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纺织工艺课程设计解析

织部工艺

1、织物规格及技术条件

1.1织物名称及用途

指定或自选，解释是服装用、装饰用或产业用

例：

C/CJ59.5×J59.5160×9547”1/1府绸

由于府绸是高经密，低纬密，布面经浮点呈颗粒状，织物外观细密。

适合夏季服用织物。

（查<<织物结构与设计>>P212）

1.2织物组织：

画出组织图

1.3边组织

布边是织物的组成部分，其作用是防止边经的松散脱落，增加织物边部对外力的抵抗能力。

在织造过程中，布边要能承受伸幅器的作用，阻止织物过分收缩，以使织物保持一定的幅宽。

在印染、整理过程中，布边能承受刺针、钳口等作用，以防止织物被撕裂或损坏。

因此，一般要求布边平整、牢固、光洁、硬挺。

在织造工艺设计中，布边结构及其设计是十分重要的。

说明书中说明边组织的作用及如何选择（织物布身组织、用途及织造方式等）。

小边组织采用绞边沙罗组织，或平纹、经纬重平。

大边组织根据经纬纱的线密度、经纬密度、织物组织等因素不同，分别采用下列组织：

平纹、2/2或3/3等经重平、纬重平、方平等组织。

例：

布边：

1/1平纹（为了减少纱的断头，府绸边组织一般采用平纹。

）对于一般织物采用方平组织较好。

1.4布长（匹长）

织物的匹长，主要根据织物的用途，重量，厚度和织机的卷装容量等因素而定。

织物的匹长有公称匹长和规定匹长之分，公称匹长是指工艺设计的标准长度，规定匹长的长度等于“公称匹长”加“加放长度”，各种织物由于卷装方法、地区气候、组织规格、储存时间等因素的影响，会产生自然缩率，这样就会使织物的匹长不符合规定的要求，因而必须加放一定的长度。

在工厂里规定匹长是十分重要的，因为它与织物的千米用纱量有关。

织物成匹的长度直接与使用有密切关系，过长或过短都有可能在使用过程中产生过多的零料而造成浪费。

织机卷装容量的条件是制定成匹长度的依据之一，因为过长时，机械设备不相适应，过短时，会影响生产效率。

织物长度的计量单位，以公制米来表示，直接出口的仍用码作计量单位。

一般根据织物用途及要货部门要求而定，实际生产中为减少浪费、提高生产效率，设计时大都采用联匹落布，以充分利用木棍的卷装容量，有两联匹、三联匹或四联匹。

一般织物的匹长在27-40m之间，厚织物采用2-3联匹，中厚织物采用3-4联匹，薄织物采用4-6联匹。

例：

每匹50米，4联匹。

1.5幅宽

幅宽——梭织或针织面料纬向的有效宽度，有英制和公制两种表示方法。

英制用符号“"”表示，公制用厘米（cm）表示，（1英寸=2.54厘米）。

传统有梭布机生产的布一般不超过70寸，新型布机如箭杆、喷气等无梭织机面料可达120多寸。

36寸、44寸、56-60寸，分别称作窄幅、中幅与宽幅，高于60寸的面料为特宽幅，一般常叫做宽幅布，当今我国特宽面料的幅宽可以达到360厘米。

幅宽一般标记在密度后面。

幅宽一般根据织物用途及要货部门要求而定。

织物幅宽用公称幅宽表示，公称幅宽是指工艺设计的织物标准幅宽，以厘米为单位,商业贸易上以英寸为单位。

计算时公英制均标出。

　　例:

幅宽英制：

47英寸公制：

Wf=47×2.54=119.4cm（1英寸=2.54cm）

1.6经纱号数、纬纱号数：

公英制均标出。

例：

经纱英制：

Ne=59.5公制：

Nt=C/Ne=583.1/59.5=9.8tex

纬纱英制：

Ne=59.5公制：

Nt=C/Ne=583.1/59.5=9.8tex

（注：

C值583.1查自《纺织材料学》P208。

如果是混纺纱，则C值的计算要根据混纺比算出）。

1.7经纱密度、纬纱密度：

公英制均标出。

例：

经纱密度英制：

160（根/英寸）公制：

PT=160/2.54×10=630（根/10cm）

纬纱密度英制：

95（根/英寸）公制：

Pw=95/2.54×10=374（根/10cm）

1.8边纱根数

根据织物组织、幅宽、纱号等，一般在8-48根。

例：

9.8tex，幅宽为119.4cm的府绸，边纱根数选用32×2（查《棉织手册》第三版P1266）

1.9总经根数

总经根数根据经纱密度、织物幅宽、边纱根数来进行计算。

其中的边纱根数应视经纱张力、每筘穿人根数、边组织等因素而定，合适的边纱根数有利于织造顺利进行。

边纱根数仅在计算总经根数时使用，不作标准规定。

总经根数的计算如下：

总经根数=标准幅宽（cm）×

+边纱根数×（1-

）

在计算总经根数时，应计算至一位小数，然后四舍五入取整数。

如穿筘穿不尽，还应增加至总经根数等于每筘穿入根数的整数倍。

例如，尾数单根的，在一筘穿人2根时加1根经纱。

尾数是2根或3根，而每筘是穿4根，则应加2根或1根，总经根数在设计时，一经确定，一般不能随意更改。

（1）地组织每筘穿入数的确定：

一般应使每筘穿入经纱的根数为一个组织循环经纱数的倍数或约数，且以每筘穿人2-4根最为普遍。

但当经密很高时，若采用高密筘号，其筘片间的缝隙减小，纱线摩擦加大，经纱断头将随之增加。

反之较低的筘号，每筘的穿人数必须增加，这样会使布面产生筘痕。

每筘穿入数的影响因素：

a经纱的线密度:

经纱的线密度增大，每筘穿入数减少。

b经纱密度：

经纱密度大，每筘穿入数增加。

c组织结构：

每筘穿入数一般等于织物组织循环经纱数或是其约数（或倍数）。

透孔组织每筘穿入数为一束经纱数。

重经素质、双层组织、毛巾组织、起绒组织的每筘穿入数一般为经纱排列比之和或为其倍数，当经纱排列比之和数值较大时可为其约数。

d花式穿筘：

利用每筘穿入数的变化可设计出别致新颖的条形织物，如在同一筘幅内采用两种或两种以上的每筘穿入数，或者空出若干筘齿，使织物经密发生变化，形成新颖的众条纹组织。

本例中府绸地组织每筘穿入数为4。

（2）边组织每筘穿入数：

边组织为提高经纱强力，本例中府绸地组织每筘穿入数为6。

（3）总经根数的计算：

总经根数=119.4×

+64×（

）=7544（根）

经修正，总经根数为7560根。

1.10紧度

经向紧度ET=0.037×

×PT

纬向紧度EW=0.037×

×PW

总紧度E=ET+EW-ET×EW/100

查《棉织手册》第三版P1247，本例府绸ET范围64.1～77.1，EW范围33.2～44.9

例：

ET=0.037×

×630=73.0%

EW=0.037×

×374=43.3%

E=73.0+43.3-73.0×43.3÷100=84.7%

1.11断裂强度

织物的断裂强度是衡量织物使用性能的一项重要指标，经纬纱的纤维成分和线密度、织物密度、纺纱方法等均与织物的断裂强度有着密切的关系。

织物的断裂强度是以“5cm×20cm”布条的断裂强度来表示。

通常以单纱、股线一等品的断裂强度为计算数值，一般都会超过国家标准。

其计算式公式如下：

经向的断裂强度Qj=Pj×Mj×K×Ttj/（2×100）

纬向的断裂强度Qw=Pw×Mj×K×Ttw/（2×100）

强度Q的单位，N/（5cm×20cm）

Pj、Pw—经、纬密度，根/10cm;

Mj、Mw—经、纬纱一等品单纱、股线的断裂强度，Cn/tex;（查棉纺手册）

Ttj、Ttw—经、纬纱的密度，tex;

K—纯棉纱线在织物中的强度利用系数。

（查棉织计算P49）

例：

Qj=630×16×1.2×9.8/（2×100）=592.7[N/（5cm×20cm）]

Qw=374×16×1.16×9.8/（2×100）=340.1[N/（5cm×20cm）]

1.12缩率

织物的经（纬）纱织缩率的含义为经（纬）纱通过织造成织物后其长度缩短量占原长度的百分率。

织物中经（纬）纱织缩率的大小对织物的强力、厚度、外观丰满程度、成布后的回缩、原料消耗、产品成本及印染后整理伸长等均有很大影响，因此在工艺设计时必须合理把握。

计算公式如下：

经纱织缩率（%）=（浆纱墨印长度-规定匹长）/浆纱墨印长度×100%

纬纱织缩率（%）=（筘幅-成包幅宽）/筘幅×100%

经、纬纱织缩率可通过经验公式来估算得到，也可查阅《棉织手册》第三版P1257。

例：

纱府绸经纱织缩率范围为7.5%～16.5%，纬纱织缩率范围为1.5%～5.0%

首先设纬纱织缩率=3%

公制筘号=

×（1-纬纱缩率）

=630/4×（1-3%）=152.8≈153（筘齿数/10cm）

公制筘号的小数取舍规定为：

公制筘号0.3及以下舍去，0.31～0.69取0.5，0.7及以上取1，相互间隔为0.5。

筘幅（cm）=

（取两位小数）

=123.2（cm）

修正：

纬纱织缩率（%）=（123.2-119.4）/123.2×100%=3.1%

取经向缩率（%）=12%

1.13用纱量计算

用纱量以生产百米织物所耗用经纬纱的千克数来表示（千克/百米）。

经纱用纱量=

纬纱用纱量=

总用纱量=经纱用纱量+纬纱用纱量

规定：

（1）经纱伸长率：

单纱1%，股线0.1%，回丝率：

包括整经回丝，筒脚，浆回丝，白回丝及织机上了机回丝，接头回丝等，一般在0.3%～0.8%间选用;如前道采用自动络筒和双浆槽浆纱机，则在0.8%～1.2%间选用。

（2）纬纱伸长率：

忽略不计。

回丝率：

我们采用的是无梭织机，因有废边，回丝率略高于有梭织机，片梭取0.7%左右，剑杆取2.5%～3.5%，喷气取1.5%～3%。

（3）自然缩率及放码损失率：

1.456%。

例：

经纱用纱量=

=8.54（千克/百米）

纬纱用纱量=

=4.69（千克/百米）

总用纱量=8.54+4.69=13.23（千克/百米）

2.络筒工序工艺

2.1机器型号：

普通络筒或自动络筒。

查《棉织手册》第三版P167-182

例：

GA014型普通络筒机（如图2-1-1）

2.2槽筒轴直径与转速：

（查《棉纺织计算》第三版P269）

转速n1（r/min）=1440×

D1—电动机胶带轮直径，mm;

D2—槽筒轴胶带轮直径，mm。

D1、D2可以调换，槽筒直径D随槽筒种类不同而异，见表单位（mm）

名称

范围

170,190,210,220

105

79.4钢板槽筒

110

82胶木槽筒

例：

本例的槽筒选用钢板槽筒，所以D2选105mm，槽筒轴直径D=79.4mm

n1=1440×

=2880（r/min）

图2-1-1

2.3络纱线速度v（查《棉纺织计算》第三版P270）

V（m/min）=

式中：

S—槽筒平均螺距，mm;

η—滑溜系数，一般取0.96左右。

当槽筒直径取79.4mm，平均螺距为62mm时，电动机胶带轮直径与槽筒转速（采用钢板槽筒GC25型，GC155型或GC25型、GC155B型），D1、n1与v的关系见下表。

D1（mm）

170

190

210

220

n1（r/min）

2331

2606

2880

3017

V（m/min）

576

644

712

746

例：

V=712（m/min）

2.4清纱器类型：

根据情况选择并说明。

（查《棉织手册》第三版P167-182）

为提高纺织品的质量和后道工序的生产效率，在络筒工序中应有效地清除一些必须除去的有害纱疵，这项工作称清纱，生产中可以使用机械清纱器或电子清纱器。

机械式清纱器性能比较（d:

棉纱直径）

型式

隙缝式

梳针式

板式

除杂效果

除杂效果好，清除竹节纱效果较差。

清除竹节纱、细丝、飞花附着及羽毛纱效果较好，会增加毛羽。

清除竹节纱、羽毛纱、回丝及飞花附着效果较好。

适用品种

各种纱线

精梳棉纱，化纤纱

各种细度的纱线，细的T/C混纺纱

隔距范围

精梳棉纱：

2～2.5d

细的梳棉纱：

1.5～2d

中粗梳棉纱：

股线：

2.5～3d

5～6d

1.5～1.75d

维修保养

隔距易变动，需定期检查

隔距不易变动，不需定期检查

注：

电子式清纱器性能比较见（查《棉织手册》第三版P184-190）

电子清纱器不仅具有非接触工作方式、清除效率高等优点，而且可以根据产品质量和后工序的要求，综合纱疵长度和截面积两个因素，灵活地设定清纱范围。

清除必须要除去的有害纱疵，保留对质量和后加工无影响或影响很小的无害纱疵。

分为光电式和电容式两种，光电式电子清纱器是将纱疵形状的几何量（直径和长度），通过光电系统转换成相应的电脉冲信号来进行检测，与人视觉检测纱疵比较相似。

例：

本例选机械板式清纱器。

（查《棉织手册》第三版P170）

隔距取1.75d=1.75×0.115=0.2（mm）。

2.5张力器类型：

根据情况选择并说明。

（查《棉织手册》第三版P191-192）

络筒张力大小要适当。

如张力过大，虽然筒子成形好，但纱线受的损伤大，会增加后道工序的断头率；如张力过小，则筒子成形不良，纱层不分明，相互嵌入，容易乱纱，退绕困难。

适当的络筒张力由织物要求和原纱性质而定。

目前广泛使用的是垫圈式张力装置和弹簧式张力装置，他们采用了累加法和倍积法兼容的工作原理。

还有的络筒机上使用梳形张力装置，它采用倍积法工作原理，通过调节张力弹簧来改变纱线对梳齿的包围角，从而控制络丝张力。

自动络筒机上采用气动或电磁力无柱芯张力装置，这种装置采用累加法工作原理，气动或电磁力加压，把张力盘上的动态附加张力减小到最低限度，对减少络筒张力波动十分有利。

例：

选圆盘式张力器。

张力盘重7.4g（查《棉织手册》第三版P192）

圆盘式张力器，张力盘重有18.2g、7.4g和3.7g三种，GA012型、GA013型、GA014型、GA015型络筒机与1332型相同。

圆盘张力器以重力加压，运转时会跳动，可能造成张力不匀。

2.6打结类型

络筒过程中，清除纱疵、处理纱线断头和换管等都需要对纱线进行接头。

在少数普通络筒机上，接头工作有手工或手工辅助打结器完成打结工作，进行接头；在自动络筒机上，上下吸嘴之间的纱线接头工作由捻结器自动完成，实现无结接头，加工的纱线称为无结纱。

纱线打结之后形成了结头，对应于不同纤维材料的加工，结头有多种形式。

接捻方法有空气捻结法、机械捻结法、静电捻结法、包缠法、粘合法、熔接法等。

常用的有空气捻结法、机械捻结法。

空气捻结法适用于不同特数的棉纱、毛纱、合纤纱、混纺纱、股线及弹力包芯纱。

用于不同品种的纱线时，工业调整乃至空气捻结器更换都较方便。

机械捻结法适用范围较窄，主要是棉纱。

机械捻结法的粘结质量好，明显优于空气捻结，捻结处纱线条干均匀、光滑、强力高。

例：

本例中用机械捻结法,选GU-102型织布结打结器。

3.整经工序工艺

3.1机器型号

分批整经或分条整经。

查《棉织手册》第三版P220-234

例：

1452A-140型系列整经机

3.2列出所选机器的主要技术参数。

3.2.1筒子架形式

分为V形筒子架和矩形筒子架（矩-V形亦属矩形）。

V形筒子架上纱线离开张力装置后被直接引到整经机伸缩筘，为换筒和断头处理带来方便，有利于片纱张力均匀，由于纱线所受的导纱摩擦作用较弱，因此特适合低张力的高速整经。

但其占地面积较大。

矩形筒子架与V形筒子架特点相反。

本例中选择矩-V形筒子架。

3.2.2整经线速度V

整经速度可在整经机的速度范围内任意选择，一般情况下，随着整经速度的提高，纱线断头将会增加，影响经纱效率。

若断头率过高，整经机的高速就失去了意义。

高速整经条件下，整经断头率与纱线的纤维种类、原纱线密度、原纱质量、筒子卷装质量有着十分密切的关系，只有在纱线品质优良和筒子卷绕成形良好和无结纱时，才能充分发挥高速整经的效率。

查《棉织手册》第三版P220-243可查出整经线速度V

例：

1452A-140型系列整经机整经线速度V：

300m/min～350m/min

取V=325m/min

3.2.3滚筒转速：

可查《棉织手册》等资料进行计算。

转速n=

（V：

整经线速度；D：

滚筒直径）

例：

1452A-140型系列整经机滚筒直径D：

509.6mm。

所以转速n=

=203（r/min）

3.2.4整经轴经纱根数配置

整经根数的确定以尽可能多头少轴为原则，根据织物总经根数和筒子架最大容量，计算出一批经轴的最少只数，然后再分配每只轴的整经根数。

为便于管理，各轴整经根数要尽量相等或接近相等。

根据经轴盘片间距、总经根数等确定。

整经轴盘片间距为1384mm时，棉纱的整经根数如下表。

其他纤维的整经根数可参考此表。

纱线线密度（tex）

每轴经纱根数（根）

粗特（32以上）

360～460

中特（21～32）

400～480

细特（20以下）

420～500

一次并轴的轴数n=

例：

9.8tex的府绸，取每轴经纱根数为460根。

=16.4

修正：

n=16

=472.5≈473（根）

所以选8只整经根数为472

4只整经根数为473

3.2.5卷绕密度

经轴卷绕密度的大小影响到原纱的弹性、经轴的最大绕纱长度和后道工序的退绕顺畅。

经轴卷绕密度可由对经轴表面施压的压辊的加压大小来调节，同时还受纱线线密度、纱线张力、卷绕速度的影响。

卷绕密度的大小应根据纤维种类、纱线线密度等合理选择。

下表为分批整经经轴卷绕密度的参考数值

纱线种类

卷绕密度（g/cm3）

纱线种类

卷绕密度（g/cm3）

19tex棉纱

0.44～0.47

14×2tex棉线

0.50～0.55

14.5tex棉纱

0.45～0.49

19tex粘胶纤维纱

0.52～0.56

10tex棉纱

0.46～0.50

13tex涤棉纱

0.43～0.55

例：

取9.8tex的府绸的卷绕密度为0.48

3.2.6整经长度

整经长度的设定依据是经轴的最大容纱量，即经纱的最大绕纱长度。

经轴最大绕纱长度可由经轴最大卷绕体积、卷绕密度、纱线线密度和整经根数求得。

整经长度应略小于经轴的最大绕纱长度，并为织轴上经纱长度的整数倍，同时还要计及浆纱的回丝长度以及浆纱伸长率。

查《棉织手册》第三版P241可得

卷绕密度γ=

式中：

V-经轴容纱体积（cm3

），V=

（D2-d2）；

G-经轴容纱重量（g），G=

；

W-经轴上盘片间的距离（cm）；

D-经轴上满轴直径（cm）；D=整经轴边盘直径D0-30（mm）

d-经轴上空轴直径（cm）。

经纱密度选择可以依据下表：

（查《棉纺织计算》P320）

筒纱松紧

棉纱线密度（tex）

整经速度（m/min）

经纱密度（g/cm3）

密实

10以下

10以上

250以上

210～250

210以下

0.50

0.46

0.50

松软

各线密度

200

0.38

经纱长度L=

例：

本例中D0为600～700mm，取D0=650.d=260mm

×（622-262）=385577.556cm3

G=0.5×385577.556/1000=192.79Kg

L=192.79×1000×1000/（9.8×473）=41590.8m

3.2.7张力盘克重分布：

在1452型整经筒子架上，采取了分段分层配置张力圈重量的措施。

分段分层配置张力圈重量的原则是：

前排重于后排，中间层重于上下层。

具体应视筒子架长度和产品类别等情况而定。

（参照《棉织手册》第三版P245）

例：

（单位：

g）

前排

中排

后排

上层

5.0

4.5

4.0

中层

5.5

5.0

4.5

下层

5.0

4.5

4.0

后排边纱

6.5

4.浆纱工序工艺

4.1浆液配方

根据产品及生产情况选择（参照《棉织手册》第三版P318-319、P467，《机织学》P89、90）

浆料组份的选择即粘着剂和助剂的选择，应遵循以下原则：

1.根据纱线的纤维材料选择浆料：

为避免织造时浆膜脱落，所选用的粘着剂大分子应对纤维具有良好的粘附性和亲和力。

如在棉、麻、粘胶纤维上浆时，显然可采用淀粉、完全醇解PVA、CMC等粘着剂。

以淀粉作为主粘着剂使用时，浆液中要加入适量的分解剂（对天然淀粉）、柔软剂和防腐剂，当气候干燥和上浆率高时，还可加入少量吸湿剂。

麻纱的表面毛羽耸立，使用以被覆为主的交联淀粉或CMC、PVA、淀粉组合的混合浆料。

涤棉纱的上浆浆料一般以混合浆料。

2.根据纱线的线密度、品质选择浆料：

如细特纱上浆的重点是浸透为主，粗特纱以被覆为主，捻度较大的纱线由于吸浆能力较差，浆料配方中可加入适量的浸透剂，股线一般不需上浆。

3.根据织物组织、用途、加工条件选择浆料：

如在车间相对湿度较低时，应加入适量吸湿剂，需特殊后处理的，在不影响浆液性能的前提下，其经纱上浆使用的浆料配方中可直接加入整理助剂。

本例中：

调

浆

工

序

调浆配方

PVA-1799

12.5

8010

磷酸酯淀粉

丙烯

蜡片

乳化油

块

防腐剂

0.35

抗静电剂

2.5

调

浆

桶

浆液类型

混合浆

定积

680

煮浆时间

min

4.2浆液浓度、粘度、温度和酸碱度

根据产品自定（与上浆率等有关）。

参照《棉织手册》第三版P460-P471

4.2.1浆液浓度

通过调整淀粉的浓度来控制浆液中无水淀粉的含量。

4.2.2浆液粘度

浆液粘度是浆液质量指标中一项十分重要的指标，是描述浆液流动时的内摩擦力的物理量。

粘度大小影响上浆率和浆液对纱线的浸透与披覆程度。

粘度越大，浆液越粘稠，流动性就越差。

这时，浆液被覆能力加强，浸透力削弱。

在整个上浆过程中浆液的粘度要稳定，它对稳定上浆质量起着关键的作用。

影响浆液粘度的主要因素有浆液流动时间、浆液的温度、黏着剂相对分子质量及黏着剂分子结构。

在CGS制中它的单位是泊（P），在国际单位制中，单位为帕·秒（Pa·S），两者都是绝对粘度单位。

例：

本例中取粘度为10Pa·S

4.2.3浆液温度

浆液温度是调浆和上浆时应严格控制的工艺参数。

特别是上浆过程中浆液温度会影响浆液的流动性能，使浆液粘度改变，浆液温度升高，分子运动剧烈，浆液粘度下降，渗透增强；温度降低，则易出现表面上浆。

对于纤维表面附有油脂、蜡质、胶质、油剂等拒水物质的纱线而言，浆液温度会影响这些纱线的吸浆性能和对浆液的亲和力。

例如棉纱用淀粉浆一般上浆温度在950C以上，有时，过高的浆液温度会使某些纤维的力学性能下降，如毛纱和粘胶纤维纱不宜高温上浆（一般以55～650C为宜）。

例：

9.8tex的府绸取温度为980C

4.2.4浆液酸碱度

浆液酸碱度对浆液粘度，粘附力以及上浆的经纱都有较大的影响。

棉纱的浆液一般为中性或微碱性，毛纱则适宜于微酸性或中性浆液，人造丝宜用中性浆，合成纤维不应使用碱性较强的浆液。

例：

9.8tex的府绸取PH=7

4.3浆纱机型号

根据产品自定。

参照《棉织手册》第三版P320-P450

本例中选祖克S型系列浆纱机。

（如下图4-3-1）

4.4卷绕线速度V：

根据产品自定。

V（m/min）=πdn

式中：

d—浆轴直径（mm）

n—浆轴转速（r/min）

例:

（查《棉织手册》第三版P327）

本例中n=289r/min

V=3.14×0.11×289=99.8（m/min）

4.5浸压形式：

根据产品自定。

纱线在浆槽中经受反复的浸浆和压浆作用，浸压的次数根据不同纤维、不同的后加工要求而有所不同。

纱线上浆一般采用单浸单压、单浸双压、双浸双压、双浸四压。

具体参照

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