1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 花式捻线机工艺对圈圈纱结构参数的影响 所在学院 专业班级 纺织工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘要 ： 花式纱线以其新颖的纱线结构、色彩缤纷的立体外观效果，迎合了人们追求时尚、个性的着装心理。用花式纱线织制的各 种织物具有美观、新颖、高雅、舒适、柔软、别致的特点，已广泛应用于服装、装饰、产业用 等 各类 纺织 制品 。本文给出了花式纱线的概念、分类、特征及发展历程。通过分析空心锭花式捻线机纺制花式纱的原理和开发圈圈花式纱的工艺，确定了影响圈圈花式纱的因素及水平，并以圈圈大小、圈圈之间的距离作为圈圈纱结构特征的衡量指标，运用二
2、次回归旋转设计的试验方法，研究了花式捻线机在不同工艺参数条件下的圈圈纱结构变化规律，建立了花式捻线机工艺与圈圈纱结构参数的关系模型，以期提高花式线设计水平，并为优化圈圈纱生产工艺提供基础条件。 关键词： 花 式捻线机；工艺参数；圈圈纱；结构表征 II Influences of Technological Parameters for Fancy Twisting Machine on the Structural Parameters of Loops Yarn Abstract: Fancy yarn have a novel structure and colorful appearan
3、ce effects, so catering to fashion and individuality of peoples dress. All kinds of fabrics produced with fancy yarns are beautiful, elegant, comfortable, soft and artistic quality, and have been widely used in costumes, decorative textiles and industrial textile products. The concept of fancy yarn,
4、 classification, characteristics and development process have been given in this paper. The hollow spindle fancy twisting machines principles of spinning fancy yarn the and the development of wave yarns process have been analyzed which affect the factors and the level of wave yarn, with wavelength a
5、nd amplitude of wave yarn as a structural features of indicators to measure yarns. Fancy twisting machine in terms of structural changes of different technological parameters has been researched in the article by applying the quadratic regression orthogonal experiment of test methods and the relatio
6、n of technological parameters for fancy twisting machine and the structural parameters of wave yarn have been established, in order to improve the design level of fancy yarn by means of process conditions changes, and to obtain the required structural characteristics of the fancy yarn. Keywords: Fan
7、cy twisting machine; Technological parameter; Loops yarn; Architecture description III 目 录 1 绪 论 . 1 1.1 花式纱特点及分类 . 1 1.2 花式纱线的发展现状与发展趋势 . 2 1.2.1 花式纱线 在我国的发展 . 2 1.2.2 花式纱的发展方向 . 3 1.2.3 花式纱线在机织产品设计开发中的应用 . 4 1.3 国内花式线与国外同类产品的差 距 . 5 1.3.1 采用新型原料的力度不够 . 5 1.3.2 产品的设计与创新能力不强 . 6 1.3.3 复合型花式纱产品尚待开发 .
8、 6 1.3.4 花式纱线产品的应用范围相对较窄 . 6 1.4 课题的研究内容、研究方法、技术路线、研究难点以及预期达到的目标 . 6 1.4.1 研究内容 . 6 1.4.2 研究方法与技术路线 . 7 1.4.3 研究难点 . 7 1.4.4 预期达到的目标 . 7 1.5 毕业论文工作进度和安排 . 8 2 花式纱线加工设备与圈圈纱的纺制方法 . 9 2.1 HN42-02-84H花式捻线机的工作原理与机构组成 . 9 2.1.1 HN42-02-84H 花式捻线机的工艺过程 . 9 2.1.2 HN42-02-84H 花式捻线机的主要机构 . 10 2.2 HN42-02-84H花式
9、捻线机的控制界面及参数设 定 . 10 2.2.1 控制界面基本操作说明 . 10 2.2.2 工艺参数设置界面 . 11 2.2.3 工艺参数设定 . 11 2.3 圈圈纱及圈圈纱的纺制程序 . 11 2.3.1 圈圈纱的结构组成 . 11 2.3.2 圈圈纱的纺制方法 . 12 2.4 本章小结 . 13 3 花式捻线机工艺对圈圈纱结构参数的影响 . 14 3.1 试验设计 . 14 3.2 试验结果 . 20 3.3 回归方程的求解 . 21 3.4 分析与讨论 . 25 3.4.1 操作因素对圈圈纱外 观效应的影响 . 25 3.4.2 不同工艺参数对圈圈大小的影响 . 25 3.4.
10、3 不同工艺参数对圈圈之间的距离的影响 . 26 3.5 本章小结 . 27 4 总结与展望 . 28 IV 参考文献 . 29 致 谢 . 错误 !未定义书签。 1 1 绪 论 社会 在进步，人们的生活水平也在不断提高，对健康时尚的追求也愈来愈强烈。而代表一个时代进步的关键要素之一，莫过于引领时尚潮流的服饰。追求时尚是人之天性，而主导时尚概念的除了它的色彩、款式、质地，更重要的是设计。国内外纺织服装市场每年都会举行不计其数的面料、时装等流行发布会，意在展示人们穿着的流行趋势，引导纺织服装企业着眼流行，抓住商机。有资料表明，近几年来，在北美的纺织行业中，服装生产逐渐萎缩，发展重心转向利润较高的
11、新型纱线及其织物的研发与生产上，其中花式纱及其相关产品表现尤为突出。这是因为，相对于传统纱线，花式 纱是个地道的反传统的“另类”，它将纺纱生产中的疵点等缺陷扩大，自 20 世纪 70 年代发展到今天却也自成一派。当今风行个性化消费的时代，为花式纱线的发展提供了更广阔的空间。由于市场不断需要有新的品种刺激消费，传统纱线难以达此目的，而花式纱线的多种变化则较易使纺织产品推陈出新，容易生产出别人没有的、差异性的纺织产品，因此用花式纱线制成的产品可轻易表达出新鲜、新奇的感觉。 目前美国花式纱产量已占纱线总量 40%，花式纱线装饰织物每年以 2% 5%的速度递增，这是由于花式纱线生产的品种在家用纺织品领
12、域不断延伸，其中包括床 上用、室内装饰用、衣着用以及旅游业等用途。在美国，生产花式纱线装饰织物的工厂有 11 家之多，品种有窗帘、床罩等高档品种。在欧洲，这种情况更加显著。花式纱线生产中心在西欧。欧洲生产商在新型纱线领域有两大优势：强大的技术研发能力和能够引领时尚的艺术设计。就是这两大优势使得西欧走在了花式纱及其织物研发生产的最前端，其中以英国、德国、意大利、法国和西班牙的花式纱线装饰织物尤为领先。不仅如此，欧洲还是目前世界上最大的花式纱消费市场，用花式纱线生产的家用纺织品在欧洲国家非常流行。南美洲所生产的花式纱线品种约占整个纺织品市 场的 10%。花式纱线是广泛用于家用纺织装饰织物的新型纱线
13、原料。 1.1 花式纱特点及分类 作为独特的纱线分支，花式纱线以其新颖的纱线结构、色彩缤纷的立体外观效果、柔软舒适的使用性能，迎合了人们追求时尚、个性的着装心理 1。用花式纱线织制的各种织物具有美观、新颖、高雅、舒适、柔软、别致的特点，并增加了织物的质感，近年来非常流行，已广泛应用于服装、装饰、产业用各类制品 2。 目前，国际上用于家纺 装饰 行业的花式纱线主要有多色股纱、结合花式纱、竹节纱、卷缩纱等。用于家纺装饰织物较多的有雪尼尔纱类、毛巾织物纱线类 、结子花式粗纱类、毛圈绒头类、波形纱线类等 18 个品种花式纱线，家纺装饰织物的品种主要有床上装饰用品、窗帘装饰织物、墙面装饰织物、家具装饰织
14、物等。不仅在家用纺织装饰织物领域，花式纱还被广泛用于服装生产。目前花式纱面料在服装领域发展迅速，如法国女装中花式纱织物占 40%，意大利为 19%。 花式纱线是通过各种加工方法而获得的具有特殊外观、手感、结构和质地的纱线。质量优良2 的花式线必须选择良好的原料，再配上合理的工艺才能生产出来 3。花式线的原料一般由芯纱，饰纱和固纱三者组成。三者以一定的比例混组合并达到强力适中，外 形美观，花型均匀稳定 4。根据花式纱线的颜色和结构形态，可以分为 三 类 5： （ 1） 花色线 ： 花色线是指按一定比例将彩色纤维混入基纱的纤维中，使纱上呈现鲜明的长短、大小不一的彩段、彩点的纱线。如彩点线、彩虹线等
15、。 （ 2） 花式线 ： 花式线是利用超喂原理得到的具有各种外观特征的纱线。如圈圈线、竹节线、螺旋线、结子线等。 （ 3） 特殊花式线 ： 特殊花式线主要是指金银丝、雪尼尔线等。 1.2 花式纱线的发展现状与发展趋势 花式线的发展，改变了纱线的结构，增加了织物的质感，进而形成独特的产品风格，并使其具有鲜明的外观效应和 丰富的色彩。近年来，花式线已成为国际纺织品市场上的一大品种，并已广泛应用于服装、装饰、产业用各类纺织制品。 1.2.1 花式纱线在我国的发展 我国花式纱线的发展历程悠久。真正得到大发展是 在 1956 年 。当时上海赢洲、久安等色织厂使用人造丝和棉纱在双罗拉捻线机上生产出的毛圈线
16、作纬纱，用双股线作经纱，织物以大红、紫红、黑、墨绿等作底色。织物表面由人造丝毛圈形成有光亮的小圈，好似一层雪花。所以称为 “雪花呢 ”。第二个发展高潮是 在 20 世纪 80 年代 初期。有的企业从国外引进了空心锭花式捻线机，开始生产腈纶圈圈绒线，也有生产 双色的。这次浪潮使各厂相继引进了各类花式捻线机。同时国产花式捻线机也研制成功，投入生产。 20 世纪 90 年代初台商开始在大陆创办专业花式线厂，使我国花式纱线的生产真正上了规模。此前的花式纱线都是各厂为了开发新产品。将普通的捻线机改造成双罗拉花式捻线机。有花式线产品生产任务时才生产花式线，因此形不成生产规模。这时，花式纱线的使用范围也由过
17、去的色织产品、粗毛纺产品拓展到针织产品和装饰织物、床上织物等，使花式纱线有了更广阔的市场。 20 世纪 90 年代中期出现了花式纱线钩编机。 20 世纪 90 年 代末期开发了花式织带机，使花式纱 线的应用又有了一个新的应用领域，同时也为开发复合式花式线创造了条件。 21 世纪初，各种复合式花式纱线发展很快，全面推动了纺织机械的发展，促进了花式纱线产品的开发和应用。原料选用、颜色搭配、花型变化及工艺参数的选择范围都增大了。花式纱线有从低支向高支、简单向复杂发展的趋势，以及多色彩多形态组合复合化，这主要得益于花式捻线机的技术进步。 由多组分单纱构成的花式纱线采用多种原料组合，涵盖了各种天然纤维和
18、各种化学纤维，使产品不仅形态丰富多彩，而且能很好地体现多种纤维取长补短的优势。产品的复合化即多种色彩及多种造型组合 ，符合休闲自然的时代潮流。除了多原料多色彩组合外，再加上造型设计，如平行纱、大肚纱、圈圈纱、竹节纱、圈圈纱等的交替使用，多色彩、多造型在同一纱条中随机组合，不仅使织物表面上易产生条、斑疵点的现象得以掩饰，而且增加了外观立体感及休闲自主然之美。3 纯棉三合一花式线就是控制三对牵伸罗拉的速度，使饰纱与芯纱的超喂比为变数，形成一段圈车圈、一段圈圈，一段大肚的效果；再比如，羊毛越白越贵，黑羊毛则要便宜 5 10，性能一样好，若用黑羊毛掺上不同比例的白羊毛，形成从深到浅的一系列天然环保的花
19、式线产品，既降低成本、增加花色 ，又提高质量（不染色、不起球）。同样，如果我们将普通棉花配以不同比例、不同颜色的彩色棉花，也一定半会收到异曲同工的效果；还有将长丝经间隔染色，再制成彩色节子纱，使不同部位呈现不同的有光彩色节子， 然后合股成马海毛纱，经拉毛形成有动有静的感觉，新颖而别具风韵。 花式线之所以有多色彩、多形态组合的复合型效应，主要得益于花式捻线机的技术进步。目前国内较成熟的多功能花式捻线机，已 从过去的纯机械式到目前全电脑控制式；从过去的双罗拉牵伸发展到现在三罗拉牵伸型、四罗拉双色牵伸型、五罗拉单（双）摇架牵伸型；空心锭从过去的单 空心锭发展到现在的单空心锭、双空心锭、三空心锭并存；
20、功能方面已从过去的只有芯纱罗拉和中、后罗拉能变速发展到各罗拉均能变速，大大满足了产品开发的需求，初步具备了复合花式纱线的生产能力 6。 这些具有领先水平的捻线机，各只牵伸罗拉、加捻锭子、成形卷绕机构可分别单独传动，并用微电弦控制驱动装置。不同原料采用多色彩多根喂入，须条在牵伸装置中因牵伸罗拉速度不断变化，可得到满意的复合型花式线。 目前，我国花式纱线不论生产规模还是产量都稳居世界第一位。同时设备制造能力，产品品种和品质也有了很大的进步，但与世界先进水平相比 ，仍存在着很大差距。 1.2.2 花式纱的发展方向 从 20 世纪 80 年代开始，受到面料、时装设计师的宠爱，花式纱线逐步发展为国内外纺
21、织品市场上的又一时尚流行元素，含有花式纱线的品种几乎覆盖所有的纺织行业。目前已广泛应用于时装面料、家纺面料、针织服装及服装饰物帽子、围巾等。花式纱线在国外已流行数十年。在我国则刚刚起步，处于发展的初始阶段 7。从当前国内花式纱线发展状况分析，主要有以下特点： （ 1） 花式纱线采用原料进一步向多元化发展；原料使用向多元化发展。花式纱线原局限于毛纺行业主要原料为羊毛、腈纶、锦纶长丝涤 纶长丝等。由于最近羊毛价格不断攀升，棉型原料的使用量明显加大，真丝、麻、棉的应用开始普及彩棉、羊绒、竹纤维、甲壳素纤维等应用已开始起步。花式纱线采用多种原料组合有其自身的优势。因为花式纱线是由多组分单纱构成的，而且
22、又是跨行业的，因此蕴涵了各种天然纤维和各类化学纤维的使用，使产品不仅形态丰富多彩，而且能很好地体现纤维性能的功能互补。花式纱线产品结构比较特殊，原料构成组分特别复杂，尤其是纺织纤维原料品种不断推陈出新，给花式纱线提供了广阔的选择范围。目前，产品设计基本上是无技术约束的自由发挥状态。随着生产实践经验 的积累和各种知识的丰富，一些代表性、通用性广泛的产品，其技术条件必将演变为标准化、系列化。如纱线的支数系列、原料的组合等。当然，花式纱线仍然还有大量的非标准化产品存在，还会逐步向标准化方向演进。一些先进的标准随着技术的不断进步，也会老化而被废弃。总之，纤维原料的发展，给花式纱线的品种开发带来勃勃生机
23、。原料的合理利用会给花式纱线产品带来质的变化。 4 （ 2） 花式纱线产品向复合型发展；所谓花式纱线产品向复合型发展，指产品开发向多种色彩及多种造型组合发展，这是当前花式纱线产品的时代潮流。多色彩的组合不仅丰富纱线的外观 ，而且扩大了纱线的实用性，更能吸引消费者，满足不同层次消费者的需要。在纱线染色上各种不同原料成分有可能染成不同的颜色混合效果，如感观强烈的花色效果，个性化、大胆设计效果色彩柔和的高雅效果等。纱线染色有段染、喷染、扎染、印染等。从最近几次国内外大型展览会上收到的样品及来样分析。除了原料多色彩组合外。再加上造型如平行纱、竹节纱、圈圈纱、圈圈纱等交替使用，使产品更加丰富多彩。多种色
24、彩、多种造型在同一纱条中可随机组合。从而减少了织物表面上易产生条、斑疵点的现象。使织物外观色调丰富、豪华、立体感强，改善了应用效果。特 别是在较厚重的装饰织物上。复合型花式纱线成了首选的纱线原料。纤维染色纱线也是花式纱线的一种。利用不同色泽的散纤维（不同纤维或同种纤维），经计算机控制时间、送纱数量和送纱颜色，以达到纺成彩色纱或颜色渐变纱的效果。 （ 3） 花式纱线设备向多功能型发展；生产设备向多功能型发展。花式捻线机向多功能方向发展趋势明显。花式纱线之所以能有多色彩、多形态组合的复合型花式纱线，主要得益于花式捻线机的技术进步。不同原料采用多种色彩、多根喂入，须条在牵伸装置中。因牵伸罗拉速度不断
25、变化，可得到满意的复合型花式纱线。两根、三根须条喂入 一般都是用两组或三组摇架罗拉牵伸机构分别对花式须条进行牵伸，然后在输出罗拉口汇合进行加捻。多组牵伸机构对纤维控制比较好。有多根罗拉（两组五根、三组七根）参与变换调速。变速自由度较大，国内已有样机在展会上亮相。虽结构不同但原理相同 8。 近年来业内界对花式纱线的认识得到普及。应用领域逐步增加，不仅在针织行业广泛应用，在 机 织行业也有了很大发展。在家纺行业更是前景广阔。花式纱产品从加工方法和外观形态可分为：超喂型、控制型、原料掺入、印花纱线和特种纱线 9。花式纱线结构特殊、形状各异、颜色变化多端，具有特殊的装 饰性能。生产花式纱线织物无需或很
26、少需要印花、染色等后处理。工艺流程短，生产简便，而产品销路也很好，因此深受厂家喜爱 10。 1.2.3 花式纱线在机织产品设计开发中的应用 （ 1）丝绸产品：随着化纤长丝生产的发展，丝绸行业也有了新的进展。由于丝绸产品一般比较轻薄，制造花式线时应选用较高的捻度，所以目前我国空心锭不适用于丝绸行业生产，即使是一般环锭花式捻线机也应该改造方能适合。 （ 2）色织产品：色织产品式式用花式线最早的，在这些产品中，花式线中的结子线、段丝线是常用的原料。同时配合 多种后整理及染整加工的运用， 提高花式线织物的性能及品质 11。 （ 3）精梳呢绒：精纺产品一般用作西服和大衣及裤子等高等面料。随着时代的前进，
27、休闲装的兴起，要求款式简单，穿着自如，花型和颜色都趋于时尚和潇洒， 运用经纬色线与花式线搭配可以形成色彩含蓄多变的立体效果 ，故适当利用一点花式纱线就会使传统的服装面料再现新貌。 （ 4）粗梳呢绒：近年来，由于生活水平的提高，对服装的要求不仅是保暖、御寒，更多的是根据自己的职业、身份、习惯、爱好将服装的花型、颜色以及服装的款式都视为对自己形象的一5 种装扮和外观形象的一种包装，因此服装对面料的花型、颜色 都提出了更高的要求。 花式线与其它经纬原料性能、粗细的不同，使织物表面形成条、格、点、闪色、凹凸条等外观效果 。 （ 5）花式纱线应用的新领域 花式纱线织物是在 20 世纪 90 年代以来发展
28、起来的新型织物，也是近年来非常流行的一种新型装饰织物。它的应用范围非常广，用花式纱线织造的各种织物具有美观、新型、高雅、舒适、柔软、别致的特点，其品种大致有： 床上装饰用品：用结子花式线、结子花式粗节纱线、雪尼尔线等生产的排须床罩、起圈床罩、提花床罩、花纹床罩、珍珠床罩、床沿、靠垫等。 室内装饰织物：大量的高档室内装饰织物用花式纱线 原料织制，产品有窗帘类织物，包括钩边窗帘、经编、烂花、印花、提花、缝边、烂花印花窗帘等。 墙面装饰织物：采用花式纱线的墙面装饰是墙面布的第四代品种，即为花式纱线墙布，具有高雅、美观、减低噪音的特殊功能。一般采用花式纱线墙布，其噪音可减少 10 分贝，现已被高级住宅
29、、高级宾馆、饭店大量采用。 家具装饰织物：主要用带有粗节结构花纹和花式纱线织成的家具装饰织物，在欧洲一些国家和美国特别流行。这类织物主要用于各类家具的装饰面料，如沙发面料、靠垫面料、座椅面料、屏风用材料以及用于各类家具类的装饰。 1.3 国内花式线与国 外同类产品的差距 自从上世纪九十年代开始，我国花式纱线产业步入高速发展期。目前不论生产规模和产量都已稳居世界第一 12。但我们应清醒地认识到：自该产业发展以来，至今仅仅完成的是一个 “量 ”变过程。目前尚不具备 “强 ”国内在条件。无论从花式纱线设备的性能、技术，还是从原料的选用、产品的外观效果与真正的世界强国差距颇大。该产业要实现强国之梦，实
30、现由 “量 ”变到 “质 ”变的飞跃，还须需解决以下问题： 1.3.1 采用新型原料的力度 不够 面对琳琅满目的纺织材料，将原料恰到好处地配伍、运用，使产品形态各异，同时能使各纤维之间 功能互补。开发技术含量高、附加值高的新品种，是花式纱线发展的基础。过去我国的花式纱线采用的原料多为普通棉、毛及各类化纤，很难提升产品的档次。随着花式纱线产品向着轻、薄、精致、舒适、功能化的方向发展，已经采用各种新型纤维、差别化纤维甚至特种纤维以迎合产品对市场的需求，但力度依然不够。例如，国外制作圈纱多采用光泽亮、弹性好的马海毛做饰纱，制成的圈圈圆而丰满国产的圈纱多用半细毛做饰纱， 圆润度 和 硬挺度 都不够；又如国内有企业将竹浆纤维应用于雪尼尔纱，因其刚性纺成的绒毛直立性好，对圆整度和丰满度要求较高的雪尼尔纱来讲， 效果理想。同样适当降低竹纤维的捻度，做圈圈线时可获得理想效果；做波形线时成型好、花型挺，效果突出；做毛虫线的饰线时效果非凡。除获得以上外观效果外，竹纤维的存在亦赋予织物良好的吸湿性、透气性和清凉滑爽的感官效果。如将圈圈纱用于开发天然彩棉秋冬
