这里主要介绍以桑蚕茧为原料的制丝、丝织加工工艺与产品。
(一)制丝
所谓制丝,就是以桑蚕茧为原料,用机械按一定的制丝工艺和规格、质量要求,将若干根茧丝抱合胶着缫制而成长丝的过程;所生产出的产品,统称为桑蚕丝,又称为家蚕丝或生丝。
1、桑蚕丝产品分类
桑蚕丝产品一般分为白厂丝、土丝、双宫丝3大类。
白厂丝 一般以质量较好的桑蚕茧为原料,用机械缫制的桑蚕丝称为白厂丝,其常用纤度规格(D/dtex)有9/11(9.99/12.21)—50/70(65.50/77.70)共10余个,等级由C到6A共8个等级。
土丝 以质次的桑蚕茧为原料,,用简易机械缫制的一种品质要求低于白厂丝的粗纤度生丝,其纤度规格(D/dtex)一般均在50/70(65.50/77.70)及以上。
双宫丝 以桑蚕双宫茧并掺入一定数量质次的桑蚕茧为原料,用机械缫制为具有独特风格的粗纤度的粗纤度生丝,其纤度规格(D/dtex)一般均在50/70(65.50/77.70)及以上。
2、制丝工艺流程
为便于储存保管,桑蚕鲜茧需经过杀蛹、达到一定干燥程度的烘干处理,将鲜茧处理为含潮率在13%左右的干茧,再进入工厂仓库储存备用。这里仅介绍白厂丝的工艺流程。按白厂丝包装形式的不同,制丝工艺流程如下图示:
混茧 根据工艺设计要求,选择一定数量的庄口,将蚕茧混合,使之符合缫丝要求。混茧可以扩大茧批数量,延长一批原料茧缫丝周期,减少制丝工艺设计次数,稳定制丝工艺过程,便于操作工人充分掌握原料茧性能,提高生丝质量和产量。
剥茧 蚕茧表面有一层丝缕松乱的茧衣,其丝胶含量多,纤度细且脆弱,不能缫丝。为减少选茧、煮茧、缫丝的困难,必须剥去蚕茧表面的茧衣,称之为剥茧。一般春茧茧衣量约占全茧量的2%左右,秋茧茧衣量约占全茧量的1.8%左右。
选茧 在老熟蚕上蔟营茧、鲜茧烘燥处理过程中,会产生少量不能缫丝的下茧。选茧就是要按照分级标准,选除这些不能缫丝的下茧。如果工艺设计要求精选时,还要选除有轻微瑕疵的次茧。
筛茧 为提高自动缫丝机机械添绪的精准度,对茧型开差较大的庄口,需剔除茧型过大(或过小)的蚕茧,称之为筛茧。
煮茧 煮茧是利用水、热或膨化剂等介质的作用,使茧层丝胶得到适度的膨润和溶解,降低茧层丝条之间的相互胶着力,以达到丝缕顺序离解,缫丝顺利进行的目的。
缫丝 单根茧丝纤度很细(一般因所处茧层部位不同,在1.5—3但尼尔左右),强力不够,不能直接作为丝织品原料。必须将几根茧丝并合,胶着在一起制成生丝,才有实用价值。缫丝就是将经过煮茧煮熟的蚕茧的绪丝理出后,根据目的纤度的要求,在一定的工艺条件下制成生丝的过程。
复摇 经过缫丝的生丝是卷取在小上,为了便于储藏和运输,需将生丝从小
再卷取于大
上(如系筒装则是从小
再卷取于丝筒上),而后再成绞(筒装则无需成绞),打包(筒装则直接装箱),这个过程称之为复摇。通过复摇,使丝片(如系筒装则是丝筒)具有11%左右的回潮率,维持适当的外形,并保全生丝的物理机械性能。
编丝 对绞装生丝而言,为了固定丝片层次,保持一定形状,防止丝片紊乱,需将大上丝片的表面和底面的两个丝头用棉纱线合并在一起,结在丝片的边上,以便于下道工序在使用时找出丝头。这一过程称为留绪编丝,简称编丝。
绞丝 对绞装生丝而言,为了固定丝片层次,防止丝片紊乱,便于打包,将经过编丝的丝片按照转数要求,逐片绞并用棉纱线固定的过程。
打包成件 对绞装生丝而言,绞丝配色后,将一定数量的丝绞打成小包(5㎏/包)、小包再成件(30㎏/件、60㎏/件两种)、成批(
300㎏/批、600㎏/批两种)。
3、制丝机械
制丝机械是制丝工艺得以实现的必要手段。因此,对制丝工艺流程的主要设备做一简单介绍。
混茧机 有立体式混茧机(又称伞形混茧机)和平面式混茧机(又称多箱式混茧机)两种。WA212型立式混茧机用于混合毛茧,SWD211型平面式混茧机用于混合光茧。
剥茧机 机型较多,主要有D
选茧机 主要有D
筛茧机 机型较多,一般用KC241型等平面式筛茧机,由储茧箱筛框、中小型茧集茧槽、大型茧集茧槽、装袋机等组成。
煮茧机 机型较多,有D
自动缫丝机 分两大类:移动给茧、固定添绪,固定给茧、固定添绪,前者机型有D
小丝片真空给湿机 一般由真空桶、真空泵、螺纹丝杆、铝盘及自动控制箱组成。
复摇机(绞装) 主要有ZH传动机构、停装置、机械式大
取放装置、蒸汽干燥装置、排湿调节装置等组成。
小络筒机(筒装) 主要有SGD0101型精密络筒机、VC
4、制丝用水
制丝工艺过程需耗用大量的水。以一个规模为4000绪的自动缫丝厂为例,每天生产用水约需800—1000吨。从化学的角度看,制丝生产过程主要就是水及其所含杂质与桑蚕茧相互作用的过程,水质对整个生产过程和产品质量有着十分重要的影响。为此,各蚕丝生产国对制丝用水都进行了深入的研究,并提出了制丝用书的标准。我国对制丝用水也做出了如下表所示的规定:
制丝用水水质要求
序号 |
指标 |
单位 |
标准值 |
许可值 | ||||
1 |
透明度 |
cm |
≥100 |
≥70 | ||||
2 |
PH值 |
— |
7.0 |
6.8—7.6 | ||||
3 |
电导率 |
µs/cm |
200
4 |
4 |
总硬度(CaCO3) |
毫克当量数/升 |
1.78以下 |
2.85以下 |
5 |
总碱度 |
毫克当量数/升 |
1.43 |
0.71—2.85 | ||||
6 |
游离CO2 |
mg/L |
14 |
44 | ||||
7 |
硫酸根(SO42-) |
mg/L |
10以下 |
30以下 | ||||
8 |
总铁 |
mg/L |
0.1以下 |
0.3以下 | ||||
mg/L |
锰(Mn2+) |
mg/L |
0 |
0.1以下 | ||||
10 |
氯根(C了-) |
mg/L |
— |
80以下 | ||||
11 |
KMnO4 |
mg/L |
3以下 |
8以下 |
(二)丝织
丝织品通常由两组相互垂直的丝线交织而成,其中沿织物纵向排列的称为经丝,横向排列的称为纬丝。经纬丝可以是同一种纤维原料,也可以是不同的纤维原料;由不同纤维原料织成的织物称为交织物。就桑蚕丝织物而言,在织成织物后脱胶染色的,称为生织;先脱胶染色,然后在织造的,称为熟织。
所谓丝织,就是以桑蚕丝(或桑蚕丝与其他纺织纤维)为原料,对准备工程已制成的经线、纬线半制品,利用具备开口、投梭(引纬)、打纬、送经、卷取五大运动功能的丝织机,而成织物的过程;所生产出的产品,统称为丝织物,又称为绸或绸缎。
1、丝织物产品分类
根据丝织物组织、经线纬线组合、加工工艺和绸面表现形状,丝织物的品种可分为14大类。其中除纱、罗、绒不论花部、地部组织外,其余大类均按地部组织为划分根据。每大类绸面都可具有素(练、漂、染)或花(织、印花)的表现。
纺 应用平纹组织,采用生织或半色织工艺,经纬线一般不加捻或弱捻,绸面较为平挺,质地轻薄而坚韧。
绉 应用平纹或其他组织,经纬线或其中之一、或两者同时加强捻,呈明显绉效应并富有弹性的织品。
缎 应用缎纹组织,绸面平滑光亮的织品。
绫 应用斜纹组织或变则斜纹组织,绸面呈明显斜向纹路的织品。
纱 全部或部分应用纱组织,由甲、乙经丝每隔一根纬丝扭绞而成的织品。
罗 全部或部分应用罗组织,由甲、乙经丝每隔一根或三根以上的奇数纬丝扭绞而成的织品。
绒 全部应用绒组织,绸面呈绒毛或绒圈的织品。
绡 应用平纹或假纱组织,绸面轻薄透孔的织品。
锦 应用缎纹、斜纹组织,花纹精致多彩的色织提花的织品。
呢 应用各种组织和较粗的经纬丝线,质地丰厚、有毛型感的织品。
葛 应用平纹、斜纹及其变化组织,经屈纬疏,经细纬粗,质地厚实,绸面呈横向梭纹的织品。
绨 应用平纹组织,长丝作经线,棉或其他纱线为纬线,质地较为粗厚的织品。
绢 应用于平纹组织,质地细腻、平整挺括的织品。
绸 应用于平纹或变化组织,经纬交错紧密的织品。
2、丝织工艺流程
这里仅对梭织(含无梭织)的丝织工艺流程做一介绍。运用梭织机或无梭织机进行丝织物的生产,从经、纬丝线生产起,到织绸为止,须经过准备工程和机织工程,即包括了从丝或其他纺织纤维原料起始,到织成丝织品的全部过程。丝织物因品种的不同,在以下介绍的工艺流程中,会有所不同。
2—1 准备工程 从丝原料加工为经线和纬线的工程,又可再分为经线准备工程、纬线准备工程。经线、纬线准备工程的工序,除经线的整经、纬线的卷纬外,其余基本相同。一般地均须经过原料处理、络丝、并丝、浆丝、捻丝、止捻(定型)、成绞、整经、卷纬等工序。
原料处理 除不加捻和无需标志的经线、纬线,一般可不经原料处理,而直接将绞、筒装丝装在络丝机上就行。如需加捻和标志着色的,特别是桑蚕丝均须经原料处理,即须浸渍、标志、烘干三道工序。
浸渍 有机械浸渍、真空浸渍、手工浸渍,其目的是用浸渍液(水花白油、工业皂,强捻用)柔软蚕丝丝胶,以利并捻。
标志 为后工序辨认丝的条份、并合数、捻度、捻向,须在各种丝上加着不同颜色。桑蚕丝可在浸渍时同时进行,绞装、饼装人造丝可用浸染、喷射法进行,筒装人造丝可在丝筒两端着色。着色所用燃料必须在精练时全部褪净,不允许留有痕迹。
烘干 浸渍或只着色的各种丝,必须及时烘干使用,可在脱水机脱水后,使用绞丝烘燥机或手工在烘房中烘干。
络丝 将绞、筒装丝装在络丝机上,卷绕于有边筒子或竹
并丝 凡须两根及以上的并合丝,都必须经过并丝将单丝并合。在并丝的同时,可形成
捻丝 凡需
止捻(定型) 丝经加捻后,特别是强捻丝容易绉缩,而且已有捻度也不稳定。为保持捻度稳定且不产生绉缩,需对经捻丝后的用蒸汽进行止捻(定型)。
成绞 捻丝经止捻(定型)后,由于蒸汽的作用,捻丝间会相互粘结而妨碍后道工序进行。因此,须将捻丝从捻线筒管上退卷成绞(或倒卷适于整经、卷纬的筒管上)。
整经 集合络丝筒管或竹
浆经 一般人造丝和合成纤维作为经线,为提高其耐磨牢度,需用粘着剂和助剂等浆料,对经线进行浆经。
穿综、穿筘、上机 整经以及浆经完成后的经线,根据织物组织和意匠纸上的组织点,依次穿综,并按织物幅度要求穿筘。在穿综、穿筘完成后,即将经轴连同综、筘上机。至此,经线准备工程告一段落。
卷纬 准备就绪的单丝、并丝或捻丝等纬线,倒卷于纬(纡)管上。卷满纬线的纬(纡)管插入有梭织机的梭心中。至此,纬线准备工程告一段落。
2—2 机织工程 由准备工程完成的经线与纬线,利用具备开口、投梭(引纬)、打纬、送经、卷取五大运动功能的丝织机,而使经纬线按一定规律相互交错,而成织物的过程。平素丝织品利用素机织造,提花丝织品利用提花机织造,丝绒织品利用绒机织造,等等。
3、丝织机械
包括从原料处理到完成织绸的全部机械,分准备工程、机织工程两个部分。
3—1 准备工程机械
浸渍机 原料处理中绞丝浸渍用机械,是压液循环式机械浸渍。国产机型有K011型绞丝浸渍机、SGD901型真丝浸渍机、BS型真空挤压式自动浸渍机,进口的有意大利Fadis Pozzl公司的GK20—FWS—CSR1000型绞丝浸渍机。一般由浸渍桶(缸)、储液桶、循环泵及电气自动控制系统等组成。
离心式脱水机 绞丝浸渍后除去水分的机械。
烘燥机 烘干绞丝浸渍后,经过脱水机脱水但尚留有水分的绞丝。国产机型有K031型热风循环式绞丝烘燥机,进口的有日本平野公司的EHD—002型烘燥机、日本腾堂公司的45D—D7519S型烘燥机。一般采用热风循环,由烘房、链条输送架、丝棒等组成。
子络丝机 从绞丝展出卷绕于子上的机械,一般由丝织工厂自制。
GD004—210型轴向(大卷装)络丝机 双面单层卧筒式,有80锭、84锭、120锭的,成筒直径115㎜,筒长有165㎜、210㎜的,最大卷绕容量有
GD002—145型高速筒子络丝机 双面单层卧筒式,有100锭,筒速319r/min,有边平行,最大卷绕容量
SGD—
GD143—120型捻丝机 捻度从53—3578T/m,S或Z向捻,有边平行卷筒,筒管容量350—
止捻(定型)机械 捻丝后必须止捻(定型)的设备,有K101蒸筒箱、矩形(立式)蒸箱、圆筒(卧式)蒸箱、给湿止捻装置、热定型锅、真空止捻等。
分条整经机 丝织常用的是分条整经机,有筒子整经机与子上退卷的称
子整经机,两者在整经部分是相同的。主要型号有GD201/ GD201j型分条整经机、SHGA213型大卷装分条整经机,进口的有瑞士Bennlnger公司的SC—S—2000、2200、3500型分条整经机、日本津田驹公司的TW—N型高速分条整经机。
浆经机 一般用于人造丝上浆,由上浆、烘燥、卷取三部分组成进口的有日本津田驹公司的KS—200型浆经机、日本贺本公司的EXD—K型浆经机。
卷纬机 将纬线卷绕于纬管上,一般有K191型自动卷纬机,进口的有日本女口制作所的C—6型卷纬机、瑞士Scharer公司的GSAE—SSWW型全自动高速卷纬机。
接经机 整经完成的经线,接续于同一品种(同规格)在织机上已经织完的经线,即将已织完的经线剩余部分与新上机的经线接续起来继续织绸。国产的有SFKV型双管旋转式自动接经机,进口的有瑞士Uster公司的TPM—210型、德国OSKR FISCHER Gmbh公司的FISOHER POEGE型、日本藤堂工业公司的KN—B—75型接经机。
3—2 机织工程机械
有梭织机 有梭织机历史悠久,技术成熟,品种适应性强,织边平挺、整齐、光洁而坚牢,能耗低,价格廉,即使是无梭织机突飞猛进的今天,在像我国这样的发展中国家,有梭织机仍占有一定比例。目前,丝织厂采用的国产有梭织机的主要机型有:K251型、K252型(在此基础上改进的GD602型、CK85型)、ZK272型(在此基础上改进的GD603型)、K72型、K274型(在此基础上改进的SGD85型)以及SS—86型。有梭织机是无梭织机的基础,由形成织物必不可少的开口、引纬、打纬、送经、卷取五大运动的开口机构、投梭机构、打纬机构、送经机构、卷取机构组成。有梭织机中专门由于织造丝绒的丝绒织机,与一般有梭织机不同的是,这种织机需装备2套送经装置,一套用于地经,另一套用于绒经;其梭口也有单、双梭口之分。
无梭织机 在以桑蚕丝为原料的丝织生产中,主要采用的是剑杆织机。剑杆织机也是由形成织物必不可少的开口、引纬、打纬、送经、卷取五大运动的开口机构、投梭机构、打纬机构、送经机构、卷取机构组成。上世纪90年代进口的剑杆织机有意大利SOMET S·P·A的SM92、93型,瑞士的SUCZER—RUT
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