棉卷干净重=32.1×395=12.7kg；棉的棉卷干净重=33.4×400=13.4kg
棉卷干净重的范围为10—25kg，由所求数据可以涤棉的棉卷干净重均在这一范围内，则设计的棉卷干定量和棉卷的实际长度符合要求。
4.3梳棉工艺（负责人：
曾华平）
梳棉工艺
机型
原料
生条干定量（g/5m）
总牵伸倍数
棉网张力牵伸
速度（r/min）
机械
实际
锡林
刺辊
盖板（mm/min）
道夫
FA201
涤
16.9
113.3
116.7
1.29
359.02
868.7
98.87
22
棉
15.9
122.0
125.7
1.29
359.02
931
140.41
18.9
刺辊与周围机件隔距（mm）
给棉板
锡林
除尘刀
分梳板
小漏底
除尘刀—刺辊
角度
比机框
第一分梳板
第二分梳板
进口隔距
第四隔距
出口隔距
0.23
0.18
1.00
72°
+11
0.5
0.5
6.4
0.79
1.2
0.18
0.18
0.41
72°
—4
0.5
0.5
4.8
0.79
1.2
锡林与周围机件隔距（mm）
活动盖板
前固定盖板
后固定盖板
第一点
第二点
第三点
第四点
第五点
1~4块
第一块
第二块
第三块
0.30
0.28
0.28
0.28
0.30
0.28
0.40
0.35
0.30
0.23
0.20
0.20
0.20
0.23
0.20
0.35
0.30
0.25
前上罩板
前下罩板
大漏底
后罩板
道夫
上口
下口
上口
下口
进口
中部
出口
上口
下口
0.84
1.09
1.09
0.66
6.4
1.58
0.78
0.38
0.56
0.13
0.6
0.84
0.84
0.56
6.4
1.58
0.78
0.38
0.56
0.13
设计思路：
4-6不同线密度纱线的生条定量常用范围（锡林转速360r/min左右）
线密度（tex）
32以上
20~30
12~19
11以下
生条定量（g/5m）
22~28
29~26
18~24
16~22
13tex涤棉混纺（65/35）机织用经纱纺纱中，按比例来说，涤纶为13*65%=8.45tex，棉为13*35%=4.55tex。
所以根据表1，涤纶和棉的生条干定量在16~22g/5m之间，假设为涤纶为17g/5m，棉为16g/5m，由于其棉原料的品级为较好，含杂率较低，假设梳棉总落棉率为3%，根据前面清棉工艺可得涤纶棉卷干定量为395g/m，棉的棉卷干定量为400g/m
⑴设计生条干定量及牵伸倍数
①计算实际牵伸估计值
则
②计算机械牵伸估计值
则
梳棉机的总牵伸倍数是指小压辊与棉卷罗拉之间的牵伸倍数。
由FA201型梳棉机的传动图如下，求得其总牵伸倍数E
式中：
Z1范围是13~21；Z2范围是19~21
表4-7Z1、Z2与E之间的关系
Z2
Z
13
14
15
16
17
18
19
20
21
19
122
113.3
105.7
99.1
93.3
88.1
83.5
79.3
75.5
20
115.9
107.6
100.4
94.2
88.6
83.7
79.3
75.3
71.7
21
110.4
102.5
95.7
89.7
84.4
79.7
75.5
71.7
68.3
根据表4-7选择涤纶Z1=14；Z2=19
棉Z1=13；Z2=19
则
；
则
；
则
；
③计算棉网张力牵伸
，由于Z2都为19，则棉网张力都为
；
⑵设计速度（注：
三角带和平皮带的传动效率均取98%）
①锡林的速度
②刺辊的速度
③盖板的速度
盖板由星形导盘传动，星形导盘有14齿，周节为36.5mm，与相邻两块盖板间的距离相等。
式中：
Z4值是18、21、26、30、34、39；
Z5相对应的值是42、39、34、30、26、21
表4-8盖板速度与变换齿轮齿数之间的关系
Z4
18
21
26
30
34
39
Z5
42
39
34
30
26
21
V盖板（mm/min）
78.69
98.87
140.41
183.61
240.10
340.99
表4-9盖板速度常用范围（锡林转速为360r/min左右时）
纺纱线密度（tex）
32以上
20~30
19以下
盖板速度（mm/min）
150~200
90~170
80~130
由于所纺的纱为13tex的涤棉混纺纱，所以根据表4-8与表4-9，综合选择可得V棉盖板=140.41（mm/min）即Z4=26；Z5=34
由于涤纶是化纤，其原料中含有的疵点少，故盖板线速应比纺棉时低，因此选择盖板速度为V涤纶盖板=98.87（mm/min）即Z4=21；Z5=39
④道夫的速度
式中：
Z3值是18~34
表4-10道夫速度与变换齿轮齿数之间的关系
Z3
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
N道夫（r/min）
18.9
19.9
21
22
23
24.1
25.1
26.2
27.2
28.3
29.3
30.4
31.4
32.5
33.5
34.6
35.6
根据梳棉机的产量及分梳的质量等情况，由表4-10选择N涤纶道夫速度=22（r/min），即Z3=21；N棉道夫速度=18.9（r/min），即Z3=18。
⑶设计梳棉隔距
机件部位
隔距设计（mm）
隔距设计依据
涤纶
棉
刺
辊
与
周
围
机
件
隔
距
（mm）
给棉板
0.23
0.18
1、棉层较厚、纤维较长，且杂质较少所以涤纶的隔距要大一点。
2、棉卷杂质不多，故棉的隔距不用太大。
锡林
0.18
0.18
机器状体较好，隔距紧些有利于纤维向锡林针面转移。
除尘刀
除尘刀—刺辊
1.00
0.41
1、纺化纤时，隔距应偏大
2、含杂少，棉卷较厚，使用大一点的隔距。
角度
72°
72°
一般都是这个角度，可以减少落棉
比机框
+11
—4
1、涤纶含杂小，因此使用高刀，减少落棉。
2、棉的含杂大于涤纶，故使用低刀，使杂质尽量除去。
分梳板
第一分梳板
0.5
0.5
刺辊与分梳板的隔距一般不改变，该机型为0.5mm。
第二分梳板
0.5
0.5
小漏底
进口隔距
6.4
4.8
原料的含杂率较少，故进口隔距可以较大，使刺辊附面层气流较多的进入小漏底，落棉率少。
第四隔距
0.79
0.79
第四点隔距不宜太大，会影响小漏底结合处的平整度，容易造成积花。
出口隔距
1.2
1.2
出口隔距要大于第四点隔距，防止漏底网堵塞。
锡
林
与
周
围
机
件
隔
距
（mm）
活动盖板
第一点
0.30
0.23
1、近刺辊侧为锡林从刺辊上转移来的纤维，首先进入盖板工作区（4~6块）分梳，纤维量较多，所以进口（第一点）隔距应该稍大，以减少盖板花中的长纤维含量。
2、中间几点隔距应该小一点，有利于减少结杂。
3、出口（第五点）隔距应该比中间几点大，防碰针。
4、纺化纤时的隔距应该比纺棉的大一些。
第二点
0.28
0.20
第三点
0.28
0.20
第四点
0.28
0.20
第五点
0.30
0.23
前固定盖板（1~4块）
0.28
0.20
有利于纤维伸直和去除棉结、细小杂质、短绒，并且前固定盖板的隔距，应小于或等于锡林与盖板间的最小隔距。
后固定盖板
第一块
0.40
0.35
原料杂质含量较小，锡林与后固定盖板的隔距不用太小，以免损伤纤维，而锡林从刺辊上转移来的纤维束首先抛向固定盖板，作用比较剧烈，因此其隔距宜由大到小。
第二块
0.35
0.30
第三块
0.30
0.25
前上罩板
上口
0.84
0.6
1、前上罩口的隔距一般都是下口的隔距大于上口的隔距，纺化纤的隔距一般大于纺棉的隔距。
2、上口的隔距与盖板出口相适应，以控制盖板花的量，使其量不是很大。
下口
1.09
0.84
前下罩板
上口
1.09
0.84
1、前下罩板的上口与前上罩板的下口相一致，有利于锡林上的纤维向道夫上转移。
2、前下罩口一般是上口大，下口小，而且这个隔距比较不会产生云斑，而且纺化纤的隔距一般大于纺棉的隔距。
下口
0.66
0.56
大漏底
进口
6.4
6.4
1、进口隔距大，保证了入口不积花。
2、出口隔距不能太大，不然会造成小漏底的气压增大，进而是后落棉量增加。
3、隔距自入口由大到小，使得大漏底弧面始终保持着一定的曲率半径。
中部
1.58
1.58
出口
0.78
0.78
后罩板
上口
0.38
0.38
一般后罩板的隔距从下口到上口逐渐变小，且一般为上口0.38mm，下口为0.56mm，这样可以使流入刺辊罩壳内的气流减弱，进而减少刺辊的返花。
下口
0.56
0.56
道夫
0.13
0.13
不论纺何种原料，一般要求隔距保持较小的状态，以便有利于纤维的转移。
附：
梳棉机隔距的理论范围
机件部
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