针织学(第2版)

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龙海如 著,龙海如 译
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出版社: 中国纺织出版社
ISBN:9787518007974
版次:1
商品编码:11526880
包装:平装
开本:16开
出版时间:2014-07-01
用纸:胶版纸
页数:336

具体描述

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内容提要本书主要介绍了针织与针织物的基本概念,针织机的基本构造与工作原理,常用纬编与经编针织物组织的结构特点、性能、用途和编织工艺,成形针织产品的编织原理,以及纬编和经编的织物与工艺计算等内容。本书为高等院校纺织工程专业的主干课程教材,同时也可供其他专业师生、针织工程技术和科研人员以及纺织品贸易从业人员参考。

内容简介

本书主要介绍了针织与针织物的基本概念,针织机的基本构造与工作原理,常用纬编与经编针织物组织的结构特点、性能、用途和编织工艺,成形针织产品的编织原理,以及纬编和经编的织物与工艺计算等内容。
本书为高等院校纺织工程专业的主干课程教材,同时也可供其他专业师生、针织工程技术和科研人员以及纺织品贸易从业人员参考。

作者简介

龙海如,博士,教授,博导。中国纺织工程学会针织专业委员会委员与纬编分会副会长,《纺织导报》专家委员会委员,上海市投资咨询公司专家人才库专家,奥地利因斯布鲁克大学访问学者。

内页插图

目录

目录
目录绪论一、针织的基本概念二、针织发展简史三、针织特点与产品种类
第一篇纬编
第一章纬编概述第一节纬编与纬编针织物一、纬编与纬编针织物的一般概念二、纬编针织物的形成三、针织物的主要参数与性能指标第二节纬编针织物分类与表示方法一、针织物组织二、纬编针织物结构的表示方法第三节纬编针织机一、针织机的分类与一般结构二、机号三、常用纬编针织机种类第四节针织用纱与织前准备一、针织用纱的基本要求二、针织生产工艺流程三、针织前准备
第二章纬编基本与变化组织及圆机编织工艺第一节平针与变化平针组织及编织工艺一、平针组织的结构二、平针组织的结构参数与尺寸稳定性三、平针组织的特性与用途四、单面舌针圆纬机的编织工艺五、单面复合针圆纬机的编织工艺六、变化平针组织与编织工艺第二节罗纹组织与编织工艺一、罗纹组织的结构二、罗纹组织的结构参数及其相互关系三、罗纹组织的特性与用途四、罗纹机的编织工艺第三节双罗纹组织与编织工艺一、双罗纹组织的结构二、双罗纹组织的特性与用途三、双罗纹机的编织工艺第四节双反面组织与编织工艺一、双反面组织的结构二、双反面组织的特性与用途三、双反面机的编织工艺
第三章纬编花色组织与圆机编织工艺第一节提花组织与编织工艺一、提花组织的结构与分类二、提花组织的特性与用途三、提花组织的编织工艺第二节集圈组织与编织工艺一、集圈组织的结构与分类二、集圈组织的特性与用途三、集圈组织的编织工艺第三节添纱组织与编织工艺一、添纱组织的结构与分类二、添纱组织的特性与用途三、添纱组织的编织工艺第四节衬垫组织与编织工艺一、衬垫组织的结构与分类二、衬垫组织的特性与用途三、衬垫组织的编织工艺第五节衬纬组织与编织工艺一、衬纬组织的结构二、衬纬组织的特性与用途三、衬纬组织的编织工艺第六节毛圈组织与编织工艺一、毛圈组织的结构与分类二、毛圈组织的特性与用途三、毛圈组织的编织工艺第七节调线组织与编织工艺一、调线组织的结构二、调线组织的特性与用途三、调线组织的编织工艺第八节绕经组织与编织工艺一、绕经组织的结构二、绕经组织的特性与用途三、绕经组织的编织工艺第九节长毛绒组织与编织工艺一、长毛绒组织的结构与分类二、长毛绒组织的特性与用途三、长毛绒组织的编织工艺第十节移圈组织与编织工艺一、移圈组织的结构与分类二、移圈组织的特性与用途三、移圈组织的编织工艺第十一节复合组织与编织工艺一、单面复合组织二、双面复合组织
第四章圆纬机的选针与选沉降片原理及应用第一节织针与沉降片选择装置的分类第二节分针三角选针原理第三节多针道变换三角选针原理与应用一、选针原理二、花型的大小三、应用实例第四节提花轮选针与选片原理及应用一、选针与选片原理二、矩形花纹的形成与设计三、应用实例第五节拨片式选针原理与应用一、选针原理二、花型的大小三、应用实例第六节电子选针与选片原理一、多级式电子选针原理二、单级式电子选针原理三、电子选沉降片原理四、电子选针盘针原理五、电子选针(选片)圆纬机的特点第七节双面提花圆机的上针成圈系统与工艺设计一、上针成圈系统二、工艺设计
第五章圆机成形产品与编织工艺第一节纬编针织成形方法简介一、减少或增加参加编织的针数二、不同织物组织的组合三、改变织物的线圈长度第二节袜品概述一、袜品的分类二、袜品的结构第三节单面圆袜与成形编织工艺一、双向针三角座二、袜口的结构与编织三、袜跟和袜头的结构与编织四、袜筒的编织第四节双面圆袜与成形编织工艺一、电脑双针筒袜机的编织机构二、罗纹抽条袜的编织工艺第五节无缝内衣与编织工艺一、无缝内衣的结构与编织原理二、无缝内衣针织圆机的结构与工作原理三、无缝内衣设计与编织
第六章横机编织原理与产品织造及成形工艺第一节普通横机的编织原理一、编织机构工作原理二、送纱与针床横移三、成圈过程特点第二节电脑横机的编织原理一、电脑横机的一般概念二、单级电子选针编织机构的工作原理三、多级电子选针编织机构的工作原理四、配合编织的其他技术第三节横机特色织物与编织工艺一、纬编基本组织在横机上的编织二、具有横机特点花色织物与编织工艺第四节横机成形产品与编织工艺一、衣坯的起口二、翻针三、成形方式四、平面衣片成形编织五、立体成形编织工艺六、整体服装编织工艺
第七章送纱第一节送纱的工艺要求与分类一、送纱的工艺要求二、送纱方式分类第二节筒子的放置与纱线的行程一、筒子的放置二、纱线的行程第三节消极式送纱装置一、简单消极式送纱装置二、储存消极式送纱装置三、张力控制送纱装置第四节积极式送纱装置一、储存积极式送纱装置二、弹性纱送纱装置三、无级变速装置
第八章纬编机的其他机构与装置第一节牵拉卷取机构一、牵拉与卷取的工艺要求及其分类二、牵拉对织物的影响三、牵拉卷取机构及其工作原理分析第二节传动机构一、横机的传动机构二、圆纬机的传动机构第三节辅助装置一、检测自停装置二、加油与除尘装置
第九章纬编织物与工艺参数计算第一节线圈长度一、根据纱线线密度等参数计算线圈长度二、根据织物单位面积重量等参数计算线圈长度三、根据生产实践积累估算线圈长度第二节织物密度一、棉纱平针组织二、棉纱1+1罗纹组织三、棉纱双罗纹组织四、衬垫组织第三节织物单位面积重量第四节机号一、机号与织物密度的关系二、用类比系数法估算机号第五节坯布幅宽一、幅宽与针筒针数和横密的关系二、幅宽与针筒直径、机号和横密的关系第六节针织机产量一、理论产量二、实际产量
第二篇经编
第十章经编概述第一节经编针织物及形成一、经编针织物的结构二、经编针织物的形成三、经编生产工艺流程第二节经编针织物分类与表示方法一、经编针织物的分类二、经编针织物结构的表示方法第三节经编针织机一、特利柯脱型经编机二、拉舍尔型经编机三、经编机的梳栉编号
第十一章整经第一节整经工艺的要求与整经方法一、整经的目的与要求二、整经的方法第二节整经机的基本构造与工作原理一、分段整经机二、花色纱线整经机三、弹性纱线整经机
第十二章经编机的成圈机件与成圈过程第一节槽针经编机的成圈机件与成圈过程一、成圈机件及其配置二、成圈过程三、成圈机件的运动配合四、复合材料成圈机件第二节舌针经编机的成圈机件与成圈过程一、成圈机件及其配置二、成圈过程三、成圈机件的运动配合第三节钩针经编机的成圈机件与成圈过程一、成圈机件及其配置二、成圈过程三、成圈机件的运动配合
第十三章导纱梳栉的横移第一节梳栉横移的工艺要求第二节机械式梳栉横移机构工作原理一、链块式梳栉横移机构二、花盘凸轮式横移机构第三节电子式梳栉横移机构工作原理一、电磁控制式梳栉横移机构二、伺服电动机控制式梳栉横移机构
第十四章经编送经第一节送经的工艺要求一、送经的基本要求二、经纱张力变化分析第二节机械式送经机构工作原理一、消极式送经机构二、积极式送经机构第三节电子式送经机构工作原理一、定速电子送经机构二、多速电子送经机构
第十五章经编机的其他机构与装置第一节牵拉卷取机构一、牵拉机构二、卷取机构第二节传动机构一、经编机主轴的传动二、成圈机件的传动第三节辅助装置一、断纱自停装置二、坯布织疵检测装置三、经纱长度及织物长度检测装置四、经编机控制系统
第十六章经编基本组织与变化组织第一节经编基本组织一、编链组织二、经平组织三、经缎组织四、重经组织五、罗纹经平组织第二节经编变化组织一、变化经平组织二、变化经缎组织三、双罗纹经平组织
第十七章经编花色组织与编织工艺第一节少梳栉经编组织与编织工艺一、满穿双梳栉经编组织的结构与特性二、部分穿经双梳栉经编组织的结构与特性及用途三、少梳栉经编织物编织工艺实例第二节缺垫经编组织与编织工艺一、缺垫经编组织的结构与特性二、缺垫经编组织的编织工艺第三节衬纬经编组织与编织工艺一、部分衬纬经编组织二、全幅衬纬经编组织第四节缺压经编组织与编织工艺一、缺压集圈经编组织二、缺压提花经编组织第五节压纱经编组织与编织工艺一、压纱经编组织的结构与特性二、压纱经编组织的编织工艺第六节经编毛圈组织与编织工艺一、经编毛圈组织的基本编织方法二、毛圈沉降片法编织原理三、经编毛巾组织编织原理四、双针床毛圈组织编织原理第七节贾卡经编组织与编织工艺一、贾卡经编组织的结构特点与用途二、贾卡装置的结构与工作原理三、贾卡经编织物种类与提花原理四、贾卡经编织物的设计与编织第八节多梳栉经编组织与编织工艺一、多梳栉拉舍尔经编机的结构特点和工作原理二、多梳栉经编组织的基本工艺设计三、花边织物设计举例第九节双针床经编组织与编织工艺一、双针床经编机的成圈过程二、双针床经编组织表示方法及基本组织第十节轴向经编组织与编织工艺一、轴向经编组织的结构二、双轴向、多轴向经编组织的编织工艺三、双轴向、多轴向经编组织的性能与应用
第十八章经编织物与工艺参数计算第一节经编织物与工艺参数的确定与计算一、经编织物与工艺计算的内容二、线圈长度和送经量三、送经比四、织物密度五、穿经率六、弹性纱线牵伸后线密度七、织物单位面积重量八、用纱比九、经编机产量第二节整经工艺参数计算一、整经根数二、整经长度三、盘头上的纱线重量和长度四、整经机产量

精彩书摘

第一章纬编概述
本章知识点1.线圈与纬编针织物的基本概念。2.织针的类型与成圈过程。3.针织物的主要参数与性能指标。4.纬编针织物的组织及其分类。纬编针织物结构和编织工艺的图形表示方法以及适用范围。5.针织机的一般结构、分类和机号。圆纬机、横机和圆袜机的基本特征与构造以及主要技术规格参数。6.针织用纱的基本要求和针织生产工艺流程。络纱(丝)的目的,常用的纱筒卷装形式。第一节纬编与纬编针织物一、纬编与纬编针织物的一般概念纬编作为针织技术的两大类之一,是指一根或若干根纱线从纱筒上引出,沿着纬向顺序地垫放在纬编针织机各相应的织针上形成线圈,并在纵向相互串套形成纬编针织物(weftknittedfabric)。图1-1线圈几何形态图线圈(loop)是组成针织物的基本结构单元,几何形态呈三维弯曲的空间曲线,如图1-1所示。在图1-2所示的纬编线圈结构图中,线圈由圈干1—2—3—4—5和沉降弧(sinkerloop)5—6—7组成,圈干包括直线部段的圈柱(leg)1—2与4—5和针编弧(needleloop)2—3—4。线圈有正面与反面之分,凡线圈圈柱覆盖在前一线圈圈弧之上的一面,称为正面线圈,如图1-3(1)所示;而圈弧覆盖在圈柱之上的一面,称为反面线圈,如图1-3(2)所示。图1-2纬编线圈结构图图1-3正面线圈与反面线圈在针织物中,线圈沿织物横向组成的一行称为线圈横列(course),沿纵向相互串套而成的一列称为线圈纵行(wale)。纬编针织物的特征是:每一根纱线上的线圈一般沿横向配置,一个线圈横列由一根或几根纱线的线圈组成。在线圈横列方向上,两个相邻线圈对应点之间的距离称圈距,用A表示。在线圈纵行方向上,两个相邻线圈对应点之间距离称圈高,用B表示。根据编织时针织机采用的针床数量,纬编针织物可分为单面和双面两类。单面针织物采用一个针床编织而成,特点是织物的一面全部为正面线圈,而另一面全部为反面线圈,织物两面具有显著不同的外观。双面针织物采用两个针床编织而成,其特征为针织物的任何一面都显示有正面线圈。一般说来,纬编针织物的延伸性和弹性较好,多数用作服用面料,还可直接加工成半成形和全成形的服用与产业用产品。二、纬编针织物的形成(一)织针纬编针织物的形成,需要借助针织机中的织针(needle)和其他相关机件来完成。织针在成圈过程起着重要的作用。常用的织针分为舌针(latchneedle)、复合针(compoundneedle,又称槽针)和钩针(beardedneedle,又称弹簧针—springneedle)三种。1.舌针纬编针织机的舌针如图1-4(1)所示。它采用钢带或钢丝制成,包括针杆1、针钩2、针舌3、针舌销4和针踵5几部分。针钩用以握住纱线,使之弯曲成圈。针舌可绕针舌销回转,用以开闭针口。针踵在成圈过程中受到其他机件的作用,使织针在针床的针槽内往复运动。舌针各部分的尺寸和形状,随针织机的类型的不同而有差别。由于舌针在成圈中是依靠线圈的移动,使针舌回转来开闭针口,因此成圈机构较为简单。目前,舌针用于绝大多数纬编机和少数经编机。图1-4舌针、复合针和钩针2.复合针复合针的构型如图1-4(2)所示,由针身1和针芯2两部组成。针身带有针钩,且在针杆侧面铣有针槽。针芯在槽内作相对移动以开闭针口。采用复合针,在成圈过程中可以减小针的运动动程,有利于提高针织机的速度,增加针织机的成圈系统数;而且针口的开闭不是由于旧线圈的作用,因而形成的线圈结构较均匀。目前,复合针广泛应用于经编机。3.钩针图1-4(3)显示了钩针的结构。它采用圆形或扁形截面的钢丝制成,端头磨尖后弯成钩状,每根针为一个整体。其中1为针杆,在这一部段上垫纱。5为针踵,使针固定在针床上。2为针头,3为针钩,用于握住新纱线,使其穿过旧线圈。在针尖6的下方针杆上有一凹槽4,称为针槽,供针尖没入用。针尖与凹槽之间的间隙称为针口,它是纱线进入针钩的通道。针钩可借助压板使针尖压入针槽内,以封闭针口。当压板移开后,针钩依靠自身的弹性恢复针口开启,因此钩针又称弹簧针。由于在采用钩针的针织机上,成圈机构比较复杂,生产效率较低;同时在闭口过程中,针钩受到的反复载荷作用易引起疲劳,影响钩针的使用寿命;所以目前钩针只用于少数机型较早的针织机,已趋于淘汰。(二)成圈过程1.舌针的成圈过程舌针的成圈过程(knittingcycle)如图1-5所示,一般可分为以下八个阶段。图1-5舌针的成圈过程(1)退圈(clearing)。舌针从低位置上升至最高点,旧线圈从针钩内移至针杆上,如图1-5中针1~5。(2)垫纱(yarnfeeding)。舌针下降,从导纱器引出的新纱线a垫入针钩下,如图1-5中针6~7。(3)闭口(latchclosing)。随着舌针的下降,针舌在旧线圈的作用下向上翻转关闭针口,如图1-5中针8~9。这样旧线圈和即将形成的新线圈就分隔在针舌两侧,为新纱线穿过旧线圈作准备。(4)套圈(landing,casting-on)。舌针继续下降,旧线圈沿着针舌上移套在针舌外,如图1-5中针9。(5)弯纱(sinking)。舌针的下降使针钩接触新纱线开始逐渐弯纱,并一直延续到线圈最终形成,如图1-5中针9~10。(6)脱圈(knocking-over)。舌针进一步下降使旧线圈从针头上脱下,套到正在进行弯纱的新线圈上,如图1-5中针10。(7)成圈(loopformation)。舌针下降到最低位置形成一定大小的新线圈,如图1-5中针10。(8)牵拉(taking-down)。借助牵拉机构产生的牵拉力,将脱下的旧线圈和刚形成的新线圈拉向舌针背后,脱离编织区,防止舌针再次上升时旧线圈回套到针头上,为下一次成圈做准备。就针织成圈方法而言,按照上述顺序进行成圈的过程称之为编结法成圈。2.钩针的成圈过程钩针的成圈过程如图1-6所示,也可分为以下八个阶段。图1-6钩针的成圈过程(1)退圈。借助专用的机件,将旧线圈从针钩中向下移到针杆的一定部位上,使旧线圈b同针槽c之间具有足够的距离,以供垫放纱线用,如图1-6中针1。(2)垫纱。通过导纱器和针的相对运动,将新纱线a垫放到旧线圈b与针槽c之间的针杆上,如图1-6中针1~2。(3)弯纱。利用弯纱沉降片,把垫放到针杆上的纱线弯曲成一定大小的未封闭线圈d,并将其带入针钩内,如图1-6中针2~5。(4)闭口。利用压板将针尖压入针槽,使针口封闭,以便旧线圈套上针钩,如图1-6中针6。(5)套圈。在针口封闭的情况下,由套圈沉降片将旧线圈上抬,迅速套到针钩上。而后针钩释压,针口即恢复开启状态,如图1-6中针6~7。(6)脱圈。受脱圈沉降片上抬的旧线圈从针头上脱落到未封闭的新线圈上,如图1-6中针10~11。(7)成圈。脱圈沉降片继续将旧线圈上抬,使旧线圈的针编弧与新线圈的沉降弧相接触,以形成一定大小的新线圈,如图1-6中针12所示。(8)牵拉。借助牵拉机构产生的牵拉力,使新形成的线圈离开成圈区域,拉向针背,以免在下一成圈循环进行退圈时,发生旧线圈重套到针上的现象。按照上述顺序进行成圈的过程称为针织法成圈。通过比较可以看出,编结法和针织法成圈过程都可分为八个相同的阶段,但弯纱的先后有所不同。编结法成圈,弯纱是在套圈之后并伴随着脱圈而继续进行;而针织法成圈,弯纱是在垫纱之后进行。复合针成圈过程所包含的阶段以及顺序,都与舌针相同。有关内容将在后续章节介绍。三、针织物的主要参数与性能指标(一)线圈长度线圈长度是指组成一只线圈的纱线长度,一般以毫米(mm)作为单位。线圈长度可根据线圈在平面上的投影近似地进行计算而得;或用拆散的方法测得组成一只线圈的实际纱线长度;也可以在编织时用仪器直接测量喂入每只针上的纱线长度。线圈长度不仅决定针织物的密度,而且对针织物的脱散性、延伸性、耐磨性、弹性、强力、抗起毛起球性、缩率和勾丝性等也有重大影响,故为针织物的一项重要指标。在生产中若条件许可,在针织机上应采用积极式送纱装置以固定速度进行喂纱,来控制针织物的线圈长度,使其保持恒定,以稳定针织物的质量。(二)密度密度用来表示在纱线细度一定的条件下,针织物的稀密程度。密度有横密、纵密和总密度之分。纬编针织物的横密是沿线圈横列方向,以单位长度(一般是5cm)内的线圈纵行数来表示。纵密为沿线圈纵行方向,以单位长度(一般是5cm)内的线圈横列数来表示。总密度是横密与纵密的乘积,等于25cm2内的线圈数。横密、纵密和总密度可以按照下式计算:PA=50A(1-1)PB=50B(1-2)P=PA×PB(1-3)
式中:PA——针织物横密,纵行/5cm;PB——针织物纵密,横列/5cm;A——圈距,mm;B——圈高,mm;P——总密度,线圈/25cm2。需要注意的是,两种或几种针织物所用纱线细度不同,仅根据实测密度大小并不能准确反映织物的实际稀密程度(即空隙率多少);只有在纱线细度相同的情况下,密度较大的织物显现较稠密,而密度较小的织物则较稀松。针织物的横密与纵密的比值,称为密度对比系数C。它表示线圈在稳定状态下,纵向与横向尺寸的关系,可用下式计算:C=PAPB=BA(1-4)密度对比系数反映了线圈的形态,C值越大,线圈形态越是瘦高;C值越小,则线圈形态越是宽矮。由于针织物在加工过程中容易受到拉伸而产生变形,因此针织物尺寸(即密度)不是固定不变的,这样就将影响实测密度的正确性。因而在测量针织物密度前,应该将试样进行松弛,使之达到平衡状态(即针织物的尺寸基本上不再发生变化),这样测得的密度才具有实际可比性。(三)未充满系数和紧度系数未充满系数为线圈长度与纱线直径的比值,即:δ=ld(1-5)
式中:δ——未充满系数;l——线圈长度,mm;d——纱线直径,mm,可通过理论计算或实测求得。未充满系数反映了织物中未被纱线充满的空间多少,可用来比较针织物的实际稀密程度。线圈长度愈长,纱线愈细,则未充满系数值愈大,织物中未被纱线充满的空间愈多,织物愈是稀松,反之则反。另一种表示和比较针织物的实际稀密程度的参数为紧度系数。紧度系数定义如下:TF=Ttl(1-6)
式中:TF——紧度系数;Tt——纱线线密度,tex;l——线圈长度,mm。由上式可见,纱线越粗(Tt越大),线圈长度越短,紧度系数越大,织物愈是紧密。也即针织物的实际稀密程度与紧度系数的关系正好与未充满系数相反。(四)单位面积重量针织物单位面积重量又称织物面密度,用1m2干燥针织物的重量(g)来表示。当已知了针织物的线圈长度l(mm)、纱线线密度Tt(tex)、横密PA和纵密PB、纱线的回潮率W时,织物的单位面积重量Q(g/m2)可用下式求得:Q=0.0004lTtPAPB1+W(1-7)单位面积重量是考核针织物的质量和成本的一项指标,该值越大,针织物越密实厚重,但是耗用原料越多,织物成本将增加。(五)厚度针织物的厚度取决于组织结构、线圈长度和纱线细度等因素,一般可用纱线直径的倍数来表示。(六)脱散性指当针织物纱线断裂或线圈失去串套联系后,线圈与线圈的分离现象。当纱线断裂后,线圈沿纵行从断裂纱线处脱散下来,就会使针织物的强力与外观受到影响。针织物的脱散性是与它的组织结构、纱线摩擦系数与抗弯刚度、织物的未充满系数等因素有关。(七)卷边性指针织物在自由状态下布边发生包卷的现象。这是由线圈中弯曲线段所具有的内应力试图使线段伸直所引起的。卷边性与针织物的组织结构、纱线弹性、细度、捻度和线圈长度等因素有关。针织物的卷边会对裁剪和缝纫加工造成不利影响。(八)延伸度指针织物受到外力拉伸时的伸长程度和特性。延伸度可分为单向延伸度和双向延伸度两种,与针织物的组织结构、线圈长度、纱线细度和性质有关。(九)弹性指当引起针织物变形的外力去除后,针织物形状与尺寸回复的能力。它取决于针织物的组织结构与未充满系数,纱线的弹性和摩擦系数。(十)断裂强力和断裂伸长率在连续增加的负荷作用下,至断裂时针织物所能承受的最大负荷称断裂强力。断裂时的伸长与原始长度之比,称断裂伸长率,用百分率表示。(十一)缩率指针织物在加工或使用过程中长度和宽度的变化。可由下式求得:Y=H1-H2H1×100%(1-8)
式中:Y——针织物缩率;H1——针织物在加工或使用前的尺寸;H2——针织物在加工或使用后的尺寸。针织物的缩率可有正值和负值,如在横向收缩而纵向伸长,则横向缩率为正,纵向缩率为负。缩率又可分为织造下机缩率、染整缩率、水洗缩率以及在给定时间内弛缓回复过程的缩率等。(十二)勾丝与起毛起球针织物中的纤维或纱线被外界物体所勾出在表面形成丝环,这就是勾丝。当织物在穿着和洗涤过程中不断经受摩擦而使纤维端露出在表面,称为起毛。若这些纤维端在以后的穿着中不能及时脱落而相互纠缠在一起揉成许多球状小粒,称为起球。针织物的起毛起球与使用的原料性质、纱线与织物结构、染整加工以及成品的服用条件等有关。第二节纬编针织物分类与表示方法一、针织物组织针织物种类很多,一般专业书籍中通常用组织来命名、分类并表征其结构。纬编针织物组织定义为组成针织物的基本结构单元(线圈、集圈、浮线)以及附加纱线或纤维集合体的配置、排列、组合与联结的方式,决定了针织物的外观和性质。图1-7显示了某种纬编针织物单面组织。其中除了线圈外,还包含了集圈(又称集圈悬弧)1和浮线2,并且线圈、集圈和浮线这三种结构单元按照一定方式排列组合。0针织学第一章纬编概述0图1-8显示了另一种纬编针织物组织,称为衬纬组织,其中除了线圈外,还包含黑色的横向附加纱线,并且线圈与附加纱线按照一定方式配置。图1-7三种结构单元排列组合图1-8线圈和附加纱线纬编针织物的组织一般可以分为基本组织、变化组织和花色组织三类。(一)基本组织由线圈以最简单的方式组合而成,是针织物各种组织的基础。纬编基本组织包括平针组织、罗纹组织和双反面组织。(二)变化组织由两个或两个以上的基本组织复合而成的,即在一个基本组织的相邻线圈纵行之间,配置着另一个或者另几个基本组织,以改变原来组织的结构与性能。纬编变化组织有变化平针组织、双罗纹组织等。(三)花色组织采用以下几种方法,可以形成具有显著花色效应和不同性能的纬编花色组织。1.改变或者取消成圈过程中的某些阶段例如,正常的退圈阶段,旧线圈应该从针钩内移至针杆上,若将退圈阶段改变为退圈不足(旧线圈虽然从针钩内向针杆上移动,但是没有退到针杆上),其他阶段不变,这样就形成了集圈组织。属于这种方法的还有提花组织等。2.引入附加纱线或其他纺织原料图1-8所示的衬纬组织就是在罗纹组织的基础上,编入了附加的衬纬纱线形成的。属于这种方法的还有添纱组织、衬垫组织、毛圈组织、绕经组织、长毛绒组织、衬经衬纬组织等。3.对旧线圈和新纱线引入一些附加阶段例如,对旧线圈附加移圈阶段,就形成了纱罗组织(移圈组织)。属于这种方法的还有菠萝组织、波纹组织等。4.将两种或两种以上的组织复合若将两种或两种以上的组织(包括基本组织、变化组织、花色组织)进行复合,可以形成称为复合组织的花色组织。本书介绍的针织物组织表征了常用的针织物结构。有些组织也可以用织物来称谓,例如平针织物与平针组织实际是一回事。但是某些织物的涵盖面要比组织广,有些织物或面料很难用现有的某种组织来定义,特别是一些新的面料与产品。此外,生产行业内常根据针织物的用途和外观来命名,例如双罗纹组织,因为较多地用于生产棉毛衫裤,俗称棉毛布或棉毛织物。二、纬编针织物结构的表示方法为了简明清楚地显示纬编针织物的结构,便于织物设计与制订上机工艺,需要采用一些图形与符号来表示纬编针织物组织结构和编织工艺。目前常用的有线圈图、意匠图、编织图和三角配置图。(一)线圈图线圈在织物内的形态用图形表示称为线圈图或线圈结构图。可根据需要表示织物的正面或反面。如图1-2为平针组织反面的线圈图。从线圈图中,可清晰地看出针织物结构单元在织物内的连接与分布,有利于研究针织物的性质和编织方法。但这种方法仅适用于较为简单的织物组织,因为复杂的结构和大型花纹一方面绘制比较困难,另一方面也不容易表示清楚。(二)意匠图意匠图是把针织结构单元组合的规律,用人为规定的符号在小方格纸上表示的一种图形。每一方格行和列分别代表织物的一个横列和一个纵行。根据表示对象的不同,常用的有结构意匠图和花型意匠图。1.结构意匠图它是将针织物的线圈(knit)、集圈(tuck)、浮线(float)[即不编织(non-knit)]三种基本结构单元,用规定的符号在小方格纸上表示。一般用符号“”表示正面线圈,“□�s ”表示反面线圈,“□�r”表示集圈,“□”表示浮线(不编织)。图1-9(1)表示某一单面织物的线圈图,图1-9(2)是与线圈图相对应的结构意匠图。尽管结构意匠图可以用来表示单面和双面的针织物结构,但通常用于表示由成圈,集圈和浮线组合的单面变换与复合结构,而双面织物一般用编织图来表示。2.花型意匠图这是用来表示提花织物正面(提花的一面)的花型与图案。每一方格均代表一个线圈,方格内符号的不同仅表示不同颜色的线圈。至于用什么符号代表何种颜色的线圈可由各人自己规定。图1-10为三色提花织物的花型意匠图,假定其中“”代表红色线圈,“□�s ”代表蓝色线圈,“□”代表白色线圈。在织物设计与分析以及制订上机工艺时,请注意区分上述两种意匠图所表示的不同含义。图1-9线圈图与结构意匠图图1-10花型意匠图(三)编织图编织图是将针织物的横断面形态,按编织的顺序和织针的工作情况,用图形表示的一种方法。表1-1列出了编织图中常用的符号,其中每一根竖线代表一枚织针。对于纬编针织机中广泛使用的舌针来说,如果有高踵针和低踵针两种针(即针踵在针杆上的高低位置不同),本书规定用长线表示高踵针,用短线表示低踵针。图1-11所示为罗纹组织和双罗纹组织的编织图。表1-1成圈、集圈、不编织和抽针符号表示法
编织方法织针表 示 符 号备注成 圈针盘织针针筒织针集 圈针盘织针针筒织针不编织
(浮线)针盘织针针筒织针针1、1′、3、3′成圈
针2、2′不参加编织抽 针符号○表示抽针注抽针也可用符号×或·来表示。图1-11罗纹组织和双罗纹组织的编织图编织图不仅表示了每一枚针所编织的结构单元,而且还显示了织针的配置与排列。这种方法适用于大多数纬编针织物,尤其是表示双面纬编针织物。(四)三角配置图在普通舌针纬编机上,针织物的三种基本结构单元是由成圈三角、集圈三角和不编织三角作用于织针而形成的。因此除了用编织图等外,还可以用三角的配置图来表示舌针纬编机织针的工作状况以及织物的结构,这在编排上机工艺的时候显得尤为重要。表1-2列出了三角配置的表示方法。表1-2成圈、集圈和不编织的三角配置表示方法
三角配置方法三 角 名 称表 示 符 号成圈针盘三角∨针筒三角∧集圈针盘三角针筒三角不编织针盘三角—针筒三角—注当三角不编织时,有时可用空白来取代符号“—”。一般对于织物结构中的每一根纱线,都要根据其编织状况排出相应的三角配置。表1-3表示与图1-11(2)相对应的编织双罗纹组织的三角配置图。表1-3编织双罗纹组织的三角配置
三角位置第一成圈系统第二成圈系统上三角低档—∨高档∨—下三角高档∧—低档—∧第三节纬编针织机一、针织机的分类与一般结构针织机按工艺类别可分为纬编机与经编机;按针床数可分为单针床针织机与双针床针织机;按针床形式可分为平形针织机与圆形针织机;按用针类型可分为舌针机、复合针机和钩针机等。纬编针织机种类与机型很多,一般主要由送纱机构、编织机构、针床横移机构、牵拉卷取机构、传动机构和辅助装置等部分组成。送纱机构将纱线从纱筒上退绕下来并输送给编织区域。编织机构通过成圈机件的工作将纱线编织成针织物。针床横移机构用于在横机上使一个针床相对于另一个针床横移过一定的针距,以便线圈转移等编织。牵拉卷取机构把刚形成的织物从成圈区域中引出后,绕成一定形状和大小的卷装。传动机构将动力传到针织机的主轴,再由主轴传至各部分,使其协调工作。辅助装置是为了保证编织正常进行而附加的,包括自动加油装置,除尘装置,断纱、破洞、坏针检测自停装置等。二、机号各种类型的针织机,均以机号(gauge)来表明织针的粗细和针距的大小。机号是用针床上25.4mm(1英寸)长度内所具有的针数来表示,它与针距的关系如下:E=25.4T(1-9)
式中:E——机号,针/25.4mm;T——针距,mm。由此可知,针织机的机号表明针床上排针的稀密程度。机号愈高,针床上一定长度内的针数愈多,即针距越小;反之,则针数愈少,针距越大。在单独表示机号时,应由符号E和相应数字组成,如18机号应写作E18,它表示针床上25.4mm内有18枚织针。图1-12针床口处针与针槽相互位置针织机的机号在一定程度上确定了其可以加工纱线的细度范围,具体还要看在针床口处织针针头与针槽壁或其他成圈机件之间的间隙大小。如图1-12所示,织针1安插在针槽3之中,针头厚度为a,针槽壁2的厚度为b,针头与针槽壁之间的间隙为Δ。为了保证成圈顺利地进行,针织机所能加工纱线细度的上限(最粗),是由间隙Δ所决定的。机号越高,针距T越小,间隙Δ也越小,允许加工的纱线就越细。依据纱线的粗节和接头、蓬松度的不同以及纱线被压扁的情况,一般要求间隙Δ不低于纱线直径的1.5~2倍。如果纱线直径超出间隙过多,则在编织过程中就会造成纤维和纱线损伤甚至断纱。另一方面,机号一定,可以加工纱数细度的下限(最细),则取决于对针织物品质的要求。在每一机号确定的针织机上,由于成圈机件尺寸的限制,可以编织的最短线圈长度l是一定的。过多地降低加工纱线的细度即意味着减小纱线直径d,这样会使织物的未充满系数δ(δ=l/d)的值增大,织物变得稀松,品质变差。因此,要根据机号来选择合适细度的纱线,或者根据纱线的细度来选择合适的机号。例如,在E16的提花圆机上,适宜加工165~220dtex的涤纶长丝或者16.7~23tex的棉纱。而在E22的提花圆机上,适宜加工110~137dtex的涤纶长丝或者11~14tex的棉纱。在实际生产中,并不去测量纱线直径d和针头与针槽壁之间的间隙Δ。对于某一机号的针织机或者某一细度的纱线,一般是根据织物的有关参数和经验来决定最适宜加工纱线的细度范围或者机号的范围,也可查阅有关的手册与书籍或者通过近似计算方法获得。三、常用纬编针织机种类在针织行业,一般是根据针织机编织机构的特征和生产织物品种的类别,将目前常用的纬编针织机分为圆纬机、横机和圆袜机三大类。纬编针织机的主要技术规格参数有机型、针床数(单面或双面机)、针筒直径或针床宽度(反映机器可以加工坯布的宽度)、机号、成圈系统(knittingsystem)数量[也称路数(feeder)。在针筒或针床尺寸以及机速一定的情况下,成圈系统数量越多,该机生产效率越高]、机速(圆机用每分钟转速或针筒圆周线速度来表示,横机用机头线速度来表示)等。(一)圆纬机圆纬机(circularknittingmachine)的针床为圆筒形和圆盘形,针筒直径一般在356~965mm(14~38英寸),机号一般在E16~40,目前最高已达E90。除了少数机器采用钩针或复合针外,绝大多数圆纬机均配置舌针。舌针圆纬机的成圈系统数较多,通常25.4mm(1英寸)针筒直径有1.5~4路,因此生产效率较高。圆纬机主要用来加工各种结构的针织毛坯布,其中以762mm(30英寸)、864mm(34英寸)和965mm(38英寸)筒径的机器居多,较小筒径的圆纬机可用来生产各种尺寸的内衣大身部段(两侧无缝),以减少裁耗。圆纬机的转速随针筒直径和所加工织物的结构而不同,一般最高圆周线速度在0.8~1.5m/min范围内。圆纬机可分单面机(只有针筒)和双面机(针筒与针盘,或双针筒)两类,行业内通常根据其主要特征和加工的织物组织来命名。单面圆纬机有四针道机、台车、提花机、衬垫机(俗称卫衣机)、毛圈机、四色调线机、吊线(绕经)机、人造毛皮(长毛绒)机等。而双面圆纬机则有罗纹机、双罗纹(棉毛)机、多针道机(上针盘二针道下针筒四针道等)、提花机、四色调线机、移圈罗纹机、计件衣坯机等。有些圆纬机集合了两三种单机的功能,扩大了可编织产品的范围,如提花四色调线机、提花四色调线移圈机等。此外,还有可编织半成形无缝衣坯的单面及双面无缝内衣机。虽然圆纬机的机型不尽相同,但就其基本组成与结构而言,有许多部分是相似的。图1-13所示为普通舌针圆纬机。纱筒1安放在落地纱架2上(有些圆纬机纱筒和纱架配置在机器的上方)。筒子纱线经送纱装置3输送到编织机构4。编织机构主要包括针筒、针筒针、针筒三角,沉降片圆环、沉降片、沉降片三角(单面机)或针盘、针盘针、针盘三角(双面机),导纱器等机件。针筒转动过程中编织出的织物被编织机构下方的牵拉机构5向下牵引,最后由牵拉机构下方的卷取机构6将织物卷绕成布卷。7是电器控制箱与操纵面板。整台圆纬机还包括传动机构、机架、辅助装置等。图1-13普通舌针圆纬机外形(二)横机横机(flatknittingmachine)的针床呈平板状,一般具有前后两个针床,采用舌针。针床宽度在500~2500mm,机号在E2~18。横机主要用来编织毛衫衣片或全成形毛衫、手套以及衣领、下摆和门襟等服饰附件。与圆纬机相比,横机具有组织结构变化多、翻改品种方便、可编织半成形和全成形产品以减少裁剪造成的原料损耗等优点,但也存在成圈系统较少(一般1~4路)、生产效率较低、机号相对较低和可加工的纱线较粗等不足。横机的机头最高线速度一般在0.6~1.2m/min范围内。根据传动和控制方式的不同,一般可将横机分为手摇横机、半自动横机和电脑控制全自动横机(即电脑横机)几类。目前,电脑横机已成为毛衫行业的主要生产机种。图1-14所示为电脑横机。纱筒1安放在纱架2上。纱线经送纱装置3输送到编织机构。编织机构包括:插有舌针的固定的针床4(针床横移瞬间除外),往复移动的机头5(其中配置有三角、导纱器等机件)等,机头沿针床往复移动编织出的衣片被牵拉机构6向下牵引,7是电脑操纵面板。整台电脑横机还包括针床横移机构、传动机构、机架、电器控制箱和辅助装置等部分。图1-14电脑横机(三)圆袜机圆袜机(circularhosierymachine,tubularstockingmachine)用来生产圆筒形的各种成形袜子。该机的针筒直径较小,一般在71~141mm(2.25~4.5英寸),机号在E7.5~36,成圈系统数2~4路。针筒的圆周线速度与圆纬机接近。圆袜机的外形与各组成部分与圆纬机差不多,只是尺寸要小许多。圆袜机采用舌针,有单针筒和双针筒两类,通常根据所加工的袜品来命名。如单针筒袜机有素袜机、折口袜机、绣花(添纱)袜机、提花袜机、毛圈袜机、移圈袜机等,双针筒袜机有素袜机、绣花袜机、提花袜机等。第四节针织用纱与织前准备一、针织用纱的基本要求针织工艺可以加工的纱线种类很多。有生产服用和装饰用的天然纤维与化学纤维纱线,如棉纱、毛纱、麻纱、真丝、粘胶丝、涤纶丝、锦纶丝、腈纶纱、丙纶丝、氨纶丝等,还有满足特种产业用途的玻璃纤维丝、金属丝、芳纶丝等。原料的组分可以是仅含一种纤维的纯纺纱或两种以上纤维的混纺纱。纱线的结构可分为短纤维纱线、长丝和变形纱等几类。为了保证针织过程的顺利进行以及产品的质量,对针织用纱有下列基本要求。(1)具有一定的强度和延伸性,以便能够弯纱成圈。(2)捻度均匀且偏低。捻度高易导致编织时纱线扭结,影响成圈,而且纱线变硬,使线圈产生歪斜。(3)细度均匀,纱疵少。粗节和细节会造成编织时断纱或影响布面的线圈均匀度。(4)抗弯刚度低,柔软性好。抗弯刚度高,即硬挺的纱线难以弯曲成线圈,或弯纱成圈后线圈易变形。(5)表面光滑,摩擦系数小。表面粗糙的纱线会在经过成圈机件时产生较高的纱线张力,易造成成圈过程纱线断裂。二、针织生产工艺流程针织厂的生产工艺流程根据出厂产品的不同而有所不同,多数纬编针织厂是生产服用类产品,其工艺流程为:原料进厂→(络纱或络丝)→织造→染整→成衣。其中,络纱或络丝工序可有可无,具体应根据纱线的质量与性能是否满足编织工艺要求而定。此外,有些针织厂只生产毛坯布,即没有染整与成衣工序;而有些生产装饰用布和产业用布的工厂则没有成衣工序。三、针织前准备进入针织厂的纱线多数是筒子纱,也有少量是绞纱。绞纱需要先卷绕在筒管上变成筒子纱才能上机编织。随着纺纱和化纤加工技术的进步,目前提供给针织厂的筒子纱一般都可以直接上机织造,无需络纱或络丝。如果筒子纱的质量、性能和卷装无法满足编织工艺的要求,如纱线上杂质疵点太多、摩擦系数太大、抗弯刚度过高、筒子容量过小等,则需要重新进行卷绕即络纱(短纤纱)或络丝(长丝)。络纱(丝)称为纬编针织前准备。(一)络纱(丝)的目的络纱或络丝(winding)目的在于:一是使纱线卷绕成一定形式和一定容量的卷装,满足编织时纱线退绕的要求。采用大卷装可以减少针织生产中的换筒,为减轻工人劳动强度、提高机器的生产率创造良好条件,但要考虑针织机的筒子架上能否安放。二是去除纱疵和粗细节,提高针织机生产效率和产品质量。三是可以对纱线进行必要的辅助处理,如上蜡、上油、上柔软剂、上抗静电剂等,以改善其编织性能。图1-15卷装形式(二)卷装形式筒子的卷装形式有多种,针织生产中常用的有圆柱形筒子、圆锥形筒子和三截头圆锥形筒子,如图1-15所示。1.圆柱形筒子圆柱形筒子主要来源于化纤厂,原料多为化纤长丝。其优点是卷装容量大,但筒子形状不太理想,退绕时纱线张力波动较大。2.圆锥形筒子圆锥形筒子是针织生产中广泛采用的一种卷装形式。它的退绕条件好,容纱量较多,生产率较高,适用于各种短纤维纱,如棉纱、毛纱、涤棉混纺纱等。3.三截头圆锥形筒子三截头圆锥形筒子俗称菠萝形筒子,其退绕条件好,退绕张力波动小,但是容纱量较少,适用于各种长丝,如化纤长丝、真丝等。(三)络纱(丝)工艺与设备络纱机种类较多,常用的有槽筒络纱机和菠萝锭络丝机。前者主要用于络取棉、毛及混纺等短纤维纱,而后者用于络取长丝。菠萝锭络丝机的络丝速度及卷装容量都不如槽筒络纱机。此外,还有松式络筒机,可以将棉纱等纱线络成密度较松且均匀的筒子,以便进行筒子染色,用于生产色织产品。络纱机的主要机构和作用如下:卷绕机构使筒子回转以卷绕纱线;导纱机构引导纱线有规律地复布于筒子表面;张力装置给纱线以一定张力;清纱装置检测纱线的粗细,清除附在纱线上的杂质疵点;防叠装置使层与层之间的纱线产生移位,防止纱线的重叠;辅助处理装置可对纱线进行上蜡和上油等处理。在上机络纱或络丝时,应根据原料的种类与性能、纱线的细度、筒子硬度等方面的要求,调整络纱速度、张力装置的张力大小、清纱装置的刀门隔距、上蜡上油的蜡块或乳化油成分等工艺参数,并控制卷装容量,以生产质量合乎要求的筒子。
思考练习题1.线圈由哪几部分组成,纬编针织物的结构有何特征?2.舌针、复合针和钩针各有何特点,主要应用在什么针织机上?3.编结法和针织法的成圈过程分为哪些阶段,两者有何不同?4.如何来获取针织物的线圈长度,它对针织物性能有什么影响?5.比较针织物稀密程度有哪些指标,应用条件是什么?6.纬编针织物组织分几类,各有何特点?7.表示纬编针织物结构的方法有几种,各自的适用对象有哪些?8.纬编针织机一般包括哪几部分,主要技术规格参数有哪些?9.机号与可以加工纱线的细度有何关系?10.常用的纬编针织机有几类,各自的特点与所加工的产品是什么?11.针织用纱有哪些基本要求?12.筒子的卷装形式有几种,各适用什么原料?第二章纬编基本与变化组织及圆机编织工艺0第二章纬编基本与变化组织及圆机编织工艺本章知识点1.平针组织的结构特点、结构参数及其相互关系、尺寸稳定性与松弛处理方式、特性与用途。2.单面舌针圆纬机的成圈机件配置与成圈过程。影响退圈动程、正确垫纱、弯纱张力和最终线圈长度的因素。成圈过程中舌针与沉降片的运动配合要求。沉降片双向(相对)运动技术的原理与优点。3.变化平针组织的结构特点与编织工艺。4.罗纹组织的结构特点、特性与用途。罗纹机的成圈机件配置与成圈过程。滞后成圈、同步成圈和超前成圈的概念、特点和适用场合。5.双罗纹组织的结构特点、特性与用途。双罗纹机的成圈机件配置与成圈过程。花色双罗纹织物的编织工艺。6.双反面组织的结构特点、特性与用途。双反面机的成圈机件配置、双头舌针的转移方法和成圈过程。第一节平针与变化平针组织及编织工艺一、平针组织的结构平针组织(plainstitch,jerseystitch)又称纬平针组织,是单面纬编针织物中的基本组织,其正反面结构如图2-1所示。图2-1纬平针组织正反面结构平针组织由于线圈在配置上的定向性,因而在针织物的两面具有不同的几何形态,正面的每一线圈具有两根与线圈纵行配置成一定角度的圈柱,反面的每一线圈具有与线圈横列同向配置的圈弧。由于圈弧比圈柱对光线有较大的漫反射作用,因而针织物的反面较正面阴暗。又由于在成圈过程中,新线圈是从旧线圈的反面穿向正面,因而纱线上的结头、棉结杂质容易被旧线圈所阻挡而停留在针织物的反面,所以正面一般较为光洁。二、平针组织的结构参数与尺寸稳定性(一)线圈形态与建模针织物在编织过程中,纱线受到弯曲和拉伸而产生变形,并且获得与线圈形状相近的弯曲状态。如果我们将线圈从织物中拆散出来,会看到它仍然呈弯曲状态,这表明纱线在成圈时产生了塑性变形。除了塑性变形以外,纱线中还具有弹性变形,这使得联系相邻线圈的纱线产生弹性力,其在纱线接触点间产生一定的压力和摩擦力,从而使得线圈以及整个针织物的几何形态和尺寸保持一定的稳定性。为了从理论上分析和计算针织物的结构参数(线圈长度、圈距、圈高、未充满系数等),找出它们之间的关系,故需要建立线圈模型。目前,国内外学者对线圈模型的研究可分为三种方法,即几何方法、力学方法和有限元方法。后两种方法需要用到较深的数学、力学知识,这里仅介绍较简单、常用的几何方法。用几何方法建立线圈模型,有两维(平面)和三维(空间)之分。两维建模一般假设线圈的针编弧与沉降弧在织物平面上的投影为半圆弧,圈柱在织物平面上的投影为直线,圈弧与圈柱以相接或相切形式连成线圈;也有假设线圈在织物平面上的投影为三段圆弧连接而成。而三维建模一般假设针编弧与沉降弧是空间圆弧,圈柱为空间直线或曲线,圈弧与圈柱的平滑连接形成了线圈。(二)线圈的结构参数及其相互关系不同的建模方式线圈的结构参数及其相互关系的表达式也不一样,下面是两种比较常用的。第一种线圈模型如图2-1所示,假定线圈是由在投影平面上的半圆弧(针编弧和沉降弧)与直线(圈柱)连接而成。线圈长度包括线段0—1、1—2、2—3、3—4、4—5和5—6。由于纱线的弹性力图使圈弧呈圆弧状,可使线段0—1、2—3—4和5—6作为一个直径等于G的圆周,而线段1—2和4—5假定为直线,其长度等于m,则线圈长度l为:l=πG+2m从图2-1中可以看出:A=2G-2d即G=A2+dm=B2+d2
式中:A——圈距,mm;d——纱线在自由状态下的直径,mm;B——圈高,mm。故线圈长度l为:l=π(A2+d)+2B2+d2(2-1)由于d值很小,可忽略不计,则:l≈πA2+2B+πd=78.5PA+100PB+πd(2-2)上式为线圈长度与圈距(或横密)、圈高(或纵密)以及纱线直径之间的关系。这对光坯棉平针织物经过充分松弛后的试样比较适合,理论计算与实测之间有5%左右的误差。平针组织的密度对比系数C的理论计算[式(1-4)],在假定线圈在弹性力的作用下力图占有最大的面积和图1-2中线段O1O3=2O2O3的条件下,C值近似为0.8,即圈高小于圈距。需要指出,密度对比系数C并不是常数,它与线圈长度、纱线细度和纱线组分成函数关系,可以通过实验来确定。另一种线圈模型如图1-1所示,假设线圈由在两个正交的近似圆柱体上(一个圆柱体的母线平行于Z轴,另一个圆柱体的母线平行于X轴)的几段空间圆弧连接而成。其理论线圈长度为(推导过程略):l=2A+B+5.94d(2-3)式中的A、B和d与前面的定义相同。由式(2-1)、式(2-2)和式(2-3)可以看出,圈距和圈高越大,线圈长度越长。一些学者通过理论和实验研究发现,纬平针织物的横密PA、纵密PB、总密度P与线圈长度l之间存在如下关系:PA=CA+kAl;PB=CB+kBl;P=C+kl2(2-4)式中的CA、kA、CB、kB、C和k是常数,与纱线种类和织物松弛状态有关,可以通过实验方法来确定。由式(2-4)可知,线圈长度越短,纬平针织物的密度越大,反之则相反。线圈长度不仅影响针织物的密度,也会对针织物的服用性能产生重要影响。在给定纱线细度和成圈机件可以加工的情况下,线圈长度愈短,针织物的力学性能就愈好,即针织物的弹性比较大,不易脱散,尺寸稳定性比较好,抗起毛起球和勾丝性比较好,但手感和透气性较差。但是在给定线圈长度下,减小所加工纱线的细度,将会使针织物变得稀薄,随之而来的是针织物的性能变差。因此,针织物可用未充满系数或紧度系数来表征其性能,因为来充满系数或紧度系数包含了线圈长度与纱线细度两个因素。未充满系数愈高或紧度系数越低,针织物越稀薄,其性能就愈差。未充满系数值或紧度系数值是根据大量的生产实践经验来确定。目前服用类棉、羊毛平针组织所采用的未充满系数一般为20~21,大多数精纺羊毛纱平针织物的紧度系数一般在1.4~1.5。根据未充满系数或紧度系数的值就可以决定针织物的各项工艺参数,如在给定纱线细度条件下可求得针织物的线圈长度与密度。(三)针织物的尺寸稳定性针织物在生产过程中会受到各种不同程度的拉伸,使其尺寸(圈距与圈高,即横密与纵密)发生变化。在外力去处后,织物力求回复到拉伸前的状态,由于纱线接触点间摩擦阻力等因素,往往不能实现完全的回复,此时的针织物呈现尺寸不稳定性。试验证明,针织物的线圈存在着平衡状态,即能量最小状态,在此状态下,针织物不再继续改变尺寸。如果测量尺寸不稳定针织物的密度,根据以上公式去计算线圈长度,就会发生较大误差。另一方面,用尺寸不稳定的针织物制成的产品将存在质量问题,我们日常生活中新买的针织内衣,特别是棉等天然纤维产品,在洗涤后严重缩水变形(衣服长度缩短,宽度增加)即是一例。要提高针织物的尺寸稳定性,首先应在针织生产全过程(织造、染整、成衣等)采用尽量低张力的松式加工方式。此外,为了使受到外力作用尺寸发生变化的针织物回复到平衡状态,可以采取松弛处理(一般在实验室条件下)或者后整理(工业化生产)的方法。松弛处理有干松弛、湿松弛、条件平衡和全松弛等几种。干松弛处理是指织造下机的坯布在无搅动无张力状态下平放24h,一般经干松弛处理的织物尺寸的回复还是有限的。湿松弛处理是指在无搅动无张力条件下,将织物在30℃温水中浸湿,并在无张力状态下吸去过量的水,再在40~60℃温度下烘30min。湿松弛处理的效果要好于干松弛,这是由于水的浸润使纤维和纱线中的内应力得以释放,加速了弛缓回复过程。条件平衡处理是指织物经过5次洗涤并在自由状态下干燥,这时织物的尺寸已经基本不再发生变化。全松弛处理是指织物经过滚筒式洗衣机洗涤和脱水后,再在滚筒式烘干机中以60~70℃温度烘30min,经全松弛处理的织物接近平衡状态。针织物的绝对平衡状态一般是比较难达到的,因此通常是取条件平衡状态。在条件平衡状态下平针织物的圈高与圈距可由以下经验公式求得:对于棉纱有:A平衡=0.20l+0.022Tt; B平衡=0.27l-0.047Tt(2-5)对于羊毛纱有:A平衡=0.19l+0.041Tt; B平衡=0.25l-0.047Tt(2-6)
式中:l——线圈长度,mm;Tt——纱线线密度,tex。针织物在编织过程特别是在染整过程中,纵向受到拉伸,这时线圈的圈距A<A平衡,而圈高B>B平衡,在这种状态下烘干针织物,成衣后纵向将要收缩。因此对于棉等天然纤维针织物,一般需要在后整理过程轧光机等设备上,利用超喂方法使得坯布在纵向受到压缩横向进行扩幅,并结合蒸汽给湿和烘燥,从而达到预缩的目的,使光坯布的线圈结构参数尽量接近于平衡状态的参数,以提高光坯布的尺寸稳定性,使缩水率达最小。而对于化学纤维及其混纺和交织针织物,一般需要通过热定形来提高织物的尺寸稳定性。三、平针组织的特性与用途(一)线圈的歪斜平针组织在自由状态下,线圈常发生歪斜现象,这在一定程度上影响外观与使用。线圈的歪斜是由于加捻纱线捻度不稳定力图退捻而引起的。此外,还与织物的稀密程度有关,随着未充满系数的提高,线圈的歪斜也增大。因此,采用低捻和捻度稳定的纱线,或两根捻向相反的纱线,适当增加机上针织物的密度,都可减小线圈的歪斜。图2-2平针组织的卷边(二)卷边性平针组织的边缘具有显著的卷边现象,这是由于在织物边缘弯曲纱线弹性变形的消失而引起。如图2-2所示,横列边缘的线圈(织物的左右边缘)卷向织物的反面,纵行边缘的线圈(织物的上下边缘)卷向织物的正面。平针组织的卷边性随着纱线弹性和纱线细度的增大、线圈长度的减小而增加。卷边性不利于裁剪缝纫等成衣加工。除了优选纱线和编织工艺参数外,还可以通过定型处理来减小织物的卷边性。(三)脱散性平针组织的脱散性存在两种情况:一是纱线无断裂,抽拉织物边缘的纱线可使整个边缘横列线圈脱散,这实际为编织的逆过程,并可顺编织方向(从下方横列往上方横列)和逆编织方向(从上方横列往下方横列)脱散,因此在制作成衣时需要缝边或拷边;二是织物中某处纱线断裂,线圈沿着纵行从断纱处分解脱散,这又称为梯脱,它将使针织物使用期缩短。丝袜某处纱线钩断所造成的脱散是典型的梯脱现象。试验证明,平针组织的脱散性与线圈长度成正比,而与纱线的摩擦系数及弯曲刚度成反比,同时还受到拉伸条件的影响。当针织物受到横向拉伸时,它的圈弧扩张,这将增加针织物的脱散性。(四)延伸度延伸度是指针织物受到外力拉伸(单向或双向)时的伸长程度。针织物单向拉伸时试样尺寸沿着拉伸方向增加,而垂直于拉伸方向则缩短。针织物的双向拉伸,是拉伸同时在两个垂直方向上进行,或者是在一个方向进行拉伸,而在与拉伸成垂直的方向上强制试样的尺寸保持不变。如袜子穿在脚上是纵横向同时拉伸;针织内衣的袖子,当手臂弯曲时在肘部就同时受到纵向和横向拉伸。针织物的双向拉伸不仅局限于穿着过程,在生产过程也可见。如在圆形针织机上编织的针织物,除了受到牵拉机构产生的纵向拉伸外,还同时在撑幅器作用下受到横向拉伸。纬平针织物在纵向和横向拉伸时具有较好的延伸度,具体伸长程度与线圈长度、纱线细度和性质等有关。1.针织物的拉伸变形机理针织物拉伸时的变形机理可以认为是变形前针织物线圈结构的平衡遭到破坏,而向新的平衡状态过渡的过程。与此同时线圈外形产生了以下变化。(1)线圈内弯曲纱线的外形有了变化。当试样在拉伸方向上总的长度增加,而在垂直于拉伸方向的宽度缩短时,有些线段伸直,而另外一些线段更加弯曲。(2)纱线在线圈中配置的方向有了改变,即纱线配置方向与拉伸方向之间的夹角减小,而使线圈中线段在拉伸方向上投影长度的总和增加。(3)纱线间接触点移动,使得线圈中一些纱段向另一些纱段转移。如圈柱向圈弧转移或反之。(4)当拉伸力较大时,线圈形态除了上述变化外,纱线本身将产生弹性或塑性伸长。2.拉伸变形分析平针织物在纵向拉伸时,线圈形态的变化如图2-3(1)所示。线圈由于拉伸力的作用,圈柱的伸长直至相邻线圈紧密接触且圈弧的弯曲度达到最大为止。此时,线段1—2、3—4和5—6总长度为直径G=3d的圆周长度,而线段2—3或4—5的长度可以认为是线圈横列的最大高度Bmax。因而线圈长度l为:l≈3πd+2Bmax(2-7)式中d为纱线直径。由此可得:Bmax≈l-3πd2(2-8)图2-3纬平针织物纵横向拉伸时的线圈形态平针织物在横向拉伸时,线圈宽度增加,而高度相应减小,形态变化如图2-3(2)所示。线段1—2、3—4、4—5、6—7组成最大圈距Amax,而线段2—3和4—5组成直径为G=3d的圆周。因而线圈长度l为:l≈3πd+Amax(2-9)
由此可得:Amax≈l-3πd(2-10)可见,平针织物的横向延伸度要大于纵向。(五)用途纬平针组织主要用于生产内衣、袜品、毛衫以及一些服装的衬里等。四、单面舌针圆纬机的编织工艺平针组织可以在采用舌针的单面四针道圆纬机以及采用钩针的台车等圆纬机上编织,编织工艺随采用的机器而有所不同。下面介绍目前国内外广泛使用的单面四针道圆纬机的编织工艺。(一)成圈机件及其配置图2-4所示为单面四针道圆纬机的成圈机件及其配置。舌针1垂直插在针筒(cylinder)2的针槽中;沉降片(sinker)3水平插在沉降片圆环(ring)4的片槽中;舌针与沉降片呈一隔一交错排列;沉降片圆环与针筒固结在一起并作同步回转;5和6分别是织针三角座和沉降片三角座,上面安装着织针三角(needlecam)和沉降片三角(sinkercam);导纱器(yarnfeeder)7固装在针筒外面,以便对针垫纱。图2-4单面四针道圆纬机成圈机件及其配置
图2-5四种踵位的舌针与四条三角针道图2-5显示了某种单面四针道圆纬机的四种不同针踵位置的舌针1、2、3、4,以及相对应的一个成圈系统的四档三角A、B、C、D(即四条三角针道)。对于编织最简单的平针组织来说,实际上只需要一种踵位的舌针和一档三角就能满足要求,当然采用四种踵位的舌针和四档三角也完全可行。配置四种踵位的舌针和四档三角,不仅能生产平针组织,还可以编织某些花色组织。为了简化,下面仅以一种踵位的舌针和一档三角来说明工作原理。如图2-6所示,舌针1在随针筒转动(箭头方向)的同时,针踵(butt)5受织针三角2的作用,使舌针在针槽中上下运动。沉降片3在随沉降片圆环(与针筒同步)转动的同时,片踵6受沉降片三角4的控制,使沉降片沿径向水平运动。舌针与沉降片的运动配合完成了成圈过程。图2-7为普通结构的沉降片。1是片鼻,2是片喉,两者用来握持线圈;3是片颚(又称片腹),其上沿(即片颚线)用于弯纱时搁持纱线,片颚线所在平面又称握持平面;4是片踵,沉降片三角通过它来控制沉降片的运动。图2-6舌针与沉降片的运动图2-7普通沉降片的结构(二)成圈过程图2-8单面舌针圆纬机的成圈过程1.退圈如图2-8(1)、(2)、(3)所示,舌针从低位置上升至最高点,旧线圈从针钩内移至针杆上完成退圈。其中图2-8(1)表示成圈过程的起始时刻,此时沉降片向针筒中心挺足,用片喉握持旧线圈的沉降弧,防止退圈时织物随针一起上升。2.垫纱如图2-8(4)所示,舌针在下降并与导纱器的相对运动过程中,从导纱器引出的新纱线垫入针钩下。此阶段沉降片向外退,为弯纱做准备。3.闭口如图2-8(5)所示,随着舌针的下降,针舌在旧线圈的作用下向上翻转关闭针口。这样旧线圈和即将形成的新线圈就分隔在针舌两侧,为新线圈穿过旧线圈作准备。4.套圈舌针继续下降,旧线圈沿着针舌上移套在针舌外,如图2-8(5)所示。5.弯纱舌针的下降使针钩接触新纱线开始逐渐弯纱,并一直延续到线圈最终形成,如图2-8(5)、(6)所示。此时沉降片已移至最外位置,片鼻离开舌针,这样不致妨碍新纱线的弯纱成圈。6.脱圈舌针进一步下降使旧线圈从针头上脱下,套到正在进行弯纱的新线圈上,如图2-8(6)所示。7.成圈舌针下降到最低位置而形成一定大小的新线圈,如图2-8(6)所示。8.牵拉借助牵拉机构产生的牵拉力把脱下的旧线圈和刚形成的新线圈拉向舌针背后,脱离编织区,防止舌针再次上升时旧线圈回套到针头上。此阶段沉降片从最外移至最里位置,用其片喉握持与推动线圈,辅助牵拉机构进行牵拉。同时,为了避免新形成的线圈张力过大,舌针作少量回升,如图2-8(6)、(1)所示。(三)成圈工艺分析1.退圈在单面舌针圆纬机上,退圈是一次完成的。即舌针在退圈三角(又称起针三角)的作用下从最低点上升到最高位置。如图2-9所示,退圈时舌针的上升动程H可由下式求得:H=L+X+a-b-d(2-11)
式中:L——针钩头端至针舌末端的距离;X——弯纱深度;a——退圈结束时针舌末端至沉降片片颚的距离;b——针钩部分截面的直径;d——纱线直径。图2-9舌针的退圈动程图2-10退圈空程退圈时,由于线圈与针之间存在着摩擦力,将使线圈随针一起上升一段距离h,如图2-10所示,这一小段距离h称为空程。h的大小与纱线对针之间的摩擦系数以及包围角有关。从理论上来说,当线圈随针上升并偏转至垂直位置(即α→90°)时,空程最大,即:hmax=0.5lmax
式中:lmax——机上可以加工的最长线圈长度。为了保证在任何情况下都能可靠的退圈,设计退圈针的上升动程H时,应保证a≥hmax。虽然增加针的上升动程H有利于退圈,但在退圈三角角度保持不变的条件下,增加H意味着一路三角所占的横向尺寸也增大,从而使在针筒周围可以安装的成圈系统数减少,这会降低针织机的生产效率。因此应在保证可靠退圈的前提下,尽可能减小针的上升动程。退圈时,针舌是由旧线圈打开,因此当针舌绕轴回转不灵活时,在该针上的旧线圈将会受到过量的拉伸而变大,从而影响线圈的均匀性,造成织物表面纵条疵点。针舌形似一根悬臂梁,受到旧线圈的作用而变形。当退圈阶段旧线圈从针舌上滑下时,针舌将产生弹跳关闭针口(又称反拨),而影响以后成圈过程的正常进行。所以要有相应的防反拨的装置,在单面圆纬机上一般用导纱器来防止针舌反拨。2.垫纱退圈结束后,针开始沿弯纱三角下降将纱线垫放于针钩之下,此时导纱器的位置应符合工艺要求,才能保证正确地垫纱。图2-11为纱线垫放在舌针上的示意图。图2-11舌针垫纱从导纱器引出的纱线1在针平面(针所在的实际是一圆柱面,由于针筒直径很大,垫纱期间舌针经过的弧长很短,所以可将这一段视为平面)上投影线3与沉降片的片颚线2—2(也称为握持线)之间的夹角β称为垫纱纵角。纱线1在水平面上的投影线4与片颚线2—2之间的夹角α称为垫纱横角。在实际生产中,可通过调节导纱器的高低位置h,前后(径向进出)位置b和左右位置m,以得到合适的垫纱纵角β与横角α。由图2-11可知:tanα=bm=bt·n(2-12)tanβ=hm=ht·n(2-13)
式中:b——导纱器离针平面的水平距离,mm;h——导纱器离握持线的垂直距离,mm;t——针距,mm;n——从导纱器至线圈脱圈处的针距数。导纱器的安装与调整应根据所使用的机型和编织的产品而定。在上机调节时必须注意以下几点。(1)若导纱器径向太靠外(b偏大),则垫纱横角α过大,纱线难以垫到针钩下面,从而造成旧线圈脱落即漏针。如导纱器径向太靠内(b偏小),则α角过小,可能发生针钩与导纱器碰撞,引起针和导纱器损坏。(2)若导纱器位置偏高(h偏大),则垫纱纵角β过大,易使针从纱线旁边滑过,未钩住纱线,造成漏针。如导纱器位置偏低(h偏小),则β角过小,在闭口阶段针舌可能将垫入的纱线夹持住,使纱线被轧毛甚至断裂。(3)在确定导纱器的左右位置(m)时,除了要保证合适的垫纱横角α和纵角β以便正确垫纱外,还要兼顾两点:一是要能挡住已开启的针舌,防止其反拨;二是在针舌打开(退圈过程中)或关闭(闭口)阶段,导纱器不能阻挡其开闭。3.套圈当针踵沿弯纱三角斜面继续下降时,旧线圈将沿针舌上升,套于针舌上。由于摩擦力以及针舌倾斜角�嫉墓叵担�旧线圈处于针舌上的位置是呈倾斜状,与水平面之间有一夹角β。从图2-12可见,β=�迹�δ,δ的大小与纱线同针之间的摩擦有关。因�冀堑拇嬖冢�随着织针的下降,套在针舌上的纱线长度在逐渐增加,于旧线圈将要脱圈时刻达最长。当编织较紧密即线圈长度较短的织物时,套圈的线圈将从相邻线圈转移过来纱线。弯纱三角的角度会影响到纱线的转移,角度大,同时参加套圈的针数就少,有利于纱线的转移;反之,角度减小,同时套圈的针数增加,不利于纱线的转移,严重时会造成套圈纱线的断裂。4.弯纱、脱圈与成圈针下降过程中,从针钩内点接触到新纱线起即开始了弯纱,并伴随着旧线圈从针头上脱下而继续进行,直至新纱线弯曲成圈状并达到所需的长度为止,此时形成了封闭的新线圈。针钩钩住的纱线下沿低于沉降片片颚线的垂直距离X称为弯纱深度,如图2-13所示。图2-12套圈时线圈的倾斜图2-13弯纱深度弯纱按其进行的方式可分为夹持式弯纱和非夹持式弯纱两种。当第一枚针结束弯纱,第二枚针才开始进行弯纱称为非夹持式弯纱。当同时参加弯纱的针数超过一枚时,称为夹持式弯纱,一般舌针圆纬机的弯纱多属于夹持式弯纱。夹持式弯纱时,纱线张力将随参加弯纱针数的增多而增大。弯纱按形成线圈纱线的来源可分为有回退弯纱和无回退弯纱。形成一只线圈所需要的纱线全部由导纱器供给,这种弯纱称无回退弯纱。形成线圈的一部分纱线是从已经弯成的线圈中转移而来的,这种弯纱称为有回退弯纱。弯纱区域的纱线张力,特别是最大弯纱张力,是影响成圈过程能否顺利进行以及织物品质的重要参数。图2-14为弯纱过程中针与沉降片之间的相对位置。其中S1、S2、…为沉降片,N1、N2、…为舌针,T1、T2、…为纱线各部段的张力。T1是从导纱器输入纱线的张力,又称送纱张力。另设Td(图中未画出)是牵拉时作用在每根纱线上的力,简称牵拉张力。AB为握持平面,γ为弯纱三角角度,X为弯纱深度。假定纱线为绝对柔软体即不考虑其弯曲刚度,且直径相对于成圈机件的尺寸很小可忽略不计。如图2-15所示,箭头表示纱线移动方向。纱线在经过一个机件(沉降片S或舌针N)时,与该机件的接触包围角为θ。纱线与机件间的摩擦系数是μ,则根据欧拉公式,可得该机件两侧的纱线输入与输出张力Ti和To有下列关系:图2-14弯纱过程纱线张力图2-15纱线经过成圈机件时的张力To=Ti×eμθ(2-14)依据这一原理,从输入张力T1开始,纱线在和S1、N1、S2、…接触过程中,张力将逐渐增大,并在某一点达到最大值TM,它可由下式求得:TM=T1eμ�鼎萂(2-15)
式中:∑θM——从喂入点(S1)至最大弯纱张力TM之间,纱线与各个成圈机件之间所形成的包围角总和。过了TM点以后,纱线得到放松,张力逐渐减小。也可从反方向计算TM:TM=Tdeμ(�鼎�-�鼎萂)(2-16)

前言/序言


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