新型復(fù)合紗線開發(fā)及其加工關(guān)鍵技術(shù)

新型(Xing)復(fù)合紗線開發(fā)

及其加工關(guān)鍵技興學(xué)院/服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院工學(xué)博士薛元教授Tuesday,February28,2023JiaxingCollegexueyuan168@第一頁，共四十七頁。JiaxingCollege一(Yi)、前言1、纖維和紡織品多元化與復(fù)合化趨勢

⑴纖維原料的多元化與復(fù)合化；

⑵加工工藝和方法的復(fù)合化；

⑶纖維結(jié)構(gòu)和性能的復(fù)合化；

⑷織物風(fēng)格和功能的復(fù)合化。第二頁，共四十七頁。JiaxingCollege2、開發(fā)復(fù)合(He)紗線的意義紗線是開發(fā)紡織品的關(guān)鍵中間環(huán)節(jié)，它決定了紡織品的服用性能、風(fēng)格和功能性。以紡織面料為終端目標(biāo)，利用長絲/短纖復(fù)合紗，開發(fā)具有新型風(fēng)格的高仿真、超舒適、功能性紡織品，是有效的手段。第三頁，共四十七頁。JiaxingCollege3、紗線的定義和分類①定義：紗線是將紡織纖維按一定的方向(Xiang)取向(Xiang)排列，并以一定的捻度捻合形成的細(xì)而長的纖維集合體，具有一定的強(qiáng)度和斷裂伸長。②紗線的分類：短纖紗、長絲紗和長絲短纖復(fù)合紗。③紗線的加工過程：短纖紗加工過程長絲紗加工過程長絲短纖復(fù)合紗第四頁，共四十七頁。JiaxingCollege短纖紗紗線的三種主要類型:長(Chang)絲紗長絲短纖復(fù)合紗

短纖紗：由短纖維構(gòu)成的細(xì)長的纖維集合體即為短纖紗。長絲紗：由若干根長絲構(gòu)成的細(xì)長的纖維集合體即為長絲紗。長絲短纖復(fù)合紗：由長絲和短纖維復(fù)合成紗構(gòu)成的細(xì)長的纖維集合體即為長絲短纖復(fù)合紗。第五頁，共四十七頁。JiaxingCollege流程長工序多成(Cheng)本高流程短工序少成本低長絲紗形態(tài)結(jié)構(gòu)長絲/短纖復(fù)合紗形態(tài)結(jié)構(gòu)短纖紗形態(tài)結(jié)構(gòu)第六頁，共四十七頁。JiaxingCollege短纖紗產(chǎn)品特點(diǎn)——表面紋理豐富、手感柔(Rou)軟豐滿、吸濕導(dǎo)濕性能優(yōu)越。視覺或觸覺都具有特種美感和舒適感長絲紗產(chǎn)品特點(diǎn)——強(qiáng)度高、均勻度好、定形性能優(yōu)良復(fù)合紗產(chǎn)品特點(diǎn)——兼具兩者特點(diǎn)，發(fā)揮互補(bǔ)效應(yīng)：⑴棉、毛與長絲復(fù)合，可實(shí)現(xiàn)免燙、可機(jī)洗；⑵發(fā)揮長絲均勻、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，開發(fā)輕薄面料；⑶與彈性長絲復(fù)合，開發(fā)彈性面料；⑷與柔性長絲復(fù)合，開發(fā)免燙、洗可穿面料；⑸與剛性長絲復(fù)合，開發(fā)耐切割紡織品；⑹與功能性長絲復(fù)合，開發(fā)功能性紡織品；第七頁，共四十七頁。JiaxingCollegeJiaxingCollege棉環(huán)錠紗羊毛環(huán)錠紗粘膠環(huán)錠紗滌綸環(huán)錠紗石英纖維環(huán)錠紗第八頁，共四十七頁。JiaxingCollegeJiaxingCollege長絲紗線及(Ji)其特征第九頁，共四十七頁。JiaxingCollege

長絲/短纖并捻(Nian)或包纏紗長絲/短纖包芯紗長絲/短纖混纖紗長/短纖復(fù)合紗線及其特征

第十頁，共四十七頁。JiaxingCollege芯絲

外包短纖維

棉纖維

長絲

圖．棉包滌綸長絲的(De)芯鞘型包芯紗電鏡照片第十一頁，共四十七頁。JiaxingCollege第十二頁，共四十七頁。JiaxingCollege二、國內(nèi)外長絲/短纖復(fù)合成紗技術(shù)(Shu)發(fā)展現(xiàn)狀名稱組合方式性能與功能用途剛性長絲包芯紗不銹鋼長絲/芳綸不銹鋼長絲/棉高強(qiáng)高模低伸長耐切割防護(hù)服、復(fù)合管基材復(fù)合材料增強(qiáng)材料柔性長絲包芯紗滌綸全牽伸絲/絹絲滌綸全牽伸絲/棉滌綸全牽伸絲/天絲滌綸全牽伸絲/莫代爾滌綸全牽伸絲/天竹滌綸全牽伸絲/毛提高尺寸穩(wěn)定性提高抗折縐性改善免燙性能洗可穿性能改善懸垂性休閑服高檔襯衫彈性長絲包芯紗微彈包芯紗低彈絲/棉，低彈絲/絹絲低彈絲/天絲改善布面肌理提高織物的蓬松性提高保型性賦予織物彈性休閑服、高檔襯衫中等彈性包芯紗高彈絲/棉，自卷曲絲/天絲，PTT長絲/棉，氨綸/棉氨綸/絹絲休閑服、T恤衫羊毛衫彈性包芯紗氨綸/天絲，氨綸絲/莫代爾氨綸絲/天竹，氨綸絲/毛休閑服、羊毛衫、牛仔服第十三頁，共四十七頁。JiaxingCollege復(fù)合紗的分類彈力長絲復(fù)合紗柔性長絲復(fù)合紗剛性長絲復(fù)合紗并捻紗長絲/短纖AB紗鋼絲/短纖AB紗交捻包纏紗短纖維包纏彈力長絲長絲/短纖交捻混纖交捻紗短纖紗與長絲混纖交捻包芯紗短纖維包覆彈力長絲短纖維包覆長絲短纖維包覆鋼絲包繞紗短纖維包繞彈力長絲長絲包繞無捻短纖須條短纖須條包繞鋼絲第十四頁，共四十七頁。第十五頁，共四十七頁。三、芯鞘型長絲∕短纖包芯復(fù)合成紗原(Yuan)理經(jīng)過對(duì)長絲/短纖復(fù)合紡紗試驗(yàn)的充分觀察、測試與機(jī)理分析，在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上紡制短纖維包覆長絲的具皮芯結(jié)構(gòu)的包芯復(fù)合紗線，必須滿足如下條件：①長絲喂入前羅拉鉗口時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)短纖粗紗須條的中心；②長絲與短纖維須條在前羅拉鉗口處匯合后共同進(jìn)入加捻區(qū)，此時(shí)長絲應(yīng)位于短纖維須條加捻三角區(qū)的中心并與短纖維須條共同加捻；③在長絲短纖復(fù)合加捻區(qū)，長絲的張力應(yīng)大于等于短纖維須條的張力，以保證復(fù)合加捻時(shí)長絲始終位于加捻中心并保持伸直狀態(tài)。第十六頁，共四十七頁。（1）氨綸彈力包芯紗加(Jia)工原理：

環(huán)錠細(xì)紗機(jī)紡制氨綸包芯紗的裝置如圖示，由管紗上退繞的粗紗經(jīng)喇叭口喂入細(xì)紗機(jī)牽伸區(qū)，由于羅拉的牽伸作用使粗紗須條內(nèi)短纖維相互之間發(fā)生滑移而使須條取向變細(xì)；氨綸彈力長絲則由積極式退繞羅拉作用使其沿卷裝切向退繞，并經(jīng)導(dǎo)絲桿、導(dǎo)綸、前羅拉的導(dǎo)向，使氨綸長絲能對(duì)準(zhǔn)短纖須條中心并在前羅拉鉗口處匯合進(jìn)入加捻區(qū)。經(jīng)導(dǎo)紗鉤、綱領(lǐng)、鋼絲圈，加捻卷繞在活套在錠子的紗管上。由于氨綸退繞羅拉與前羅拉的速比一般為1：3左右（此參數(shù)可根據(jù)產(chǎn)品工藝要求調(diào)整），故氨綸在具備一定的張力條件下與短纖維須條匯合進(jìn)入加捻區(qū)復(fù)合加捻形成彈性包芯紗。

第十七頁，共四十七頁。第十八頁，共四十七頁。(2)非彈力(Li)長絲（滌綸、錦綸）包芯紗加工原理：

在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上加工硬式包芯紗的技術(shù)要訣為：①在環(huán)錠式細(xì)紗機(jī)的雙區(qū)三羅拉牽伸機(jī)構(gòu)上，短纖須條仍由喇叭口喂入并經(jīng)搖架牽伸機(jī)構(gòu)牽伸，長絲則從握持的前羅拉鉗口喂入與被牽伸的短纖須條會(huì)合；②長絲由前羅拉輸送喂入短纖須條加捻區(qū)時(shí)，長絲由精密導(dǎo)輪傳送并控制其準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)短纖維須條中心，與短纖須條匯合后共同進(jìn)入加捻三角區(qū)復(fù)合加捻；③長絲張力由特定的張力裝置控制，當(dāng)長絲與短纖須條在加捻三角區(qū)同軸復(fù)合加捻時(shí)，長絲的張力值應(yīng)大于（或等于）短纖須條的張力值第十九頁，共四十七頁。

第二十頁，共四十七頁。第二十一頁，共四十七頁。第二十二頁，共四十七頁。(3)短纖包覆長絲的包芯紗成(Cheng)紗機(jī)理：①加捻三角區(qū)的形成：在包芯復(fù)合成紗加工過程中，短纖須條由于搖架的牽伸作用使粗紗中短纖維相互之間發(fā)生滑移而使須條變細(xì)，經(jīng)前羅拉輸送長絲與短纖須條共同進(jìn)入加捻區(qū)。由于前羅拉鉗口的握持作用，此時(shí)須條內(nèi)的纖維（包括長絲）近似與紗軸平行且須條截面呈扁平狀。見圖。由于錠子的回轉(zhuǎn)作用產(chǎn)生的捻回向前羅拉鉗口傳遞，使鉗口處的須條圍繞軸線回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生角位移，須條兩側(cè)的纖維由此被折疊卷入紗條中心，此時(shí)須條寬度逐漸收縮并形成加捻三角形第二十三頁，共四十七頁。②在加捻三角區(qū)中，長絲、短纖轉(zhuǎn)移規(guī)律：

加捻過程中，除了須條的截面形狀發(fā)生變化外，須條內(nèi)的纖維還會(huì)發(fā)生有條件的內(nèi)外轉(zhuǎn)移。即在加捻力的作用下，(ⅰ)長纖維會(huì)產(chǎn)生向紗線內(nèi)部層轉(zhuǎn)移的趨勢，而短纖維會(huì)產(chǎn)生向紗線外部層轉(zhuǎn)移的趨勢；(ⅱ)張(Zhang)力大的纖維會(huì)產(chǎn)生向紗線內(nèi)部層轉(zhuǎn)移的趨勢，而張(Zhang)力小得纖維會(huì)產(chǎn)生向紗線外部層轉(zhuǎn)移的趨勢；(ⅲ)位于紗線表部層的纖維由于加捻產(chǎn)生拉伸變形而張緊，會(huì)產(chǎn)生向紗線內(nèi)部層轉(zhuǎn)移的趨勢，位于紗線內(nèi)部層的纖維由于加捻的捻縮效應(yīng)而變得松弛，此時(shí)在外部層纖維擠壓力作用下會(huì)產(chǎn)生向紗線外部層轉(zhuǎn)移的趨勢。第二十四頁，共四十七頁。第二十五頁，共四十七頁。環(huán)錠紡紗“加(Jia)捻細(xì)頸區(qū)”的三維模型第二十六頁，共四十七頁。環(huán)錠紡紗“加捻細(xì)頸(Jing)區(qū)”纖維轉(zhuǎn)移過程中的幾何變換第二十七頁，共四十七頁?！凹幽砑?xì)頸區(qū)(Qu)”內(nèi)纖維取向、排列及運(yùn)動(dòng)規(guī)律第二十八頁，共四十七頁。⑴由于長絲與短纖須條匯合時(shí)就位于須條的加捻中心，故在復(fù)合加捻過程中只要保持長絲具有足夠的張力，長絲就會(huì)保持直線狀且始終位于加捻中心的軸線上。⑵短纖須條在加捻效應(yīng)的作用下圍繞長絲（加捻中心）發(fā)生角位移，須條截面由扁平狀變(Bian)成圓柱狀的同時(shí)，短纖維會(huì)按各自的規(guī)律發(fā)生內(nèi)外轉(zhuǎn)移。因此短纖維不但會(huì)包覆在長絲的表面，而且短纖維在內(nèi)外轉(zhuǎn)移的過程中會(huì)與長絲以及短纖維與短纖維之間發(fā)生纏結(jié)。使紗線具有較牢固穩(wěn)定的皮芯結(jié)構(gòu)。第二十九頁，共四十七頁。

長(Chang)絲張力控制長(Chang)絲、短纖

復(fù)合成紗結(jié)構(gòu)T長絲>T短纖—包芯結(jié)構(gòu)T長絲T短纖

—股線結(jié)構(gòu)T長絲<T短纖

—包纏結(jié)構(gòu)第三十頁，共四十七頁。四、具體紡紗實(shí)(Shi)例1、轉(zhuǎn)杯紡開發(fā)長絲/短纖復(fù)合紡紗2、芳綸/金屬絲復(fù)合紗3、絹絲/錦綸長絲復(fù)合紗4、靜電開纖的混纖復(fù)合紗5、粗梳毛紡羊絨/氨綸彈力呢絨6、棉/維尼綸復(fù)合的低捻紗與中空紗第三十一頁，共四十七頁。轉(zhuǎn)杯紡開發(fā)長(Chang)絲/短纖復(fù)合紡紗實(shí)例第三十二頁，共四十七頁。第三十三頁，共四十七頁。第三十四頁，共四十七頁。第三十五頁，共四十七頁。無捻(Nian)紗（低捻(Nian)）1、無捻紗及其織物的風(fēng)格與特點(diǎn)：①無(低)捻紗中纖維呈蓬松自然狀態(tài)，制成毛巾織物其毛圈整齊均勻、覆蓋性好，手感柔軟豐滿、質(zhì)地厚實(shí)、充滿粗獷感，干擦使用舒適滑爽，且有優(yōu)越的服用性能。②無(低)捻紗具有較松弛的纖維排列結(jié)構(gòu)，其柔軟度，透氣、吸濕、保水性較好。③無(低)捻紗織物具有較小的收縮率、良好的染色性能。第三十六頁，共四十七頁。2、無(低)捻紗紡紗工藝和方法：⑴7.5%水溶性維綸與棉纖維混合制條，用無捻精紡機(jī)紡紗：TRC粘合紡紗機(jī)；⑵用水溶性維綸與棉纖維進(jìn)行平行紡紗：空(Kong)心錠紡紗；⑶用水溶性維綸與棉纖維進(jìn)行包纏紡紗：并捻合股紡紗；⑷用水溶性維綸與棉纖維進(jìn)行混紡：并條混紡；⑸用水溶性維綸與棉纖維進(jìn)行包芯紡紗；短纖維包覆維綸長絲的包芯復(fù)合紡紗。第三十七頁，共四十七頁。無捻紡是后織成的毛巾產(chǎn)品，通過染整加工整理后，將包纏在棉紗(Sha)外的可溶性化纖去凈，即形成了無捻紡毛浴巾織物。中空紗則是利用包芯紡紗技術(shù)將棉纖維包覆在維綸PVA長絲上，制織成織物后將維綸洗去形成中空紗線結(jié)構(gòu)。第三十八頁，共四十七頁。第三十九頁，共四十七頁。第四十頁，共四十七頁。棉纖維包覆水溶性聚乙烯醇（PVA)長絲(Si)

包芯復(fù)合紗形成中空棉紗的原理