玉米棉3070混纺织物工艺设计.docx
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玉米棉3070混纺织物工艺设计
盐城纺织职业技术学院
题目
玉米/棉30/70混纺织物工艺设计
专业
现代纺织技术
学号
\
姓名
\
指导老师
\
交稿日期
\
玉米/棉30/70混纺织物工艺设计
摘要
社会不断地进步，人们对社会的要求也不断增加。
就如穿着，随着纺织业的不断发展，人们对环境保护的意识，人们对天然纤维特别的喜爱。
本文介绍了玉米纤维与直贡混纺织物发展现状及前景，并且分析探讨了玉米纤维与直贡混纺织物的工艺设计，对其工艺设计进行了制定，对其进行了选择设备，并对天然玉米纤维直贡织物的生产要点、生产工艺流程及各工序参数进行了探讨
关键词：
天然玉米纤维；直贡织物；面料设计；工艺设计
作者：
孙坤坤
导师：
赵菊梅
Abstract
Willcontinuetoprogress,peopleofsocialrequirementsarealsoincreasing.Likewearing,alongwiththecontinuousdevelopmentoftextileindustry,peopleontheenvironmentalprotectionconsciousness,peopletonaturalfiberspeciallove.Thispaperintroducesthezeinfibreandstraightgongblendedfabricdevelopmentstatusandprospects,andanalyzedthezeinfibreandstraightgongblendedfabricprocessdesign,theprocessdesignformulation,analysesthechoiceofequipment,andnaturalzeinfibrestraightgongfabricproductionpoints,productionprocessandtheprocessparameterswerediscussed
Keywords:
naturalcornfiber,Straightgongfabric;Fabricdesign;Processdesign
Writtenby：
sunkunkun
Directedby：
Zhaojumei
第一章绪论
1.1玉米纤维/棉纤维30/70混纺织物
近年来新型纤维不断涌现，如天丝、莫代尔、大豆纤维、天竹纤维等，玉米纤维有许多优势。
玉米纤维不仅拥有天然纤维的手感和外观，而且还具有许多人造纤维不具备的功能。
松软舒适，经久耐用。
玉米纤维回弹力好，挤压后很容易恢复丰满松软，而且它容易清洗，产品外观可常年保持不变。
使用玉米纤维的产品不会引起皮肤过敏。
还具有良好的气体释放性。
这些功能都是玉米纤维固有的，不需要进行任何后整理加工，因此不会因为洗涤或时间流逝而失去功效。
玉米纤维有优良的保温排湿功能，它能排出存于人体与织物间的湿气，使人们的穿着更加舒适，睡眠环境得到改善。
防止细菌生长也是它的独特性能。
特固有的低燃性是玉米纤维的另一大特点。
经过测试，它燃烧较慢、较快自动熄灭、冒烟量少。
因此玉米纤维不需要任何加工处理就符合纺织品的主要防火指标，具有非常好的安全性。
天然降解是其它许多纤维不具备的，而玉米纤维产品在适当环境和条件下，即可堆肥降解。
而分解成分可用来再生更多资源，实现可持续发展。
米纤维如此多的优点，主要应用领域有哪些，玉米纤维集合天然纤维和人造纤维的优点，可以让我们同时享有优质的纤维和美好的地球。
目前，主要应用领域是服装、床品、地毯、家居用品和个人卫生用品等。
1.2玉米纤维织物发展前景
我国政府也在积极倡导可持续性发展战略，玉米纤维在中国的发展前景非常好。
中国的内衣品牌朵彩和富挺使用玉米纤维制造优质内衣取得成功后，有更多新品牌在2005年秋冬推出玉米纤维内衣，让越来越有环保意识的中国百姓有更多的选择。
欧风内衣推出了一系列用玉米纤维与彩棉混纺的产品，其中一些还混合了羊毛和蚕丝。
梦特娇也用玉米纤维、棉和莫代尔混纺制造内衣。
前年，奥林科技委员会在北京举办了“绿色材料与绿色奥运”国际展览会。
我们的玉米纤维服装和家纺产品引起了参观者的极大关注，我们的产品将继续陈列在展会大厅到2008年，为中国及奥运会场地提供创新的绿色材料新选择。
虽然中国的消费者目前对绿色环保的概念还不算是很强，但我们深信纤维面料同时兼具环保和卓越功能，可满足消费需求。
而且北京2008年奥运会的主题是“绿色奥运”，有了国家的推动力量，中国的消费者响应绿色环保之声也不远了。
再加上大家越来越感受到全球温室效应天气巨变的威胁，“可持续发展”肯定是未来的趋势。
1.3设计织物特性
玉米纤维与棉纤维混纺纱成纱强力高、条干均匀，织成的织物手感滑爽、色泽自然，是一种理想的环保产品，具有较大的市场潜力。
玉米纤维同时具有天然纤维与化学纤维两方面的优点，因此其混纺纱织物受到人们的青睐和市场的欢迎，因此玉米纤维与棉纤维混纺赋予了织物稳定的形态，抗皱性也好，穿着舒适，柔软性好。
第二章织物规格设计与工艺流程
2.1玉米纤维/棉混纺直贡织物规格设计
织物规格见表1-1
表1—1织物规格
织物名称
玉米/棉混纺直贡
织物幅宽
cm
170
织物长度
米/匹
40
原纱
经纱
号数（特克斯）
29
纬纱
号数（特克斯）
29
密度
经向
根/10cm
360根/10cm
纬向
根/10cm
240根/10cm
织物紧度
经向紧度
%
76
纬向紧度
%
51
总紧度
%
88
经纱根数
总经根数
根
6085
边经根数
根
48
钢筘
筘号
齿/10cm
114
筘幅
厘米
176
每筘入数
地经
根
3
边经
根
4
织物组织
地组织
5枚3飞经面缎纹
边组织
经重平
纬缩
经向
%
11.5
纬向
%
3.02
百米用纱量（kg）
T
17.89
W
13.17
总
31.06
2.2织物的规格计算
总经根数的确定
Mz=6132根
因为缎纹组织循环为五，为了得到循环的整倍数，取总经根数为6133根
2、织物紧度
Ej=0.039×Pj×
=76%
Ew=0.039×Pw×
=51%
E总=经向紧度+纬向紧度－经向紧度×纬向紧度
=0.76+0.51-0.76
0.51
=88％
式中:
Ej-----经向紧度
Ew-----纬向紧度
Pj-----经纱密度
Pw-----纬纱密度
Ntj-----经纱特数
Ntw-----纬纱特数
E总-----织物总紧度
3、穿筘幅宽
设织物筘入数为3根每筘
查资料的筘号取114筘/10cm
查棉纺织手册下册P21
总筘幅=178.9+1.1=180cm
4、百米用纱量
百米经用纱=
=
=17.89kg
百米纬用纱2=
=
=13.17kg
百米用纱量=17.89+13.17=31.06kg
5．织物回丝率
回丝率：
在正常生产时，回丝的数量很小，只有在管理不善和工人没按工作法操作时才会有较多的回丝量。
在定额用纱量中统一规定经纱回丝率为0.4％。
如前道采用自动洛筒和双浆槽浆纱机则在0.8%～1.2%。
纬回丝率为1.0％。
在设计时经纱一般取0.4％～0.8％。
纬回丝率为0.8％～1.0％。
无梭织机因要割去加边的回丝，纬回丝率约为4％。
查手册
6．织物伸长率
伸长率：
经纱在准备过程中，由于承受络筒、整经及浆纱的多次拉伸作用而伸长，纱的特数变小。
单纱的伸长率取1.2％，股线的过水伸长率：
10tex×2以上股线取1.2％，10tex×2以及10tex×2以下的取0.7％，涤粘中股线如华达呢取0.3％。
7．织物自然加放率
自然缩率及加放率：
加放率是由匹长加放及开剪、拼件耗损所造成。
坯布的长度加放一般包括折幅加放和布端加放两部分，折幅加放长度和折幅长度之比称为坯布自然缩率。
设计时为了简化起见可将布端加放率及坯布自然缩率等都并入加放率中，随客户要求而定。
一般取0.9％。
2.3工艺流程
经纱：
络筒→整经→浆纱→穿、结经→织造→验布→折布→打包→入库
纬纱：
络筒→定捻→--------------------
第三章络筒工艺设计
3.1络筒机型选择
络筒是纺织生产中将管纱或绞纱等卷装形式重新卷绕成符合后道工序加工要求或半制品运输要求的各种筒子的工艺过程。
它的任务是将前道工序运来的纱线加工成容量较大、成形良好的卷装及检查纱线直径、清除纱线上的粗节、细节等纱疵和杂质。
采用SKF3101络筒机,选用适宜的张力片,纱条通道要光洁无毛刺,以减少络纱毛羽的产生,电清参数要适宜,既不能漏切也不能误切,使纱疵彻底清除,安装空气捻结器,改善结头质量,同时要加强空捻器维修与保养,及时调整退捻、加捻时间,接头长度及空气压力等工艺参数,保证接头质量。
为避免络筒对纱线条干的破坏和原纱强力的损失,在保证筒子成形良好的前提下,选择较小的张力。
3.2络筒工艺参数
络筒工艺参数见表3-1
表3-1络筒工艺参数表
络筒速度
张力
筒子卷绕密度
清纱隔距
900r/min
单纱张力的8﹪～12﹪
0.4g/cm3
0.5mm±0.05mm
3.2.1络筒速度
为保证在一定的络筒速度情况下，机器能达到较高的时间效益，对于纱线强力较低或纱线条干不匀的情况，络筒速度应选取的低些。
因为速度快，张力大，断头多。
3.2.2络筒张力
络筒张力一般根据卷绕密度进行调节，同时应保持筒子成形良好，张力不宜过大，过大的张力会造成纱线弹性损失，不利于织造。
3.2.3络筒清纱隔距
0.5mm±0.05mm，太小易造成断头，太大除杂不佳。
3.2.4筒子卷绕密度
染色用筒子卷绕密度较小，为0.35g/cm3左右，其他用途的筒子卷绕密度较大，为0.42g/cm3左右。
如表3-2
表3-2不同线密度棉纱筒子的卷绕密度
棉纱线密度（tex）
96～32
31～20
19～12
11.5～6
筒子卷绕密度（g/cm3）
0.3～0.39
0.3～0.42
0.3～0.45
0.3～0.47
3.2.5卷绕长度
卷绕长度具备定长装置的，筒子卷绕长度达到工艺设定值时，纱线被切断，筒子自动停止卷绕，不具备定长装置的，以筒子的卷绕尺寸来控制其卷绕长度。
3.3产品质量管理提高
络筒质量除做工艺设计外，还应做到：
张力圈重量一致，转动轻快，不丢落；清纱缝隙大小一致，纱线通过清纱缝隙时，不曲折摩檫；接头质量符合要求，织布结纱尾长3～5mm自紧结4～16mm；做好清洁工作，安装吹风吸尘装置，及时清除飞花，尘屑杂质；导纱距离准确一致，插纱锭对准导纱板的导纱口；作好机器的保养、安装。
规格符合要求，保持良好的机械状态；作好打结器的保养工作；作好络筒机的维修配套工作；高速络筒时，安装气圈破裂器；加强络筒工的操作技术培训的检查；及时清除清纱器部分的飞花杂质，以提高络纱质量，减少断头。
第四章整经工艺设计
4.1设备选型
1452-180型整经机
表4—11452-180型整经机的规格
机型
1452-180型整经机；
幅宽
180mm；
盘片直径
700mm；
轴直径
40mm
加压形式
重锤
滚筒外包材料
硬木或牛皮；
伸缩筘
前筘人字形，后筘一字形；
筒子架形式
矩形，筒子架容量（只）：
630；
张力控制
张力圈分段。
4.2工艺设计中注意的问题
工艺设计主要包括整经速度、整经张力、卷绕密度和经纱排列等。
4.2.1整经速度
要依据原纱线质量、筒子卷绕质量、整经根数及整经幅宽等因素确定整经机速度，在不增加断头的情况下，尽量保持较高的生产效率。
一般认为，整经速度在250m/min左右为宜。
4.2.2整经张力
整经张力是工艺设计中最重要的工艺参数,其数值大小与纱线原料、纱线密度、整经速度、筒子架形式、筒子在筒子架上的位置、筒子直径及伸缩筘的穿法等因素有关。
整经张力设计的原则：
要保持片纱张力均匀适宜，不损伤纱线的物理机械性能。
保持片纱张力均匀是通过合理配置张力装置的加压以及纱线与机件摩擦包围角的大小来实现的。
4.2.3卷绕密度
卷绕密度的大小与经纱张力、经轴加压和车间的相对湿度有关，张力大，压力大和相对湿度大时，卷绕密度也大，反之则小。
卷绕密度的大小影响到纱线的弹性和纱线的卷绕长度。
因此，卷绕密度的大小要适合不可太大，一般分批整经机的卷绕密度可比络筒的卷绕密度大25％左右。
4.2.4经纱排列
整经轴上经纱根数的多少，对片纱张力的均匀和经轴卷绕的平整。
因此，在确定整经根数时，尽可能多头少轴，以减少纱线左右活动的范围。
但整经根数也不能太多，因为随着整经根数的增加，筒子架的长度增大，并且纱线断头增加，处理断头所需时间延长，不利于生产效率的提高。
4.3具体工艺配备
4.3.1整经轴数及每轴经纱根数
筒子架实际最大容量为630
整经轴数：
n
取10只根据织物整经机选择1452型棉织手册P76可查筒子架容量为1260因为整经轴上的筒子架有一半是备用的。
所以只有630个筒子应用。
每轴整经根数M
M=
取613
7
614
3
4.3.2张力垫圈重量及分布
张力圈重量
a经验公式
W=
=
=3.9取4.0
b张力圈分段
按上中下层前中后排分为九段如下：
表4-2整经张力圈重量分布表
排列层次
上层
中层
下层
边纱
前排
4.0g
4.5g
4.0g
5.0g
中排
3.5g
4.0g
3.5g
后排
3.0g
3.5g
3.0g
c配置张力垫圈重量的分布
前排筒子张力垫圈的重量重于后排筒子张力垫圈的重量，中间层筒子张力垫圈重量重于上下层筒子张力圈的重量。
4.3.3伸缩筘的穿法
顺穿法（分层穿法）是把上层或下层经纱穿入后筘中央的筘齿，从上往下或从下往上依次逐根逐筘往外穿，而下层或上层的经纱穿入后筘的最外侧，分层穿筘法纱线层次清楚、找头、引纱操作方便。
4.3.4经轴绕纱长度计算及卷绕密度的选择
（1）卷绕密度γ：
0.56g/cm3根据《棉织手册》下册P215
（2）卷绕体积
V=
（D2－d2）
=
=651110.4cm3
式中：
V---------经轴绕纱体积（cm3）
W--------经轴盘片间的距离（cm）
D---------经轴满轴直径（cm）（一般比盘片直径小1-3cm）
d---------经轴的轴心直径（cm）
最大整经长度
式中：
Ntj--------经纱特数
4.3.5接头形式及要求
结头形式有：
织布节、筒子节、自紧节。
良好的结头应符合以下两个条件：
（1）结头小、紧、牢、耐磨、不脱节
（2）结头位于纱线中心，使接根与纱尾分布在两侧。
4.4产质量管理
作好工艺设计和工艺措施，达到张力、排列、加压均匀；做好整经机的维护保养工作，要求达到滚筒和导纱辊回转灵活、水平圆整、平行光洁。
机器振动纱不跳轴。
断头自停和制动机构灵敏；采用整批断续换筒式替小批连续换筒；作好测长装置的维护，要求运转灵活，满轴自停准确；筒子架后移适当距离；断头自停装置感应点后移；采用微量往复移动伸缩筘；加强合理整经操作好的总结和推广；整经速度控制在不产生经轴与滚筒摩擦滑移限度内。
整经质量要求纱线平行排列，片纱张力适当均匀，以使经轴卷绕成圆柱型。
同时接头良好，无飞花、杂质及油污纱卷入。
经轴质量的好坏，对后道工序的生产效率有很大影响，因此，减少整经工序疵点的产生是提高经轴质量的关键。
整经时不应损伤纱线或损伤纱线的性能，张力的大小要适当，以充分保持纱线的弹性等物理性质；整经轴上经纱密度要保持均匀，表面应保持正确的圆拄形全副没有软硬与凹凸不平的现象；每一批经轴中各轴的整经长度必须完全一致伸长一致，并符合工艺设计的规定，以改善质量，减少回丝；整经机的生产效率尽可能提高。
第五章浆纱工艺设计
5.1配方目的与要求
合理的浆料配方必须符合上浆织造及印染日各种工艺要求。
应使调浆及上浆工艺顺利进行。
织造断头少，效率高，成布品质良好，印染加工时易退浆及无损于布质和降低浆料消耗及浆料成本。
5.2浆料配方及各成分作用
浆料配方
见浆料配方表5—1
PVA99
30kg
S52D（蜡片）
4kg
AR-100（固丙烯）
1kg
ADC
20kg
防腐剂
0.2kg
淀粉
75kg
CP-L
30kg
各浆料配方的作用分别如下：
1、PVA99浆膜弹性好，断裂强度高，断裂伸长大，耐磨性好。
由于大分子中羟基的作用，PVA99膜具有一定的吸湿性能，在相对湿度（RH）65%以上的空气中能吸收水分，使浆膜柔韧，充分发挥其优良的力学机械性能。
2、PVA99浆料具有良好的混溶性，在与其他浆料（如合成浆料等）混用时，能良好均匀的混合，混合液比较稳定，不易发生分层脱混现象。
3、AR-100（固丙烯）加入适量后，则有利地提高了PVA浆膜的分纱性能，使浆膜完整光滑。
4、蜡片的目的是既不损害浆膜结构导致浆膜强力下降，同时又能增加浆膜的柔软性、平滑性，提高浆纱的抗静电性能，降低浆纱的摩擦系数，对于柔软性较好的合成浆料，主要是赋予浆纱表面良好的平滑性能和抗静电性能，有利于开口清晰、断头降低、提高织机效率。
5、防腐剂的作用是防止浆纱或坯布在储存或长距离运输过程中，由于微生物或霉菌的繁殖而造成霉变等而影响产品质量，浆纱用的防腐剂应高效广普无毒或低毒、易溶于水，在酸碱溶液中的防腐能力较强，在印染后加工中不会引起漂白斑等疵点。
6、磷酸酯淀粉具有易分散于水中的特点，淀粉磷单酯具有良好的乳化性能，与PVA99、聚丙烯酸酯等材料有较好的相溶性，磷酸酯淀粉中的磷酸酯基是亲水性基团，磷酸酯淀粉的浆液在低温时不会凝冻，黏度稳定、流动性好。
但价格高。
7、马铃薯淀粉易糊化，制成的浆液黏度高，但长时间搅拌或沸煮均易使淀粉黏度剧烈下降，浆液被覆性好单渗透性差，用于高中特的纯棉，由于淀粉是从可再生的植物中加工提取的，所以资源丰富、价格低廉、对环境污染小。
5.3浆纱机选型
该机型是热风喷嘴式。
适合棉纱号数58到9.5（10到60英支），其工作幅度为1800㎜，线速度是10到60，慢速2，经轴架经纱宽度为1800㎜，浆槽具有预热浆箱和齿轮循环浆泵双上浆辊和直接蒸汽加热。
5.4工艺设计中注意的问题
对浆纱的要求：
浆液渗透和被覆的关系恰当，浆料应具有充分的粘性与胶着力，使浆纱获得良好的增强与耐磨力，并尽量地保持纱线的弹性和伸长；浆液需要具有必要的稳定性，在规定条件下，不因时间、温度或其他原因而引起各种不良变化。
浆料配方法合理，调和均匀，以保证浆液性质一致，浆纱质量稳定；浆液应具有防腐作用，并能吸收空气中的一定水分，满足织造要求，且不致损坏综、筘、机件及发生粘帖烘筒与导辊等不良现象；浆料不致损伤纤维性能；浆液色泽好，以保证原色坯布的外观质量要求；在保证质量的前提下，调浆配方力求简化，尽可能少用或不用助剂，简化调浆操作；纱线上浆中应切实做到上浆、回潮、伸长、排列和卷绕均匀；保持合理的上浆率；浆纱伸长不宜过大，要最大限度的保持纱线弹性；充分发挥浆纱机的生产效能，节约蒸汽，并尽量减少回丝与坏轴。
5.5具体工艺配备
5.5.1浆料配方，并计算一个班浆料耗用量
浆料用量G=V×m×60×Nt×k×7.5×上浆率×0.000001
=800×6133××29×80%×7.5×10%×0.000001
=85.37kg.
式中：
V---浆纱速度（取800m/min）
m---总经根数
Nt---纱线特数
K----时间效率
5.5.2浆料调制方法
采用定积法调制，先将PVA205投入总调和体积1/2～3/5的室温的水中浸泡0.5～1.5小时，然后逐步升温至75～85℃，保温搅拌1.5小时左右，使气泡尽量逸出，再开蒸气加热至95℃或沸腾，然后开动搅拌器，徐徐倒入规定量PVA99，加热至沸腾后，关小蒸气，继续加温和搅拌至完全溶解。
采用慢速（30r/min）搅拌时，需烧煮2小时左右；采用快速（1000r/min）搅拌时，只需烧煮40～60min即可使用，在具备高速溶解桶时，先将PVA99在高速溶解桶内溶解，待全部溶解后，再打至慢速搅拌的调浆桶，将固体丙烯溶解后放入调浆筒搅拌均匀后，再放入S52D和防腐剂，使其黏度为7.5″～8″秒，体积为93立方厘米，含固量为12.55%
表调浆工艺表
定积温度（℃）
95℃
定积黏度（S）
8.5±0.2
定积高度（cm）
88±2
浆槽温度（℃）
95±2℃
浆槽黏度
7.5″～8″
5.5.3每缸并轴数和引纱方式
每缸并轴数n=Mz÷K=6133÷630=9.7取10
式中：
Mz----总经根数
K-----筒子架最大容量
5.5.4轴架和引纬的方式
轴架采用一列式，引纱方式采用互绕法。
互绕法又称波浪式。
特点是：
轴与轴互相被纱片牵制。
经纱引出时，经轴回转平稳。
在急刹车时，经轴不易产生惯性转动而造成松纱和扭结，上轴、放绞线操作均方便。
但轴架后面的两个经轴，轴与轴之间的牵制力很小或没有。
为防止其惯性送纱，须给以较大的制动力，或安置张力补偿装置。
5.6织轴、卷布辊规格及计算
5.6.1织轴幅宽，卷绕密度
卷绕密度取0.45g/cm3参见《棉织手册》上册P375
织轴卷绕体积V=
π
cm³
式中：
W-----织轴两侧盘片间的宽度；
D-----织轴卷绕直径：
其最大值宜比织轴盘片直径小2㎝；
d-----轴织轴心直径，这里包括包布厚度。
则G=V×卷绕密度选×10
=405907.8×0.45×10
=182658.51g
式中：
G′-----织轴上无浆经纱的重量；
J
-----经纱上浆率。
最大卷绕长度
5.6.2墨印长度，每轴卷绕匹数计算
Lm=
=
m
式中：
Lm------织物每匹所需量长度
Lp------联匹长度
aj------经纱织缩率
L-------浆轴的理论无浆经纱长度
------联匹数
5.7浆料、浆槽工艺设计
5.7.1浆缸温度、黏度、PH值
浆缸温度是调浆和上浆时必须严格控制的工艺参数。
上浆过程中浆液温度会影响浆液的流动性能，使浆液黏度改变。
对于纤维表面附有油脂、蜡质、胶质、油剂等拒水性物质的纱线而言，浆液温度会影响这些纱线的吸浆性能和对浆液的亲和能力。
经纱19.4tex用混合浆，一般上浆温度在95℃以上，所以为95±2℃。
浆液黏度是浆液质量指标中一项十分重要的指标，黏度大小影响上浆率和浆液对纱线的浸透与被覆程度。
在整个上浆过程中浆液的黏度要稳定，它对稳定上浆质量起着关键的作用。
经纱上浆时，要求在95℃以上高温条件下，2～4h内浆液黏度保持稳定。
PH值（浆液酸碱度）是浆液中氢离子浓度（负对数）的指标，氢离子浓度
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