项目1　纺纱

项目1-1　纺纱基本知识

教学目标

1.认识纱线的形成过程；

2.掌握棉纺的生产工艺流程；

3.了解纺纱产品的生产工艺设计。

任务说明

1.任务要求

通过本项目的学习，完成以下工作任务：

（1）通过对各种纱线样品的观察和学过的检测方法，能分析原料组成，并推断其纺纱类别。

（2）通过对纺纱机或小样纺纱机纺纱过程的观察，了解纺纱形成原理，纱和线的区分。

2.任务所需设备、工具、材料

各种不同类型的纱线及原料；放大镜等配套工具。

3.任务实施内容及步骤

纱线的分类及工艺流程的确定：

（1）对纱线样品按棉型纱线、毛型纱线、长丝纱线进行分类；

（2）对样品按纱、线进行分类；

（3）对样品按纯纺、混纺纱线进行分类；

（4）根据纱线的分类及特征，初步确定产品的纺纱生产工艺流程。

项目导入

今天的纺织技术，是从上万年以前的原始手工操作演变而来的。

人类进入渔猎社会后即已学会搓绳子，这是纺纱的前奏。山西大同许家窑10万年前文化遗址出土了1000多个石球。投石索是用绳索做成网兜，在狩猎时可以投掷石球打击野兽。可以推断，那时人们已经学会使用绳索了。绳索最初由整根植物茎条制成。后来发明了劈搓技术，也是将植物茎皮劈细（即松解）为缕，再将许多缕搓合（即集合）在一起，利用扭转（加捻）以后各缕之间的摩擦力接成很长的绳索。为了增大绳索的强力，后来人类还学会将几股捻合。浙江河姆渡出土的公元前4900年遗址绳子，如图1-1-1所示就是两股合成的。其中纤维束经过分劈，单股加有S向捻回，合股则加有Z向捻回，直径达1cm。

人们根据搓绳的经验，创造出绩和纺的技术。绩是先将植物茎皮劈成极细的长缕，然后逐根捻接。这是需要高度技巧的一门手艺，所以后来人们把工作的成就叫作“成绩”。先把纤维原料开松，再把多根纤维捻合接长成纱就是纺。

纺轮又称“纺专”，是中国古代用来纺纱、捻线的最原始工具，如图1-1-2、图1-1-3所示。一撮用手工除籽和扯松的棉花用一个纺轮便可随地而纺，极为简便。纺轮纱捻线虽然产量低、质量差、费力多，但比徒手搓捻技术已大为进步。元代王祯《农书》中记载的捻棉轴就是这种工具，至今还有个别地方在使用它，如图1-1-4所示。这种纺纱技术的流传已有数千年的历史。新石器时代出现，最早为石片，后为陶制，在青铜器时代发展为铜制。目前考古出土最早的纺轮可以追溯到距今8000年的河南舞阳贾湖遗址，其纺轮多用废陶片打制，中间穿圆孔。纺轮由纺盘和转杆组成，陶制纺轮中的圆孔是插转杆用的，当人手用力使纺盘转动时，纺轮自身的重力使一堆乱麻似的纤维牵伸拉细，纺盘旋转时产生的力使拉细的纤维捻成麻花状。在纺轮不断旋转中，纤维牵伸和加捻的力也就不断沿着与纺盘垂直的方向（即转杆的方向）向上传递，纤维不断被牵伸加捻，当纺盘停止转动时，将加捻过的纱缠绕在转杆上即完成“纺纱”过程。

小小的陶轮虽然十分简单，但原始人配合自己灵巧的双手，完成了至今为止现代纺纱工艺仍然沿用着的五大运动：喂给、牵伸、加捻、卷取、成形。现代纺纱机虽然已经具有多种多样的传动机构，很多已由计算机控制，但是不管是喷气、气流还是环锭纺纱，万变不离其宗，纺纱原理还是相同的，基本的五大运动一个都不能少。

纺织（生产技术）从狭义上来讲就是纺纱与织布（Spinning and Weaving）；从广义上来讲就是纺织品（Textile）生产技术的概念，它不仅包含着“纺纱与织布”，而且还包含着以后的所有处理和加工，直到制成可直接使用的服用品。

纺纱是整个“纺织品生产”的第一阶段，其生产是一项系统工程。按照现代生产技术，获得“纱线”的方法有三类：第一类是通过化学合成或天然材料分解后，人工合成而得到人造纤维，通过纺丝机制成的长丝；第二类是直接从天然丝中抽取而获得；第三类是通过对短纤维（天然的、人造的、合成的）的加工制成纱线或使用天然纤维包覆长丝制成纱线。第三类是发展历史最长、最重要的生产方法。

将纺织纤维的短纤维纺成纱或线的过程称为纺纱，包括天然纤维包覆长丝制成纱线。纺纱过程就是以各种纺织纤维为原料，通过对短纤维的开松、除杂、均匀、混和、梳理、并合、牵伸、加捻、卷绕而纺制成纱线，以供织造使用。

一、纱线分类

（一）按纱线粗细分类

棉纱的粗细以特数（tex）表示，1000m长的纱在公定回潮率状态下的重量克数即为该纱的特数。

目前根据纱的特数大小可分为以下四类纱：

（1）特细特纱：是指线密度在10tex及以下（58英支及以上）；

（2）细特纱：是指线密度在10～20tex之间（29～58英支）；

（3）中特纱：是指线密度在20～32tex之间（18～29英支）；

（4）粗特纱：是指线密度在32tex及其以上（18英支及以下）。

特细特纱的直径较细，在断面内包含的纤维根数少（该类纱断面纤维根数一般在38根以下），对棉纱条干均匀度影响较大，配棉时应选用纤维细、长度长的原棉（长绒棉）。高密织物用纱与细特纱（该类纱断面纤维根数一般在50～60根之间）同样配棉。粗特纱（该类纱断面纤维根数一般在70～80根之间）的质量要求较低，对选用原棉的要求可差一些。

（二）按纺纱系统分类

按纺纱系统不同可分为精梳纱和半精梳纱、普梳纱、废纺纱。

精梳纱的外观质量要求较高，条干要好，棉结杂质要少，一般精梳纱要求使用纤维长度长，品级好的原棉。普梳纱的质量要求比精梳纱低，对配棉品级和长度的要求较低。半精梳纱的质量介于精梳纱和普梳纱之间。

废纺纱是指用纺织下脚料（废棉）或混入低级原料纺成的纱。纱线品质差、松软、条干不匀、含杂多、色泽差，一般只用来织粗棉毯、厚绒布和包装布等低级的织品。

（三）按纱线结构分类

按纱线结构分类可分为单纱和股线、复捻股线、单丝、变形纱、花式纱线。

对单纱的强力和外观疵点的要求比股线的单纱为高，因为单纱并合成股线后，纤维的强力利用率可以提高，外观疵点在并合中会被覆盖一部分，条干均匀度也会因单纱的并合等到改善。生产股线用的单纱对原棉的要求比一般单纱为低。

（四）按纱线用途分类

按纱线用途不同可分为机织、针织及其他用纱。

1.机织用纱　指加工机织物所用纱线，分经纱和纬纱两种。经纱用作织物纵向纱线，具有捻度较大、强力较高、耐磨较好的特点；纬纱用作织物横向纱线，具有捻度较小、强力较低、较柔软的特点。

2.针织用纱　要求成纱条干好，杂质少，色泽好，柔软而有弹性。因此，针织用纱比机织用纱对原棉的要求高，配棉时选用纤维长度长，成熟度好的原棉。

3.其他用纱　包括缝纫线、绣花线、编结线、杂用线等。根据用途不同，对这些纱的要求也是不同的。

（五）按纱线原料分类

按纱线原料不同可分为纯纺纱和混纺纱。

1.纯纺纱　纯纺纱是由一种纤维材料纺成的纱，如棉纱、毛纱、麻纱和绢纺纱等。此类纱适宜制作纯纺织物。

2.混纺纱　混纺纱是由两种或两种以上的纤维所纺成的纱，如涤纶与棉的混纺纱，羊毛与粘胶的混纺纱等。此类纱用于突出两种纤维优点的织物。

（六）按纺纱方法分类

按纺纱方法不同可分为环锭纱、自由端纱和非自由端纱。

1.环锭纱　环锭纱是指在环锭细纱机上，用传统的纺纱方法加捻制成的纱线。纱中纤维内外缠绕联结，纱线结构紧密，强力高，但由于同时靠一套机构来完成加捻和卷绕工作，因而生产效率受到限制。此类纱线用途广泛，可用于各类织物、编结物、绳带中。

2.自由端纱　自由端纱是指在高速回转的纺杯流场内或在静电场内使纤维凝聚并加捻成纱，其纱线的加捻与卷绕作用分别由不同的部件完成，因而效率高，成本较低。

（1）气流纱：气流纱也称转杯纺纱，是利用气流将纤维在高速回转的纺纱杯内凝聚加捻输出成纱。纱线结构比环锭纱蓬松、耐磨、条干均匀、染色较鲜艳，但强力较低。此类纱线主要用于机织物中蓬松厚实的平布、手感良好的绒布及针织品类。

（2）静电纱：静电纱是利用静电场对纤维进行凝聚并加捻制得的纱。纱线结构同气流纱，用途也与气流纱相似。

（3）涡流纱：涡流纱是用固定不动的涡流纺纱管，代替高速回转的纺纱杯所纺制的纱。纱上弯曲纤维较多、强力低、条干均匀度较差，但染色、耐磨性能较好。此类纱多用于起绒织物，如绒衣、运动衣等。

（4）尘笼纱：尘笼纱也称摩擦纺纱，是利用一对尘笼对纤维进行凝聚和加捻纺制的纱。纱线呈分层结构，纱芯捻度大、手感硬，外层捻度小、手感较柔软。此类纱主要用于工业纺织品、装饰织物，也可用在外衣（如工作服、防护服）上。

3.非自由端纱　非自由端纱是又一种与自由端纱不同的新型纺纱方法纺制的纱，即在对纤维进行加捻过程中，纤维条两端是受握持状态，不是自由端。这种新型纱线包括自捻纱、喷气纱和包芯纱等。

（1）自捻纱：自捻纱属非自由端新型纱的一种，是通过往复运动的罗拉给两根纱条施以假捻，当纱条平行贴紧时，靠其退捻回转的力，互相扭缠成纱。这种纱线捻度不匀，在一根纱线上有无捻区段存在，因而纱线强度较低。适于生产羊毛纱和化纤纱，用在花色织物和绒面织物上较合适。

（2）喷气纱：喷气纱是利用压缩空气所产生的高速喷射涡流，对纱条施以假捻，经过包缠和扭结而纺制的纱线。成纱结构独特，纱芯几乎无捻，外包纤维随机包缠，纱较疏松，手感粗糙，且强力较低。此类纱线可加工机织物和针织物，做男女上衣、衬衣、运动服和工作服等。

（3）包芯纱：包芯纱是一种以长丝为纱芯，外包短纤维而纺成的纱线，兼有纱芯长丝和外包短纤维的优点，使成纱性能超过单一纤维。常用的纱芯长丝有涤纶丝、锦纶丝、氨纶丝，外包短纤维常用棉、涤/棉、腈纶、羊毛等。包芯纱目前主要用作缝纫线、衬衫面料、烂花织物和弹力织物等。