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纺织概论第二章纺织纤维概述第一节纺织纤维及其分类一、什么是纺织纤维？细度很细，直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的细长物质称为纤维。可以用来制造纺织品的纤维称为纺织纤维。纺织纤维有以下特性：一定的长度和细度一定的机械性能一定的吸湿性、导电性和热学性质化学稳定性和良好的染色性能二、纺织纤维的分类纺织纤维的种类很多，习惯上按它的来源分为天然纤维和化学纤维两大类。天然纤维指自然界原有的，或从经人工培植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。根据它的生物属性又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。化学纤维是用天然的或合成的高聚物为原料，主要经过化学方法加工制造出来的纺织纤维。按原料、加工方法和组成成分的不同，又分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维四类。三、棉纺常用的量和单位（一）回潮率和含水率表示纤维含有水分的多少回潮率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。回潮率=含水重量/试样干重×100%含水率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。含水率=含水重量/试样湿重×100%公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。（二）线密度衡量纱线（纤维）粗细程度的名称特数是指在公定回潮率下1000m长度的重量克数称特克斯（tex),简称特,纤维用分特（dtex)。Tt=纤维或纱线的公定重量/纤维和纱线的长度×1000旦数是指9000m长纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数单位是旦尼尔，简称旦。Nd=纤维或纱线的公定重量/纤维和纱线的长度×9000英制支数是指在公定回潮率时，每磅纱线长度的亨克数（1亨克=840码），单位英支。Ne=纱线的长度亨克数/纱线的公定重量磅数第二节原棉一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质（一）按棉花的品种分1、陆地棉又称为细绒棉，因最早在美洲大陆种植而得名，其纤维细度的长度中等，手扯长度为23--33mm，细度为1.43—2.22dtex左右，一般可纺粗于10tex的棉纱。2、海岛棉又称长绒棉，原产美洲西印度群岛，后传入北美洲东南沿海岛屿种植，故名。长绒棉纤维细长，手扯长度在33mm以上，一般为33--45mm，细度细于1.43dtex，一般为1.11—1.43dtex左右。它品质优良，是高档棉纺产品的原料。3、亚洲棉又称粗绒棉，原产于印度，在中国种植已有二千多年，故又称中棉。由于纤维粗短，只能适应个别纺织品种的需要，近年大部为陆地棉所取代。4、非洲棉又称草棉，原产于非洲，品质与亚洲棉接近，因纤维粗短，已逐渐淘汰。（二）按棉花的初加工分将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程，称为轧棉又称轧花。籽棉经轧花后得到的棉制品称为皮棉。根据籽棉加工采用的轧棉机不同，得到的皮棉有锯齿棉和皮辊棉两种。皮辊轧花机加工的皮棉称为皮辊棉。用锯齿式轧花机加工的皮棉称为锯齿棉。锯齿轧棉一般附有排杂、排僵设备，皮棉含杂低，锯齿对棉纤维作用剧烈，纤维损伤较皮辊棉严重。由于锯齿轧棉产量高，一般纺纱用棉大多用锯齿棉。皮辊轧棉一般无除杂措施，皮棉含杂高，由于轧棉时对纤维和棉籽作用缓和，适宜加工长绒棉。（三）按原棉的色泽分1、白棉正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽呈洁白、乳白或淡黄色，都称为白棉。棉纺厂使用的原棉，绝大部分为白棉。2、黄棉棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤后枯死，铃壳上的色素染到纤维上，使原棉颜色发黄。黄棉一般都属低级棉，棉纺厂仅有少量使用。3、灰棉棉花在多雨地区生长时，棉纤维在生长发育过程中或吐絮后，由于雨量多，日照少，温度低，使纤维成熟受到影响，原棉颜色呈现灰白，这种原棉称为灰棉。灰棉强力低、质量差，棉纺厂很少使用。4、天然彩色棉天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方法，在棉花的植株上置入产生某种颜色的基因，让这种基因使棉株具有活性，从而使棉桃内的纤维变成相应的颜色而取得。二、棉纤维的生长发育与形态特征（一）棉纤维的形成棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸长加厚而成。一个细胞就长成一根纤维，它的一端生于棉籽表面，中段较粗，带中腔结构,另一端稍尖呈封闭状。棉籽上长满了纤维，这就称为籽棉。（二）棉纤维的纵横面特征棉纤维纵向具有天然转曲，它的纵面呈不规则的且沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物，转曲少。过成熟棉纤维呈棒状，转曲也少。成熟的棉纤维横截面呈腰子形或耳形，不成熟的棉纤维横截面呈U字形。三、我国的主要棉区和品质评定（一）我国的主要棉区我国棉区分布很广，一般可划分为黄河流域、长江流域、西北内陆、辽河流域和华南等五大棉区。(二)原棉质量要求颜色级颜色级划分：依据棉花黄色深度将棉花划分为白棉、淡点污棉、淡黄染棉、黄染棉4种类型。依据棉花敏感程度将白棉分为5个级别，淡点污棉分为3个级别，,淡黄染棉分为3个级别，黄染棉分为2个级别，共13个级。白棉3级为标准级。颜色级用两位数表示，第一位是级别，第二位是类型（三）手扯长度检验手扯长度是用手扯尺量的方法所测得的原棉中根数最多的纤维长度。国家标准规定，手扯长度以1mm为间距，分为七档，手扯尺量法是取有代表性棉样10g左右，双手平分，抽取纤维束，靠手反复整理成没有疵点和游离纤维的、一端齐或两头齐的平直棉束，放在黑绒板上，观察棉束两头对黑绒板的覆盖情况，尺量两头不露黑绒板位置线间的距离即得手扯长度。（四）原棉质量标识棉花质量标识按棉花主题颜色级、长度级、主体马克隆值级顺序标示。棉花质量标识的标示方法及代号：颜色级代号：按照颜色级代号标示；长度级代号：25毫米至32毫米，用“25”......“32”标示；马克隆值级代号：A、B、C级分别用A、B、C标示；例如：白棉三级，长度28毫米，主体马克隆值级B级，质量标示为：3128B。四、棉纤维性能与成纱质量的关系（一）长度1、棉纤维长度的分布任何一批原棉，从中随机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度都是不相等的、长短不齐的。它可以用棉纤维的自然长度排列图和长度-重量分布曲线直观地表达出来。如果将一束试样从长到短逐根排列，并使各根纤维的一端在一条直线上，就可得到棉纤维的自然长度排列图。2、棉纤维长度的指标棉纤维长度指标一般包括主体长度、品质长度、短绒率。主体长度(Lm):主体长度是重量百分率最大组的纤维长度，由图可见，主体长度Lm值对应于曲线的峰值，它可作为校正手扯长度的标准长度。棉的手扯长度≈主体长度。品质长度(Lp右半部平均长度)：品质长度是指长度大于主体长度的各组纤维按重量加权的平均长度，也称为主体以上的平均长度或右半部平均长度。是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数短绒率(p)：表示长度整齐度的指标，一般以长度不超过16mm的纤维重量占全部纤维重量的百分率计算。要求短绒率以不超过15％为宜。3、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系纤维长度越长，成纱强度越大，纺出纱的极限细度越细，成纱表面光滑，毛羽较少。短绒率大时，成纱条干变差，强度下降。（二）细度细度除与棉花品种和生长条件有关外，与成熟度也有密切的关系。过成熟的纤维较粗，未成熟的纤维较细。中段称重法气流仪法检验。1、棉纤维马克隆值的概念马克隆值（Micronaire）是一定量棉纤维在规定条件下透气性的量度，以马克隆刻度表示。马克隆值的大小既反映纤维成熟度的高低，也反映纤维细度的粗细。棉纤维的马克隆值是纤维细度和成熟度的综合反映，成熟度不同，不仅会引起纤维性能的变化，而且对成纱工艺、质量及织物质量也会产生很大的影响，棉纤维的马克隆值可作为评价棉纤维内在品质的一个综合指标，直接影响纤维的色泽、强力、细度、天然性、弹性、吸湿、染色等；生长期过长、过成熟的皮棉纤维较粗，不适合于纺制中高档棉纱，马克隆值在4.1~4.3范围的皮棉，生长期较短，欠成熟，相对衣分率较低，但纤维细度细，纤维单较高，成纱截面纤维根数多，强力高，可以纺制中高档棉纱。马克隆值分为A、B、C三级，B级为标准级。A级取值范围为3.7—4.2，品质最好；B级取值范围为3.5—3.6和4.3－4.9；C级取值范围为3.4及以下和5.0及以上，品质最差。2、纤维细度与成纱质量、纺纱工艺的关系纤维越细，成纱强度越高,成纱条干越均匀,细而均匀的纤维可纺较细的纱。纤维过细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。（三）成熟度1、棉纤维成熟度的概念棉纤维的成熟度是指纤维胞壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度。棉纤维成熟度不同，纤维形态就不同。成熟度高，则中腔小、胞壁厚，腔宽与壁厚的比值小2、棉纤维成熟度的指标成熟度系数是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小所定出的相应数值。3、成熟度与成纱质量、纺纱工艺的关系正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹性好、有丝光，并有较多的天然转曲，可产生较大的抱合力，成纱强度高。如果成熟度过高或过低，由于纤维偏粗或偏细，反而成纱强度不高。未成熟纤维在纺纱加工时易损伤或扭成棉结（四）回潮率1、回潮率与含水率回潮率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。含水率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。标准回潮率公定回潮率实际回潮率2、回潮率与成纱质量、纺纱工艺的关系回潮率太大，不易开松除杂，纤维易相互扭结使成纱外观疵点增多。回潮率太低，会产生静电现象。棉纤维加工中易于断裂，断头率增加。（五）强力与比强度强力：它是指纤维能承受的最大拉伸外力，或单根纤维受外力拉伸到断裂时所需要的力，单位为牛顿(N)。比强度(相对强度)：它是指每特(或每旦)纤维能承受的最大拉力，单位为N/tex，常用cN/dtex（或cN/d）。细绒棉单纤维强力约为3.0--4.5cN，长绒棉单纤维强力约为4--5cN。一般粗纤维强力高，细纤维强力低。纤维强度高，成纱强度高。反之，纤维强度低，成纱强度低。（六）杂质和疵点1、原棉杂质和疵点的种类如棉籽、籽棉、破籽、尘砂、碎叶和不孕籽、棉结和索丝、带纤维籽屑和软籽表皮、僵片、黄根2、原棉含杂和疵点与纺纱工艺和成纱质量的关系。含杂和疵点高，用棉量高，开清棉和梳棉负担重，杂质难以完全排除，使成纱的棉结杂质增多、条干均匀度恶化，断头增加。纺纱系统和工艺流程棉型纺纱系统工艺流程：纯棉普梳棉纱生产工艺流程纯棉精梳纱生产工艺流程第三章原棉的选配第一节配棉根据纺纱实际要求，合理选择多种原棉搭配使用，充分发挥不同原棉的特点，达到提高产品质量、稳定生产、降低成本的作用。这种搭配使用原棉的技术工作称为配棉。一、配棉的目的合理使用原棉，满足纱线产品的实际要求保持生产和成纱质量的相对稳定节约用棉，降低原棉成本二、配棉依据三、配棉方法——分类排队（一）分类分类就是根据原棉的性质和各种成纱的不同要求，把适纺某类纱的原棉划为一类。（二）排队排队就是在分类的基础上将同一类原棉分成几个队，把地区、性质相近的原棉排在一个队内，当一批原棉用完时，将同一队内另一批原棉接替上去。队数与混用百分率一般选用5-8队，每队原棉最大混用百分率控制在25%以内。第二节混棉方法一、混棉目的二、混料方法棉包混和将配棉表所规定的各种成分的棉包按排包图置于抓棉机的平台上，经抓棉机打手抓取的混和方法称棉包混和适用于纯棉纺纱、纯化纤纺纱、化纤混纺纱。条子混和将不同种类的纤维分别经过开清棉、梳棉、精梳（化纤不需经过）工序加工成条子后，在并条机上进行混和的方法称为条子混和。适用于棉与化纤混纺。称重混和将几种纤维成分按混和比例称重后混和的方法称为称重混和，适用于混纺比要求较高的化纤混纺。两步法混和维／棉混纺、丙／棉混纺时，为使混比准确，采用条子混和，但纯维、纯丙的可纺性差，所以，可先用少量的棉与维（丙）混，生产出维／棉（丙／棉）混纺条，再与纯棉条进行充分比例的条子混和，即为两步法混和。此法兼顾了混比准确和提高可纺性，但生产管理麻烦。第四章开清棉第一节概述一、开清棉工序的任务（一）开松将棉包中压紧的块状纤维松解成0.3～0.5g重的小棉束。（二）除杂在开松的同时，去除原棉中50%～60%的杂质，尤其是棉籽、籽棉、不孕籽、砂土等大杂。（三）混和将各种原料按配棉比例充分混和，原棉开松好，混和也愈均匀。（四）均匀成卷制