- 實用機織面料設計與創新
- 佟昀
- 13085字
- 2020-07-10 18:24:19
任務三 白坯織物生產工藝
項目一 確定白坯織物生產工藝流程
1.經紗準備 絡筒→分批整經→漿紗→穿經→織造→驗布→修補→后整理(燒毛、退漿、煮練、絲光、染色、印花、拉幅定型、預縮、壓光)
2.緯紗準備 絡筒→(定捻、并線、卷緯)
注:彈性紗、強捻紗要經過定捻工序,股線要并線,有梭織機要卷緯。
白坯織物適宜量大面廣的產品生產,具有成本低、質量好的特點。
項目二 白坯織物生產工藝參數設計
一、白坯織物工藝參數設計
白坯織物生產工藝參數包括絡筒、分批整經、漿紗、穿經、織造等工序的參數,各工序工藝設計(續前設計案例)見表1-7。
表1-7 CVC 14.6tex/14.6tex府綢(總經根數6488根,公稱坯長40碼)




二、各工序參數設計說明
1.絡筒張力
(1)絡筒張力大,則卷繞密度大,有利于成形良好,但絡紗張力大,斷頭增加;絡紗張力小,筒子松軟,不利于成形良好,卷裝容量小。
(2)絡筒張力通常為單紗斷裂強力的8%~12%。現代絡筒機張力裝置見圖1-6。
(3)普通絡筒機圓盤式絡筒張力配置參數見表1-8。

圖1-5 自動絡筒機

圖1-6 現代絡筒機工藝部件

絡筒工序
表1-8 普通絡筒機圓盤式絡筒張力配置參數

2.電子清紗器清紗工藝參數設置 電子清紗器(圖1-6)的清紗工藝參數設置(圖1-7)要點如下。

圖1-7 電子清紗器清紗工藝參數設置
(1)短粗節:紗疵截面增量在+100%以上、長度在1~8cm,稱為短粗節,分為16級(A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4)。生產中常見短粗節為B1級和B2級。
(2)棉結:紗疵截面增量在+100%以上、長度在1cm以下的紗疵。
(3)長粗節:紗疵截面增量在+45%以上、長度在8cm以上的紗疵。分為F級、G級,生產中常見短粗節為G級。
其中,紗疵截面增量在+100%以上、長度在8cm以上的E級紗疵稱為雙紗。
(4)長細節:紗疵截面增量在-30%~-75%、長度在8cm以上的紗疵。長細節分為4級(H1、H2、I1、I2),生產中常見的有害紗疵為I2級。
3.機械板式清紗器的隔距 傳統絡筒機采用機械板式清紗器(圖1-8)的隔距設置:
δ=1.75×d0,這里δ(mm)為板間距,d0(mm)為紗直徑。
對于棉紗:,因而
;
對于棉股線:,因而
。

圖1-8 機械板式清紗器
4.卷繞密度
(1)筒子的卷繞密度直接影響到筒子的卷裝容量,卷繞密度小,則卷裝容量小,即卷裝長度小,同時易造成筒子過于松軟,成形不良;卷繞密度大,則卷裝容量大,但過大的卷繞密度會導致退繞張力增大,整經斷頭增加。
(2)筒子卷繞密度間接反映絡紗張力的高低,絡紗張力高,則卷繞密度大。
(3)絡紗線速度高,則卷繞密度大。
(4)紗線線密度小,則卷繞密度大。
(5)纖維彈性好、表面光滑,則卷繞密度大,如滌棉紗的彈性較高,卷繞密度較純棉紗高10%~15%。
(6)棉紡織生產中,整經筒子的卷繞角為30°,染色用的松式筒子卷繞角為55°左右,故后者的卷繞密度較前者小。
(7)整經用的筒子,卷繞密度見表1-9。
注:股線較單紗卷繞密度高10%~20%,滌棉等化纖紗較純棉紗卷繞密度高約10%。
表1-9 筒子卷繞密度

1.整經配軸 分批整經機(圖1-9)配軸工藝計算如下,假設總經根數為6488根,筒子架容量為640根。
(1)初算整經軸數與修正軸數。

修正軸數為11。


圖1-9 分批整經機

整經
即每軸589根,余0.82×11(軸)=9(根),將其平均分配于其中的9軸之上。
(3)修正配軸:590×9(軸)+589×2(軸)。
2.經軸卷繞密度 經軸卷繞密度設置見表1-10,在保證下道工序經軸退繞輕快均勻的情況下,經軸的卷繞密度應較筒子的卷繞密高10%~20%。
表1-10 分批整經經軸卷繞密度

經軸卷繞密度的影響因素如下。
(1)卷繞張力:卷繞張力由筒子架上張力盤的加壓力和經紗與導紗瓷柱的包圍角決定,卷繞張力越高,則卷繞密度越大。
(2)整經機的線速度:整經機整經的線速度越高,則相應整經張力越高,卷繞密度越高。
(3)經紗的線密度:紗線的線密度越低,則卷繞密度越高。
(4)纖維材料:滌棉紗表面較純棉紗光滑且彈性較好,因而卷繞密度較純棉紗大約10%。
漿紗機(圖1-10)漿紗工序主要設計說明如下。

圖1-10 漿紗機

漿紗
1.漿料 黏著劑主要有淀粉類、PVA類、聚丙烯酸類三大類漿料,此外還有CMC、聚酯漿料等。
(1)淀粉類:淀粉有天然淀粉和變性淀粉兩類。
①天然淀粉應用較為普遍的是玉米淀粉和馬鈴薯淀粉。玉米淀粉漿液浸透性、耐煮性好,漿膜強力高,但漿膜較硬脆;馬鈴薯淀粉的最主要優點是成膜性好,但耐煮性較差,黏度不穩定。根據相似相容原理,天然淀粉主要用于纖維素纖維(如棉、麻、黏膠)上漿。
②變性淀粉:有酸化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、接枝淀粉。共同特點是高濃低黏、流動性好、浸透性好,黏附性提高,不易凝膠(酸化淀粉除外),此外還有特殊用途的交聯淀粉。
酸化淀粉見表1-6項目3所述;醚化淀粉應用最多的是羧甲基淀粉CMS,主要特點是水溶性好,容易退漿,但是漿膜較柔軟,容易起毛,一般與其他漿料復配使用;酯化淀粉含有酯基團,對聚酯纖維黏附力改善,主要有磷酸酯淀粉和醋酸酯淀粉;接枝淀粉具有疏水性共聚物,對疏水性的聚酯纖維有較強的黏附性,是新一代淀粉;交聯淀粉黏度較大,可以形成較厚的漿膜,有利于被覆毛羽,適合麻、毛織物上漿。
(2)PVA類:PVA類主要有PVA1799、PVA1788、PVA205及PVA0588等種類。
①PVA1799:聚合度為1700,醇解度為99%。漿膜強力、耐磨性、耐屈曲性高于其他幾種,應用較廣,但是常壓煮沸2小時以上才能溶解,分紗阻力大,細特高密織物上漿在分絞區容易造成紗線斷頭。
②PVA1788:醇解度為88%,對聚酯纖維的黏附性高于PVA1799,易溶解,漿液易起泡。
③PVA205:PVA205是日本可樂麗公司生產的部分醇解產品,醇解度為93%,聚合度為500,混溶性好、分紗阻力小,一般和PVA1799混合使用,降低分紗阻力。
④PVA0588:聚合度為500,醇解度為88%,性能與PVA205相近。
(3)聚丙烯酸酯:見表1-7工序項目3。
(4)漿液配方:
漿料總重(kg)=PVA+固體丙烯酸酯+酸化淀粉+助劑(SLMO96平滑劑+NL-4防腐劑)=37.5+20+40+3+0.4=100.9
黏著劑復配比例近似為:PVA:固體丙烯酸酯:酸性淀粉=40%:20%:40%,即化學漿(PVA+聚丙烯酸酯):淀粉漿=6:4,符合滌棉經紗的“相似相容”漿料復配原則。PVA可以增加低特紗漿膜耐磨性,漿膜強力高、成膜性好,有利于被覆滌棉紗較多、較長的毛羽,淀粉漿液浸透性好,對棉纖維黏附性較好,丙烯酸酯可以增加漿紗彈性,降低漿紗分絞阻力。
2.上漿率
(1)上漿率:上漿率是指上漿后漿料的干重對經紗干重的百分率。
①上漿率直接決定上漿后漿紗強力、伸長、彈性及耐磨性,最終決定織造效率的高低。
②上漿率過低會影響漿液對經紗外表面毛羽的被覆與浸透效果,進而影響織造時的開口清晰度,由此導致三跳(跳花、跳紗、星跳)、緯縮次布,最終影響產品質量(下機一等品率)。
③上漿率高低將影響漿料成本和染整工序的退漿成本。
(2)制訂依據:上漿率根據紗線線密度、織物組織、織物密度、織機速度而定。
①低特織物經紗上漿率較高,以增加經紗耐磨性和強力。
②織物組織循環內交織點越多,則織造時經紗所受到的織機開口、打緯引起的摩擦越劇烈,上漿率應越高,平紋組織>2/1斜紋組織>3/1斜紋組織>緞紋組織>小提花組織。
③織物經緯密度大,則上漿率應高,以抵御經紗間摩擦作用及打緯時鋼筘對經紗的摩擦。
④織機速度越高,則鋼筘對經紗的摩擦加劇,上漿率越高,基礎上漿率見表1-11。
表1-11 基礎上漿率

(3)生產中影響上漿率的因素。
①漿液濃度:漿液濃度是影響上漿率的決定性因素,漿液的濃度越高,上漿率越高。
②漿液黏度:漿液黏度是控制上漿率的重要手段,漿液的黏度越高,被覆上漿增加(漿膜變厚),則上漿率相應增大,同時落漿率可能增加。
③漿紗機速度:漿紗機的車速高,壓漿后經紗上漿液的余留較多,上漿率較高。
④浸沒輥深度:浸沒輥的深度大,浸漿區長,上漿率較高,但調節浸沒輥的高低位置會惡化漿紗伸長,一般使其中心位置與液面平齊。
⑤壓漿輥的壓力:壓漿輥(圖1-11)的壓力越低,則壓漿后漿液在紗線上的余留越多,被覆上漿越高,上漿率越高;反之,壓漿輥的壓力高,則浸透上漿高,被覆上漿低,即壓漿后紗線上余留的漿液少,上漿率低。靠近烘房的壓漿輥對上漿率起決定作用。
⑥經紗張力:經紗張力越低,經紗纖維間空隙越多,有利于漿液浸透與吸附,上漿率較高。

圖1-11 壓漿輥
⑦壓漿輥的表面狀態:壓漿輥表面彈性好,有微孔,將有利于漿液的吸附及壓漿后漿液的二次分配,上漿率較高。壓漿輥在使用過程中,橡膠層表面會逐漸老化,彈性下降,應該每六個月到一年研磨一次,以保證上漿效果。
⑧漿液溫度:一方面,漿液溫度提高,漿液分子布朗運動加劇,有利于漿液浸透,對上漿率提高有積極作用;另一方面,漿液溫度提高,會加速漿液分解,使漿液黏度降低,導致上漿率降低。上漿率最終結果取決于上述哪一方面占主導作用,一般后者起主導作用的情況較多。
⑨經紗的性質:經紗表面毛羽較多(如氣流紡紗),有利于對漿液的吸附,上漿率較高;經紗的捻度較小,經紗結構相對松散,將有利于對漿液的吸附,上漿率較高。
⑩纖維的性質:親水性纖維如棉、麻、黏膠纖維由于含有大量的羥基,因而根據相似相容原理,對同樣含有親水性羥基的漿料(如淀粉、PVA、CMC等)有很好的親和性,上漿率較高;滌綸紗應該采用對其有一定黏附性的PVA、聚丙烯酸酯上漿。
3.回潮率
(1)回潮率:回潮率是漿紗中水分的重量占漿紗干重的百分率,其對織造的影響如下。
①紗線的彈性:如果回潮率過低,漿紗彈性下降,紗線將不能抵抗織造過程中的沖擊、彎曲、摩擦而產生脆斷頭。
②漿膜性能:回潮率過高,則漿膜軟,耐磨性較差,同樣容易產生織造斷頭。
③織物疵點:回潮率過高,對棉織物來說會產生大量的布面棉球次布。
④開口清晰度:回潮率過高,經紗易粘連,開口清晰度差,易產生“三跳、緯縮”次布。
⑤漿紗回潮率過高,經紗更易產生伸長,產生窄幅長碼布,且布面易發霉。
⑥對以淀粉為主的混合漿而言,回潮率過低,漿膜脆硬,被覆不牢、織造時落物率(落漿、落棉)高,惡化織造條件。
(2)制訂依據:回潮率在一定程度上決定布機車間的溫濕度控制范圍。確定依據與范圍如下。
①回潮率的大小應根據紗線原料、線密度和上漿率等情況來確定。一般黏膠紗的回潮率大,合成纖維紗較低,棉紗的回潮率居中。
②應盡量使織軸在布機車間處于放濕狀態,因為過度干燥的漿紗很難在布機車間通過吸濕獲得必要的回潮率。
③南方梅雨季節,回潮率應控制得低些(下偏差范圍內),以避免棉球次布。
(3)控制范圍:見表1-12。
表1-12 回潮率的一般控制范圍

(4)生產中影響回潮率的因素。
①烘筒溫度:漿紗速度一定條件下,烘筒溫度越高,則回潮率越低。
②漿紗機車速:烘燥溫度一定的條件下,漿紗機車速越低,則回潮率越低。
③濕加重率與上漿率:濕加重率與上漿率越高,則烘筒負擔越重,回潮率越高。
④生產中采用“定溫變速”法控制回潮率。
4.伸長率
(1)伸長率定義:指上漿后漿紗增加的長度相對于上漿前經紗長度的百分率。漿紗伸長率對織造效率、成布質量和生產成本有重要影響。
①織造效率:過高的漿紗伸長率將影響經紗的彈性回復性,最終增加織造斷頭率。
②織物縮水率:漿紗伸長率過高,織物的縮水率將增加,尺寸穩定性下降。
③布幅:伸長率過高,易出窄幅長碼布。
④織物質量:伸長率將影響織物的內在質量,如服用牢度。
⑤生產成本:一方面,伸長率將影響經紗用紗量,從而直接影響產品的成本;另一方面,經紗伸長率將影響經紗彈性與織造斷頭率,從而間接影響生產成本。
⑥機配件的壽命:如果漿紗的伸長率控制得過高,對同種纖維材料的經紗,所需張力需相應增加,這會加速機件疲勞,使機配件壽命縮短。
總之,漿紗的伸長率反映了上漿過程中紗線的拉伸情況。伸長率過大時,紗線的彈性會損失過多,剩余斷裂伸長率下降。
(2)制訂原則:
①纖維材料是決定漿紗伸長率的關鍵因素,黏膠紗由于纖維內結晶區少,無定型區多,在張力、熱、濕等作用下容易產生伸長,伸長率較大;棉紗次之;滌棉紗中的滌綸是熱塑性纖維,受熱收縮可抵消部分受力產生的伸長,伸長率不高;股線由于捻縮的影響伸長率最小。
②其他條件一定時,線密度較低的紗的漿紗伸長率應當較小,以保持彈性,減少織造斷頭,如純棉9.7tex漿紗伸長率以低于0.8%為宜。
③應使漿紗機退繞區的各個經軸在退繞過程中的伸長彼此一致,以減少了機回絲。
④使經軸在退繞過程中(自滿軸到小軸)伸長始終一致,以保持紗線原有機械性能。
(3)控制范圍:漿紗伸長率一般控制標準見表1-13。
表1-13 漿紗伸長率的一般控制標準

(4)生產中影響漿紗伸長率的因素:濕、熱、張力是影響漿紗伸長率的三要素。
①退繞區:指經軸與引紗輥之間的區域,將經紗從整經軸上退繞下需要一定的張力,由于經紗退繞過程中經軸的慣性回轉,經紗的伸長和張力都不大。
要保證各經軸退繞張力和伸長率一致,減少了機回絲,張力和伸長的控制可以通過調節經軸氣動制動帶(圖1-12)的制動力來控制經軸退繞阻力。
②上漿區:如圖1-13所示,在漿槽區,引紗輥的表面線速度大于上漿輥,經紗處于松弛狀態,以利于吸漿,漿紗伸長不大,甚至略有收縮,伸長率可能為零或者負伸長。

圖1-12 經軸退繞制動裝置圖

圖1-13 經紗在漿槽內上漿工藝流程
③預烘區(濕紗區):濕漿紗在預烘區要蒸發70%以上的水分,紗線處于“濕、熱、張力”狀態,張力不大,但是伸長率是漿紗過程中最大的。
④烘燥區:烘燥區的烘筒(干區)進一步烘干剩余的20%以上的水分,此區的張力逐漸增加,直到將要進入的分絞區的高值,在干烘燥區,伸長值主要取決于紗線的受熱收縮和受力伸長哪一方占主導:對于純滌和滌棉織物,受熱收縮率大于受力伸長,伸長率為負值,紗片繃緊烘筒;對于棉織物,由于紗線已經烘干,紗線受力略有伸長;對于黏膠紗,纖維結晶區少,無定形區多,受力后濕伸長很大,紗片容易松弛。
⑤分絞區、卷繞區:漿紗已經烘干,受力不易伸長。
5.浸壓方式 漿槽由引紗輥、浸沒輥、上漿輥、壓漿輥組成(圖1-13),浸壓方式是指上漿輥、壓漿輥和浸沒輥的不同組合方式。浸壓方式的確定原則如下。
(1)單浸單壓:對于黏膠織物、萊賽爾織物,由于其吸濕量大,容易吸漿,濕態易伸長,因而一般采用單浸單壓(圖1-14),以避免惡化伸長,影響后道織造過程中經紗的回彈性,導致斷頭率增加。
(2)單浸雙壓:對于低特、密度低、總經根數不多的棉型織物,如純棉平布,采用單浸雙壓方式(圖1-15)即可滿足漿液浸透和被覆的需要。
(3)雙浸雙壓:對于大多數棉織物和滌棉織物,一般采用雙浸雙壓的上漿方式(圖1-16),也是紡織漿紗上漿的最普遍方式。

圖1-14 單浸單壓

圖1-15 單浸雙壓

圖1-16 雙浸雙壓
(4)雙浸四壓:對于高密厚重棉織物和高密滌棉織物,一般采用雙浸四壓(兩浸沒輥分別對上漿輥側壓)的上漿方式(圖1-17)。
(5)三輥側壓(圖1-18):此種方式的結構簡單,擠壓輥少一對,漿槽容積減小,漿液穩定,上漿均勻,起到雙浸雙壓的效果,漿液的浸透和被覆較好;擠壓道數減少,附加伸長率減小。

圖1-17 雙浸四壓

圖1-18 三輥側壓
6.含固量設計
(1)含固率確定:含固量是指漿液中漿料干重占漿液重量的百分率。含固量的計算如下:
S=C×K
(1-36)
式中,S為上漿率,C為漿液含固量,K為壓出加重率。
①傳統中低壓上漿(一般是壓漿力12kN以下):壓漿輥壓力較輕,壓出加重率(也稱壓余帶液率,是指漿紗出壓漿輥、進烘房前增加的漿液重量相對于進漿槽前的經紗重量之比)較高,一般為120%~130%,其值主要取決于靠近烘房側的壓漿輥的壓力,壓力高,則壓出加重率K小,若取K=125%,上漿率S=10%,帶入式1-36,計算出漿液C=8%。
②現代高壓上漿:在本設計(表1-6工序項目3)中,壓漿力大,壓出加重率較小,有利于增加漿液浸透,減輕烘房的烘燥負擔,提高漿紗車速和效率,K為95%~100%,如K選100%,上漿率S=10.5%,代入式1-36,得到C=10.5%。
比較傳統中低壓上漿和現代高壓上漿可知,為達到同樣的上漿率,后者需要較高的漿液含固量(濃度),不可避免帶來漿液黏度的提高,這會影響漿液浸透性。因而高壓上漿,必須同時采用高濃低黏的漿料,如各種變性淀粉和化學漿等。
(2)含固率估算:調漿前應根據漿液配方和含固率值初步估算所用漿料的用量和調漿體積,計算時不能忽視漿料含水率。調漿桶、高壓煮漿桶如圖1-19所示。

圖1-19 調漿桶、高壓煮漿桶和調漿桶內部圖
注:PVA含水率為8%(含固率92%),淀粉含水率為14%(含固率86%),固體聚丙烯酸酯LMA含水率約為15%(含固率約85%)。
例1:表1-7工序項目3中漿料配方含有黏著劑PVA、固體丙烯酸酯LMA96、酸性淀粉TB225等。含固率C=10%,調漿體積=750L。
注意:漿液中煮漿蒸汽凝結成的水不容忽視,尤其是冬季,一般每800L漿液會有15~20kg的蒸汽冷凝水。設計調漿配方各組分重量時,要考慮調漿工的操作方便,如國內PVA包裝為12.5kg/袋。

考慮到漿料配方中含有助劑,故含固率基本符合標準。
例2:設本細特CVC織物的漿料配方為PVA:變性淀粉=30%:70%,調漿體積為80L,含固率為11%。求PVA和變性淀粉用量。
解:設PVA用量為Xkg,變性淀粉用量為Ykg,則有:
X:Y=3:7

解上述方程式,可得:X=35kg,Y=82kg。
7.漿槽黏度設計
(1)黏度設計的意義:上漿率和漿槽黏度是正相關關系,控制漿槽黏度是調節上漿率的最直接的手段。
①黏度影響漿液的浸透、被覆和漿膜厚度:漿液含固率一定時,漿液黏度低,則漿液浸透性好,漿膜薄,上漿率偏低;黏度高,上漿率高,漿膜厚度大,漿紗耐磨性和毛羽被覆好。
②漿液黏度過高,易造成壓漿輥打滑,不利于漿紗操作,產生漿紗黏并、分絞區落漿多、伸縮筘撞斷頭,產生倒斷頭及漿斑次布,現代上漿采用“高濃、高壓、低黏”工藝。
③黏度的現場測試采用相對黏度(單位為s),采用手提漏斗式黏度計(圖1-20)測量,規定整漏斗常溫水流完的時間為3.8s作為標準水值。
實驗室采用絕對黏度(厘泊)指標。1cP=1mPa·s(毫帕斯卡·秒),采用回轉式黏度計(圖1-21)測試。

圖1-20 手提漏斗式黏度計

圖1-21 NDJ-79回轉式黏度計
(2)漿槽黏度與上漿率的對應關系:不同線密度的織物,其漿槽黏度與上漿率的一般對應關系見表1-11。
(3)漿液黏度影響因素。
①漿料:含固量一定的條件下,黏度排序為:CMC漿>天然淀粉漿>變性淀粉漿>PVA漿。
②漿液濃度:漿液的濃度越高,則漿液的黏度也越高。
③漿紗機車速:漿紗機的車速越高,漿液使用越快,漿液循環越快,黏度較高;反之,漿紗機的車速越低,漿液燒煮時間過長,分解度高,黏度降低。
④漿液溫度:漿液溫度越高,含淀粉的漿液分解度高,黏度下降。
⑤漿液pH:漿液的pH高,則含淀粉的漿液分解度高,黏度易下降。
⑥用漿時間和機械攪拌:漿液使用時間過長或機械攪拌過度都會加速漿液的分解,漿液的黏度下降。
⑦蒸汽中含水:如果蒸汽含水過高,特別是在冬季,會稀釋漿液,導致漿液黏度下降。
8.漿槽溫度設計
(1)漿液溫度設計的意義。漿液的溫度會影響漿液的流動性,從而使漿液的黏度發生變化。溫度高,分子運動加劇,浸透性好,不會造成表面上漿;但溫度過高,會造成黏度下降,漿膜變薄,上漿率下降。
(2)漿液溫度設計的原則。
①不同的纖維對漿液溫度的要求有一定的差異,如棉纖維表面有油脂和棉蠟等拒水物質,漿液的溫度會影響棉紗的吸漿性能,一般應在95℃以上的高溫下上漿;而羊毛和黏膠纖維的經紗經熱濕處理,強力和彈性都會損失,應在較低的溫度下上漿(55~65℃為宜)等。
②純淀粉漿應采用98~100℃高溫上漿,低溫易產生凝膠現象,從而出現漿斑次布;含PVA的混合漿上漿溫度為97~99℃,不能采用100℃上漿,因為PVA分子在100℃沸騰時,漿液水分蒸發,PVA分子發生定向排列,產生漿斑次布;純PVA漿上漿溫度在60~90℃。
(3)漿液溫度的影響因素。
①漿槽內蒸汽壓力大小直接影響著漿液溫度的高低,壓力大,則漿液的溫度高;壓力小,則溫度低。
②新漿液的不斷補充也會影響漿液的溫度,新漿液補充不均勻會造成溫度分布不勻,應當測漿槽四角溫度來調控漿液的溫度。
9.漿液pH設計
(1)pH設計原則。
①漿液的pH將直接影響漿液的分解度,棉型織物上漿的漿液的pH一般控制在弱堿性范圍內,堿性越高,漿液的分解越快,堿性過高時,漿液易變稀薄,容易造成輕漿;堿性過低時,淀粉粒子糊化不足,對漿液黏性有影響。
②pH對上漿性能與紗線的性能影響較大,如毛紗耐酸不耐堿,毛紗上漿的漿液應為弱酸性;而棉紗耐堿不耐酸,則其漿液宜為堿性;黏膠紗宜采用中性漿。應根據不同的紗線特性來制定漿液的pH。
(2)pH范圍。
①以淀粉為主的混合漿(淀粉比例大于70%)。調漿桶為10±0.5(50~60℃定濃時);煮漿桶為8~8.5;漿紗機漿槽為7.5~8。
②以化學漿(PVA)為主的混合漿(化學漿比例大于70%)。調漿桶為8±0.5;煮漿桶為7~8;漿紗機漿槽為7~7.5。
(3)漿液的pH影響因素。
①淀粉儲存時間:淀粉儲存時間越久,漿料的酸份增加,pH下降,生漿浸漬時間過長或未撇黃水,會造成酸度高;若堿用量過多,則堿度過高。
②分解劑使用:淀粉漿須使用分解劑,氫氧化鈉或硅酸鈉用量越高,pH越高。
③上漿過程:隨上漿過程的進行,漿液中的堿不斷消耗,pH逐漸降低。
10.壓漿力 漿槽壓漿輥(圖1-22)的壓漿力配置分為先重后輕和先輕后重兩種方式,前者強調被覆,后者強調浸透上漿。壓漿輥壓力由壓縮空氣通過氣缸或者氣囊作用于壓漿輥上施壓,氣缸加壓容易帶來加壓和施壓滯后,左右壓力不一致的問題,氣囊加壓不會產生這些問題。現代上漿采用先輕重、壓漿力逐漸增加的方式,目的是將紗線中的空氣逐漸擠出,增加漿液浸透性。
(1)第Ⅰ壓漿輥:即經軸側(進口)壓漿輥,壓強為0.25~0.4MPa。
1MPa相當于24kN(壓漿輥氣壓表如圖1-23所示),即對第一壓漿輥,1MPa可以提供24kN的壓力,則壓漿力為6~9.6kN。

圖1-22 漿紗機壓漿輥

圖1-23 壓漿輥氣壓表
本設計(表1-7工序項目3)中,經軸側壓力為0.3MPa,因而壓漿力=0.3×24=7.2(kN)。
(2)第 Ⅱ壓漿輥:即烘筒側(出口)壓漿輥,壓強為0.30~1.0MPa。
1MPa相當于40kN,即對第二壓漿輥,1MPa可以提供40kN的壓力。
本設計(表1-7工序項目3)中,經軸側壓力為0.5MPa,因而壓漿力=0.5×40=20kN。
調整壓漿輥施壓操作:拉出并旋轉氣動調節旋鈕至壓力表刻度規定值,推上旋鈕即可。
11.烘筒溫度 一般漿紗機的烘房(圖1-24)預烘區溫度高,目的是使得水分大量汽化,合并區溫度較低,目的是避免已經形成的漿膜因高溫損傷。溫度取決于纖維原料、經紗線密度、總經根數等。

圖1-24 漿紗機烘燥區
對于吸濕性好、回潮率高、線密度高、總經根數多、不易烘干的經紗應該采用較高的烘燥溫度,一般預烘燥溫度高于120~135℃,對應的烘筒蒸汽壓力為0.3~0.4MPa,合并烘干區的溫度為110~120℃,對應的烘筒蒸汽壓強為0.2~0.3MPa。
對于吸濕性低、回潮率小的經紗,如純滌綸、滌棉經紗,采用較低的烘燥溫度即可達到烘燥目的。
一般預烘區(濕區)溫度比烘干區(干區)高10~15℃。
12.漿紗各區張力
(1)各區張力分布:如圖1-25所示。

圖1-25 漿紗各區張力控制
①退繞區:經軸區~M7。
②上漿區:漿槽一為M7~M6;漿槽二為M5~M4。
③預烘區(濕區):漿槽一為M6~M3;漿槽二為M4~M3。
④干紗區(烘筒烘干區+分絞區):M3~M2。
⑤卷繞區:M2~M1。
(2)各區張力(圖1-26)計算:本設計(表1-7,工序項目3)中,總經根數為6488根,經紗線密度為14.6tex,根據紡紗方式、配棉品級和捻度等,確定精梳滌棉紗的比強度為12cN/tex。
①紗片重量=總經根數×特數/1000=6488×14.6/1000=95(g/m)
(1-39)
②單紗斷裂強力=特數×比強度=14.6×12=175(cN)
(1-40)
③總斷裂強度=總經根數×單紗斷裂強度(cN)/100=6488×175/100=11354(N)
(1-41)
④各區張力=總斷裂強力×依所計算紗片重量而定的各區折算系數(表1-14,本設計取平均值),滌棉紗紗片重量=95g/m。
退繞區E1張力=11354×退繞區張力折算系數=11354×3.75%=425(N)
(1-42)
上漿區E2張力=11354×上漿區張力折算系數=11354×2.25%=255(N)
(1-43)
濕烘燥區E3張力=11354×濕烘燥區張力折算系數=11354×2.75%=312(N)
(1-44)
干紗區E4張力=11354×干紗區張力折算系數=11354×9.5%=1078(N)
(1-45)
卷繞區E5張力=11354×卷繞區張力折算系數=11354×12%=1362(N)
(1-46)
表1-14 分區張力折算系數

(3)各區張力控制示意:如圖1-26坐標圖所示,圖中實線表示控制標準值,虛線表示上限和下限值,斜剖線代表最小張力。
(4)卷繞區托紗輥對織軸的壓力。
①托紗加壓輥(圖1-27)對織軸的壓力可以調整織軸的卷繞密度。
②托紗加壓輥壓力=紗片重量×托紗加壓輥壓力折算因子
(1-47)

圖1-26 漿紗機各區張力示意圖

圖1-27 漿紗機托紗加壓輥
根據表1-15,紗片重量=95g/m,托紗加壓輥壓力折算因子選20,因而有:
托紗加壓輥壓力=95×20=1900N
表1-15 托紗輥壓力折算因子

(5)漿紗機各區現場。
①退繞區:圖1-28。

圖1-28 漿紗機退繞區
②漿槽區:圖1-11和圖1-22。
③烘燥區:圖1-29。
④分絞區:圖1-30。
⑤卷繞區:圖1-31。

圖1-29 貝寧格漿紗機烘燥區

圖1-30 漿紗機分絞區

圖1-31 漿紗機卷繞區
⑥其他:車頭工藝參數設置界面如圖1-32所示。
13.漿紗墨印長度 漿紗墨印長度指織造一匹布所需經紗的長度。


圖1-32 車頭工藝參數設置界面
注:①自然縮率和放碼損失率,平紋組織選1.5%,斜紋組織、緞紋組織和其他組織選0.8%。
表1-7工序項目3的設計中,公稱匹長為40碼,1碼=0.9144m,經紗織縮率為8.29%(表1-6)。
②通過比較漿紗墨印長度和整理車間的坯布間墨印長度,可以測得精確的經紗織縮率。
相關計算和說明見情境一任務二項目二設計案例,補充說明如下。
1.綜頁數的計算 綜頁數不但取決于織物組織,即不同運動規律的經紗分穿在不同綜頁內,還要考慮綜絲密度,如果綜頁數過少,則綜絲密度過大,導致經紗與綜絲間摩擦加劇,斷頭增加。綜絲最大密度選擇見表1-16。
表1-16 綜絲最大密度

表1-7工序項目4設計中,織物為平紋組織,總經根數6488根,穿筘幅153cm,紗線為14.6tex低特紗,設所需綜頁數為N,則:

因而:

取4頁。
2.停經片的(穿)插法 傳統織機,如GA 747織機,停經片是閉口式,穿停經片與穿綜同步進行(圖1-33),而現代織機采用先穿綜,再在織機上插停經片的方法。普通織物的停經片可以采用順穿法,但對于高密純棉織物,可能由于漿紗被覆不良,產生停經片花衣積聚,織造時斷經不關車。因此,可以采用山形穿法,即停經片穿法為1、2、3、4、5、6、5、4、3、2、1的形式,使棉短絨和花衣容易被抖落。

圖1-33 穿綜工序

穿綜

劍桿織造
劍桿織機工藝參數如下。
1.開口(綜平)時間
(1)較早開口:非分離筘座織機,如GA 747織機,開口時間為285°~295°;現代分離筘座織機,如THEMA 11織機,開口時間為300°~305°;低特高密府綢織物采用較早開口工藝。
①開口時間早,為引緯提供了較大的空間,打緯時開口高度大,經紗張力大,有利于開清梭口,對于本設計的府綢織物,因經密大、經紗為滌棉經紗、毛羽較長,早開口有利于減少經紗之間的粘連,從而減少“跳花、跳紗、星跳”疵點,也利于織造高緯密織物時打緊緯紗。
②開口時間過早,鋼筘打緯時經紗拉伸過度,加上鋼筘對經紗的摩擦作用,對低線密度經紗織物,容易產生斷頭。
③對劍桿織機而言,開口早的同時,梭口閉合時間也早,加劇了劍頭退出梭口對上層經紗的擠壓摩擦(一般要求:進劍擠壓度≤25%,出劍擠壓度≤60%),造成布邊處上層經紗斷頭和產生“三跳、緯縮”疵點。
(2)中開口時間:開口時間在320°~325°。
斜紋織物采用較晚開口時間,有利于弱化打緯時上下層經紗張力差異,斜紋線清晰。
(3)晚開口時間:開口時間在330°~340°。
緞紋、小提花、大提花織物采用較晚的開口時間,這是由于這類織物組織循環內交織點較少,每個組織循環內,因打緯導致鋼筘對經紗的摩擦作用不大,同時此類織物較多采用低特經紗,較晚的開口時間有利于減少經紗斷頭率。
一般密度織物晚開口時間為320°,厚型織物晚開口時間為325°,薄型織物晚開口時間為330°~335°。
2.進劍時間
(1)進劍和退劍時間的選擇,應減少劍頭進出梭口時經紗對劍頭產生的擠壓度,從而減少邊部經紗斷頭。
(2)有利于提高進劍時送緯劍銜住下降到低點的選緯指中的緯紗的可靠性。
(3)有利于提供足夠的引緯時間,有利于增加引緯時劍頭對滌棉紗的握持力。
(4)一般接緯劍進入時刻早于送緯劍。
注:GA 747劍桿織機劍頭交接、THEMA11劍桿織機接緯劍退出梭口分別如圖1-34和圖1-35所示。

圖1-34 送緯劍和接緯劍交接

圖1-35 接緯劍退出梭口
3.后梁高度 調節后梁高度,實際上就是調節經位置線(圖1-36)上后梁D1點的高低位置。

圖1-36 經位置線
經位置線為胸梁D、織口A、綜平時綜眼B、停經架導桿C、后梁D1點之間的連線。
經平線a為過胸梁D頂點的水平線。經直線b為織口A到綜平時綜眼B連線的延長線。
(1)表1-7工序項目5設計為低特高密織物,采用較高后梁工藝,即后梁D在經直線上方,形成上下層經紗張力不同的不等張力梭口,即下層經紗張力大,上層經紗張力小。后梁位置越高,上下層經紗張力差越大。下層經紗張力大,有利于引緯和打緊緯紗;上層張力小,相鄰經紗可以相互靠攏,有利于消除高密織物織造時因筘齒厚度而產生的“筘痕”現象。高后梁有利于打緯時緯紗沿經紗的運動,形成緊密織物,也有利于減少打緯時斷緯的產生。
但后梁位置過高,下層張力過高,會導致經紗斷頭增加,同時上層經紗張力過小,導致開口不清,產生“跳花、跳紗、星跳”和“緯縮”疵點。因該設計中織物采用低特經紗,因而后梁高度不能過高。
(2)對于經面斜紋織物,如2/1、3/1等,采用較低的后梁,使得后梁位置在上方接近經直線,上下層經紗張力接近相等,有利于斜紋線“勻、深、直”。
(3)對于經面緞紋織物和小花紋等織物,后梁位置在經直線上,形成上下層經紗張力相等的等張力梭口,有利于花紋勻整。
(4)緯面斜紋,如1/2、1/3、小花紋組織及緯面緞紋為基礎的大提花織物,后梁位置低于經直線,形成上層張力大、下層張力小的不等張力梭口,有利于突出緯面花紋效果。
4.停經架高度和前后位置 停經架的位置即停經架導桿C的位置(圖1-36、圖1-37)除了影響經位置線以外,直接決定了織造中后區梭口L2(圖1-36)的清晰情況。滌棉紗毛羽較多、較長,如織物經密較高,經紗在開口時容易彼此粘連,造成開口不清。停經架位置高、位置靠前,后梭口角度β大,后區長度L2短,使得后區經紗在開口時有較大的分紗能力,輔以較大的上機張力,有助于減少滌棉經紗之間的毛羽粘連和分開已粘連的經紗。但后區梭口長度的減小,在一定程度上增加了經紗開口時的伸長率,由于無梭織機梭口高度小,經紗伸長率的增加很小,且滌棉紗彈性較純棉紗好,斷裂伸長率較高,因而不會惡化經紗的工作條件。
5.上機張力 表1-7工序項目3設計為低特高密滌棉織物,滌棉經紗毛羽較多、較長,經密較大,經紗容易彼此粘連,較高的上機張力有利于織造時開清梭口,減少“三跳、緯縮”織疵,同時織物的緯密大,較大的上機張力有助于避免織入織口的緯紗反撥,從而有利于打緊緯紗。
該產品經紗為低特紗,強力低,上機張力過大易產生斷頭,故上機張力不宜過高。
對于GA747劍桿織機,上機張力的調整是張力重錘通過杠桿原理作用于織機后梁,通過調整重錘重量和力臂長度,對繞過后梁的經紗施加張力。部分新型劍桿織機是通過調整張力彈簧作用點的孔位(圖1-38),改變彈簧拉伸量以改變彈力,作用于后梁上,對繞過后梁的經紗施加張力。

圖1-37 停經架高度和前后位置調整

圖1-38 上機張力調節
噴氣織機工藝參數論述見表1-7工序項目6說明,補充說明如下。
1.噴氣壓力設定
(1)噴氣壓力設定的意義。
①噴氣壓力低,氣流對緯紗的摩擦牽引力不足,緯紗到達對側梭口延遲滯后。
②噴氣壓力不足,緯紗頭端飛行無力、飄飛、無法完全伸直,甚至產生扭結,形成布面緯縮疵點,尤其是對彈性較好的滌棉紗和彈力紗產生的疵點更嚴重。
③噴氣壓力過大,對于低線密度緯紗,容易因牽引力過大而產生斷緯,尤其是在磁針落下,末組噴嘴尚未關閉的情況下,因末組噴氣壓力又高于前幾組,更易斷緯。
④噴氣壓力過大,能耗增加。
(2)噴氣氣壓設定的原則。
①織物幅寬大,氣壓大些。
②織機速度高、緯紗飛行時間短,氣壓要大。
③輔噴壓力在滿足正常引緯的前提下,盡量調低氣壓,節約用氣,輔噴壓力略大于主噴壓力,因緯紗長度增加,末端輔噴壓力要大于前幾組輔噴壓力。
④設定的總飛行角大,氣壓可以小些,即采用低壓大流量方式引緯。
⑤緯紗線密度高,引緯所需牽引力增大,因而氣壓增大。
⑥緯紗采用化纖長絲,因其表面較為光滑、氣流對緯紗的摩擦牽引作用弱,噴氣壓力要適當增加,即采用高壓小流量方式引緯。
⑦彈力緯紗引緯時,主噴和輔噴的氣壓都要適當增加。
⑧剪切噴氣壓以伸直緯紗為準。
(3)噴氣壓力設定的范圍。
①普通純棉織物:主噴壓力為0.25~0.28MPa;輔噴壓力為0.3~0.35MPa;
②寬幅純棉家紡面料、彈性織物、化纖長絲織物:主噴壓力為0.30~0.35MPa;輔噴壓力為0.35~0.39MPa。
注:主、輔噴嘴如圖1-39所示,主、輔噴嘴噴氣時間和終端界面如圖1-40所示,壓力調節旋鈕如圖1-41所示。

噴氣織造

圖1-39 噴氣織機主、輔噴嘴

圖1-40 主、輔噴嘴噴氣時間圖示和終端界面

圖1-41 主、輔噴氣壓力調節
2.上機張力設定 表1-7工序項目6產品是低特高密滌棉織物,經紗毛羽長、經密大,且噴氣織機靠氣流牽引緯紗通過梭口,沒有載緯器,因而梭口高度小,梭口不易開清。織物的緯密較大,緯紗不易打緊,因此,應采用較大的上機張力。但線密度低,過大的上機張力容易引起經紗斷頭。

式中,K為強力利用系數,中特、高特織物K=1.15~1.2;低特高密織物K=1.05~1.1;一般密度普通織物K=1;低特稀薄織物K=0.85~0.95。該產品K選1.1,則:
