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  • 机织

    机织是纺织工业生产的重要组成部分,根据所用原料种类可分为棉织、毛织、丝织和麻织,其产品统称为机织物。机织物的品种和用途极其广泛(见纺织品),根据不同的使用要求选择合适的纱线原料和相宜的织物组织。

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      以纱线作经、纬按各种织物结构形成机织物的工艺过程。通常包括把经纱做成织轴、把纬纱做成纡子(或筒子)的织前准备、织造和织坯整理三个部分。机织是纺织工业生产的重要组成部分,根据所用原料种类可分为棉织毛织丝织麻织,其产品统称为机织物。机织物的品种和用途极其广泛(见纺织品),根据不同的使用要求选择合适的纱线原料和相宜的织物组织
      发展历史  机织技术的发展已有5000多年的历史,经历了原始织布、普通织机、自动织机、无梭织机等阶段。原始的织布法是把一根根纱线依次结在同一根木辊上,把纱线的另一端依次结在另一根木辊上。把这两根木辊绷紧固定后,用手指挑动单数或双数的经纱引入纬纱。后经改进,用一根分纱小木辊按单、双数将经纱分开放在经纱中。当经纱的分层情况与分纱小木辊一致时,便可把这根纬纱直接沿分纱小木辊引入,并使纬纱紧密起来。从埃及和希腊的文物中还可以找到这种很原始的水平织机和竖织机。从中国甲骨文中象形字也能得到印证。此字上下两横代表两根系结经纱的木辊,中间一横就是分纱小木辊。在中国浙江余姚河姆渡遗址中出土的小木辊,可能就是这种很原始的织机的组件。以后出现了扁平形的打纬木刀或骨刀,代替了分纱小木辊。人们还发现,用不连续的一根根纬纱织成的织物,两侧的经纱容易脱散,于是便将一根根纬纱连结起来,绕成圈状后引入经纱层。随着织物的加宽,人们又将连续的纬纱绕在芦苇杆或木杆上,并利用手柄把它引过已为打纬刀撑开的经纱层。由于打纬刀容易通过经纱层,遂在打纬刀上刻一条槽,将绕着纬纱的小杆嵌入,既可引纬又可打纬,使织布速度进一步提高。此后,又发明了线综提经工具和挑花工具。
      水平式原始织机和竖织机都不适用于织造丝绸类织物,于是又加以改革,遂出现了适合织制丝绸类织物的斜织机。斜织机应用杠杆原理,操作者有可能手脚并用,织布速度大为提高。初期的(古时叫)由劈细的竹签齿构成,齿隙稀密均匀地固扎在木条中。后来为了更有效地控制布幅,便发明了边撑。筘出现后可以代替打纬刀打纬。于是打纬刀演变为中空、两端削尖、表面光滑的工具。在剜空处纳入纬纱管,这便是中国汉代画象石上的。用杼织布可以两手一抛一接,加快了织造速度。
      斜织机所形成的梭口比较小,操作不便,同时也无法用来织造大花纹的丝织品,所以后来又出现了有机架的水平式织机。开口装置由简单变得复杂起来,综框从十几页增加到上百页。木机架容纳不下便采用线综来提升单根经线。花纹越复杂,用线综的根数就越多。后来把升降运动相同的线综合在一起成为束综。采用束综便为织造复杂花纹提供了条件。组织结构愈加复杂,束综数也愈多,甚至达到上千束综。这就产生了改进这种提花开口装置的必要。公元前73年至公元49年中国河北巨鹿陈宝光妻根据长期织绸经验,简化为“一百二十综,一百二十蹑”的提花机。公元220~280年中国马钧成功地把提花机改为十二综十二蹑,现今中国四川丁桥织机可能源出于此。宋代楼的《耕织图》上,就绘有一台大型提花机,这是至今世界上可以见到最早的以纱罗为地组织的提花机图。
      中国随着养蚕、煮茧、缫丝的发展,络丝也发展起来了,春秋战国时期利用简单的丝框络丝,隋唐时期用手摇缫丝车络丝,在宋代出现了有往复运动的络绞装置。络成的小卷装可用来整经。在整纱小木辊、线综和竹筘出现以后,整经时采用了整纱小木辊,并把经纱头穿过线综和竹筘。南亚出现的另一种用于棉纱线的络纱整经方式是将由纺车绕成小容量的管纱络成大容量的框纱,再从框纱抽出经纱,经过织女手中的导辊曲折地绕在插在地上的“整经桩”上,然后穿过分纱筘卷在木辊上。为了减少经纱断头,棉纱整经后必须上浆,这可能是南亚居民的创造。
      英国人E.卡特赖特,在公元1785年试验把开口、投梭、打纬和卷布的手工动作机械化,展示了机械化织布的可能性。具有实用意义的织机,是由19世纪初叶的R.罗伯茨所设计的,这种织机是现代有梭织机的基础。19世纪初,法国人J.M.贾卡发明了不需挽花童的提花机,后来人们称这种提花机叫贾卡提花机。根据贾卡提花机的作用原理人们设计了结构比较简单的开口机构,以适应织造小花纹精梳毛织物的需要,这便是在19世纪30年代出现的多臂机。1869年出现了回转多梭箱装置,以后多梭箱织机就用来织造不同颜色、不同号数、不同拈度和不同原料的纬纱织物。19世纪后半叶,为了把工人从装纡换梭的工序中解脱出来,使普通织机变成自动织机。人们开始研究设计自动换梭装置。与此同时,更多的革新家们走了自动换纡这条使织机自动化的最合理的道路,其中以美国J.H.诺斯勒普在1895年发明的自动换纡装置最为成功,以后又有不断发展,渐趋完善。
      在织机的发展过程中,织前准备技术也有了很大的进步。在络纱技术方面,由手工络绕逐渐进步到卷绕和导纱分开的竖锭络纱机和急行往复式卧锭络纱机等进而演化为卷绕和导纱合一的槽筒式络纱机,大大提高了络纱速度。在整经方面,根据不同织物品种的要求,由手工整经逐渐发展成分批整经和分条整经等。不仅增加了速度,而且提高了质量。在浆纱方面,除了摸索出各种辅助浆料外,浆纱机出现了控制浆液液面高低和经纱张力变化的装置,为提高浆纱质量,降低断头,进而为适应织机高效率生产提供条件。此外,还发明了移动式和固定式结经机,从手工穿经一跃而为机器自动接经,提高劳动生产率8~10倍。
      近代机织技术在织造方面除改进自动织机,改善操作看管条件,提高劳动生产率外,还努力探索新的引纬方法。20世纪50年代起先后出现了各种实用的无梭织机,其中主要发明有瑞士苏尔泽的片梭织机、捷克斯洛伐克的喷气织机和喷水织机(见喷射织机)、意大利和西班牙等国的剑杆织机
      在织前准备的技术方面,从50年代半自动络纱机问世起,到70年代便发明了自动络纱机。在这个阶段创制出色织生产中的新设备、高速大卷装的整经机、高效能浆纱设备、适应长丝生产的整浆联合机以及代替手工穿经的穿经机,同时采用了各种电子自控装置。70年代以来又出现了连续引纬的多梭口织机的样机。
      工艺过程  以棉型纤维和中长纤维为例,机织工艺的织前准备一般包括络纱、 整经、 浆纱、穿经或接经、卷纬和定拈
      络纱  是把纺厂来的管纱或绞纱绕成容量较大、卷装形式符合需要的筒子纱,便于后道工序顺利进行;同时除去纱线上的杂质和疵点,提高纱线质量。络纱时为了使筒子表面,尤其是筒子两端点的纱线处于稳定状态,避免纱线张力松弛,卷装松散,甚至引起乱纱损失,络纱机卷绕成形机构的螺旋线升角必须满足一定要求。
      整经  是将络成的许多筒子纱,按一定根数和规定长度平行地卷绕在规定幅度的经轴上,使各根经纱张力一致,密度均匀分布。为了减少经轴上因各根经纱长度的差异而造成的浪费,整经机的断头自停和制动机构应该十分灵敏。
      浆纱  是使一部分浆液浸透到纱线内部,粘合纤维,以增加纱线的弹性和强度。一部分浆液被覆在纱线表面,经烘燥后形成一层粒状薄膜,把纱线表面的茸毛粘附在纱线干体上,从而增加纱线的光滑程度,提高其耐磨牢度,以便抵抗织造时综筘的拉伸和摩擦作用,减少经纱断头率。
      穿经  是把织轴上的经纱,按照一定次序逐根穿过经停片、综丝眼孔和钢筘的齿隙;接经是用接续的方法把上机新织轴上的经纱头与了机时的经纱尾逐根打结连接起来。
      卷纬  是把各种卷装形式的纬纱重新卷绕成适用的纡子,并除去纱线上的部分杂质,提高纱线质量。为了降低纱线加拈后的内应力,防止纬纱或经过并纱、拈线工艺后的纱线在松弛状态下出现扭结,纬纱尤其是并纱拈线后的纱线还要经过热湿定拈。
      在花色织物的织前准备过程中,经、纬纱线首先经过染色,加工成色纱线,经纱经过绞纱上浆、络纱、带式整经和穿接经后制成织轴,纬纱卷绕成纡子便可在织机上进行交织,构成符合需要的织物,这就是织造过程。为了获得不同的组织花纹,常采用凸轮(踏盘)开口机构、多臂开口机构或提花开口机构。在凸轮开口机构和多臂开口机构的织机上,可以织制平纹、斜纹和缎纹组织,以及由这些组织加以变化或联合的组织,或者由若干系统的经纱和若干系统的纬纱织成有特殊外观效应和性能的织物。在提花开口机构的织机上可以织制花纹较大、组织复杂的提花组织织物。织制多种纬纱的格子织物,可运用多梭箱机构。
      织坯整理过程通常包括检验、清刷、烘布、折叠、分等和成包等。织坯从织机上落下后,在验布机上逐匹检验疵点,测定下机产量并标出疵点记号,以便整修。清刷是通过刷布机的砂轮和毛刷的磨刷作用,除去织坯上残留的白星和籽屑杂物,使织物表面光洁。烘布是把织物的回潮率控制在一定范围以内,以防止储存中霉变。折叠是以一定幅度把织物在长度方向折叠起来,并测量连匹长度。折叠起来的织坯经过整修和复验,最后按疵点情况给予评分,并根据评分多少加以分等。经过分等的织物便可成包入库。
      织物的品种不同,所用的纱线原料和织物结构也不相同,织前准备、织造和织坯整理也因之改变。毛织生产中经纱不需经过浆纱,而织前准备过程需要增加并纱和拈线工艺过程,织造中一般采用多臂开口机构和多梭箱机构,为了在高级毛织物的边缘织出商标或标出原料成分,需附加小型提花开口机构;呢坯整理中对以重厚为主要特点的毛织物还要称重。
      丝织物的织前准备包括对生丝和其他原料检验,确定可加工的织物品种。生丝在络丝前须进行浸渍,让浸渍液中的油脂分子浸入丝胶分子链之间,使纤维变软。在浸渍同时进行着色,以便后道工序区别经、纬用丝拈向等。对于先织造后练染的生织丝织物,生丝在浸渍、干燥、抖松后再经络纱、并纱、拈线、定拈、整经和卷纬过程,最后进行织造;对于先练染后织造的熟织丝织物,生丝在浸渍、干燥、抖松后,要经过络丝、加拈、并丝、拈线,然后以绞线形式练染,在再络、整经和卷纬之后进行织造,一般不经过浆纱工艺;对于低拈人造丝、人造短纤维和合成纤维则要经过浆纱,以增加耐磨牢度,提高可织性。筒装和饼装的化学纤维长丝,可以直接整经和卷纬,不经过络丝过程。绞装化学纤维长丝可直接染色,省去成绞工艺。除素织物外,一般大花纹丝织物在织造中采用提花开口机构。在起绒丝织物的织造中,大都采用经丝起绒的双层织造方法,然后在两层织物之间通过割绒刀把绒经割断,形成绒毛。绸坯整理过程比较简单,绸坯经检验后即可入库。
      在麻织生产的织前准备中,由于麻类纤维较短,经纱不耐磨,为了提高其可织性,通常经浆纱处理。但用并纱、拈线后的股线作经纱时,则不必浆纱;用黄麻纱来加工麻袋织物时,因为经纱较粗,也可不经浆纱。为了改善苎麻纱的上浆质量,提高细号薄型苎麻纱织物的织造性能,可以采用单纱上浆法。亚麻织物的生产过程类似于色织物绞纱练染的织物生产过程。一般纱线先经煮练,除去脂肪、木质素、蛋白质等杂质,再经漂白或染色,使之软化,以利于后续的上浆、络纱、整经工艺。苎麻和亚麻纱线的织造和织坯整理过程与棉织物类似。黄麻织造中大多采用空芯纡子,以增加纬纱容量。袋坯织成后,经高温高压烘筒熨烫轧光、折叠裁切、缝边和缝口等织坯整理便成麻袋产品。
      在带织物生产中,经纱通过络纱、并纱、拈线和再络纱后,便可把所得筒子纱直接放在织机的后架上进行织造,一般不经整经和上浆工艺。
      参考书目
     陈元甫:《机织工艺与设备》上、下册,纺织工业出版社,北京,1983。

     

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