1、第十章 纱线的分类与结构特征,第一节 纱线分类,纱线-是纱和线的统称，由纺织纤维制成的细而柔软的、并具有一定粗细和物理机械性质的连续长条。包括纱、线和长丝等。 Yarn - a continues strand of textile fibers that may becomposed of endless filaments or shorter fiberstwisted or otherwise held together.纱线的种类很多，根据不同的出发点，可对纱线进行分类。,一、按纱线的结构分短纤维纱：由棉、毛、麻、绢丝或化学短纤维经纺纱加工而成的纱线。特点： 结构蓬松、外观丰满、良好
2、的保暖性和舒适性。长丝纱：由长丝加工而成的纱线。特点：光滑、均匀，光泽强、强力高.复合纱: 利用两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成的一根纱线。具有复合效应及特殊的外观.,（一）短纤维纱(staple yarn)production of staple fiber by spinning,drawing down sliver or roving and twisting. 包括：单纱、股线、复捻股线、花式捻线等。单纱：由短纤维集束成条、加捻而成。退捻后纤维平行、 松散。股线：由两根或两根以上单纱合并加捻而成。退捻后为单纱。捻线：由两根或两根以上股线合并加捻而成。 如绳索。花式纱：由芯纱、饰纱
3、和包线捻合而成。饰线：缠绕在芯线的周围形成起花效应（螺旋形、环圈形、结子形、纱辫形、粗纱效应形等）包线：包绕在芯、饰线外面起加固作用也可以不加包线。如圈圈线、竹节纱、大肚纱、辫子线、雪尼尔纱等。,（二）长丝纱(filament yarn)A yarn made of one or more continues parallel filaments of manufactured fibers or silk. 普通长丝、变形丝。 1.普通长丝：有单丝、复丝、捻丝和复合捻丝。 2.变形丝(modified filament)定义：化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外
4、观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱，称为变形丝或变形纱。包括：高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝、,（1）假捻变形丝 (false-twist)利用合成纤维的热塑性，将合成纤维原丝在强捻情况下加热定型，形成螺旋卷曲，再退去捻度后，螺旋形卷曲保存下来，从而形成弹性大而蓬松的弹力丝。如高弹变形丝和低弹变形丝等。 （2）空气变形丝 (air-textured)利用急速流动的紊乱空气，冲击丝束，使丝束产生环圈、扭结、结头、螺旋等不规则卷曲，获得的高蓬松性的丝。,（3）网络丝 (interlaced)将高速气流垂直间歇地射向喂入的长丝，使单丝之间互相纠缠和缠绕，从而增加丝束抱合性，这种具有周期性
5、网络结的丝称之。 （4）多重加工变形丝 (multi-process)具有复合变形工序形成的外观特征，将其分解后可看到复合变形前两种纱线的外观特征。,普通复丝,低弹丝,高弹丝,空气变形纱,网络丝,（三）复合纱(composite yarn)A yarn comprised of two or more staple fiber and/or filament components. 1.包芯纱(core yarn)以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维一起加捻而纺成的纱。 如：涤棉包芯纱：以涤纶复丝为纱芯，外包棉纤维加捻纺制而成，可用来织制烂花的确良，供窗帘、台布等使用；氨棉包芯纱：以氨纶长丝为
6、纱芯，外包棉纤维加捻纺制而成，可用来织制弹力牛仔衣裤等。,2.膨体纱(bulk yarn)利用腈纶的热收缩制成的具有高度膨松性的纱。由高收缩性和低收缩性的两种腈纶纤维按一定比例（前者占40%45%，后者占55%60%）混纺成纱，经松弛热定型处理后，高收缩纤维收缩形成纱芯，低收缩纤维收缩被挤压在表面形成圈形，从而制成膨松、柔软、保暖性好、具有一定毛型感的膨体纱。,Yarn Structures,Compound yarns Two or more strands Core and covering,二、按组成纱线的纤维种类分1纯纺纱线 (pure yarn)如：棉纱线、毛纱线、粘胶纤维纱线等。
7、2混纺纱线 (blended yarn)如：涤65棉35涤50棉33锦17,三、按纺纱工艺、纺纱方式分1.按纺纱工艺分棉纱；毛纱；麻纺纱；绢纺纱；铀丝 纺。,2.按纺纱方法分环锭纱 (ring spinning)传统纺纱方法，占比例大。 （纺纱特点；须条两端握持，有加捻三角区，加捻与卷绕同时完成，成纱结构较紧密，纱线强度高、毛羽少，纤维伸直度高）新型纺纱 (new type spinning) 例：转杯（气流）纺纱、静电纺纱、涡流纺纱等。(open-end spinning) （纺纱特点：加捻与卷绕分开，纤维一端自由，纺纱速度高，成纱结构分纱芯和外包纤维，纱线强度较低）,环锭纱,转杯纱,四、按
8、组成纱线的纤维长度分棉型纱线、毛型纱线、中长纤维型纱线 五、按纱线的用途 1机织用纱 又分经纱和纬纱。 2针织用纱 一般要求粗细均匀，结头和粗、细节少。 3起绒用纱 4特种工业用纱 如轮胎帘子线等。,六、按纱线的粗细分例：棉型纱按粗细不同可以分为： 1特低线密度纱（特细特纱）指线密度在10tex及以下很细的纱。 2低线密度纱（细特纱）指线密度在1120tex较细的纱。 3中线密度纱（中特纱）指线密度在2131tex，介于粗特纱和细特纱之间的纱。 4高线密度纱（粗特纱）指线密度在32 tex 以上较粗的纱。 七、按纱线的染整和后加工分本色纱；漂白纱；染色纱；烧毛纱；丝光纱,第二节 纱的成形方法,
9、一、短纤维的成纱方法 （一）环锭纺纱经过纤维开松、梳理成网、成条、并条混合、牵伸加捻、卷绕等过程。 环锭纺纱一般要经过粗纱和细纱两个工序，即在粗纱机上把纤维条子牵伸一定倍数，并加上少量捻度，使之成为粗纱，再经过细纱机，把粗纱进一步牵伸至一定细度，并加上较高的捻度，制成细纱。 （二）新型纺纱方法 按成纱原理分两大类型： （1）自由端纺纱：指由喂入点至加捻点之间的须条是“断开”的纺纱方法，如转杯纺（俗称“气流纺”）、静电纺、涡流纺、摩擦纺（无芯纱）等； （2）非自由端纺纱：指由喂入点至加捻点之间的须条是连续的纺纱方法，如喷气纺、摩擦纺（有芯纱）、自捻纺等。属 “假捻”结构。,二、短纤维的成纱工艺
10、棉纺、毛纺、麻纺和绢纺成纱工艺 短纤维成纱的工艺过程： (一) 成条从纤维原料的松解到制成纤维条的工艺过程。目的： 1.除去非纤维物质 2.使纤维松解成单根纤维状态，伸直平行排列 3.除去部分长度过短的纤维和疵点 4.化纤长丝纱集束后，经牵切方法直接成条 （二）成纱把纤维条子逐步拉细，并使其加上一定捻度。,三、长丝纤维的成纱方法,（一）生丝（蚕丝长丝纱）的成形过程 缫丝工程包括：混茧、剥茧、选茧、煮茧、缫丝和复整等工序。 （二）化学纤维长丝纱的成形过程 1纺丝液制备 2纺丝成纱 3纺丝后加工 （三）长丝纱的集束方法 粘并集束、网络集束、加捻集束、假捻集束,第三节 纱线的结构特征,纱线结构指组成
11、纱线的纤维的空间形态、纤维间的空间排列关系、纱线的整体几何形态。纱线结构主要影响纱和织物的外观特征和品质性能，如手感、光泽、悬垂性等。Yarn construction-description of number of strands andtwist inserted in each stage of producing plied yarns and cords.,1、短纤纱： 纱线表面有毛茸且长短不一，光泽暗淡,覆盖性好； 纱中纤维有径向转移，幅度较大。纱线较膨松，手感暖和， 易起球，易沾污； 纤维强力没有被充分利用，延伸性与捻度有关； 吸湿性好，静电少，与皮肤接触舒适透气； 短纤纱的加
12、工过程复杂，工序长。,2、普通长丝纱： 具有挺直、光滑的外观，表面无毛羽，一般光泽较强，织物有丝感； 蓬松性差，手感凉滑，不易起球，不易沾污，易勾丝，覆盖性差； 纤维强力被充分利用，延伸性较小，尺寸稳定性好； 吸湿性取决于纤维成分，热塑性纤维吸湿差，易产生静电，不透气； 一般很少加捻或捻度很高。 加工较简单，大大地缩短了工序。,3、变形纱 同时具有短纤纱和长丝纱的特征。 改善了纱的吸湿性、透气性、柔软性、弹性和保暖性等性能； 纱线表面暗淡有绒毛，蓬松或有弹性，手感柔软，从而提高了覆盖能力； 纤维强力利用程度略差于长丝纱，延伸性与加工方法有关。 其织物尺寸稳定性高，保形性好； 保持了合纤织物易洗
13、快干的特点； 加工比长丝复杂。,变形纱（短纤化的长丝纱）：指具有短纤维纱风格的长丝纱。 合纤长丝纱获得短纤维纱风格的方法途经： （1）利用有三态转变点，通过变形记忆的方法取得短纤化的效果； （2）通过机械（物理）缠结的办法，在纱的纤维间形成长度差，即在同一长度的纱中配置不同长度的纤维。,假捻变形法，成本低、效率高、效果好。,以涤纶长丝纱为例，获得短纤化风格的变形记忆处理，可简化归纳为： （1）先在室温下对处于玻璃态的长丝纱施以加捻变形。 （2）将变形后的纱送入接近流动温度的第一加热器（185-210），接受记忆处理。 （3）有捻长丝纱离开加热器，在室温下接受反向加捻。 （4）反向加捻后的纱有两
14、种选择： a在一定张力下直接进行卷绕，可以获得有高弹性的短纤化长丝纱高弹丝。 b继续送入第二加热器，（温度较第一加热器低15-30），在接近伸直的情况下接受再记忆处理，并进行卷续，以获得有较小弹性并比较膨松的短纤化长丝纱低弹丝。,（1）假捻变形纱 主要特点：是蓬松性和伸缩性。 其直径可比原丝高许多倍，视所加捻度大小而定，伸缩性也可大增加。高弹丝伸缩性可达24倍及以上，低弹丝可按需要减少。,（2）空气变形丝 空气变形纱的最大特点之一： 蓬松度大 表观直径比短纤纱大50%100%； 比容是原丝的23倍，故纱线的覆盖能力增大，并优于低弹丝； 结构和性能均比较稳定； 空气变形纱少极光，有近似天然纤维的
15、光泽效果和外观特点； 改善蜡状感，摩擦系数与短纤纱接近。,4.网络丝网络加工的主要目的：使丝束获得一定的抱合力。,网络度：指单位长度网络长丝纱中含有的网络结点数，个/m。 如：丝绸和薄型花呢5080个/m，厚型毛织物100200个/m，麻织物 多于200个/m，纬编织物少于50个/m。 网络牢度：指网络结点在一定张力下的抵抗损失的能力（解脱能力） 。 (满足织造加工的需要),N1轻张力（2mN/dtex）下网络度 N2重张力 (20 mN/dtex)下网络度,网络集束能力的表征：,网络纱与长丝纱相比，具有下列优点： 丝间获得较好的抱合，有利于提高丝束的强力； 减少长丝所引起的钩丝； 改善起毛现
16、象； 减少静电的产生； 改善长丝的表面结构； 减少长丝对张力的敏感性； 提高耐磨性。,5. 粘并长丝纱 （1）粘并集束的目标 1）耐分裂能力（抱合力）、耐摩擦（拉断）能力、耐疲劳性能（寿命）提高； 2）纱线表面纤维毛羽减少 （2）粘并长丝纱的成纱方法 1）利用纤维自身粘附物质实现集束 2）利用纤维外加粘附物质实现集束,第四节 不同纺纱方法纱线的结构特征,环锭纺： 普通环锭纺 平行纺：siro,solo 紧密纺（集聚纺）,其他新型纺纱方法： 转杯纺 喷气纺 喷气涡流纺 摩擦纺 涡流纺 静电纺,环锭细纱机的加捻作用主要发生在前罗拉和钢丝圈之间的纱段上。 加捻三角区：在环锭细纱机加捻过程中，前罗拉输
17、出的须条宽度因加捻作用而逐渐收缩，形成三角形过渡区，即“加捻三角区”。,一、普通环锭纱的结构特征,在加捻三角区这个弱捻区中，一根纤维可能多次发生由外到内、由内到外的反复转移。 （1）环锭纱纱条中并不存在明显的整体分层排列特征，纱体中发生内外转移的纤维在数量上约占50%以上； （2）单根纤维的形态大多呈不规则的圆锥形空间螺旋线，其螺距和半径因受到纤维线密度、刚度、弹性、形态，以及纺纱工艺条件等因素的影响； （3）纱体中也有少部分浮游短纤维并不发生内外转移现象，其单根纤维形态呈不规则的圆柱形空间螺旋线； （4）处在加捻三角区边缘的纤维所受张力较大，而处在加捻三角区中心附近的纤维所受张力较小，故成纱
18、时这些纤维的初始张力不等，从而影响成纱强力。,二、集聚纺环锭纱的结构特征,集聚纺又称紧密纺，它是在传统环锭细纱机牵伸装置前增加了一个纤维凝聚区，通过集聚作用，使须条中的纤维尤其是边缘纤维的游离得到有效控制，基本消除了传统环锭纺纱在纱线成形过程中产生的加捻三角区对成纱质量的不良影响。 集聚纺环锭纱纱体紧密、光洁，如果适当降低捻度，还可以提高纱体的蓬松度；毛羽比传统环锭纱明显减少，且条干均匀、纱疵少，纱体中的纤维排列整齐有序（接近于精梳环锭纱），而且纤维内外转移现象得到有效控制；强度也高于传统环锭纱，可织性好。,三、转杯纱（气流纱）的结构特征,转杯纱结构较为蓬松，表面有许多缠绕的纤维，缠绕纤维主要
19、是在纺杯内剥离点处形成的。 转杯纱中的纤维伸直程度与纱体中纤维形态有关，主要有圆锥形螺旋线、圆柱形螺旋线、前弯钩、后弯钩、对折、打圈等。,四、喷气纱的结构特征,喷气纱纱芯中的纤维大多呈平行排列状态，外层缠绕的头端自由纤维以Z（或S）捻方向紧紧地包缠在纱芯纤维的外层，形成Z（或S）捻喷气纱 喷气纱手感硬挺、粗糙，成纱强度低于环锭纱。喷气纱的耐磨性具有方向性，即顺外层纤维包缠方向的耐磨性较强，逆外层纤维包缠方向的耐磨性较差。喷气纱的棉结杂质较少，条干较好。,五、摩擦纱的结构特征,摩擦纱纱体蓬松，条干均匀度好；纱芯捻度较大，外层纤维捻度较小，而且是逐层变化的，从而形成内紧外松的结构特征；表层纤维丰满
20、而蓬松，弹性好，伸长率较高；条干均匀性好于环锭纱，粗节、结杂比相同规格的环锭纱少；纱中的纤维排列比较紊乱，伸直平行度较差，纤维长度利用率较低，纤维在纱体中的内外转移较少，纺纱张力较小；当纱体受力拉伸时，纤维间径向压力较小，摩擦作用较弱，容易引起纤维滑脱，使摩擦纱强度降低。,第三节 有捻长丝纱的结构特征,（一）纵向结构特征 单纤维丝在长丝纱中形成的轨迹是一根半径时大时小的螺旋线。 不过长丝纱加捻时虽有迁移，但迁移的振幅很小，迁移的波数与所加捻度有关。,（二）横向结构,按照紧密堆砌的要求加捻，可能出现两种理想的堆砌方式： 紧密聚集态结构 空隙聚集态结构,紧密聚集态结构,芯丝外某一层上堆集的纤维数Nn和纤维总根数Nn的计算公式如下：,Nn为芯丝外某一层上堆砌的纤维数， Nn为芯丝外堆砌的纤维总根数， n为层数,空隙聚集态结构,芯丝外某一层上堆砌的纤维数Nn和纤维总根数Nn的计算公式如下：,
