靜電紡紗

棉紡靜電紡紗工作原理是﹕棉條經(jīng)刺輥開松為單纖維﹐利用氣流把單纖維吸走﹐通過輸棉管送入靜電場。在高壓靜電場的作用下﹐由于極化和電離作用使纖維兩端呈現(xiàn)相反的電荷﹐產(chǎn)生靜電力F F 。沿AB 軸線的分力F ﹑F 使纖維伸直﹐并沿軸線分力較大的一方移動﹔垂直于軸線方向的分力F ﹑F 使纖維轉(zhuǎn)動按電力線方向排列﹐并向電場中心移動﹐凝聚成自由端須條﹔由于電暈放電使纖維某一種電荷產(chǎn)生靜電力F 作用在纖維的重心上﹐它將使纖維沿電力線方向異性電極運動。F 的數(shù)值較小﹐未在圖中表示。凝聚在電場中心線上的自由端須條經(jīng)過加拈器加拈成紗﹐然后由引紗羅拉引出直接卷繞成為筒子。 [!21ki@][@21ki!]

(electrostatic spinning)

自由端紡紗方法之一.由纖維開松、輸送、靜電凝聚、自由端加捻、筒子卷繞等工藝過程組成.其中纖維開松和輸送的方法有兩種:

利用氣流輸送棉纖維

靜電紡紗常用后一種方法.棉條在喂棉羅拉與喂棉板間輸入,被高速回轉(zhuǎn)的小剌輥開松成單纖維,借輸棉管的氣流作用吸入由高壓電極(+)、加捻器電極(-)和封閉罩殼組成的靜電埸內(nèi).棉纖維被電離和極化的作用下被伸直、排列并凝聚成纖維條.引紗由空心加捻器引入后不斷捻取纖維條中的纖維,高速回轉(zhuǎn)的加捻器加捻成紗,并由槽筒卷繞機構(gòu)繞成筒子.棉纖維屬不良導體,進入靜電埸的纖維需要預先給濕,使其具有較高的回潮率.凝聚的纖維條受到各種阻力的作用,回轉(zhuǎn)并不充分自由,加捻效率較低.靜電紡的紗適合于制織被單布、家具布、針織提花臺布和窗簾布等產(chǎn)品;紡制各種混紡紗、竹節(jié)紗和包芯紗,還可制成具布獨特風格的織物

靜電紡紗由纖維開松﹑輸送﹑靜電場凝聚﹑自由端加拈﹑筒子卷繞等工藝過程組成。由于纖維的開松方法不同﹐靜電紡紗機分為兩類。一類以羅拉牽伸作為開松機構(gòu)﹐纖維的輸送和凝聚利用靜電場的作用﹔另一類以刺輥作為開松機構(gòu)﹐利用氣流輸送纖維﹐而纖維的凝聚利用靜電場的作用。靜電場對纖維的作用力 F 等于纖維上的電荷量q 與其所在的電場強度E 的乘積﹐即F =q ?;E ﹐方向為正電荷在該點所受力的方向。纖維所帶的電荷量有幾個來源﹕電暈放電﹐靜電場中的電極由于高電壓產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象使空氣電離﹐纖維從空氣中獲得一定量的自由電荷。接觸帶電﹐纖維在進入電場之前與作為電極的前羅拉金屬表面接觸時獲得一定量的電荷。摩擦帶電﹐纖維進入電場之前在經(jīng)過刺輥鋸齒分梳時或沿管道內(nèi)壁運動時﹐因摩擦作用產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移﹐使纖維獲得一定量的電荷。電離作用﹐纖維中除纖維素外還含有水分和雜質(zhì)﹐包括一部分水溶性電解質(zhì)﹐在電場的作用下產(chǎn)生電離現(xiàn)象﹐使纖維兩端產(chǎn)生數(shù)量相等的電荷。前三種來源使纖維帶一種性質(zhì)的電荷﹐分布在纖維的表面或內(nèi)部﹔后一種來源使纖維兩端帶相同數(shù)量的異性電荷。纖維在電場中的帶電性質(zhì)主要取決于纖維喂入的方式和靜電場的形式。在以羅拉牽伸作為纖維開松機構(gòu)的靜電紡紗裝置中﹐使纖維帶電的主要來源是接觸帶電和電暈放電﹔在以刺輥分梳作為開松機構(gòu)的靜電紡紗裝置中﹐使纖維帶電的主要來源是電離作用和極化作用。

靜電紡紗由纖維開松﹑輸送﹑靜電場凝聚﹑自由端加拈﹑筒子卷繞等工藝過程組成。由于纖維的開松方法不同﹐靜電紡紗機分為兩類。一類以羅拉牽伸作為開松機構(gòu)﹐纖維的輸送和凝聚利用靜電場的作用﹔另一類以刺輥作為開松機構(gòu)﹐利用氣流輸送纖維﹐而纖維的凝聚利用靜電場的作用。靜電場對纖維的作用力 F 等于纖維上的電荷量q 與其所在的電場強度E 的乘積﹐即F =q ?;E ﹐方向為正電荷在該點所受力的方向。纖維所帶的電荷量有幾個來源﹕電暈放電﹐靜電場中的電極由于高電壓產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象使空氣電離﹐纖維從空氣中獲得一定量的自由電荷。接觸帶電﹐纖維在進入電場之前與作為電極的前羅拉金屬表面接觸時獲得一定量的電荷。摩擦帶電﹐纖維進入電場之前在經(jīng)過刺輥鋸齒分梳時或沿管道內(nèi)壁運動時﹐因摩擦作用產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移﹐使纖維獲得一定量的電荷。電離作用﹐纖維中除纖維素外還含有水分和雜質(zhì)﹐包括一部分水溶性電解質(zhì)﹐在電場的作用下產(chǎn)生電離現(xiàn)象﹐使纖維兩端產(chǎn)生數(shù)量相等的電荷。前三種來源使纖維帶一種性質(zhì)的電荷﹐分布在纖維的表面或內(nèi)部﹔后一種來源使纖維兩端帶相同數(shù)量的異性電荷。纖維在電場中的帶電性質(zhì)主要取決于纖維喂入的方式和靜電場的形式。在以羅拉牽伸作為纖維開松機構(gòu)的靜電紡紗裝置中﹐使纖維帶電的主要來源是接觸帶電和電暈放電﹔在以刺輥分梳作為開松機構(gòu)的靜電紡紗裝置中﹐使纖維帶電的主要來源是電離作用和極化作用。 [!21ki@][@21ki!]

靜電紡紗原理 棉紡靜電紡紗工作原理是﹕棉條經(jīng)刺輥開松為單纖維﹐利用氣流把單纖維吸走﹐通過輸棉管送入靜電場。在高壓靜電場的作用下﹐由于極化和電離作用使纖維兩端呈現(xiàn)相反的電荷﹐產(chǎn)生靜電力F F 。沿AB 軸線的分力F ﹑F 使纖維伸直﹐并沿軸線分力較大的一方移動﹔垂直于軸線方向的分力F ﹑F 使纖維轉(zhuǎn)動按電力線方向排列﹐并向電場中心移動﹐凝聚成自由端須條﹔由于電暈放電使纖維某一種電荷產(chǎn)生靜電力F 作用在纖維的重心上﹐它將使纖維沿電力線方向異性電極運動。F 的數(shù)值較小﹐未在圖中表示。凝聚在電場中心線上的自由端須條經(jīng)過加拈器加拈成紗﹐然后由引紗羅拉引出直接卷繞成為筒子。 [!21ki@][@21ki!]

產(chǎn)品 靜電紗和環(huán)錠紗的成紗原理與過程不同﹐紗的結(jié)構(gòu)和性能各有特點。與環(huán)錠紗比較﹐靜電紗的纖維伸直度較差﹐結(jié)構(gòu)分層﹐各層拈度不同﹐成紗拈度較多﹐彈性較差﹐手感較硬。但靜電紗的條干較均勻﹐毛羽和棉結(jié)雜質(zhì)較少﹐織物耐磨性能較好﹐吸色性好。由于電場罩殼內(nèi)粘附纖維和輸棉管﹑刺輥殼體內(nèi)鉤掛纖維而造成粗節(jié)紗疵﹐是靜電紗的一個主要缺點。靜電紗適宜織制深色大花嗶嘰﹑被單布﹑家具布等產(chǎn)品﹔也可用于針織提花臺布和窗簾布﹐具有網(wǎng)眼清晰﹑手感挺刮的優(yōu)點。靜電紡紗還能紡制各種混紡紗﹑竹節(jié)紗和包芯紗﹐織制成具有獨特風格的織物。 靜電紡紗還存在制成率低﹑紗疵較多﹑勞動生產(chǎn)率無顯著提高等問題﹐在投入工業(yè)化生產(chǎn)之前尚有待進一步研究。研究的課題是﹕纖維的電性能和合理的靜電場﹐以增加靜電場對纖維的作用和控制﹐提高成紗質(zhì)量和制成率。合理利用氣流的作用﹐減少氣流場對靜電場的干擾。高速高效的加拈器﹐充分發(fā)揮靜電紡紗高產(chǎn)潛力。

靜電紡紗

自由端紡紗方法之一.由纖維開松、輸送、靜電凝聚、自由端加捻、筒子卷繞等工藝過程組成.其中纖維開松和輸送的方法有兩種:(1)以羅拉牽伸作為開松機構(gòu),纖維的輸送利用靜電埸作用!(2)以刺輥作為開松機構(gòu),利用氣流輸送棉纖維。

靜電紡紗常用后一種方法.棉條在喂棉羅拉與喂棉板間輸入,被高速回轉(zhuǎn)的小剌輥開松成單纖維,借輸棉管的氣流作用吸入由高壓電極(+)、加捻器電極(-)和封閉罩殼組成的靜電埸內(nèi).棉纖維被電離和極化的作用下被伸直、排列并凝聚成纖維條.引紗由空心加捻器引入后不斷捻取纖維條中的纖維,高速回轉(zhuǎn)的加捻器加捻成紗,并由槽筒卷繞機構(gòu)繞成筒子.棉纖維屬不良導體,進入靜電埸的纖維需要預先給濕,使其具有較高的回潮率.凝聚的纖維條受到各種阻力的作用,回轉(zhuǎn)并不充分自由,加捻效率較低.靜電紡的紗適合于制織被單布、家具布、針織提花臺布和窗簾布等產(chǎn)品;紡制各種混紡紗、竹節(jié)紗 和包芯紗,還可制成具布獨特風格的織物。

不同的分類方法所產(chǎn)生的名稱各不相同:

1)使用原料的不同: 純棉紗線、純化纖紗線、棉型混紡紗線、毛型混紡紗線、異形紗線等。

2)紡紗的方法不同 :環(huán)錠紡紗線、氣流紡紗線、靜電紡紗線等 。

3)紡紗的工藝不同: 梳棉紗線、精梳紗線、桃毛紗線等。

4)加捻方向的不同:順手捻(s捻)紗、反手捻(紗z捻) 。

5)產(chǎn)品用途的不同: 織布用紗、針織用紗、起絨用紗、繩帶用紗線、漁網(wǎng)用紗線、簾子布用紗線等。

⑴高彈絲: 高彈絲或高彈變形絲具有很高的伸縮性，而膨松性一般。主要用于彈力織物，以錦綸高彈絲為主。

⑵低彈絲: 低彈絲或變形彈力絲具有適度的伸縮性和膨松性。多用于針織物，以滌綸低彈絲為多。

⑶膨體紗: 膨體紗具有較低的伸縮性和很高的膨松性。主要用來作絨線、內(nèi)衣或外衣等要求膨松性好的織物，其典型代表是腈綸膨體紗，也叫做開司米。

⑷網(wǎng)絡絲 網(wǎng)絡絲又名交絡絲，是化學纖維制絲過程中在尚未成形時，讓部分絲抱合在一起而形成的。此絲手感柔軟、膨松、仿毛效果好，多用于女式呢。近年來流行的高爾夫呢也是用此絲織制。

化纖紗的支數(shù):化纖紗的粗細，用公制支數(shù)"S"來表示，支數(shù)大，表示化纖紗細，支數(shù)小表 示化纖紗粗。

細度用以表示纖維或紗線的粗細程度，是紗線最重要的指標。紗線細度的不同，不僅反映其用途不同，而且在一定程度上表示紡紗時所用的纖維的規(guī)格、質(zhì)量不同，一般紡細紗用較高質(zhì)量的纖維。紗線細度可用兩種指標直接指標和間接指標來表達。

⑴定長制 定長制是指一定長度紗線的重量，其數(shù)值越大，表示紗線越粗。其計量單位包括特數(shù)(Nt)和旦數(shù)(Nden) [MSOffice2] 兩種。

a.特數(shù)(Nt) 特數(shù)即特克斯，是指1000m長纖維或紗線在公定回潮率時的重量克數(shù)，也稱之為號數(shù)。Nt=1000G/L(式中L 為纖維或紗線的長度米數(shù)，G為其公定回潮率時的重量克數(shù))。

對單紗而言，特數(shù)可寫成如"18特"的形式，表示紗線1000米長時，其重量為18克。股線的特數(shù)等于單紗特數(shù)乘以股數(shù)，如18X2表示兩根單紗為18特的紗線合股，其合股細度為36特。當組成股線的單紗特數(shù)不同時，則股線特數(shù)為各單紗特數(shù)之和，如18特+15特，其合股特數(shù)為33特。

b.旦數(shù)(Nden) 旦數(shù)即旦尼爾，是指9000m長的纖維或紗線在公定回潮率時的重量在克數(shù)，也稱之為"纖度"。Nden=9000G/L。

旦數(shù)可表達為:24旦、30旦等。對股線的旦數(shù)，其表示方法與特數(shù)相同。旦數(shù)一般多用于天然纖維蠶絲或化纖長絲的細度表達。

⑵定重制 定重制是指一定重量的纖維或紗線所具有的長度。其數(shù)值越大，表示紗線越細。其計量單位包括公制支數(shù)(Nm)和英制支數(shù)(Ne)。

a.公制支數(shù)(Nm) 公制支數(shù)是指在公定回潮率時，一克重的紗線(或纖維)所具有的長度米數(shù)。Nm=L/G。

公制支數(shù)可表示成"20公支、40公支"的形式，意謂著一克重的紗線具有20m長或40m長。股線的公制支數(shù)，以組成股線的單紗的公制支數(shù)除以股數(shù)來表示，如26/2、60/2等。如果組成股線的單紗的支數(shù)不同，則股線公制支數(shù)用斜線劃開并列的單紗支數(shù)加以表示，如21/42，股線的公制支數(shù)可計算得到

Nm=1/(1/N1+1/N2+---+1/Nn)=1/(1/21+1/42)=14公支

目前我國毛紡及毛型化纖純紡、混紡紗線的粗細仍有部分沿用公制支數(shù)表示。

b. 英制支數(shù)(Ne) 英制支數(shù)為棉紗線粗細的舊有國家標準規(guī)定計量單位，現(xiàn)已被特數(shù)所替代。它是指1磅(454克)重的棉紗線有幾個840碼(1碼=0.9144米)長。Ne=L/(GX840)。

若1磅重的紗線有60個840碼長，則紗線細度為60英支，可記作60"。股線的英制支數(shù)其表示方法和計算方法同公制支數(shù)。如60"/3。

例如:20S比60S粗，同樣重量的20S比60S的短，同樣長度情況下20支比60支重量上重。

公制支數(shù)公式:是1kg化纖紗有多少千米即為多少支數(shù)。如:重1kg化纖紗長18000m即為18支紗。

1.機織用紗: 機織用紗指加工機織物所用紗線，分經(jīng)紗和緯紗兩種。經(jīng)紗用作織物縱向紗線，具有捻度較大、強力較高、耐磨較好的特點;緯紗用作織物橫向紗線，具有捻度較小、強力較低、但柔軟的特點。

2.針織用紗: 針織用紗為針織物所用紗線。紗線質(zhì)量要求較高，捻度較小，強度適中。

3.其它用紗: 包括縫紉線、繡花線、編結(jié)線、雜用線等。根據(jù)用途不同，對這些紗的要求是不同的。

基本工藝及流程

毛條→混條→針梳→粗紗→細紗→并紗→搖絞→檢驗→成品打包。

把纖維紡成紗，一般要經(jīng)過清花、梳棉、并條、粗紗、細紗等主要工序。用于高檔產(chǎn)品的紗和線還需要增加精梳工序。

生產(chǎn)不同要求的棉紗，要采取不同的加工程序，如紡純棉紗和滌棉混紡紗，由于使用的原料不同，各種原料所具有的物理性能不同，以及產(chǎn)品質(zhì)量要求不同，在加工時需采用不同的生產(chǎn)流程。(隨著現(xiàn)代化設備的更新，在工藝上也有了不同程度的調(diào)整，設備可以將其中某些流程合并在一起，使得實際觀察中少了些原先必須的工作)

(一)純棉紗工藝流程

1. 普梳紗:清花→梳棉→頭并→二并→粗紗→細紗→后加工

2. 精梳紗:清花→梳棉→預并→條卷→精梳→頭并→二并→三并→粗紗→細紗→后加工

(二)滌棉混紡紗的工藝流程

1. 普梳紗:原棉:清花→梳棉→

→頭并→二并→三并→粗紗→細紗→后加工

滌 綸: 清花→梳棉→

2. 精梳紗:

原 棉:清花→梳棉→預并→條卷→精梳→

→頭并→二并→三并→粗紗→細紗→后加工

滌 綸:清花→梳棉→預并→

機織用紗與針織用紗的區(qū)別

機織紗 要求:強力高，棉結(jié)少。

針織紗相對而言強力沒有機織紗高，但是細節(jié)要求高，而且捻度也沒有機織紗高.

一般機織紗的捻系數(shù)在380左右，而針織紗只需要340左右吧。

比如 40s 單紗，機織紗捻度是99捻/10cm，而針織紗大概是88-89捻左右.

1. 捻度

捻度一般指:捻數(shù)/m，支數(shù)不同，其捻度也不同，為了便于比較不同支數(shù)紗的捻度，常用"捻系數(shù)"這個概念。

紗線的捻度

加捻是紡紗的目的之一，加捻的多少則是衡量紗線性能的重要指標，一般用捻度表示。捻度是指紗線單位長度上的捻回數(shù)(即螺旋圈數(shù))。單位長度隨紗線的種類變化而取值不同，其計量單位可表示為"捻/10cm"或"捻/m"，前者用于棉及棉型化纖紗線，后者用于精紡毛紗及化纖長絲紗的捻度計量。捻度影響紗線的強力、剛?cè)嵝?、彈性、縮率等指標。隨著紗線捻度的增加，其強力是增大的，但捻度不能超過一定的值，否則其強力反而下降，這一定值稱為紗線的臨界捻度。不同原料的紗線，其臨界捻度是不一樣的。紗線的柔軟程度、彈性好壞、縮率大小也與捻度密切相關(guān)。一般，在滿足強力要求的前提下，紗線捻度越小越好，因為捻度的增加會使紗線的手感變硬、彈性下降、縮率增大，這便是長絲紗一般盡量不加捻或少加捻的緣故。此外，捻度對紗線的體積重量和直徑也有影響，加捻作用使紗的緊密度增加。在一定范圍內(nèi)，紗的體積重量隨捻度的增加而增大，紗的直徑隨捻度的增加而減小，從而使織物的覆蓋性和舒適性等發(fā)生變化。

總之，紗線捻度應根據(jù)不同的織物用途加以選擇。如經(jīng)紗需要具有較高的強度，捻度應大一些;緯紗及針織用紗需柔軟，捻度應小一些;機織和針織起絨織物用紗，捻度應小一些，以利于起絨;薄爽的縐類織物，要求具有滑、挺、爽的特點，紗的捻度應大一些。

紗線的捻向 加捻

加捻的捻回是有方向的，稱為捻向，也就是加捻紗中纖維的傾斜方向或加捻股線中單紗的傾斜方向。捻向分Z捻和S捻兩種。若單紗中的纖維或股線中的單紗在加捻后，其傾斜方向自下而上，從右至左的叫S捻，也稱為右手捻或右捻;若傾斜方向自下而上，從左至右的叫Z捻，也稱作左手捻或左捻。捻向的表示方法是有規(guī)定的，單紗可表示為:Z捻或S捻，實際使用中單紗多以Z捻出現(xiàn);股線則因其捻向可與單紗捻向相同或相反，須將二者的捻向均加以表示，故可寫成:第一個字母表示單紗的捻向，第二個字母表示股線的捻向。經(jīng)過兩次加捻的股線，第三個字母表示復捻捻向。例如單紗為Z捻，初捻為S捻，復捻為Z捻的股線，其捻向表示為ZSZ捻。事實上，股線捻向與單紗捻向相反，強度、光澤、手感等較好，因此，實際使用中股線以S捻居多。

紗線的捻向?qū)椢锏耐庥^和手感有很大影響。合理利用捻向可得到各種理想外觀效果的織物面料。如平紋織物，經(jīng)緯紗捻向不同，則織物表面反光一致，光澤較好，織物松厚柔軟。斜紋織物如華達呢，當經(jīng)紗采用S捻，緯紗采用Z捻時，由于經(jīng)緯紗的捻向與織物斜紋方向垂直，則反光方向與斜紋紋路一致，因而紋路清晰。而當若干根S捻、Z捻紗線相間排列時，織物可產(chǎn)生隱條隱格效應，正如某些花呢衣料。當然，捻度大小不等的紗線捻合在一起構(gòu)成織物時，會產(chǎn)生波紋效應。

捻系數(shù)

捻系數(shù)360±36時，捻度較大，適合做機織

捻系數(shù)330±36時，捻度小，適合針織

處于330與360之間時，機織針織兩用

化纖紗捻度對質(zhì)量的影響

化纖紗的捻度大小，對化纖紗的強力、柔軟性、伸縮性都有很大 的影響，在一定的范圍內(nèi)增加捻度，強度隨之增加，若超過限度地增加捻度，反而會使其強度減弱，化纖紗的捻度小則柔軟，而強度降低。

2. 化纖紗線強度、強力

化纖紗線強度對于織品的牢度和生產(chǎn)效率有著密切的關(guān)系，化纖紗的強度是織品強伸度的基礎，因而化纖紗的強伸度是質(zhì)量的重要指標，所以必須有適當?shù)膹娚於??；w紗的強伸度，由其原料和加工程度以及纖維排列的情況不同而有所不同。原料質(zhì)量好，纖維排列整齊，捻度適當，化纖紗的強度伸縮性也會良好?；w紗的強力測試分為兩種，一種是單紗強力，一種是縷紗強力。

3. 化纖紗的回潮率

回潮率:滌綸紗0.4%，腈綸紗2%，錦綸紗4.5%，維綸紗5%，丙綸紗0%，氯綸紗0%。