机织实验.docx

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机织实验

织造原理实验讲义纺织实验一

实验一络筒张力的测定与分析

实验目的：

1.对络筒张力的影响因素建立感性认识

2.了解络筒时纱线张力的变化规律

3.掌握测定张力的仪器性能及使用方法

基本知识：

1.络筒张力的定义：

络筒过程中，张力装置与槽筒导纱点之间的纱线张力。

2.络筒张力要求：

络筒时，为了使筒子具有一定的卷绕密度且成型良好，纱线必须有一定的张力，张力的大小要符合一定的工艺要求。

（1）张力过大：

纱线弹力损伤，不利织造。

（2）张力过小：

筒子卷绕密度小，容量减少，且成型不好。

3.张力波动的要求：

络筒张力要求均匀，络筒时管顶与管底的张力差异不能太大，整个管纱退绕过程中络筒张力波动要小。

（1）张力的波动对后道工序的正常进行及半成品卷绕质量影响较大。

（2）张力的波动会影响织物的外观。

4.适度的张力要根据所加工织物的要求和原纱的性能来定。

一般可在下列范围中选定：

棉纱：

张力不超过其断裂强度的15％～20％；

毛纱：

张力不超过其断裂强度的20％；

麻纱：

张力不超过其断裂强度的10％～15％；

天然丝的张力可以参考下列经验数据：

桑蚕丝：

2.64～4.4CN/tex

涤纶长丝：

0.88～1.0CN/tex

实验准备：

仪器：

1332MD型络筒机或自动络筒机，机械式单纱张力仪或电子式单纱张力仪。

材料：

不同支数的纱穗

实验内容：

（1）测试不同张力垫圈重量时的络筒张力变化。

（2）测试不同纱线密度的络筒张力变化。

（3）测试不同导纱距离时的络筒张力变化。

（4）测试不同络筒速度时的络筒张力变化。

（5）测试管纱不同退绕位置：

管顶及管底部的络筒张力变化。

实验步骤：

1.测量络筒机转速或记录络筒机速度。

2.测量槽筒直径和导纱动程。

3.测量导纱距离，即管纱顶端到导纱瓷眼之间的距离。

4.放置张力装置，放置管纱并将其引到筒子上。

5.放置张力仪，放置位置为张力装置后，靠近张力装置的纱段上。

6.按照实验内容依次进行，并记录数据。

注意事项：

络筒过程中，络筒张力始终是一个波动值，读值时读取中间值即平均

值；且测量管纱退绕时某一固定位置的张力值，例如距管顶或管底4厘米的位置。

实验记录：

1.实验条件

络筒机型号：

；导纱动程：

；槽筒直径：

；

2.数据记录

表1不同张力垫圈重量时的络筒张力变化

张力垫圈（g）

G1=

G2=

管纱

管顶

管底

平均值

管顶

管底

平均值

1

2

络筒条件：

导纱距离H=mm,纱线密度=Tex,络筒速度=r/min

表2不同纱线密度的络筒张力

纱线密度（Tex）

Tex1=

Tex2=

管纱

管顶

管底

平均值

管顶

管底

平均值

1

2

络筒条件：

张力垫圈=g,导纱距离=mm,络筒速度=r/min

表3不同导纱距离的络筒张力

导纱距离（mm）

H1=

H2=

管纱

管顶

管底

平均值

管顶

管底

平均值

1

2

络筒条件：

张力垫圈=g,络筒速度=r/min,纱线密度=Tex

表4不同络筒速度的络筒张力

络筒速度r/min

V1=

V2=

管纱

管顶

管底

平均值

管顶

管底

平均值

1

2

络筒条件：

张力垫圈=g,纱线密度=Tex,导纱距离=mm

表5管顶及管底络筒张力的变化

气圈破裂器

张力

平均值

管纱

管顶

管底

1

2

络筒条件：

张力垫圈=g,纱线密度=Tex,导纱距离=mm,络筒速度=r/min

思考题：

1.影响络筒时平均张力变化的因素有那些？

影响规律如何？

2.络筒时，导纱距离和气圈破裂器对管顶及管底的络筒张力有何不同作用，即对络筒张力的均匀作用有何影响？

实验二圆锥型筒子的卷绕密度及卷绕特征的测定与分析

实验目的：

1.学会检测筒子质量

2.掌握筒子密度的测定方法

3.掌握筒子的卷绕特征及其特征值的测定

基本知识：

1.筒子质量主要检测其成型即外观质量，还有其内在质量。

2.筒子卷绕密度参考范围如表5

棉纱密度（Tex/Ne）

96-32/8-16

31-2/19-29

19-12/30-48

11.5-6/50-100

卷绕密度g/cm3

0.34-0.39

0.34-0.42

0.35-0.45

0.36-0.47

3.圆锥筒子体积公式：

V=Л/12[（D2+D12+D1.D）H+（D12+d2+D1.d）h+（d2+d12+d.d1）（h+H）]

实验准备：

仪器筒管，络筒机，直尺，量角器，台秤

材料纱线

实验内容：

1.测试一个满筒子的卷绕密度。

2.测试小、中、大筒子的卷绕特征值。

实验步骤：

1.称筒管重量，在络筒机上络成小、中、大三种规格的筒子。

2.称大筒子的重量，求出绕纱重量。

3.测量大筒子的直径及高度。

4.计算大筒子的体积，根据绕纱重求出绕纱密度。

5.测量小、中、大筒子的卷绕特征值。

6.测量槽筒直径及纱线一个往复槽筒转速。

7.测量并计算小、中、大筒子的平均半径、传动半径、实际半径。

注意事项：

由于筒子有一定的软度，测量误差较大，数据要多次测量取平均值。

实验记录：

筒子

上端半径

/cm

下端半径

/cm

平均半径/cm

传动半径

/cm

每往复圈数

实际半径

/cm

小

中

大

筒子

卷绕角

交叉角

每层绕纱长度/cm

每层绕纱圈数

螺距

/cm

位移角

小

中

大

参数

筒子上端直径D1

/cm

筒子下端直径D

/cm

筒管上端直径d1/cm

筒管下端直径d/cm

锥体高度H/cm

锥台高度

h/cm

大筒

思考题：

1.计算所测定筒子的卷绕密度，衡量筒子的松紧程度，并评价络筒张力是否合适。

2.在络筒过程中，筒子的各个半径是如何变化的，有何规律？

3.在络筒过程中，筒子的卷绕特征值是否发生变化，如何变化的？

实验三自动络筒机清纱工艺的优化与分析

实验目的：

1）了解电子清纱器的工作原理。

2）掌握电子清纱器的参数设定方法。

3）纱线纱庛的种类及数量统计。

基本知识：

电子清纱器主要有电容式和光电式两种，二者区别如下，

光电式和电容式电子清纱器主要工作性能对比

项目

光电式

电容式

纱线捻度

影响大

无影响

纱线颜色

较大影响

略有影响

纱线光泽

有影响

无影响

纱线回潮率

影响较小或无影响

较大影响，引起检测失误

纤维种类

略有影响

有影响

混纺比例

略有影响

有影响

外部杂散光

有影响

无影响

飞花灰尘积聚

较大影响，引起检测失误

有影响

金属粉末混入纱线

无影响

较大影响

我们使用设备为电容式的清纱器。

实验内容：

1）设计2-3种清纱工艺。

2）将管纱按设定的清纱工艺进行络筒。

3）统计每个锭子的疵点种类及数量。

实验准备：

全自动自动络筒机、纱线

实验步骤：

将自动络筒机上的钉子分成三组。

1）按组分别设定清纱工艺。

2）进行络筒1000米，并记录工艺参数和实验数据。

3）对比不同工艺条件下的清纱效率和筒子纱质量，优化得出优良工艺。

实验记录：

棉结、短粗节数、长粗节数、细节数。

截面增量

长度

疵点总数

清除数

清除效率

棉结

短粗结

长粗结

细节

思考题：

1）电子清纱器的清纱工艺参数有哪些？

2）设定工艺参数时应考虑哪些？

3）清纱工艺与清纱效果之间的关系。

实验四淀粉浆料的性状及粘度稳定性的测定与分析

实验目的：

1.观测几种淀粉浆料的微观状态。

2.观测玉米淀粉的溶胀特点。

3.测定并分析几种浆料的粘度稳定性。

基本知识：

粘度稳定性是将浆料煮熟后测得粘度为η0，在保温状态下每间隔30分钟测定粘度，共测6次，分别为η1η2η3η4η5η6，取六次中的最大值和最小值。

则粘度稳定性=（ηmax-ηmin）/η0

实验准备：

仪器生物显微镜，烧杯，电炉，温度计，玻璃棒，载玻片，盖玻片，粘度仪。

材料各种淀粉，碘液

实验内容：

1.观察几种淀粉的颗粒外形。

2.观察在温度和碱的作用下，玉米淀粉颗粒外形的变化。

3.测定玉米浆料的粘度稳定性。

实验步骤：

1.将玉米、木薯、红薯、土豆、小麦几种淀粉配成稀溶液少许。

2.将各种溶液制成标本，并在标本上涂少许碘液。

3.在生物显微镜上用10*40倍数观察。

4.将400毫升5%的玉米淀粉溶液加热，在50℃，75℃，90℃温度下分别做标本并在显微镜下观察。

5.测定上述溶液的粘度稳定性。

6.将20毫升5%玉米淀粉溶液加入少量碱液，加热，在50℃，75℃温度下做标本并观察。

注意事项：

做标本时所涂液体要少，否则颗粒堆积不利于观察。

实验记录：

标本

50℃

75℃

90℃

50℃（NaOH）

75℃（NaOH）

颗粒外形图

外形描述

标本

玉米

木薯

红薯

土豆

小麦

颗粒外形图

外形描述

思考题：

1.温度作用下颗粒外形的变化，碱作用下颗粒外形的不同变化。

2.各种淀粉颗粒外形的特点。

实验五浆液的调制及质量检测

实验目的：

1.掌握浆液的调制方法。

2.掌握浆液的质量检测指标。

基本知识：

1.生浆定浓：

在调浆过程中，浆液温度升到50度时测定玻美度定浓。

2.含固量的测定方法主要有烘箱法，量糖计法。

其中量糖计法简便易行，具体测试方法为：

将少量的浆液涂在量糖计的棱镜上，盖好盖板，让光线从进光窗射入，在目镜读取数值，根据读取值在说明书上查出该液体的折射率，根据公式计算该浆液的含固率。

淀粉浆的公式：

折射率=1.3328+0.128*含固率

3.粘度的测定方法主要有：

漏斗法，旋转式粘度计法。

1）漏斗一般用于工厂中，携带方便，操作简单。

具体使用方法为：

将漏斗放入浆槽中窜动数次使其与浆液温度相同，然后迅速从浆槽中提起，距液面10厘米处开始记时，直至浆液不在流出呈断续状为止，根据所用时间查出相对应的粘度值。

2）旋转式粘度计法：

将浆液装于储浆杯中，浆杯外层为95度的循环水使其保持恒定温度。

将旋转体放入浆杯中窜动几次使表面没有气泡，然后挂于转子上，打开开关转子开始转动，稳定后读表针数值为浆液粘度，单位毫帕.秒。

实验准备：

仪器烧杯，电炉，粘度仪，泊美表，温度计，滤纸，量糖计，PH试纸，玻璃棒。

材料各种浆料

已知纱线：

19Ne纯棉纱；用途：

织造平纹细布，配制500ml浆液。

玉米淀粉含水为14%。

浆纱配方：

玉米淀粉100%21.5g

PVA10%2.15g

大白粉5%1.08g

牛油6%1.29g

火碱1.6%0.4g

二萘酚0.55%0.12g

实验步骤：

1.按配方称取浆料。

2.1000毫升烧杯装水300毫升，将NaOH溶液加入其中。

3.投入大白粉并搅拌均匀。

4.投入玉米淀粉并搅拌均匀。

5.另取500毫升烧杯，加入150毫升水，加入PVA加热至95度完全溶解，冷却至50度以下与玉米淀粉混合，搅拌均匀。

补水至500毫升。

6.将混合液加热至50度定浓：

测波美度。

7.继续加热至98度，测定粘度、PH值、渗透度、含固量。

注意事项：

1.滤纸做成10*50厘米的纸条，在10厘米处其始以毫米为单位画刻度，用来测定渗透度，测定一分钟浆液向上渗透的毫米数。

2.渗透度的测定要在浆液降温至50度以下。

思考题：

1.量糖计法含固量、烘箱法含固量与计算值之间有何区别？

2.为何要求在50度定浓？

实验六浆纱工艺的确定与实施

实验目的：

1.根据已知纱线确定上浆配方。

2.按正确的调浆方法调成一定体积的浆液。

3.制定浆纱机上浆工艺并对已知纱线上浆。

4.测定纱线上浆前后的耐磨及纱线上浆率。

基本知识：

浆料配方设计的基本原理和原则

　　1.原理——结构“相似相容”2.原则——科学、少元、合理、经济

实验准备：

仪器恒温水浴锅，搅拌棒，量杯，电炉子，烧杯，温度计，耐磨仪。

材料纱线，浆料。

实验内容：

1.测定纱线上浆前后的耐磨次数并做比较，计算增磨率。

2.测定浆纱上浆率。

实验步骤：

1）根据纱线种类及原料特点确定主要粘着剂。

2）根据织物品种及主要粘着剂的不足确定各种辅助浆料。

3）根据经验和上浆基本要求来确定各种用料之间的比例；并确定浆液浓度和体积。

4）根据浓度和体积计算各种浆料的用料量。

5）称取浆料。

6）调整好浆纱机的工艺参数。

7）将待上浆的纱线在浆纱机上准备好，从筒子架引到浆轴。

保证各纱线之间没有交叉和松弛，卷绕顺畅。

8）对特殊浆料进行准备后按一定的方法调浆。

9）调好的浆液置于浆纱机的浆槽中。

10）使用浆纱机对纱线进行上浆。

11）停机将浆轴下机，对浆纱机进行清洗和整理。

并对所得纱线进行耐磨及上浆率的测试。

12）根据结果评价上浆效果。

思考题：

1）.确定浆纱配方的依据有哪些？

2）.上浆工艺的确定应考虑哪些因素？

3）.评价上浆效果都有哪些方面？

实验七浆纱切片的制作方法

基本知识：

切片的做法主要有铜（钢）片法和切片器法。

将上浆的纱线用有弹性的纤维包缚，嵌入切片器的槽中，用刀片将夹紧的试样上下端切掉，然后将试样进给少许，每次切下放置载玻片，滴少许碘液盖上盖玻片。

1.实验目的：

•1）掌握浆纱切片的制作方法。

•2）通过显微镜观察切片，了解浆液的渗透性、被覆性和浆膜完整性。

2.实验准备：

浆纱、切片器、钢（铜）片、碘液、载玻片、盖玻片、毛纤维、涤长丝、刀片、显微镜。

3.实验内容：

制作不同品种的浆纱切片

4.实验步骤：

1）用钢（铜）片法或切片器法制作切片。

2）在显微镜下观看，并描绘图形。

3）利用绘制的截面图计算渗透性、被覆率和浆膜完整性。

5.实验记录：

6.思考题：

浆纱的渗透性、被覆率及浆膜完整性对纱线性能影响如何？

浆料配方设计的基本原理和原则

　　1.1原理——结构“相似相容”1.2原则——科学、少元、合理、经济

　　2淀粉和变性淀粉浆料的适应性

　　2.1分子量大，粘度高、浸透性差2.2浆液粘度不稳定，热粘度稳定性差2.3浆膜脆硬，成膜性差，耐磨性差，粘着力低2.4冷却后易凝胶

　　通过变性，降低粘度、提高热粘度的稳定性，改善淀粉浆液机械物理性能。

　　淀粉化学变性的机理：

一是：

利用淀粉大分子结构上1、4碳原子上的苷键对水、化学试剂和外界能量的不稳定性，使苷键断裂降低分子量，降低粘度，提高热粘度的稳定性。

二是：

利用淀粉大分子结构上第2、3碳原子上两个羟基（-OH）和第6碳原子上的伯羟基（-CH2OH）的化学活性，与化学试剂发生反应，三个羟基中以第6碳原子上伯羟基的活性最高。

　　2.5各类变性淀粉的特点和适应性

　　2.5.1酸解淀粉

　　又叫易煮淀粉，用流度表示。

流度高，粘度低，渗透力强，适用高浓低粘浆料，低流度和中流度的酸解淀粉用于低支纱、粘胶纱及麻纱上浆，高流度酸解淀粉与PVA混和用于涤/棉（粘）混纺纱上浆。

　　2.5.2氧化淀粉

　　具有高浓低粘特性，热粘度稳定，成膜性好，退减性小，可用于纯棉一般织物、细支高密织物主浆料，也可与合成浆料混用用于涤棉（粘）、高支高密织物上浆。

　　2.5.3交联淀粉

　　该浆料的特点是粘度稳定，刚性大、强度高、伸长小，适用于以被覆为主纱线的上浆如麻类纱线，常与其他变性联合使用。

　　2.5.4磷酸酯淀粉

　　取代度0.05~0.25簿膜较透明，较强韧、易弯曲，低温下不凝胶，具有水再溶性，极好的分散稳定性，可用作纯棉中、细支纱线的主浆料，也可与合成浆料混用于高支高密纱线的上浆。

　　2.5.5醋酸酯淀粉

　　因淀粉中引入少量酯基，能阻止或减少直链分子氢键缔合，使淀粉具有良好的粘附性和成膜性，浆膜的伸长、弯曲和透明度都比原淀粉好，强度与原淀粉相似。

主要用于涤棉（粘）等混纺纱线上浆。

　　2.5.6接枝淀粉

　　接枝淀粉可以改善淀粉浆液的流变性能，增加对合成纤维的粘附性，改善浆膜的柔韧性和耐磨性，是一种具有发展前途的变性淀粉。

该浆料适用于纯棉及涤棉等混纺纱线上浆，若进一步提高接枝技术和优化单体组合，能更广泛地用于棉纺织高档产品的上浆。

　　3PVA浆料的特点和适应性

　　3.1决定PVA性能的主要是聚合度和醇解度两个指标。

　　3.2PVA不同聚合度、醇解度与其各项性能的关系表：

 项 目

   聚  合

  度

 醇     解

  度

    高

1700~2400

     低300~500

    高98~99.9

   低

87~89

水 溶 性

   ↓

    ↑

    ↓

    ↑

 粘     度

   ↑

    ↓

    ↑

    ↓

 对亲水性纤维  粘    结     性

   ↑

    ↓

    ↑

    ↓

 对疏水性纤维粘    结     性

   ↑

    ↓

    ↓

    ↑

 浆膜强度

   ↑    

    ↓

    ↑

    ↓

吸 湿   性

   ↓

    ↑

    ↓

    ↑

结  晶  性

   ↑

    ↓

    ↑

    ↓

　　在日本，不论是涤棉或纯棉都用部分醇解PVA,不用完全醇解PVA，而国内都用完全醇解1799PVA。

　　对于细号纯棉、涤棉、粘胶短纤、麻等纱线上浆，则一般都使用变性淀粉与完全醇解1799PVA混用，合成长丝纱用低聚合度的部分醇解PVA与聚丙烯酸酯纯化学混合浆上浆。

　　4聚丙烯酸类浆料的特点和适应性

　　聚丙烯酸类浆料具有良好的粘附性，浆膜柔韧，弹性好，水溶性和退浆性好，但无论是第一代或第二代产品，它的主要缺点还是浆膜软，吸湿性和再粘性较高，流动性差，使用不便。

为此，目前还不能用作主浆料，只能作辅助粘着剂使用，常与PVA、变性淀粉混用于涤棉（粘）、麻棉、高比例涤棉及纯棉高支高密纱线的上浆。

　　5聚酯浆料的特点和适应性

　　聚酯纤维的学名叫聚对苯二甲酸乙二醇酯

　　聚酯浆料的学名叫聚间苯二甲酸乙二醇酯

　　两者分子结构十分相似，所不同的是；聚酯（涤纶）纤维的酯基（-COOR）在侧链上，而聚酯浆料的酯基是在长链上，按照“相似相容”的原理，聚酯浆料对涤纶纤维有很强的粘附力。

用于长丝上浆较好。

聚酯浆料浆膜自粘性差，易内聚破坏，干分绞顺利，浆膜完整、毛羽少。

　　6PVA与淀粉混合浆的优越性

（1）1799PVA浆膜强度高，与淀粉混用后，能降低浆膜强度，改善干分绞性能有利于减少毛羽。

（2）1799PVA的粘度较高，混用低粘度的变性淀粉后，能降低粘度。

　　（3）纯淀粉浆织造时，布机车间相对湿度较高，与PVA混用后，可以降低车间的相对湿度，改善劳动环境。

　　（4）能降低浆料成本。

　　7组合浆料的适应性

（1）组合浆料的优点，可以省去很多调浆手续，上浆质量可以得到保证，有助于简化调浆手续。

（2）技术力量薄弱的企业和偏僻边缘地区使用，可以保证浆纱质量和节约很多运输费用。

　　8浆料配方中助剂的功能与应用

（1）用作浆料助剂的主要有：

柔软剂、平滑剂、渗透剂、抗静电剂、消泡剂和防腐剂等。

（2）使用助剂的目的，是改善浆液的流变性能和表面状态，弥补主浆料的不足。

配方中常用的助剂是柔软剂和平滑剂，其他根据不同产品的需要添加不同的助剂。

　　9纺织厂常用助剂及用量

柔软剂

平滑剂

润湿渗透剂

抗静电剂

消泡剂

乳化剂

 ★SG

SG6-10

 BX

 PK

 SAF

 OP

 NDG

★WSN

太古油

 抗P

  GP

MOA-3，4

NF-100

DM-100

5881D

 ★SN

  DF

乳百灵A★

 603

 SE-301

 ★JFC

  —

 AR-1101   

 G-18

 RSI

  —

 TX

  —

RJ-103

 F-68

 淀粉量的    4%~5%

主浆料用量3%~4%

主浆料用量1%~1.5%

主浆料用量0.6%~1.0%

每桶浆液用量0.07%~0.1%

每桶浆液用量0.1%~0.2~

　　10《无机纳米助剂》的性能与上浆效果

　　纳米是21世纪一门新兴科学，1纳米（nm）相当于10个氢原子的直径，等于一颗玉米淀粉直径1000倍的量级。

当纳米量级为1~100nm时，表面具有很大的活性，纺用纳米多数是无机纳米，属低分子量化合物，粘附性和成膜性都很差，不具备浆料的基本要求不能叫做浆料，作为浆料助剂使用能改善一些浆液的性能。

　　11三大类浆料的快速鉴别

　　11.1淀粉类

　　粉末状，用碘和钾化钾溶液与其反应，淀粉或变性度较低的变性淀粉，呈现很深的深蓝颜色。

　　11.2PVA浆料

　　絮状或颗粒状，用碘和碘化钾溶液与其反应，完全醇解PVA呈深兰色，部分醇解PVA呈淡棕红色。

　　11.3聚丙烯酸类

　　用碘和碘化钾溶液与其反应不显颜色。

进一步分析需用红外光谱等设备检验。

　　12各类产品配方和配比设计

　　12.1纯棉

（1）一般中、细支织物：

经纬纱平均支数在20S及以上~40s及以下，经纬密度每英寸总和在200根以下，可选用100%原淀粉加5%改性剂，或以变性淀粉为主浆料，再加一些柔软剂。

（2）中、粗支高密织物：

经纬纱平均支数在40s以下，每英寸经纬密度在160根以上或总紧度在90%以上，则选用变性淀粉和PVA混合浆，配比为（74%~85%）:

（26%~15%）再加5%柔软剂。

　　（4）细支高密织物：

经纬纱平均支数在40s~60s之间，每英寸经纬密在200根以上~250根以下的织物，主浆料宜采用变性淀粉与PVA的混合浆，配比为；变性淀粉:

PVA=（60~75）:

（40~25）,再加柔软剂即可。

　　（5）高支高密织物：

经纬纱平均支数在60s及以上，每英寸经纬密度在250根以上，主浆料应选用以PVA为主与变性淀粉的混合浆，而且PVA以低聚合度的PVA205MB为主和1799PVA搭配使用，再配以低粘度的含有亲水基团的变性淀粉作为第二粘着剂，其比例视不同品种而异，再加少量柔软剂和渗透剂即可。

80s及以上的