嵌入式復合紡紗技術

前言

紡紗是紡織工序中非常重要的加工環(huán)節(jié)，紗線質量的好壞直接影響后續(xù)加工以及產品的質量，所以新型紡紗技術是紡織企業(yè)一直比較關注的領域。嵌入式復合紡紗技術是武漢紡織大學及山東如意集團共同發(fā)明的紡紗技術，該技術在某些難紡纖維的紡紗、在輕薄面料的高支伴紡紡紗以及多花色品種的紡紗方面有比較強優(yōu)勢。本書主要對該紡紗原理進行詳細的闡述與分析，介紹了普適性細紗機的改造方案，以及各種不同原料及紗支紗線的開發(fā)等。其中第一章是在原有作者發(fā)表論文的基礎上分析了環(huán)錠紡紗對原料的要求及其成紗的原理，并分析了環(huán)錠紡紗的不足及其發(fā)展趨勢等；第二章是在現(xiàn)有各種資料的基礎上介紹了各種可適用于嵌入式復合紡紗的短纖維原料和長絲原料的性能特點；第三章主要對嵌入式復合紡紗的原理進行了詳細的分析和介紹，并介紹了我們所進行的一些簡單的理論分析，為裝備的研制打下基礎；第四章主要介紹普適性嵌入式復合紡紗細紗機的改造方案和實施的措施；第五章主要介紹影響嵌入式復合紡紗的各種參數(shù)的研究，為產品開發(fā)和穩(wěn)定生產打下基礎；第六章主要介紹不同產品開發(fā)的案例，纖維原料使用廣泛，包括各種難紡纖維的紡紗以及超高支紗的生產技術的介紹等。值得說明的是，本書的大量工作是在眾多研究人員共同努力的基礎上完成的，在理論和實驗研究階段，得到了博士研究生夏治剛、王洪山、碩士研究生王玲芳、徐巧林、柯琦的大力支持；在產業(yè)化的研究方面得到了諸多知名企業(yè)的大力支持，特別是山東如意集團、際華三五四二紡織有限公司、湖北天化紡織有限公司、湖北妙虎紡織有限公司、湖北精華麻業(yè)有限公司、湖北錦繡紡織有限公司、武漢江南集團等單位的大力支持，他們提供了大量的一線研究數(shù)據(jù)并一同進行了大量的技術攻關，沒有他們的工作和支持，就沒有此書的完成。新技術的開發(fā)和應用永無止境，雖然嵌入式復合紡紗技術在某些方面有一些優(yōu)勢，但是繼續(xù)挖掘它的優(yōu)點，形成更廣泛的應用還需要我們與企業(yè)一同繼續(xù)努力，相信有興趣致力于新型紗線開發(fā)和生產的廠家在本書的基礎上有更好的突破。由于時間倉促，實驗范圍還比較有限，書中肯定存在不少的問題，也懇請讀者諒解。作者2011年11月

內容概要

　　嵌入式復合紡紗技術在國際上首次提出了“嵌入式系統(tǒng)定位”紡紗理論，研制了“嵌入式系統(tǒng)定位新型紡紗技術”。該技術是我國擁有自主知識產權的新型紡紗技術，不僅可應用于棉麻毛絲紡紗領域，實現(xiàn)高檔輕薄面料的超高支紗線的紡制，而且可使傳統(tǒng)紡紗難以利用的原料可紡，具有資源優(yōu)化利用及充分利用、縮短加工流程、降低能源消耗及原料消耗等方面的優(yōu)點。本書主要對嵌入式復合紡紗技術的紡紗原理進行詳細的闡述與分析，介紹普適性細紗機的改造方案以及各種不同原料及紗支紗線的開發(fā)等。“嵌入式復合紡紗技術及其產業(yè)化”獲得2009年國家科技進步一等獎。

作者簡介

　　徐衛(wèi)林，男，1969年，博士，教授。現(xiàn)任武漢紡織大學副校長。獲得國家科技進步一等獎一項，國家技術發(fā)明二等獎一項，省部級科技獎勵一等獎二項，二等獎四項；發(fā)表學術論文130余篇，獲得發(fā)明專利18項。獲得美國纖維學會“杰出成就獎”和“湖北省科學技術突出貢獻獎”；
“何梁何利基金科學與技術創(chuàng)新獎”， “全國五一勞動獎章”。 陳
軍：男，1968年，高級工程師，現(xiàn)任武漢紡織大學紡織專業(yè)教師。主持指導了全國三十余家紡織企業(yè)嵌入式復合紡紗技術的推廣與應用工作。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)表紡織科技論文二十余篇；獲得專利技術6項；獲得中國紡織工業(yè)協(xié)會科技進步二等獎一項、三等獎二項；研究新型紡紗生產工藝技術，與企業(yè)合作開發(fā)了大量的紡織新產品。

書籍目錄

第一章 環(huán)錠紡紗成紗特點及其發(fā)展
1.1 傳統(tǒng)環(huán)錠紡成紗特點及其局限性
 1.1.1 環(huán)錠紡紗無法擺脫對所紡纖維強度和根數(shù)的需求和依賴
 1.1.2 紗條截面纖維根數(shù)既是環(huán)錠連續(xù)紡紗的需要又是成紗質量的需要
 1.1.3 纖維長度既是環(huán)錠成紗的必要條件又是致命約束
 1.1.4 環(huán)錠紡紗要求纖維具有適當?shù)某跏寄Ａ亢图毝?br /> 1.1.5 限制環(huán)錠紡紗的其他因素
1.2 基于環(huán)錠紡發(fā)展的新型紡紗技術及其不足
 1.2.1賽絡紡紡紗技術的特點
 1.2.2 賽絡菲爾紡紡紗技術的特點
 1.2.3 新型環(huán)錠紡紗技術的不足
第二章 環(huán)錠紡紗的纖維原料
2.1 短纖維的特點及其發(fā)展
 2.1.1天然有機高分子短纖維
 2.1.2特種天然有機高分子短纖維
 2.1.3再生短纖維
 2.1.4合成短纖維
2.2 長絲纖維的特點及其發(fā)展
 2.2.1 天然長絲纖維
 2.2.2 再生長絲纖維
 2.2.3合成長絲纖維
 2.2.4其他長絲
第3章 嵌入式復合紡紗技術原理及其分析
3.1 嵌入式復合紡紗技術原理及實現(xiàn)形式
 3.1.1 嵌入式復合紡紗技術成紗原理
 3.1.2 嵌入式復合紡紗技術原理的實現(xiàn)
3.2 嵌入式紡紗技術的原理解析和功能優(yōu)勢
 3.2.1 提高紗線質量和纖維利用率
 3.2.2 實現(xiàn)難紡纖維的可紡
 3.2.3 實現(xiàn)載體紡超高支紗的開發(fā)
 3.2.4 實現(xiàn)低品級紡紗原料紡高支紗
 3.2.5 實現(xiàn)在環(huán)錠細紗機上紡制具有多花色品種的紗線
3.3 嵌入式復合紡紗物理模型和力學剖析
 3.3.1 嵌入式復合紡紗成紗三角區(qū)物理模型
 3.3.2 嵌入式復合紡紗成紗三角區(qū)各紡紗組分的力學分析
 3.3.3 嵌入式復合紡成紗三角區(qū)各紡紗組分的扭矩分析
 3.3.4 不同支數(shù)嵌入式復合紡紗受力分析
3.4 嵌入式復合紡成紗特點歸納
 3.4.1 嵌入式復合紡與其它幾種紡紗方式成紗條件的比較
 3.4.2 不同紡紗方式成紗纖維長度要求的對比
 3.4.3 不同方式成紗纖維強度要求的對比
 3.4.4 系統(tǒng)定位是嵌入式復合紡紗的特點也是關鍵所在
 3.4.5 降低纖維丟失及提高紡紗三角區(qū)穩(wěn)定性
第四章 普適性嵌入式復合紡紗設備
4.1 嵌入式復合紡紗裝備應具備的功能
 4.1.1 原料喂入系統(tǒng)
 4.1.2 導絲導條系統(tǒng)
 4.1.3 須條及其絲紗的準確定位系統(tǒng)
 4.1.4 張力控制系統(tǒng)
 4.1.5 牽伸裝置的改造
 4.1.6 導紗鉤裝置的改造
4.2 普適性嵌入式復合紡紗裝備
 4.2.1 原料吊掛與喂入
 4.2.2 嵌入式復合紡紗長絲張力控制
 4.2.3 四種原料的定位裝置設計及檢測
 4.2.4 嵌入式復合紡紗長絲卷裝的準備
 4.2.5 細紗機牽伸倍數(shù)的提高方法
第五章 嵌入式復合紡紗工藝
5.1 嵌入式復合紡紗定量設計
 5.1.1 嵌入式復合紡的細紗定量設計與計算
 5.1.2 定量設計的舉例
5.2 輸入間距對嵌入式復合紗成紗結構性能的影響
 5.2.1 原料與工藝
 5.2.2 紡紗過程中加捻三角區(qū)的動態(tài)變化過程及分析
 5.2.3 間距對嵌入式復合紗性能的影響分析
5.3 捻系數(shù)對毛/滌綸長絲嵌入式復合紡成紗性能的影響
 5.3.1 原料與工藝
 5.3.2 嵌入式復合紡紗線捻系數(shù)的優(yōu)選與分析
5.4 長絲預加張力對毛／滌嵌入式復合紡紗線性能的影響
 5.4.1 原料與工藝
 5.4.2 滌綸長絲預加張力對毛／滌嵌入式復合紗性能的影響
5.5 滌綸長絲含量對毛/滌嵌入式復合紡成紗性能的影響
 5.5.1 原料與工藝
 5.5.2 復合紗的線密度、捻度和滌綸絲含量
 5.5.3 滌綸絲含量對復合紗主要性能的影響
 5.5.4 紗線的外觀形態(tài)
5.6 幾種紡紗方式對成紗性能的影響
 5.6.1 原料與工藝
 5.6.2 不同紡紗方式對嵌入式復合紗的影響與分析
5.7 后區(qū)牽伸倍數(shù)對嵌入式復合紗成紗質量的影響
 5.7.1 后區(qū)牽伸倍數(shù)對嵌入式復合紗強伸性的影響分析
 5.7.2 后區(qū)牽伸倍數(shù)對嵌入式復合紗毛羽的影響分析
 5.7.3 后區(qū)牽伸倍數(shù)對嵌入式復合紗條干均勻度的影響分析
 5.8 嵌入式復合紡工藝參數(shù)的優(yōu)化
 5.8.1 試驗方案
 5.8.2 試驗結果和優(yōu)化分析
第六章 嵌入式復合紗產品創(chuàng)新
6.1 麻類嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.1.1 精梳亞麻/黏膠/維綸15/20/65
5.8tex×2(W2.22tex×2)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.2 精梳亞麻/莫代爾/維綸/棉20/10/30/40 7.3tex×2
(W2.22tex+JC5.8tex)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.3 精梳亞麻/莫代爾/棉 25/35/40 5.8 tex×2（JC/M60/40
3.64tex×2）嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.4 精梳亞麻/棉55/45 19.4tex×2(JC5.8tex×2)
)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.5 精梳大麻/棉55/45
19.4tex×2(JC5.8tex×2)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.6 精梳亞麻落麻/錦綸75/25
18.2tex×2(N2.22tex×2)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.7 精梳苧麻/棉25/75 11.8tex×2
(JC5.8tex×2)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.8 半精梳苧麻/黏膠/棉25/20/55 11.8tex×2
(JC5.8tex×2)嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.9 精梳亞麻/莫代爾/棉 25/35/40 5.8 tex×2（JC/M60/40
3.64tex×2）嵌入式復合紗產品開發(fā)
 6.1.10 純苧麻高支紗產品開發(fā)
 6.1.11 漢麻纖維嵌入紡紡紗技術研究
 6.1.12 精梳棉/漢麻/錦綸35/35/30
7.25tex×2（2.22tex×2)產品開發(fā)
 6.1.13 滌綸/精梳漢麻/棉 49/30/21
17.7×2（8.33tex×2）產品開發(fā)
 6.1.14 羅布麻/莫代爾/錦綸35/35/30
5.8tex×2（2.22tex×2）產品開發(fā)
6.2 棉類嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.2.1 精梳棉/木棉/滌綸40/30/30
7.25tex×2（2.22tex×2）產品開發(fā)
 6.2.2 精梳棉/滌70/30 7.3tex×2（2.22tex×2）產品開發(fā)
 6.2.3 蠶絲嵌入式復合紡紗高檔家紡制品開發(fā)
6.3 嵌入式復合縫紉線的產品開發(fā)
 6.3.1 工藝流程
 6.3.2 產品開發(fā)
6.4 基于嵌入式復合紡紗技術的多組分纖維的產品開發(fā)
 6.4.1 精梳棉/天竹/滌27/27/46
7.4tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.2 亞麻/莫代爾/棉/錦綸19/19/16/46
7.3tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.3 亞麻/棉/滌綸30/25/45
7.3tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.4 亞麻/棉/莫代爾/錦綸15/25/25/35
9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.5 棉/黏/錦66/17/17 9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.6 棉/錦66/34
9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.7 棉/滌/錦66/17/17
9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.8 棉/滌/粘66/17/17
9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.9 棉/滌/黏33/33/34
9.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.10 棉/氨7.8tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.11 棉/錦/氨77/23
7.3tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
 6.4.12 棉/黏/氨77/23
7.3tex×2（3.33tex×2）嵌入式復合紗的開發(fā)
6.5 毛類嵌入式產品開發(fā)
 6.5.1 毛11.8 tex×2的產品開發(fā)
 6.5.2 毛5.1tex×2的產品開發(fā)
 6.5.3 毛3.5tex×2的產品開發(fā)
 6.5.4 高支羊毛西服面料的產品開發(fā)

章節(jié)摘錄

　　7.聚乳酸纖維 聚乳酸纖維的最大特點是一種可完全生物降解的合成纖維，具有諸多方面的優(yōu)點，是一種正在大力研發(fā)和具有極大前途的纖維。它是脂肪族類聚酯纖維，俗稱玉米纖維，簡稱PLA纖維，是從玉米、木薯等植物中提取原料，然后再經(jīng)過加工制成的纖維。理論上聚乳酸纖維的原料來自于可以不斷再生的植物原料，與其他以不可再生的化工原料為原料的合成纖維有極大的不同，同時纖維可以自然降解對環(huán)境不會造成污染，所以深受消費者的青睞。聚乳酸纖維的力學性能優(yōu)異，斷裂伸長率與聚酯纖維接近，一般為30％，斷裂比強度為3.97-4.85cN／dtex，具有很高的耐熱性，耐磨性好，纖維制品的尺寸穩(wěn)定性好，具有較好的抗污性能和抑菌性能，但是其吸濕性差，染色性能也差，這些方面的缺陷限制了纖維在紡織產品中的應用，目前針對這些方面的問題正在加大研究力度。8.PTT纖維 PTT纖維是聚對苯二甲酸丙二酯纖維的簡稱，這種纖維兼有滌綸和錦綸的特點，有較好的彈性回復性和抗皺性，染色均勻，耐磨性好，蓬松性好，易洗快干，手感柔軟，富有彈性，與彈性纖維氨綸相比更易于加工，非常適合要求有一定彈性的紡織服裝面料的生產。9.芳綸纖維 芳綸纖維是一種高技術難度和高附加值的合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強度是鋼絲的5-6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2-3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1／5左右，同時由于其內在的分子結構特點，芳綸纖維具有很好的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，在560℃的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，在許多特種領域都可以得到應用。芳綸纖維主要有間位芳綸和對位芳綸兩種，間位芳綸也稱為芳綸1313，對位芳綸也稱為芳綸1414，這兩種纖維的紡紗與面料生產難度大，并且都具有難以染色的缺點。芳綸1313最突出的特點就是耐高溫，可在220℃高溫下長期使用而不老化，它是一種柔軟潔白、纖細蓬松、富有光澤的纖維，有較好的力學性能，回潮率為6.5％，耐酸、堿、霉、老化，芳綸1313的極限氧指數(shù)大于28％，屬于難燃纖維，其摩擦性、抗腐蝕性最好，強度和彈性也好，但是耐光性差，主要用于制防輻射衣料、航天衣料，也用于制耐高溫工作服的面料、蜂窩制件、高溫線管、飛機油箱、防火墻、反滲透膜或中空纖維等。芳綸1414的國外商品名為Kevlar，與芳綸1313相比，其最突出的特點是強度最高，纖維呈現(xiàn)金黃色，比強度是鋼的5倍，具有較好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，柔軟無脆性，抗強沖擊，在180℃干熱空氣中放置48h后，其強度保持率為84％，熱收縮率和蠕變性能穩(wěn)定，分解溫度約560℃，玻璃化溫度在300℃以上，具有耐化學腐蝕性、高絕緣性，主要用作輪胎簾子線、橡膠補強材料、特種繩索和工業(yè)織物（如防彈衣），制成增強塑料用于航天器、導彈殼體等高技術領域。

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