新型復合紗線開發

及其加工關鍵技興學院/服裝與藝術設計學院工學博士薛元教授Tuesday,March28,2023JiaxingCollegexueyuan168@當前1頁，總共47頁。JiaxingCollege一、前言1、纖維和紡織品多元化與復合化趨勢

⑴纖維原料的多元化與復合化；

⑵加工工藝和方法的復合化；

⑶纖維結構和性能的復合化；

⑷織物風格和功能的復合化。當前2頁，總共47頁。JiaxingCollege2、開發復合紗線的意義紗線是開發紡織品的關鍵中間環節，它決定了紡織品的服用性能、風格和功能性。以紡織面料為終端目標，利用長絲/短纖復合紗，開發具有新型風格的高仿真、超舒適、功能性紡織品，是有效的手段。當前3頁，總共47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取向排列，并以一定的捻度捻合形成的細而長的纖維集合體，具有一定的強度和斷裂伸長。②紗線的分類：短纖紗、長絲紗和長絲短纖復合紗。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合紗當前4頁，總共47頁。JiaxingCollege短纖紗紗線的三種主要類型:長絲紗長絲短纖復合紗

短纖紗：由短纖維構成的細長的纖維集合體即為短纖紗。長絲紗：由若干根長絲構成的細長的纖維集合體即為長絲紗。長絲短纖復合紗：由長絲和短纖維復合成紗構成的細長的纖維集合體即為長絲短纖復合紗。當前5頁，總共47頁。JiaxingCollege流程長工序多成本高流程短工序少成本低長絲紗形態結構長絲/短纖復合紗形態結構短纖紗形態結構當前6頁，總共47頁。JiaxingCollege短纖紗產品特點——表面紋理豐富、手感柔軟豐滿、吸濕導濕性能優越。視覺或觸覺都具有特種美感和舒適感長絲紗產品特點——強度高、均勻度好、定形性能優良復合紗產品特點——兼具兩者特點，發揮互補效應：⑴棉、毛與長絲復合，可實現免燙、可機洗；⑵發揮長絲均勻、強度高的特點，開發輕薄面料；⑶與彈性長絲復合，開發彈性面料；⑷與柔性長絲復合，開發免燙、洗可穿面料；⑸與剛性長絲復合，開發耐切割紡織品；⑹與功能性長絲復合，開發功能性紡織品；當前7頁，總共47頁。JiaxingCollegeJiaxingCollege棉環錠紗羊毛環錠紗粘膠環錠紗滌綸環錠紗石英纖維環錠紗當前8頁，總共47頁。JiaxingCollegeJiaxingCollege長絲紗線及其特征當前9頁，總共47頁。JiaxingCollege

長絲/短纖并捻或包纏紗長絲/短纖包芯紗長絲/短纖混纖紗長/短纖復合紗線及其特征

當前10頁，總共47頁。JiaxingCollege芯絲

外包短纖維

棉纖維長絲

圖．棉包滌綸長絲的芯鞘型包芯紗電鏡照片當前11頁，總共47頁。JiaxingCollege當前12頁，總共47頁。JiaxingCollege二、國內外長絲/短纖復合成紗技術發展現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/棉高強高模低伸長耐切割防護服、復合管基材復合材料增強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、牛仔服當前13頁，總共47頁。JiaxingCollege復合紗的分類彈力長絲復合紗柔性長絲復合紗剛性長絲復合紗并捻紗長絲/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當前14頁，總共47頁。當前15頁，總共47頁。三、芯鞘型長絲∕短纖包芯復合成紗原理經過對長絲/短纖復合紡紗試驗的充分觀察、測試與機理分析，在環錠細紗機上紡制短纖維包覆長絲的具皮芯結構的包芯復合紗線，必須滿足如下條件：①長絲喂入前羅拉鉗口時應對準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入加捻區，此時長絲應位于短纖維須條加捻三角區的中心并與短纖維須條共同加捻；③在長絲短纖復合加捻區，長絲的張力應大于等于短纖維須條的張力，以保證復合加捻時長絲始終位于加捻中心并保持伸直狀態。當前16頁，總共47頁。（1）氨綸彈力包芯紗加工原理：

環錠細紗機紡制氨綸包芯紗的裝置如圖示，由管紗上退繞的粗紗經喇叭口喂入細紗機牽伸區，由于羅拉的牽伸作用使粗紗須條內短纖維相互之間發生滑移而使須條取向變細；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，并經導絲桿、導綸、前羅拉的導向，使氨綸長絲能對準短纖須條中心并在前羅拉鉗口處匯合進入加捻區。經導紗鉤、綱領、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（此參數可根據產品工藝要求調整），故氨綸在具備一定的張力條件下與短纖維須條匯合進入加捻區復合加捻形成彈性包芯紗。

當前17頁，總共47頁。當前18頁，總共47頁。(2)非彈力長絲（滌綸、錦綸）包芯紗加工原理：

在環錠細紗機上加工硬式包芯紗的技術要訣為：①在環錠式細紗機的雙區三羅拉牽伸機構上，短纖須條仍由喇叭口喂入并經搖架牽伸機構牽伸，長絲則從握持的前羅拉鉗口喂入與被牽伸的短纖須條會合；②長絲由前羅拉輸送喂入短纖須條加捻區時，長絲由精密導輪傳送并控制其準確地對準短纖維須條中心，與短纖須條匯合后共同進入加捻三角區復合加捻；③長絲張力由特定的張力裝置控制，當長絲與短纖須條在加捻三角區同軸復合加捻時，長絲的張力值應大于（或等于）短纖須條的張力值當前19頁，總共47頁。

當前20頁，總共47頁。當前21頁，總共47頁。當前22頁，總共47頁。(3)短纖包覆長絲的包芯紗成紗機理：①加捻三角區的形成：在包芯復合成紗加工過程中，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生滑移而使須條變細，經前羅拉輸送長絲與短纖須條共同進入加捻區。由于前羅拉鉗口的握持作用，此時須條內的纖維（包括長絲）近似與紗軸平行且須條截面呈扁平狀。見圖。由于錠子的回轉作用產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而產生角位移，須條兩側的纖維由此被折疊卷入紗條中心，此時須條寬度逐漸收縮并形成加捻三角形當前23頁，總共47頁。②在加捻三角區中，長絲、短纖轉移規律：

加捻過程中，除了須條的截面形狀發生變化外，須條內的纖維還會發生有條件的內外轉移。即在加捻力的作用下，(ⅰ)長纖維會產生向紗線內部層轉移的趨勢，而短纖維會產生向紗線外部層轉移的趨勢；(ⅱ)張力大的纖維會產生向紗線內部層轉移的趨勢，而張力小得纖維會產生向紗線外部層轉移的趨勢；(ⅲ)位于紗線表部層的纖維由于加捻產生拉伸變形而張緊，會產生向紗線內部層轉移的趨勢，位于紗線內部層的纖維由于加捻的捻縮效應而變得松弛，此時在外部層纖維擠壓力作用下會產生向紗線外部層轉移的趨勢。當前24頁，總共47頁。當前25頁，總共47頁。環錠紡紗“加捻細頸區”的三維模型當前26頁，總共47頁。環錠紡紗“加捻細頸區”纖維轉移過程中的幾何變換當前27頁，總共47頁?！凹幽砑氼i區”內纖維取向、排列及運動規律當前28頁，總共47頁。⑴由于長絲與短纖須條匯合時就位于須條的加捻中心，故在復合加捻過程中只要保持長絲具有足夠的張力，長絲就會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的作用下圍繞長絲（加捻中心）發生角位移，須條截面由扁平狀變成圓柱狀的同時，短纖維會按各自的規律發生內外轉移。因此短纖維不但會包覆在長絲的表面，而且短纖維在內外轉移的過程中會與長絲以及短纖維與短纖維之間發生纏結。使紗線具有較牢固穩定的皮芯結構。當前29頁，總共47頁。

長絲張力控制長絲、短纖

復合成紗結構T長絲>T短纖—包芯結構T長絲T短纖

—股線結構T長絲<T短纖

—包纏結構當前30頁，總共47頁。四、具體紡紗實例1、轉杯紡開發長絲/短纖復合紡紗2、芳綸/金屬絲復合紗3、絹絲/錦綸長絲復合紗4、靜電開纖的混纖復合紗5、粗梳毛紡羊絨/氨綸彈力呢絨6、棉/維尼綸復合的低捻紗與中空紗當前31頁，總共47頁。轉杯紡開發長絲/短纖復合紡紗實例當前32頁，總共47頁。當前33頁，總共47頁。當前34頁，總共47頁。當前35頁，總共47頁。無捻紗（低捻）1、無捻紗及其織物的風格與特點：①無(低)捻紗中纖維呈蓬松自然狀態，制成毛巾織物其毛圈整齊均勻、覆蓋性好，手感柔軟豐滿、質地厚實、充滿粗獷感，干擦使用舒適滑爽，且有優越的服用性能。②無(低)捻紗具有較松弛的纖維排列結構，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。當前36頁，總共47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，用無捻精紡機紡紗：TRC粘合紡紗機；⑵用水溶性維綸與棉纖維進行平行紡紗：空心錠紡紗；⑶用水溶性維綸與棉纖維進行包纏紡紗：并捻合股紡紗；⑷用水溶性維綸與棉纖維進行混紡：并條混紡；⑸用水溶性維綸與棉纖維進行包芯紡紗；短纖維包覆維綸長絲的包芯復合紡紗。當前37頁，總共47頁。無捻紡是后織成的毛巾產品，通過染整加工整理后，將包纏在棉紗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構。當前38頁，總共47頁。當前39頁，總共47頁。當前40頁，總共47頁。棉纖維包覆水溶性聚乙烯醇（PVA)長絲

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