第一节 纺纱生产概述
由纺织纤维构成的细而柔软并具有一定力学性质的连续长条统称为纱线。它们可以由单根或多根连续长丝组成,或由许多根不连续的短纤维组成。纱线实际是纱与线的总称。
纺纱过程就是以各种纺织纤维为原料,通过纤维的集合、牵伸、加捻而纺成纱线,以供织造使用。因采用的纤维种类不同,其生产设备、生产流程也有所不同,从而分为棉纺、毛纺、麻纺和绢纺四大纺纱工程。各种纺纱工程可根据不同的纤维原料、工艺流程分成若干纺纱系统,如棉纺工程的粗(普)梳系统、精梳系统、废纺系统,毛纺工程的粗梳毛纺系统、精梳毛纺系统、半精梳毛纺系统,麻纺工程的苎麻纺纱系统、亚麻(湿)纺纱系统、黄麻纺纱系统,绢纺工程的绢丝纺系统、纺系统等。
一、纺纱基本原理及其作用过程
1.纺纱基本原理 各种纺纱工程和不同的纺纱系统,所选用的机械设备和工艺流程有很大差异,具有自己独立的特点,但其纺纱的基本原理(作用)是一致的,一般都需要经过开松、梳理、牵伸、加捻等基本过程,如图3-1所示。
纺纱厂使用的纤维原料多数以压紧包的形式运送到工厂,纤维原料是杂乱无章的块状集合体。纺纱加工中,需要先把压紧包中的纤维原料中间原有的局部横向联系(纤维间的交错、纠结)彻底解除(这个过程称为“松解”),并牢固建立首尾衔接的纵向联系(这个过程称为“集合”),纺成纱线。现代纺纱技术中,松解和集合都不能一次完成,需要经过开松、梳理、牵伸和加捻四个步骤或作用。
图3-1 纺纱的基本作用过程
2.纺纱作用过程 如图3-1所示的纺纱基本作用过程是能否成纱的决定性步骤,在纺纱加工中是不可缺少的,而实际的纺纱加工中,为了能获得较高质量的纱线,往往还需要有各种步骤或作用(除杂、混合、精梳、并合、卷绕等)的共同配合。
一个完整的成纱作用,可分为几个部分的综合作用,如图3-2所示。
图3-2 纺纱的完整作用过程
二、棉纺纺纱系统
棉织物服用性能良好,价格低廉,且棉纺工序比较简单,故在纺织工业中占首要地位。在实际生产中,棉纺厂的进厂原料是经过初加工的棉包,纺纱时应根据不同的原料和不同的成纱要求来确定纺纱系统。棉纺加工一般有粗梳(普梳)系统和精梳系统,各系统工艺流程如下。
1.纯棉纺纱
(1)粗梳系统。粗梳系统也称普梳系统,一般用于纺制中、低特纱,也可用于纯化纤纺纱,供织造普通织物用,其工艺流程为:
配棉与混棉→开清棉→梳棉→并条(头道)→并条(二道)→粗纱→细纱
(2)精梳系统。用于纺制高档产品,其工艺流程为:
配棉与混棉→开清棉→梳棉→精梳准备→精梳→并条(头道)→并条(二道)→粗纱→细纱
2.棉与棉型化纤混纺 以涤棉混纺纱为例,其工艺流程为:
三、毛纺纺纱系统
毛型纱线所用的原料是羊毛、羊绒和毛型化学纤维。根据产品要求及加工工艺的不同,毛纺可分为粗梳毛纺和精梳毛纺两大系统。粗纺毛纱和精纺毛纱在特性和加工工艺过程上都存在较大的差异。其纱线特性和加工工艺过程如下。
1.粗梳毛纺系统 粗纺毛纱线密度较高,一般在50tex以上(20公支以下),细毛呢多用62.5~111tex(9~16公支)的毛纱,粗毛呢多用125~333.3tex(3~8公支)的毛纱,毛毯一般用333.3tex(3公支)左右的毛纱。选用的原料差,毛纱内纤维排列较乱,表面有毛茸,捻度低,强力较差。织成的织物厚实,单位面积质量大,绝大部分不显纹路,表面覆盖一层茸毛,手感丰满,弹性好,保暖性强。粗梳毛纺的生产工艺流程为:
原毛→初步加工→和毛加油→梳毛→细纱
2.精梳毛纺系统 精梳毛纱对原料要求较高,多为同质毛,品质支数在60支以上,长度在60mm以上,且长度和细度的均匀度要好,光泽要好,一般不掺用回用原料。毛纱线密度通常为13.9~50tex(20~72公支),纱内纤维较平顺,伸直度好,成纱表面较光洁,强力也较高。织物一般较轻薄,密度大,纹路清晰,呢面光洁,手感滑、爽、挺、糯。为了保证织物强力,多使用合股毛线。精梳毛纺的生产工艺流程为:
原毛→初步加工→和毛加油→梳毛→1~3道交叉针梳→直型精梳→条筒针梳→复洗→末道针梳→混条→1~4道针板粗纱→针轮粗纱→细纱→络筒→并捻
四、麻纺纺纱系统
麻纤维种类较多,按照纤维原料、所用设备及工艺特征主要分为苎麻纺纱、亚麻纺纱和黄麻纺纱三种系统。这里着重介绍苎麻纺纱系统和亚麻纺纱系统。
1.苎麻纺纱 苎麻纺纱使用的原料为经过初步加工的苎麻精干麻,其纺纱工艺流程为:
精干麻→机械软麻→给湿加油→分磅→堆仓→开松→梳麻→精梳前准备→精梳→并条→粗纱→细纱→并捻→苎麻纱线
2.亚麻纺纱 亚麻纺纱使用的原料是亚麻打成麻。亚麻打成麻是亚麻韧皮层经初加工得到,以束纤维状态存在,其长度很长但较粗,中间还含有麻屑等杂质。打成麻还需经过带有针帘的栉梳机的梳理,将束纤维劈细,并使纤维伸直平行,同时清除麻屑、杂质和疵点,获得由束状平行长纤维构成的梳成麻(亚麻工艺纤维)和一部分短麻。由于梳成麻和短麻的长度与状态差异较大,必须采用不同的纺纱系统分别纺纱。加工梳成麻的叫长麻纺纱系统,加工短麻的叫短麻纺纱系统。其工艺流程为:
五、绢纺纺纱系统
绢纺使用的原料是不能缫丝的疵茧和废丝,经初步加工后得到的精干绵按一定的长度切断,再纺成绢丝。绢丝仍具有优雅的光泽、良好的吸湿性能,是高级的纺织原料。其纺纱工艺过程可分为制绵、前纺和后纺三部分。
1.制绵 其工艺流程为:
精干绵→配绵给湿→开绵→切绵→圆梳梳绵(2~3道)→精梳绵
2.前纺 其工艺流程为:
精梳绵→配绵→延展(2道)→制条→并条(2~3道)→延展→粗纱
3.后纺 其工艺流程为:
粗纱→细纱→并捻→整丝→烧毛→成品绢丝