Transcript 第十章纱线的分类与结构特征

第十章 纱线的分类与结构特征
第一节 纱线的分类

一、按纱线的体系分：纱（单纱）、丝
（长丝纱）、线（多根纱或丝）。
短纤维纱 丝束
双股线
多股线
复捻股纱

（一）纱： 由短纤维经纺纱加工，使短纤维
沿轴向排列并经加捻而成。

1.按纺纱方法（细纱成纱原理）分类：

（1）环锭纱（传统纱，占的比例大）

（2）非环锭纺纱

自由端纺纱：如转杯纺、涡流纺、静电纺、摩擦纺等；

非自由端纺纱：如自捻纺、喷气纺、平行纺、包缠纺等

（3）复合纺纱：如塞络纺纱（sirospun yarn）、塞络
菲尔纺纱（sirofil yarn）

（4）结构纺纱：分束纺纱（solospun yarn）、集聚
纺纱（compact yarn）、皮芯结构纺纱

2.按纺纱隔距等工艺特征分：


棉型纱、毛型纱、中长型纱、麻纺纱、绢纺纱、
铀丝纺纱。
3.按纱线的粗细分
棉与毛纱的粗细划分
（纱支或特数范围仅对相同纤维类型的有效）
细度
棉或棉型
毛或毛型
特细支
≤10tex
≥80公支
细支
11~20tex
32~80公支
中支
21~31tex
/
粗支
≥32tex
<32公支

（二）长丝纱

1.按化纤纺丝后加工方法分





（1）牵伸丝（FDY）
（2）弹力丝（DTY），包括高弹（变形）丝、低弹
（变形）丝
（3）空气变形丝
（4）网络丝
2.按复丝的混纤状况分



（1）单丝：一根无限长的单纤维
（2）复丝：由多根无限长单纤维组成
（3）复合（捻）丝：由两股或两股以上的复丝并合
（加捻）而成。

（三）线

由两根或两根以上的单纱合并加捻制成的股线；
股线再合并加捻为复捻股线
a疙瘩线, b螺旋线, c竹节纱, d毛圈线, e结子花线,f雪尼尔花线, g菱形金属丝包芯线
花式纱线示意图

二、按纤维组成分类

1. 以纤维组成分




（1）纯纺纱线
（2）混纺纱线
（3）伴纺纱线
2. 以混合纤维的分布分



（1）均匀混合纱线
（2）变化混合纱线
（3）组合或复合纱线

三、按纱线的用途分





1.机织用纱
2.针织用纱
3.起绒用纱
4.编结、缝纫用纱
5.特种工业用纱
第二节 纱线的加工与发展

一、纱线加工的基本原理

短纤纱的加工
纤维开松（除杂和混合）→梳理成网→成条→并条混
合→牵伸加捻→成纱→卷装成形

长丝纱的加工
熔融，
干法、湿法
异截面
异组份
异粗细
异弹性
异卷曲
牵伸、
初生丝
圆形
异形
超细
复合
成长纱丝
热定形
高速
纺丝
POY
FOY
变形
网络
混合
加工
图10-3 化纤长丝加工基本原理

线绳的加工

线的成形：将纱或丝、或纱—丝经加捻组合在一起，
基本过程为：张力预控→并合→加捻→卷装

绳为纺织工业的特殊品种，由多股纱或线捻合而成

二、纱线加工的进展

1. 纱加工技术的发展
环锭纺
自由端或非自
复合与结构纺
(19 世纪初至 20
由端纺(20 世纪 50
(20 世纪 80 年代至今)
世纪 60 年代)
年代至 60 年代)
？可拓展
复合纺纱技术（包芯纺、长/短复合纺）、
结构纺纱技术（以环锭纺为基础和特征）
（始于 20 世纪 60 年代）
组份连续与非连续、渐变与突变技
术、有引入纺纱其他工序趋势
（始于 20 世纪 80 年代）
图10-4 纺纱技术的演变进程
（1）自由端纺纱



把纤维分离为单根并使其凝聚，在一端非机械握持状态
下加捻成纱
①、转杯纱（或气流纺）

利用转杯内负压气流输送纤维和转杯的高速回转凝聚
纤维并加捻制成的纱

适纺18～100tex的纯棉纱，及毛纱、麻纱或与化纤的
混纺纱
②、静电纱

利用高压静电场使纤维极化，凝聚成须条，由高速运
转的空心管加捻制成


③、涡流纱

利用涡流的旋转气流对须条加捻制成的纱

适纺60～100tex化纤纱或混纺纱，多用作起绒纱
④、摩擦纺纱

利用尘笼内的负压气流吸附纤维和尘笼回转对须条摩
擦加捻成纱

广泛用于地毯、衬布和粗厚装饰织物
（2）自捻纱

利用搓辊的往复运动对两根须条实施同向加捻，靠须条
自身的退捻力矩相互反卷在一起，形成一个双股的稳定
结构的纱，属非自由端纺纱
（3）包芯纱


以长丝为芯，短纤维为皮的包缠结构的纱，属复合纱
可在环锭纺纱机或捻线机，转杯纺，涡流纺，尘笼纺，
自捻纺上实现
1 长丝筒子、 2 输出罗拉、
3 弹性长丝、 4 定位器、
5 前皮辊、 6 包芯纱、
7前罗拉、 8 纤维须条
典型的包芯装置
（4）喷气纱


利用喷嘴内的旋转气流对须条假捻，靠头端自由纤维包
缠无捻短纤维纱芯成纱
强力比环锭纱低，直径略粗，外包纤维有明显的方向性
（5）无捻纱和粘合纱


利用熔融状态的高聚物或粘附有熔融性树脂的长丝和短
纤维一起通过一对罗拉，短纤维包在高聚物丝条外面，
在半熔融状态，用气流进行加捻，冷却后得到纱
短纤维的粘合纱为无捻纱
（6）新型复合结构纱


主要指在环锭纺纱机上通过短/短、短/长纤维加捻成的
复合纱和通过单须条分束或须条集聚方式得到的纱
赛络纺（Sirospun）、短/长复合纺（如Sirofil）、分束
纺（Solospun）和集聚纺纱（Compact yarn）
①赛络纺（sirospun）
原理：将2根粗纱以一定间距
平行引入细纱机牵伸区内，
同时牵伸，并在集束三角区
内汇合加捻形成单纱，须条
和纱均有同向捻度。
特征：有线的特征，表面较
光洁、毛羽少、内松外紧，
弹性好、耐磨性高。
1 粗纱须条 2 前集合器 3 前罗拉 4纱线
②赛络菲尔纱（sirofil yarn）
原理：由一根经牵伸后
的须条与一根不经牵伸
但具有一定张力的复丝
在加捻三角区复合加捻
形成的复合纱
特征：外形似单纱，结
构似线，表面毛羽较环
锭纱少，截面近似圆形。
1 长丝筒子 2 长丝 3 调节装置 4 前皮辊 5 纱线 6 前罗拉 7 须条
③分束纺（solospun）或缆型纺
传统纺纱和缆型纺纱
原理：通过沟槽前罗拉，将纤维须条分劈成3~5小束，从而使纺
纱的加捻和转移机理发生变化。分开的纤维小束在汇聚前可能
被加捻并在汇聚处再次捻合。
特征：毛羽较少、表面光洁，强力高、耐磨性较好。
④集聚纺纱（compact yarn）
集聚纺吸风鼓
在环锭细纱机的前罗拉输出须条处加装一对集聚罗拉，其中，
下罗拉有吸风集聚作用，使须条在气动集束区集束，须条较
紧密地排列，可减小传统加捻三角区须条的宽度，有利于将
须条中的纤维可靠地捻卷到纱条中，从而减少毛羽
2. 丝加工的发展
（1）变形加工
①热（机械）变形法：代表为假捻变形法
一级热箱(变形)
假捻器
二级热箱(变形)
高弹丝
低弹丝
图10-5 假捻法变形加工示意图
②空气变形法：
空气变形纱：将稍有捻度的长丝束超喂送入高压喷气头，
由于射流的冲击，丝束中纤维紊乱生成大小不同的环圈，
被丝束捻回夹持于丝束中成纱。
网络丝：丝束在垂直气流撞击下，分散成单丝，按一定间
距交络缠结，形成较为蓬松的丝。
③组合纱法
将两种不同收缩率的纤维纺成纱线，放在蒸汽或热空气或
沸水中，高收缩率纤维遇热收缩，将低收缩率纤维拉弯，
整个纱线成蓬松状，如腈纶膨体纱
（2）丝的变性加工
包括丝的表面改性，浸渍、镀覆、涂层处理和分裂、剥离处理，
以及氧化、炭化处理
聚丙烯腈纤维(PANF)
预氧化(空气介质)
200℃~300℃ 几十~几百分钟
预氧化(OF)
炭化 惰性气氛(N2)
1200℃~1600℃ 几~几十分钟
碳纤维(CF)
石墨化 惰性气氛
2000℃~3000℃ 几~几十秒
石墨纤维(GrF)
表面处理、深加工
CF 产品
图10-6 PAN纤维的炭化加工流程示意图
3. 线加工的发展

集中体现在外观与性能的变化、赋予功能性以
及向织物合成品靠拢
第三节 纱线的结构特征与主要性能

一、短纤纱

1.环锭纱

1）基本结构特征是内紧外松；

2）半数纤维呈圆锥形螺旋线；小部分纤维不发生内
外转移，呈圆柱形螺旋线；

3）小部分纤维呈弯钩、打圈、对折等

4）多数纤维头端外露形成毛羽，少数头端弯曲、皱
缩或卷绕其他纤维。

2.自由端纱




1）纤维内外转移不显著，多数纤维呈圆柱形螺
旋线
2）纱条中纤维伸直度低，弯钩、打圈、对折的
纤维数量多；
3）转杯纺纱内松外紧、外层多包缠纤维、内层
纤维取向性高；
4）自由端纱表面粗糙，光泽差、手感硬，但条
干均匀度好。

3、复合纱的结构特征
由复合比例与张力所决定
长丝张力大
须条张力大
包芯纱
复合纱
结构纱的结构特征
由纤维分布方式和聚集密度决定
自转
公转
皮芯分布
分束纺
多毛羽松
图10-8 典型结构纱的结构示意图
少毛羽紧

（二）.长丝纱结构特征



1、无捻长丝纱结构特征
2、有捻长丝纱结构特征
3、变形纱结构特征
图10-9 正反两个方向的螺旋形圈
单一丝
混纤丝
花色丝
图10-10 空气变形丝的形态
图10-11 膨体纱的形态
填塞箱变形丝
刀口变形丝
编结拆散变形丝
齿轮卷曲变形丝
图10-12 上述各种变形纱的形态

（三）. 股线的结构特征
股线各根单纱的排列
一次并捻单纱的根数在3根以内股线结构稳定；4~5根有不稳定因
素，6根及以上，必然回到3根的稳定态。
单纱和股线的捻向相反时，捻回稳定，股线结构均匀稳定