4.2.2.1 机织物的形成过程
机织物的形成过程主要通过以下五大运动来实现。
①开口运动:将经纱按织物组织要求分成上下两层,以在两层纱之间形成梭口。
②引纬运动:将纬纱引入梭口。
③打纬运动:将引入梭口的纬纱推至织口(即经纱和织物的分界)。
④卷取运动:将织造完成的织物牵引卷取,使其离开织口,并卷成圆柱状布卷。
⑤送经运动:依据实际需求为编织区域送出所需长度并具有一定张力的经纱,保证连续织造的进行。
经过开口、引纬、打纬三大运动,便可将纬纱和经纱进行一次交织,进行连续多次交织,便可逐渐形成织物。交织的连续进行,需要卷取运动和送经运动的配合,故习惯将开口、引纬和打纬运动称为三大主运动;而送经和卷取两个运动可保证连续生产和织造的顺利进行,称为两大副运动。三大主运动和两大副运动合称为五大运动。图4.6所示为机织物形成过程及各部件示意图。主要包括以下几方面。
①使经纬纱形成织造所需要的卷装形式,如织轴、筒子等。
②清除纱线上的疵点和力学弱节,提升纱线的织造性能。
③增加纬纱的捻度稳定性,同时,对于有梭织机,改善梭子中纡子的退绕性能,保证织造的稳定性。
④将经纱穿入综眼、筘齿和停经片,以满足后续织造中开口、打纬和经纱断头自停的需要。同时,对于色织物,需在织前准备环节将色纱按照设计要求顺序排列。
图4.6 机织物形成过程及各部件名称
4.2.2.2 机织物生产流程
机织生产主要包括织前准备和织造两大阶段。
(1)织前准备
织前准备主要指在织造前针对经纬纱进行的一系列准备工作。
①络筒。络筒是在络筒机上,将纱线加工成符合后道工序要求或便于销售运输的卷装形式的生产工序。
织前准备与织造工艺流程
a.络筒目的。
i.将容量较小的管纱在络筒工序加工成较大的卷装形式,以避免频繁地停台换管,提升生产效率。同时,部分纱厂以绞纱的形式供应纱线,这类绞纱也需在络筒环节加工成适宜的筒子,以保证后道工序的顺利进行。
ii.在色织筒子染色生产中,纱线需先经络筒工序络成大卷装、密度均匀的松软筒子,再进行筒子染色。
iii.在络筒环节中,还应尽可能清除纱线上的疵点、杂质,并检查纱线条干均匀度,保证后续整经、浆纱、织造过程的顺利进行,提升最终产品质量。
b.工艺流程。常见的络筒工艺流程如图4.7所示。纱线从管纱中退绕下来,经过气圈破裂器、预清洁器、张力装置、上蜡装置、电子清纱器及槽筒,最后卷绕到筒子上。预清纱器和电子清纱器对纱线的疵点进行检测、清除,一旦检出纱疵后会剪断纱线并停车,再由捻接器将纱线捻接。上蜡装置可根据需要对纱线进行上蜡。槽筒可使筒子做回转运动,同时,其上的沟槽还会带动纱线做往复运动,使纱线卷绕均匀。
c.筒子卷绕形式。为满足最终成品和后道工序的不同要求,筒子的卷绕形式依据纱圈的卷绕形态不同主要分为平行卷绕和交叉卷绕两大类。
i.平行卷绕。平行卷绕筒子上的纱圈螺旋线升角较小,纱圈在筒子表面的稳定性较差,纱线沿轴向退绕时不顺畅,只能做低速切向退绕,容易引起张力波动。目前,平行卷绕多用于丝织生产。
图4.7 常见的络筒工艺流程
ii.交叉卷绕。交叉卷绕筒子上的纱圈螺旋线升角较大,纱圈在筒子表面的稳定性较好,退绕时较为顺畅,张力波动也较小。同时,采用交叉卷绕并辅以较小的络筒张力,便能卷绕成密度较小的松式筒子,供筒子直接染色用。在棉纺织、毛纺织生产中,普遍采用交叉卷绕的筒子。
此外,还有多用于化纤长丝卷绕的精密卷绕(在一个导纱往复中筒子卷绕纱圈数恒定的卷绕形式)和用于缝纫线卷绕的紧密卷绕(在相邻两次导纱往复中纱线排列紧密、卷绕密度大的卷绕形式),也是常见的筒子卷绕形式。
d.络筒技术发展趋势。自动络筒机因其高速、高品质及原料适用性强的优势,逐渐取代了传统络筒机,成为络筒工序的代表性设备。因此,自动络筒机的发展在很大程度上代表了络筒技术的发展方向。现阶段,自动络筒机的发展趋势主要有以下几点。
i.向高速、大卷装、全自动和连续化方向发展。
ii.采用先进的捻接技术,适应不同品种的纱线。
iii.采用计算机信息监测和控制系统。
②整经。整经是指根据工艺要求,将一定量的经纱从筒子上退绕下来,按规定的长度、幅宽、排列顺序均匀平行地卷绕在经轴或织轴上。
a.整经工艺要求。整经质量对保证浆纱工序的顺利进行,保证良好的织物质量具有重要意义,整经工序必须满足以下工艺要求。
i.在整经过程中保证经纱张力均匀,分布均匀,且卷绕密度均匀,从而确保后续工序的顺利进行,减少经纱断头和织疵。
ii.整经根数、长度、色经排列符合工艺和设计要求,整经接头质量应符合规定标准,减少回纱。
b.整经分类。根据不同的纱线种类和工艺要求,整经可分为分批整经、分条整经、分段整经和球形整经等。(www.daowen.com)
i.分批整经。分批整经也称轴经整经。它是将全幅织物所需的经纱总根数分成几批,每批经纱根数尽可能相等,分别卷绕到几只整经轴上,然后将这几只整经轴上的纱线在浆纱机或并轴机上合并,并按工艺规定长度卷绕到织轴上。
分批整经的优点是整经速度快,生产率高,整经质量好,张力均匀,适合于大批量生产;缺点是回纱较多,色经排列较为困难,不适于多色或不同捻向经纱的整经。
分批整经主要用于本色或单色织物的整经加工,较少用于对复杂花纹织物的整经操作。
ii.分条整经。分条整经是根据工艺排列循环和筒子架容量,将织物所需的总经纱根数分成根数相等的几个条带(即分条),再按规定的幅宽和长度,一条接一条平行卷绕到整经滚筒上,最后再将全部经纱条带倒卷到织轴上(即倒轴)。
分条整经的优点是针对多色纱或不同捻向的纱线整经时,花纹排列方便,同时对于不需要上浆的产品,可通过分条整经直接获得织轴,缩短了工艺流程,提升了生产效率;缺点是条带的逐条卷绕和倒轴过程必然造成时间浪费,影响生产效率,同时各条带之间整经张力如不能保证均匀一致,则可能引起织轴上片纱张力不匀,织机开口不清,进而造成经纱断头或织疵,影响最终的织造质量,此种现象在以弹性较差纱线(如麻纱)为原料时尤为突出。
分条整经适用于小批量、多品种的色织、毛织、丝织等产品的生产,且应用广泛。
iii.分段整经。分段整经是将全幅织物所需经纱按工艺要求分别卷绕到数只狭幅经轴上,然后将这数只狭幅经轴上的经纱同时退绕到织轴上。因此,织轴幅宽等于这数只狭幅经轴的幅宽之和,卷绕密度也相同。分段整经多用于生产对称花型织物,在针织的经编生产中也有广泛的应用。
iv.球形整经。球形整经是将全幅织物所需的总经纱根数根据筒子架容量分成若干纱束,将每个纱束卷绕成圆柱状经球,经绳状染色机染色,再由整经机卷成经轴,上浆后并成织轴。
球形整经的优点是染色均匀,浆纱产量高;缺点则是工艺流程长,投资高,占地面积大。适用于牛仔布等色织物的生产。
c.整经技术发展趋势。现代整经技术的发展趋势主要可归纳为如下几点。
i.高速化。如新型高速分批整经机的整经速度可达l000m/min以上。
ii.经轴容量和整经幅宽进一步加大。整经轴边盘直径可达1250mm以上,幅宽可达2.8m以上。
iii.先进的机械、电子技术应用于现代化整经机。如采用液压无级变速器、直流变速电动机、光电式安全感应装置、电子计长装置等。
③浆纱。浆纱是指为经纱施加浆料(即为经纱上浆所采用的材料)以提高经纱可织性,保证织造顺利进行的工艺过程。其主要过程是通过对纱线内外施加浆液来实现。在织造过程中,经纱在开口、打纬过程中会不断受到载荷冲击,还会与钢筘、停经片、综丝等机件产生摩擦,而未经上浆的单纱纤维间抱合力差,表面多毛羽,在剧烈的织造过程中极易因为外界冲击造成纱线受损甚至解体,如将这些纱线作为经纱,会严重影响布面质量,甚至使织造无法进行。据此,浆纱是织造过程中保证成品质量和织造顺利进行的重要一环,尤其对于现代发展迅速的高速无梭织机,浆纱工序的重要性更加凸显。浆纱工序的目的主要有以下两点:一是在经纱表面覆盖浆液,使松散突出于纱线表面的纤维毛羽帖服,同时烘干后形成的浆膜还可使纱线表面光滑,提高耐磨性能及织造性能;二是使浆液渗透到纱线内部,胶合部分纤维,以加大纤维间的抱合力,从而提高纱线的强度,减少织造断头,保证织造顺利进行。此外,在某些情况下,浆纱还可使织物增重,并获得部分后整理效果。
a.浆纱方法。现阶段,经纱的上浆方法主要包括经轴上浆、织轴上浆、单纱上浆、绞纱上浆等形式。此外,为提高生产效率,实际生产中还常采用整浆联合(将整经、浆纱合为一道工序)和染浆联合(将染色、浆纱合为一道工序)等方式。
b.对浆料的基本要求。浆纱的本质是将浆料作用于经纱,以保证织造的顺利进行,浆料的性能对浆纱工序的顺利进行起到了至关重要的作用,对浆料的要求主要可归纳为如下几点。
i.良好的黏着性和浸透性。浆料能使纱线表面松散的毛羽帖服,同时浆料可渗入纱线内部,使纤维相互抱合。
ii.成膜性和浆膜性能好。浆料应易于成膜,且烘干后的浆膜应具有良好的弹性、强度和吸湿性,同时应表面光滑。
iii.物理、化学稳定性好。浆料应具有一定的耐候性,且不易出现沉淀、起泡、结絮、变质和发霉等现象。
iv.易于退浆。在后道工序浆料应易于退掉,且对染色、印花等后道工序无不良影响。
v.经济、无污染。浆料在保证性能的前提下,价格应尽量低廉,且不会对环境造成污染。
c.浆纱发展趋势。现代浆纱技术的发展趋势主要可归纳为阔幅、高速化、环保低能耗、自动化生产、浆纱机通用化和在线实时监测等几个方面。
④穿结经。穿结经(穿经或结经)是经纱织前准备中的最后一道工序。其中,穿经是根据织物工艺设计的要求,把织轴上的经纱按规定顺序依次穿入停经片、综丝(即穿综)和钢筘(即穿筘)。穿停经片的目的是当经纱断头时可使机器及时停车,避免织疵影响布面效果;穿综的目的是使经纱在织造时通过开口运动形成梭口,与纬纱交织成所需的织物;穿筘的目的是使经纱保持规定的幅宽和密度。
结经是用打结的方法把织机上剩余的经纱同准备上机的经纱逐根连接起来,然后上机经纱引导待上机经纱依次拉过停经片、综丝、钢筘,达到与穿经相同的要求,从而节省工序,提高生产效率。结经法适用于织物组织、幅宽、总经纱根数保持不变的织造生产,否则需重新穿经。
⑤纬纱准备。在有梭织机和无梭织机上生产时,纬纱准备的工序略有不同。
在有梭生产中,纬纱准备包括了络筒、卷纬和纬纱定捻等工序。通过这些工序,可使纬纱卷绕成形良好,减少纱疵和织造时产生的织疵,提升产品质量,同时卷绕可使纡子容纱量增加,减少换纡次数,提高织造效率。
在新型无梭生产时,纬纱准备主要为络筒工序。
(2)织造
在织前准备的基础上,将经纬纱在织机上进行连续交织,形成织物。
①开口。开口的目的是将经纱分成上下两层,形成梭口,以便引入纬纱,开口是依靠开口机构实现的。同时,开口机构还可根据织物组织的要求,控制综框或综丝的升降规律,从而依据工艺要求织造所需的组织或花型效果。
开口机构作用重大,直接关系织造过程能否顺利进行,对开口机构的基本要求是其机械结构应较为简单,同时形成梭口清晰,综框运动平稳。此外,开口过程中应尽量减少对经纱的冲击,从而避免经纱损伤,防止起毛和断头。
②引纬。引纬的目的是将一定长度和张力的纬纱,以一定速度引入梭口,以便与经纱在规定时间顺利交织,从而形成织物。引纬有两种方式,即传统的有梭引纬和新型的无梭引纬。有梭引纬是通过装有纡子的梭子在梭口中往复穿梭,从而带动纬纱穿过梭口。有梭引纬的优点是可以适应各种原料和组织的织物,形成的布边平整、光滑;同时采用有梭引纬方式的织机通常结构简单,经济耐用。但有梭引纬也有明显的缺点,即纡子容纱量明显不足,造成补纬次数频繁,影响织造效率,还会造成纬纱张力难以控制均匀;同时,重量较大的梭子投梭时冲击、震动均较大,使织机车速难以提升,严重影响生产效率;此外,投梭时较大的噪声对工人的身体健康也有较大影响。无梭引纬和有梭引纬不同,其各种引纬装置均具有小而轻的特点,引纬过程中造成的噪声、震动及对机器的冲击明显小于有梭引纬,满足高速生产的要求;同时,无梭引纬不再由引纬装置本身储纱,避免了频繁补纬的情况,保证了连续生产的要求。目前,无梭引纬形式主要有剑杆引纬、片梭引纬、喷气引纬、喷水引纬等形式。
③打纬。打纬运动是将引纬运动中导入梭口的纬纱推向织口,使经纬纱产生联系,紧密交织形成织物,完成打纬运动的机构被称为打纬机构。打纬机构能否将纬纱准确及时地推向织口从而与经纱产生关联,是影响织造效果的重要因素。
④卷取与送经。除前述开口、引纬和打纬三大主运动外,为保证织造过程连续进行,还必须有卷取机构和送经机构配合的两大运动。卷取机构的作用是将经纬纱交织而形成的织物引离织口并卷绕在卷布辊上,保证后续工序的顺利进行;同时,卷取机构还应控制织物的纬密和纬纱在织物中的排列。送经机构的任务是按照设计要求,均匀、等速、等张力地为编织区域送出规定量的经纱,保证织造的顺利进行。
(3)原布整理
工厂通常需要将织造所得的织物进行检验、折叠、分等和成包,为后续的后整理或运输储存环节做好准备,此过程称为原布整理。
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