纺织机械文献综述姓名:专业:学号:导师:一、纺织机械简介纺织机械就是把天然纤维或化学纤维加工成为纺织品所需要的各种机械设备。
生产化学纤维的机械虽然包括多种化工机械,现被认为是纺织机械的延伸,属广义的纺织机械。
把棉、麻、丝、毛等不同的纤维加工成纺织品所需要的工序不尽相同,有的完全不同,所以需要的机器也各式各样,种类繁多。
纺织机械通常按生产过程分类,计有:纺纱设备、织造设备、印染设备、整理设备、化学纤维抽丝设备、缫丝设备和无纺织布设备。
纺纱设备又分为加工短纤维和加工长纤维两类。
棉和棉型化纤属短纤维类,毛、麻、绢及其混纺化纤属长纤维类。
两类纤维的加工工序不同,设备也不能通用,只不过某些机器的设计原理相近。
即使同一类设备,机器的结构也相类似,但由于原料的性质和对织物的最终要求不同,一般也不能通用。
纺织机械是纺织工业的生产手段和物质基础,它的技术水平、质量和制造成本,都直接关系到纺织工业的发展[1]。
二、纺织工艺流程清棉工序:主要任务:1、开棉:将紧压的原棉松解成较小的棉块或棉束,以利混合、除杂作用的顺利进行;2、清棉:清除原棉中的大部分杂质、疵点及不宜纺纱的短纤维。
3、混棉:将不同成分的原棉进行充分而均匀地混和,以利棉纱质量的稳定。
4、成卷:制成一定重量、长度、厚薄均匀、外形良好的棉卷。
梳棉工序:主要任务:1、分梳:将棉块分解成单纤维状态,改善纤维伸直平行状态。
2、除杂:清除棉卷中的细小杂质及短绒。
3、混合:使纤维进一步充分均匀混合。
4、成条:制成符合要求的棉条[2]。
条卷工序:主要任务:1、分梳:并合和牵伸:一般采用21根予并进行并合、牵伸,提高小卷中纤维的伸直平等程度。
2、成卷:制成规定长度和重量的小卷,要求边缘平整,退解时层次清晰。
精梳工序:主要任务:1、除杂:清除纤维中的棉结、杂质和纤维疵点。
2、梳理:进一步分离纤维,排除一定长度以下的短纤维,提高纤维的长度整齐度和伸直度。
3、牵伸:将棉条拉细到一定粗细,并提高纤维平行伸直度。
4、成条:制成符合要求的棉条。
并条工序:主要任务:1、并合:一般用6-8根棉条进行并合,改善棉条长片段不匀。
2、牵伸:把棉条拉长抽细到规定重量,并进一步提高纤维的伸直平行程度。
3、混合:利用并合与牵扯伸,使纤维进一步均匀混合,不同唛头、不同工艺处理的棉条,以及棉与化纤混纺等均可采用棉条混纺方式,在并条机上进行混和。
4、成条:做成圈条成型良好的熟条,有规则地盘放在棉条桶内,供后工序使用。
粗纱工序:主要任务:1、牵伸:将熟条均匀地拉长抽细,并使纤维进一步伸直平行。
2、加捻:将牵伸后的须条加以适当的捻回,使纱条具有一定的强力,以利粗纱卷绕和细纱机上的退绕。
细纱工序:主要任务:1、牵伸:将粗纱拉细到所需细度,使纤维伸直平行。
2、加捻:将须条加以捻回,成为具有一定捻度、一定强力的细纱。
3、卷绕:将加捻后的细纱卷绕在筒管上。
4、成型:制成一定大小和形状的管纱,便于搬运及后工序加工。
络筒工序:主要任务:1、卷绕和成形:将管纱(线)卷绕成容量大、成型好并具有一定密度的筒子。
2、除杂:清除纱线上部分疵点和杂质,以提高纱线的品质。
捻线工序:主要任务:1、加捻:用两根或多根单纱,经过并合,加拈制成强力高、结构良好的股线。
2、卷绕:将加捻后的股线卷绕在筒管上。
3、成型:做成一定大小和形状管线,便于搬运和后工序加工[3]。
摇纱工序:将络好筒子的纱(线)按规定长度摇成绞纱(线),便于包装,运输及工序加工等。
成包工序:主要任务:将绞纱(线)、筒子纱(线)按规定重量、团数包数、只数等打成一定体积的小包、中包、大包、筒子包,便于储藏搬运。
整经工序:任务和要求1、整经的任务:根据工艺设计的规定,将一定根数和长度的经纱,从络纱筒子上引出,组成一幅纱片,使经纱具有均匀的的张力,相互平行地紧密绕在整经轴上,为形成织轴做好初步准备。
2、整经的要求:(1)整经时经纱须具有适当的张力,同时尽可能保持经纱的弹性和张力。
(2)在整经过程中,全幅经纱,张力应尽量均匀一致。
(3)经纱轴上的经纱排列和卷绕密度要均匀(指经轴横向和内外层纱线),经轴表面要贺正,无凹凸不平现象。
(4)整经根数、长度或色经排列循环必须符合织造工艺设计的规定。
(5)整经机生产效率要高,回丝要少。
浆纱工序、穿经工序、织造工序。
三、纺织原理1、紧密纺工艺原理:在传统环锭细纱机的牵伸区与加捻区之间增加一个凝聚区,利用负压空气对纤维产生气动集聚效应,使那些处在须条边缘上的纤维端能有效地向须条中心聚集,最终最大限度地减小纺纱三角区。
技术特点:成纱毛羽显著减少。
强力提高近10%~16%。
强力的提高因纱支、原料和工艺的不同,提高的幅度不尽相同。
降低了强力不匀。
降低了条干不匀。
增加了成纱密度,提高了纱线的耐磨性[4]。
(1)瑞土立达公司紧密纺纱装置名称为ComforSpin,机型有Com4型、K44型。
ComforSpin纺纱装置结构特征如下:在原牵伸区前增加一个气动集束区。
将原来的前罗拉改为钢质空心网眼滚筒(罗拉),直径比一般前罗拉大,其上装有两个胶辊,第一胶辊(握持胶辊)与前罗拉组成纱条加捻握持钳口,第二胶辊(牵伸胶辊)与前罗拉组成牵伸区的前牵伸钳口。
第一胶辊与第二胶辊间为须条的集聚区。
前罗拉为钢质网眼滚筒,形似一个小尘笼,内有圆形截面吸聚管(负压)与吸风风机等组成吸聚罗拉,即有负压的前罗拉。
(2)德国绪森公司紧密纺纱装置名称为Elite,机型有Fiomax E1型、Fiomax E2型。
Elite纺纱装置结构特征如下:在传统的牵伸装置前加一组气动集聚装置。
原牵伸装置不变,在前罗拉前加装一组合件,包括一个异形截面吸聚管,上套一个网格多孔胶圈(实为化纤织物)和一个前上胶辊(握持胶辊),组成加捻握持钳口。
新增加的前上胶辊通过一个啮合齿轮由原来的前上胶辊传动。
吸聚管上套着一个网格多孔胶圈,它有无数微孔,允许气流通过,但纤维不能通过。
胶圈由前上胶辊摩擦传动。
异形截面吸聚管表面在每个纺纱部位都开有呈斜向吸气槽,便于纤维的轴向旋转并向纱轴靠拢,其结果使纤维尾端紧贴于纱条上。
吸聚管表面的流线形设计使纱线在前罗拉表面的包围弧完全消失,也就是须条离开牵伸钳口时受负压的作用被吸附在网格多孔胶圈的狭槽部位并向前输送到握持钳口,再加上握持胶辊加压很小,使纺纱三角区基本消失,因此,毛羽减少,并提高了可纺性。
2、转杯纺工艺原理:转杯纺纱机无论是自排风式还是抽气式,其纺纱原理均为内离心式,即纺杯高速旋转,纺杯内便产生离心力,离心力可使从分梳腔转移到纺杯内的棉纤维产生凝聚而成为纤维环(须条),须条被加捻以后便成为纱条,纱条被引出纺杯后,棉纤维又在纺杯凝聚形成新的纤维环,以达到连续纺纱的目的。
技术特点:转杯纺纱与传统的环锭纺纱相比,具有高速高产、大卷装、缩短工序、改善劳动条件、使用原料广泛、成纱均匀、结杂少、耐磨和染色性能好等特点。
因此,转杯纺纱是目前技术上最成熟、应用面最广、经济效益十分显著的一种新型纺纱方法。
(1)瑞士立达公司的R20型转杯纺纱机转速可达130000r/min以上。
其特点:优良的卷绕系统,退绕性好,无需任何生头纱,确保筒子纱质量。
空气轴承系统运转非常清洁,能耗大幅度下降,节省大量保养费用。
基于气动技术的新型机械手,性能卓越。
(2)德国赐来福公司的Autocoro 288型转杯纺纱机,转速可达150000r/min。
3、喷气纺工艺原理:它采用棉条直接喂入四罗拉双短胶圈超大牵伸装置,经过2个喷嘴中方向相反的旋转气流对纱条进行假捻并包缠成纱,纱条引出后,通过电子清纱器,去除疵点后卷绕成筒子纱。
技术特点:纺纱速度高。
喷气纺纱采用旋转涡流假捻成纱,无高速回转机件(如环锭纺中的锭子、钢丝圈等)可以实现高速纺纱,最高纺纱速度可达300m/min,每头产量相当于环锭纺单锭产量的10倍~15倍。
工艺流程短。
喷气纺较环锭纺省略了粗纱、络筒二道工序,因而可节约厂房面积,减少用工,降低机物料消耗、能源费用和维修保养费用,维修工作量也大幅度减少。
品种适应广。
喷气纺可以纺制30 tex~70tex(20s-80s)的纱线,适用于化纤与棉的纯纺及混纺。
喷气纱是由包缠纤维及芯纤维所组成的一种双重结构纱,在针织和机织的应用过程中都显示出了很大的优越性。
产品质量好、有特色。
对比T/C 18.5 tex和T/C 14.5 rex喷气纱和环锭纱的质量指标可以看出,喷气纱质量的综合评价较好,除了单纱强力比环锭纱约低20%外,其他质量指标均优于环锭纱。
最为突出的是喷气纱的粗节和3 mm以上的毛羽少,强力CV值较环锭纱为低,特别适用于剑杆织机和喷气织机等新型织机的织造,可提高织机效率2%~3%。
制成率高,劳动条件好。
喷气纺纱工序减少,又有断头自停装置,回花下脚少,制成率比环锭纺高2%左右。
喷气纺车间含尘量一般仅为0.3g/m,噪声约为84dB,值车工劳动强度及工作环境均比环锭纺要好。
(1)德国绪森公司生产Dlyfil1000型和2000型喷气纺纱机。
1000型适用于棉型纤维,是双喷双股纱的喷气纺纱机。
成纱特点是克服了单股喷气纱手感硬和强力低的缺点。
(2)立达公司J20喷气纺纱机,这种机器的设计基于立达久经应用证明的牵伸和自动化技术,并引入了高速卷绕和独立单元驱动系统的新理念。
在气流中形成的纱线具有独特的特性,新型ComforJet®喷气纱也为创造新型织物提供了可能性。
四、纺织机械装备1、粗纱机粗纱机是把纤维条制成粗纱的纺纱机器。
粗纱机主要作用是牵伸和加拈,并把粗纱卷绕成一定的卷装,以适应细纱机加工的要求。
粗纱机按加拈机构形式分为翼锭粗纱机和搓拈粗纱机。
翼锭粗纱机靠锭翼回转对纱条连续施加拈度,生产有拈粗纱。
搓拈粗纱机靠一对搓条皮板对纱条进行夹持搓拈,在纱条上形成正反拈向相间的假拈,生产无拈粗纱。
翼锭粗纱机和搓拈粗纱机又可分为头道、二道和单程粗纱机。
各种粗纱机的喂入形式、粗纱卷装和机器的锭数有所不同,但机器结构和作用大致相同[5]。
(1)德国青泽公司RO-WE-MAT 670采用全自动集体落纱机构,该落纱装置完全集成在机器之中,整体性好,全部落纱时间为5分钟。
计算机控制,多电机分部驱动。
电机分别驱动牵伸系统、锭翼、筒管和升降系统,该机的最大锭数可达1800r/min。
(2)日本丰田FL200三电动机驱动锭翼、筒管、升降,有摆动机构,全变频控制,已实现粗细联。
外置式自动落纱,3.5分钟完成自动落纱,有断电自停保护,工艺转速1500r/min。
(3)意大利MARZOLI FT2DN四电动机全变频控制,有摆动机构,外置式自动落纱,4分钟完成自动落纱,每锭装有断纱检测装置,齿条升降,工艺转速1200r/min。
2、细纱机细纱机纺纱过程中把半制品粗纱或条子经牵伸、加拈、卷绕成细纱管纱的纺纱机器(见彩图熟条在粗纱机上牵伸加拈制成粗纱、粗纱经细纱机牵伸加拈制成细纱、条子在粗纱机上牵伸加拈制成粗纱、精梳机将纤维梳理制成精梳条子、针梳机将条子并合,针排牵伸改善条子结构、粗纱在环锭细纱机上进一步加拈纺成细纱)细纱机是纺纱的主要机器,细纱的产量、质量是纺纱工艺各道工序优劣的综合反映。