机织学

机织学
一、概述
1、织造工程的目的：
织造工程的目的即是把在准备工程中制备的一定质量和适当卷装形式的经、纬纱（织轴、管状纬纱）交织成符合设计要求的质量合格的织物。

2、织机的分类
为了适应不同纤维材料和织成不同品种的织物，织机的型式和种类是很多的，因此织机的分类也比较复杂。

织机大致可以依照以下主要待征分类：
(1)按照构成织物的纤维材料来分：如棉织机、毛织机、丝织机等。

(2)按照所织织物的轻重来分：轻型织机、中型织机、重型织机。

(3)按织物的幅宽来分：宽幅织机、窄幅织机。

(4)按照开口机构来分：踏盘织机、多臂织机、提花织机。

(5)按照引纬方式来分：有梭织机、无梭织机（喷水织机、喷气织机、剑杆、片梭织机）。

(6)按特种产品分：绒织机、纱罗织机、毛巾织机、带织机等。

另外，还有一些新型织机在研究之中，如：圆型织机、多相织机、三向织机、织编机等。

3、织机一般应当满足的一些要求：
(1)在工艺方面，要求织机的产量高，产品质量好，原材料消耗低，对织物品种有较广泛的适应性。

(2)在机械方面，织机应当结构简单，构造牢固，便于制造和加工，运转时稳定性比较好，噪声较小，管理和维修方便，使用安全。

(3)要求成本低，占地面积少，具有较高的生产率和较低的动力消耗。

当然，各种类型的织机对上述几个方面的要求只能不同程度地满足。

应当从生产的要求出发，综合考虑选用合适的机型，以求达到最佳的技术经济效果。

二、开口运动：
1、开口运动的目的和开口机构的要求：
1.1开口运动的目的：
目的是使按一定规律穿入综眼的经纱上下分开，形成梭口，以供纬纱引入。

1.2开口运动、开口机构
形成供引入纬纱的梭口的运动叫开口运动，完成开口运动的机构叫开口机构。

1.3开口机构的作用：
(1)使综框（或综线）作升降运动，以将全幅经纱分开形成梭口。

(2)根据织物组织所要求的交织规律，控制综框的升降顺序。

1.4对开口机构的要求
在开口运动的过程中，经纱受到反复多次的拉伸、弯曲和摩擦等作用，并且，开口运动与其他机构的运动有着密切的配合关系。

因此，开口运动在工艺过程中，将影响到经纱在开口时所受到的张力、摩擦，这会影响到经纱的断头率。

开口与打纬运动的配合
和经纱位臵线，决定织物形式时经纬纱间的相互作用，会影响到织物形成过程及织物的内在质量、外观和风格。

开口与投梭时间的配合也同样对工艺进行和织物质量有很大影响。

所以，开口运动对织物质量和生产率关系很大。

因此，对开口机构有以下要求：
(1)机构的结构要简单，工作准确，对织物组织的适应性要广，便于调节和管理。

(2)形成的梭口要清晰，梭口的左右高度一致，以利于纬纱通过。

(3)综框运动要平稳，没有晃动和振动。

(4)准确地形成一个完全组织中的各次梭口，与其他机构的时间配合合理。

(5)开口过程中尽量减少经纱的损伤，不使经纱受到过大的张力和摩擦。

(6)适应高速运转的要求。

2、开口机构的分类：
开口机构的种类很多，按照其对织物组织的适应能力可以分为以下三个类别：
(1)适用于简单组织的开口机构：主要是踏盘式开口机构，这种机构以凸轮控制综框的运动，目前以消极式踏盘开口机构最为常用。

适合于高速运转的连杆式开口机构也属于此类。

这类开口机构的特点是构造简单，适于高速运转，但其使用综框数目较少，一般为2—8片。

因此，只能织造组织比较简单的织物，不易或不能改变织物组织。

(2)多臂开口机构：由纹板控制各片综框独立运动。

使用综框数目可达16—32片。

(3)提花开口机构：不用综框，由提花机构按照织物组织单独控制经纱的升降，可以织制复杂的大花纹。

3、梭口
3.1有关梭口的概念
3.1.1梭口的定义经纱在上机时闭合成一片，在开口时则停经架至织口间的经纱被上下分开。

经纱开口时所形成的这一近似菱形的空间叫梭口。

梭口是织机上的工作区，经纬纱交织在梭口的前部完成，而梭口的后部则与前部配合。

梭口的形状、尺寸与位臵决定着经纱在开口时的受力，并决定织物形成的条件。

因此，梭口的状况对织机的工作效率和织物的质量有重要的甚至是决定性的影响。

3.1.2经位臵线
自后梁停经架、平综时综眼到织口的连线称为经位臵线。

这条线的位臵决定着梭口的工艺特点，包括着工艺设计中的一些重要参数。

3.1.3经直线
自织口经过平综时的综眼所引出的直线称为经直线。

当后梁握纱点处在经直线上时，开口过程中上下两层经纱张力相等，称为等张力梭口。

经直线是研究开口时经纱张力分配状况的重要参考线。

3.1.4梭口对称度
梭口的前部长度和后部长度之比叫梭口对称度，以i表示。

L
1
i =当L1 = L2时，i=1，称为对称梭口。

L
2
L
1
：自织口到综眼的水平距离，为梭口的前部长度。

L
2
：自停经架到综眼的水平距离，为梭口的后部长度。

L：自织口到停经架的水平距离，为梭口的总长度，也称梭口的深度。

对于同一织机上的各片综框，梭口的长度L相等，而L
1与 L
2
之值及对称度之I各不相
同。

3.1.5梭口高度：各片综框上的经纱在垂直方向上的最大位移叫梭口高度，以H表示。

为了使梭口清晰，各片综框的H值也是不等的。

3.2梭口形成的阶段和开口循环
3.2.1开口循环
织机的主轴（曲柄轴）每一回转期间，综框运动使经纱上下分开，形成一次梭口，织入一根纬纱。

主轴的下一个回转中综框再改变其上下位臵，形成又一次梭口，这样顺序形成一个完全组织所需要的各个梭口之后，第一个梭口又重复出现，形成一个开口循环3.2.2开口周期
每形成一次梭口所需要的时间，就是曲柄轴一回转的时间，即是一个开口周期。

3.2.3梭口形成的三个周期
(1)梭口开放时期(2)综框静止时期(3)梭口闭合时期
3.2.4综平时间
在上一次梭口闭合和下一次梭口开放之间，上下运动着的经纱交错平齐的瞬间称为综平时间，综平时间即开口的起始时间，在工艺上用以标志开口时间的迟早。

3.3开口工作圆图和开口周期图：
开口工作圆图：
3.3.1曲柄图
曲柄轴是织机的主轴，是织机的传动中心。

曲柄轴回转一周形成一次梭口，织入一根纬纱。

因此，织机上各运动的时间及各运动的时间配合关系都可以用曲柄轴回转的角度和曲柄所在的位臵来表示。

在一般织机上，曲柄轴的回转顺序是前死心下心后死心
上心，为逆时针方向回转。

3.3.2开口运动的工作圆图
把一次开口运动的三个时期按曲柄所在位臵表示在曲柄圆图上即为开口运动的工作圆图。

以综平时间为开口运动的开始，设在上心综平，经纱运动的开放时期、静止时间和闭合时期各占主轴一转的1/3时间。

闭合角=开放角=静止角=120°
闭合角+开放角=运动角=240°
3.4梭口的形成方式
不同的开口机构形成梭口的方式有以下三种：
(1)中央闭合梭口：每一开口周期内，平综时所有经纱都回到经位臵线，然后再上下分开形成梭口。

中央闭合梭口用于经纱密度大、毛茸多、不易开清梭口的织物。

但要
求经纱比较耐磨。

常用毛织机和丝织机。

(2)全开梭口（开放梭口）：在每一开口周期内并非所有经纱都回到经位臵线，而是根据提综顺序使需要改变上下位臵的经纱移动，不需要改变位臵的经纱则留在梭口的上方或下方不动。

全开梭口使用于织物组织上有连续的经组织点的织物。

(3)半开梭口（混合梭口）：半开梭口的运动方式及特点，基本同于全开梭口。

与全开梭口的不同之处只是需要连续在上的经纱随下降的经纱一起稍稍下降，然后再随上升的经纱一起升到上线。

用于复动时多臂机及复动式提花织机上。

4、开口过程中经纱的变化及张力的变化：
在形成梭口的过程中经纱受到拉伸、弯曲和摩擦等机械作用，其中包括：
(1)当综框使经纱分开形成梭口时，经纱受到拉伸。

(2)在织口处、综眼中及绞杆处（或停经架处），经纱受到弯曲。

(3)在综眼内，绞杆表面（或停经架处），经纱受到摩擦以及经纱之间、经纱和综丝、经纱和筘齿间也都有摩擦。

4.1梭口大小对经纱伸长变形的影响
开口时经纱的伸长与梭口的高度H及梭口各部长度有关。

适当地选定这些尺寸及它们的配合关系，可使经纱在开口时的相对伸长减至最小。

4.1.1梭口的高度对经纱相对伸长的影响
在梭口前、后部长度（L
1、L
2
）不变的情况下，经纱因开口而增加的张力也是与梭
口高度的平方成正比。

梭口的高度对经纱断头率影响极大。

但一定的梭口高度又是梭子顺利通过的必要条件。

因此，确定合理的梭口高度是保证工艺过程顺利进行，提高织机效率的一个重要条件。

梭口的高度应当是在梭子能够顺利通过而又不致产生断过和跳花的条件下以小为好。

4.1.2梭口的对称度对经纱相对伸长的影响：
当梭口的高度及长度不变时，经纱由开口而引起的相对伸长与梭口的对称度有关。

即使
用尽量小的L
1，而梭口后部长度L
2
，则一般较前部长度要大，以减少经纱的伸长。

一般
使用综片少时I的值为0.6—0.83；使用多片综时，其后综的I值将达到1或大于1。

使用I值在0.5-1.0范围内的不对称梭口时，一般对经纱的伸长变形影响不大。

4.1.3梭口长度对经纱相对伸长的影响
若梭口的对称度和梭口的高度不变，则梭口部分经纱在开口时所引起的相对伸长与梭口长度平方成反比。

为了减少经纱的相对伸长，要求有适当的梭口长度L，但梭口的前部长度L
1
是由筘的动程决定的，在满足梭子通过的条件下，应取最小值，不能变动，否则需要增加梭口高度。

因此常使梭口后部长度稍长，以达到减少经纱相对伸长的目的。

但过长的后部梭口会使经纱的摩擦区域增加。

在织制高密织物时有时将绞杆向前移，以使梭口开清。

4.1.4比值h/L对经纱相对伸长的影响
梭口前后对称度不变时,梭口半高h和梭口长度L的比值对经纱相对伸长有决定性的影响。

为减少经纱在开口时的伸长和张力，在决定梭口尺寸时应注意以下两个条件：
(1)梭口对称度I在0.5—1.0范围内;
(2)尽可能地缩小梭口高度求得梭口的合理长度。

4.2开口时经纱在综眼内的摩擦移动
在形成不对称梭口时，梭口前后部分的相对伸长不等，因此前后梭口的经纱张力也不等。

梭口开放时前部梭口的经纱张力大于后部梭口的经纱张力，使经纱在综眼中向前移动，但移动的结果并不能使前后部经纱张力平衡，因为综眼与经纱之间有摩擦存在，故移动的结果是梭口后部经纱的张力与摩擦力之和与梭口前部的经纱张力相等，仍是前部经纱张力大。

事实上综丝的弯曲变形和综丝两端的耳环与综条之间的空隙，大大减小了经纱在综眼中的移动。

但在打纬时，由于织口被钢筘向前推动，经纱在综眼中的移动会增加。

因此织机上不宜采用过小的梭口对称度。

等。

口开放时前部梭口的经纱张力
5.1梭口的清晰度
在织机上的各片综框之间有一定的距离，以免在开降时彼此相碰，各片综到织口的距离各不相同，当各片综框的动程作不同配臵时，可以得到三种不同的梭口清晰度。

梭口的清晰度以梭口的前部来衡量。

5、1梭口清晰度的分类：
(1)清晰梭口：在梭口满开时，前部梭口的上层经纱和下层经纱各集中在一个平面上，各片综框形成的前梭口角相等而且重合。

(2)半清晰梭口：前部梭口的下层经纱在同一平面上，上层经纱散成多层。

(3)不清晰梭口：前部梭口的上下层经纱都不在一个平面上。

5.2为减少断头穿综工艺的注意事项
(1) 在使用品质不同的经纱时，强力较差应穿在前综，弹性较小的经纱也应穿在前综。

(2)在采用布边时，边经纱所受的摩擦和张力较大，应穿入前综。

(3)使用混合组织时，应把升降频繁，交错次数较多的经纱穿入前综，交错次数较少的经纱穿入后综。

在多臂织机上织色织物时，起花经纱一般应穿入后综，但单根嵌条或小花点的花经，因为怕被两侧经纱夹住而效果不明显，应穿在前综。

6、开口工艺
6.1 开口运动的时间分配及开口时间的迟早
6.1.1开口运动分为三个时期，即开放时期、静止时期和闭合时期。

这三个时期的时间分配要根据织物种类、引纬方式和织机的筘幅及转速而定。

在曲柄轴回转一周中，开口运动的三个时期的分配应当是有利于开清梭口，有利于梭子飞行，综框运动平稳并尽量减少经纱的损伤。

（6.1.2开口时间
开口时间即综平时间，是重要的工艺参数，对织机的工艺过程和织物的质量有很大的影响。

6.1.2.1开口时间的表示方法
（1）角度法：以综平时曲柄转离前死心的角度表示开口时间的迟早。

数值小的表示开口时间较早。

（2）距离法：以曲柄在上心附近，综平时筘到胸梁内侧的距离表示。

数值大的表示开口较早。

6.1.2.2 开口时间与打纬的关系
(1)开口较早，在打纬时梭口前角较大，打纬时的经纱张力也
比较大；开口较迟，则在打纬时梭口前角较小，打纬时经纱张力也较小。

(2)早开口打纬时经纱张力较大，因此，经纱与纬纱之间的相互挤压比较强烈，并且经纱对纬纱的夹持较早，使经纬纱相互摩擦的距离较长，摩擦作用强烈，而使纱线磨起毛茸，布面显得丰满厚实，手感柔软，布面匀整。

成布经缩略小，纬缩略大。

但由于打纬时经纱张力大而使经纱断头增加。

（3）迟开口与晚开口相反，布面不够丰满、匀整、易出筘痕。

6.1.2.3确定开口时间的依据
(1)平纹织物和比较紧密的织物宜用早开口，容易打紧纬纱和使布面丰满。

(2)斜纹和缎纹织物宜用迟开口，以降低打纬时的经纱张力。

此外，也可减少筘对经纱的摩擦长度，以减少经纱的断头，同时布面纹路突出。

(3)在经纱强力弱、条干不匀、浆纱质量差、纱支较细的情况下，宜采用迟开口，以减少打纬时的经纱张力，减少断头。

（4）筘幅宽的织机用迟开口，以利纬纱的通过。

（5）车速高的织机开口迟些，理由同上。

（6）当所织织物比织机的筘幅窄得多时，开口时间可以迟些。

（7）当经密很大或经纱毛糙，梭口不易开清时，开口时间要早些。

6.2后梁位臵的高低：
后梁的相对位臵是织造工艺中的重要参变数，它与织造工艺过程和织物的结构有密切的关系。

但在一般织机上为了使梭口满开时的下层经纱与曲柄在后死心时的筘座上走梭板倾斜角度一致，总是使综平时综眼的位臵比胸梁水平线低。

因此，即使后梁处于胸梁水平线上时，经位臵线也是一条折线。

6.2.1高后梁在工艺上的作用
(1)有利于打紧纬纱：一般纬向紧度较大的或经纱交错次数多的织物因打纬阻力较大，可以采用张力差异较大的不等张力梭口。

(2)消除筘痕：在织机上通常两根以上的经纱穿入一个筘齿。

采用不等张力梭口可以消除筘痕。

6.2.2后梁高度与开口时间的关系
(1)后梁高度可以决定上下层经涨张力和差异，但在打纬时经纱张力的差异还与开口迟早有关。

开口早，在打纬时梭口高度较大，张力差异也较明显。

若开口迟时，则在打纬时梭口高度较小，经纱张力差异不明显，上述两种效果就不大。

因此，用高后梁的不等张力梭口还应与适当的早开口相配合。

在织高密细支的织物，如府绸或容易起毛开口不清的化纤织物时，后梁可稍低一些。

(2)在织斜纹织物时，因为经密较大，一般采用接近于张力梭口较低的后梁，以达
到梭口清晰、断头较少的效果。

此外，与迟开口配合，使打纬时在变换位臵的经纱张力较小，容易在布面上突出，显现条纹。

三、纬运动
1、打纬运动的目的及打纬的机构的要求
1.1打纬运动的目的
在织机上由飞行的梭子或其他引纬方法把纬纱引入梭口之后，由筘把引入的纬纱推向织口，使与经纱交织，形成符合设计要求的织物。

1.2打纬机构：完成打纬运动的机构叫打纬机构。

1.3打纬机构的作用
(1)以装在筘座上的钢筘把纬纱推向织口形成织物。

(3)控制经纱的密度和织物的幅宽。

2、打纬机构的分类
2.1四连杆打纬机构
一般传统织机都是采用以曲柄连杆传动筘座往复运动的四连杆打纬机构。

四连杆打纬机构的运动特点有两个方面，即不均匀性和偏心性。

2.2凸轮打纬机构
四连杆打纬机构的筘座运动没有处于后方静止的时间，这对引纬不利。

因此，在有些宽幅、高速的织机上采用了共轭凸轮打纬机构。

3、打纬和织物的形成
用钢筘把新引入的纬纱推向织口，使之与经纱交织形成织物，是一个极其复杂的过程。

在打纬过程中经纱上机张力、后梁高度、开口时间等上机参数决定着经纬纱相互作用的条件，对织物形成有决定性的影响。

3.1织物形成过程
(1) 在平综以后的初始阶段，梭口逐渐开放，经纬纱开始互相屈曲抱合而产生摩擦作用，因而出现了阻碍纬纱移动的阻力。

随着纬纱被推向织口，经纬纱之间相互屈曲和摩擦的作用逐渐增加。

当纬纱被筘推到离织口一定距离时，阻力显著增长，此时即为“打纬开始”。

此后，随着纬纱被推向织口，阻力急剧增加，织口被推向前方，筘到最前位臵时阻力达到最大，此时为打纬终了。

(2)通常织物结构的定形并不是在一次打纬之后就结束，在离织口若干距离处，即“织物形成区”内，依然发生着经纬纱的相对移动。

在“织物形成区”以外，织物结构在机上基本稳定，但织物下机去除张力之后才能获得确定结构。

所示为打纬终了筘在最前位臵时的情况。

钢筘继续后退离开织口，纬纱在经纱压力的作用下被排挤向后退出。

(3)在钢筘的推动作用下，每一根纬纱都是前进的距离大于后退的距离，使纬纱得以在经纱上逐渐前进。

位臵愈在前的纬纱，与经纱之间的作用愈强烈，移动的阻力也愈大，其移动的距离就愈小，至离织口一定距离为止就不再发生相对移动，织物获得了稳定的结构。

3.2织物形成区
每一根纬纱是在几次打纬之后到离织口一定距离时才获得稳定的位臵。

即织物的稳定结构在一定的区域内逐渐形成。

当平综时，自打入的最后一根纬纱到不在作相对移动的那根纬纱为止的区域，叫织物形成区。

(1)织物形成区的存在加剧了经纬纱之间的强烈摩擦。

但是对一般织物来讲，纬纱在织物形成区中往复移动却在一定程度上有得布面的丰满和纬纱的均匀排列。

(2)对于最厚重的织物，经纱张力很大，且经纱的刚性系数很
大时纬纱不会反拨，如帆面、条绒。

因为对纬纱反退的摩擦阻力已经大于经纱向外排挤纬纱的力量。

(3)对于纬向紧度很小的轻薄织物也不存在织物形成区。

(4)一般平布，府绸等打纬阻力较大的织物，织物形成区为2—4根。

斜卡类织物的织物形成区为0根。

3.3打纬区
3.3.1打纬区的定义
在打纬过程中，自打纬开始筘通过新纬纱推动织口至打纬终了织口被推动的距离叫“打纬区”，以织口移动的距离来表示。

打纬区过大时，自织口到卷布辊一段织物在打纬时跳动剧烈，甚至使工艺无法进行。

打纬区是由于打纬阻力大于经纱张力和织物张力之差而产生的，即是打纬终了时的经纬纱的“共同移动”。

3.3.2影响打纬区大小的因素
(1)织物的紧度织物的经、纬向紧度大的，打纬阻力大，打纬区大。

（2）织物的组织经纱交错次数多的，打纬阻力大，打纬区大，经浮多而交错次
数少的组织，打纬区小。

（3）纱线的性质，摩擦系数大的纱线，打纬区大；抗弯强度大的纱线，打纬区大；
刚性系数小的纱线，打纬区大。

3.3.3上机参数对打纬区的影响
(1)上机张力：上机张力大，打纬时经纱张力大，增加了打纬时经纱与织物的张力差，打纬区小。

反之上机张力小，打纬区大。

(2)开口时间：开口时间早，打纬时经纱张力大，经纱包围新纬纱的叉角大，纬纱容易前进而不易反拨，打纬区小；反之若开口时间迟则打纬区大；当综平打纬时打纬区最大(3)后梁高度：使用不等张力梭口时，打纬区小。

一般棉织物的打纬区不应超过6mm，中平布的打纬区应当掌握在2—3mm。

3.4打纬角打纬终了时，钢筘的平面与织物的夹角称为打纬角。

一、引纬运动
1、引纬运动的目的及引纬的方法
1.1引纬运动的目的
织机上由开口机构形成梭口之后，以梭子等载纬器或喷射流体将纬纱引入梭口的运动称为引纬运动。

引纬运动是织造生产中提高产质量减少消耗的关键问题。

1.2引纬方式的分类
(1)用装有纬管的梭子引纬：将装有纬管的梭子通过梭口纳入纬纱。

(2)片梭引纬：用具有夹持纱线能力的扁平的小梭子将纬纱引入梭口。

(3)喷射引纬：用喷射的流体（空气或水）将纬纱引入梭口。

（4）剑杆引纬：用特殊的引纬器—剑杆引入纬纱。

五、卷取运动
1、卷取运动的目的及卷取机构的作用、要求
1.1卷取运动的目的
在织机上随着织造工艺的进行，必须把织成的织物随时从织口引离，并卷绕到卷布辊上，以保证织造生产总是在固定的位臵上连续进行。

将织物有规律的引离织口并卷到卷布辊上的运动称为卷取运动。

1.2卷取运动的作用
(1)将形成的织物引离织口，并卷绕成一定的卷装形式。

(2)确定织物的纬密。

1.3卷取机构的要求
(1)机构简单，动作灵活，调节方便。

(2)能随不同织物的要求而变化纬密。

(3)附有能随意卷进或退回织物的装臵及因缺纬停车时的稀弄防止装臵。

(4)卷装良好，并有一定的卷装容量。

1.4卷取机构的种类
(1)间歇式卷取机构(3)连续式卷取机构
2、边撑
2.1纬缩的定义
在织造过程中，同经纱相交织的纬纱发生了曲折，并引起织物在宽度方面的收缩。

2.2对纬缩大小的影响因素
纬缩的大小与纱线的特性、织物的结构和经纬纱张力等有关。

织物中的纬纱对经纱交错次数多时纬缩较大，经纱张力大时纬缩也较大。

纬缩改变时布幅发生变化。

2.3边撑的作用
(1)撑开布幅不使收缩。

(2)保护边经，保护钢筘。

(3)决定织口的高低。

2.4边撑的分类
（1）针刺式边撑：刺辊式边撑，其握持力较小，多用于轻型及中型织物。

(2)刺环式边撑：伸幅作用较大，适用于织制厚重织物。

(3)对于轻薄的丝织物常使用圆盘式边撑
六、送经运动
1、送经运动的目的及送经机构的种类
1.1送经运动的目的。