基本信息
- 项目名称：
- 新型花式纱线开发及应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本产品先采用牛奶蛋白纤维作为外包纤维，不锈钢纤维长丝作为芯丝在环锭细纱机上纺制成芯鞘型包芯复合纱，再将该包芯复合纱作为花式纱的芯纱、以涤纶复丝为固纱，中长腈纶纤维粗纱为饰纱在HN43-02-12微电脑花式捻线机上制成有大肚、波纹、圈圈效果的花式纱线。然后以经纱（棉线+防辐射花式纱），纬纱（绢丝10-20纬+防辐射花式纱1纬）配合特殊组织形式，打出防辐射面料小样。
- 详细介绍：
- 我们团队利用一年时间开发了防辐射大肚纱、圈圈纱和波纹纱，还有断丝纱，总共四种纱线，并且在织机小样上，成功打样出一块平纹、重平和蜂巢组织交替的防辐射织物。 大肚纱又称粗节线，是在纺纱过程中通过改变牵伸区内的罗拉牵伸倍数，形成的一段粗、一段细的纱线风格。这类产品是花式线中用途较广的一种花式线，其立体感很强，可用于针织、手工编结，也可用于机织产品。 圈圈纱又称环圈纱，是花式纱线中最松软的一种，有芯纱、饰纱和固纱组成。其中芯纱是圈圈纱的主干，饰纱用以形成圈圈状花式效应，固纱用以固定圈圈，并与芯纱共同构成圈圈纱的强力基础。合理选配组合纱的纤维原料、纱号、捻度和捻向、超喂比等，可以获得各种外观效果。圈圈纱是花式纱线中变化最多的一种，应用很广。 波纹纱又名TT纱，它是由饰纱在花式线表面形成左右弯曲波纹的花式纱线。由于花捻机生产的波纹纱波纹弯曲程度大，因此织物更有立体感和凹凸感。通过不同品种波纹纱经纬纱配置及织物组织、经纬纱密度、纱特和原料的变化，可设计与生产出各种不同风格的服装与装饰面料。由于波纹纱产品具有透气性好、手感粗犷、独特的花式效应和模拟自然不匀等风格和特点，因此自1985年开发成功以来，其产品在国内市场上一直极为畅销，目前已从最初应用于装饰布，如墙纸、窗帘、茶巾、手帕等逐渐转向各种衣着用面料，如波纹牛仔布、麻色波纹纱织物、松竹呢以及纯棉高捻波纹纱织物等。 断丝纱是花式纱线的一个重要品种，它是在一根芯纱和一根固纱中夹入细微长度的断丝而构成。常见的断丝线品种是人造断丝线，此种断丝由于在花式线的外表呈现出毛茸茸的纤维头且具有闪光效应，织成织物后则在布面上形成特殊效应，深受消费者青眯，但该种断丝线必须采用湿法加工工艺，使其加工设备的适应性受到限制：粗纱断丝线是在两种芯纱中捻入一段段染色或本色粗纱，或者是混色纤维粗纱，也就足夹入一束束纤维，故产品外观稍嫌呆板；此外，还有断丝复合线，如断丝结子线等，该但这些花式纱工艺加工路线较为复杂，制约了其在纺织新产品开发中的广泛应用。 本次研究主要应用的原料如下。大肚、波纹、圈圈纱的原料为：芯纱，牛奶蛋白不锈钢丝（不锈钢纤维直径为35μm，型号为316L）；饰纱，中长腈纶纤维（2.7 D×65 mm，橘黄色、白色两种颜色）粗纱；固纱，50D涤纶丝。断丝纱原料为：芯纱，棉纱和绢丝；饰纱，50D/72F涤纶丝；固纱，21S棉纱。 织物小样采用经纱-棉线+防辐射花式纱，纬纱-绢丝10-20纬+防辐射花式纱1纬（交替使用），配合平纹、重平和蜂巢组织交替使用，使其防辐射花式线经纬交织，让其具有更好的防辐射效果，使手感、美感、性能更加优越。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、设计目的和基本思路 家用纺织品需求广泛，而要求各不相同,但消费者都不同程度地要求产品的功能与花色并重，花色和布料完美结合。针对这一特点，我们设计了一些集“时尚”与“功能”为一体的永久性防辐射花式纱产品，拟用作开发新型家纺面料的新型纱线素材。 设计思路是先采用牛奶蛋白纤维作为外包纤维，不锈钢纤维长丝作为芯丝在环锭细纱机上纺制成芯鞘型包芯复合纱，再将该包芯复合纱作为花式纱的芯纱，以涤纶复丝为固纱，中长腈纶纤维粗纱为饰纱在花式捻线机上制成新型花式纱线。产品的“时尚”通过纱线的色彩变化及大肚、波纹、圈圈之间的变换效果体现，良好的“防电磁波辐射、抗静电功能”则通过不锈钢长丝良好的导电性能来实现。 二、项目的主要创新点是： 加工上采用环锭细纱机+花式捻线机+机（针）织开发产品。 纺纱工艺结合了环锭细纱机的复合成纱技术与花式捻线机的花式纱线开发技术。 原料选用基于纺织纤维特殊的种类、规格、色泽及功能等。 解决了现在生产断丝线加工设备的局限性。 三、本项目开发设计的关键技术是： 1、新型刚性芯鞘型包芯复合纱的成纱装置、纺纱工艺及方法。 2、饰纱的纤维长度、细度以及颜色的筛选。 3、花式纱线的优化纺纱工艺为：波纹纱的超喂比主要控制在1:1.1-1.25；圈圈纱的超喂比控制在1:2.4-3.2；大肚纱主要控制时间、牵伸倍数以及芯线速度，以分别调节其长度、幅度及外观效果，最终达到所要需求的形态；断丝线采取三段式纺纱工艺，通过芯线与饰纱的强力差来确定其牵伸比之后设计方案。
科学性、先进性
- 一、作品的科学性 本产品先采用牛奶蛋白纤维作为外包纤维，不锈钢纤维长丝作为芯丝在环锭细纱机上纺制成芯鞘型包芯复合纱，再将该包芯复合纱作为花式纱的芯纱，以涤纶复丝为固纱，中长腈纶纤维粗纱为饰纱在花式捻线机上制成具有特殊效果的新型花式纱线。其丰富的色彩变化以及大肚、波纹、圈圈之间的效果体现了产品的时尚， 不锈钢长丝良好的导电性能则赋予产品良好的防电磁波辐射和抗静电功能。 二、作品的先进性 1、加工设备结合了环锭细纱机+花式捻线机共同开发纱线产品，其工艺路线在国内外尚不多见。 2、新型的纺纱工艺路线成功解决了不锈钢纤维长丝可纺性差，易断头的技术难题，也同时满足了花式纱线“个性化”、“时尚化”的技术需求。 3、原料选用充分考虑了特殊纤维的种类、规格、色泽及功能等，加工出的纱线对于拓展花式纱线产品应用，促进传统纺织产品升级换代具有重要意义。
获奖情况及鉴定结果
- 1、2009年5月立项，花式纱线开发及其在机织产品设计中的应用，2009年度嘉兴学院大学生研究训练项目（重点），2010年11月结项 2、2009年11月，由本团队开发的花式纱线制作的“摘星防护绒”作品在中国纺织服装教育学会、教育部高等学校纺织服装教学指导委员会主办的“越隆杯”第一届全国纺织品设计大赛中获三等奖 3、2009年11月，由本团队开发的花式纱线制作的“防电磁波针织物”作品在中国纺织服装教育学会、教育部高等学校纺织服装教学指导委员会主办的“越隆杯”第一届全国纺织品设计大赛中获优胜奖 4、2009年11月，“具有防电磁波辐射功能的大肚圈圈波纹组合式花式纱”在中国纺织服装教育学会、教育部高等学校纺织服装教学指导委员会主办的第一届全国大学生纱线设计大赛获优秀作品奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 未转让
作品可展示的形式
- 样品、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、作品的使用范围及推广前景的技术性说明 近几年来，在世界范围内，花式纱线因其产品效益的优越性，应用领域逐年增加，尤其是在家纺行业应用发展最快。 花式纱线的多元组合不仅使产品形态丰富多彩，而且功能互补，提高了结构的稳定性及实用性。广大花式纱线研发人员应掌握花式纱新品开发情况和相应性能，研究适合于新品花式纱线织造和整理等的工艺流程，以最大程度地降低花式纱线的生产成本，进一步开发价廉物美的花式纱线。花式纱线行业也可以采用地区集中化的方法，通过国家和行业配合，把科技和商业应用更好地结合在一起。 二、市场分析和经济效益预测 目前，我国花式纱线的市场并不稳定，品质检验不够完善，工艺及生产模式欠佳。然而本作品主要研究的细纱机复合技术+花式捻线机+机（针）织的模式，为织物提供了一个新的生产平台，减少了很多道工艺，并且让花式纱线能应用到更加广泛的机器上去，使其可以降低一定的生产成本。 现在，在花式纱线的产品中，我们很少找到相关防辐射的产品，所以本作品的成功研发对市场的需求具有推进作用！
同类课题研究水平概述
- 花式纱线的棉型原料使用量日益增加，真丝、棉、麻的应用开始普及，羊绒、竹纤维、大豆蛋白纤维、甲壳素纤维以及各种功能性纤维的应用也开始起步，由多组分单纱构成的花式纱线采用多种原料组合，包含了各种天然纤维和各种化学纤维，使产品不仅形态丰富多彩，而且能很好地体现多种纤维取长补短的优势。 花式纱线产品向多种色彩及造型组合发展，是当前花式纱线产品的时代潮流。原料多色彩组合再加上各种花式纱线交替使用，使产品更加丰富多彩。多种色彩、造型在同一纱条中可随机组合，减少了织物表面上易产生条、斑疵点的现象，使织物外观色调丰富、豪华、奇体感强，改善了应用效果。 近几年来，花式线有从低支向高支、简单向复杂发展的趋势。随着花式纱产品开发的多样化，以及拉细羊毛、羊绒、棉、麻、真丝等原料的采用，配以相应的花型设计及工艺，花式纱线的手感更细腻、柔软、舒适。 花式纱线多色彩、多形态组合的复合型效应，主要得益于花式捻线机的技术进步。不同原料、多种色彩、多种喂入，须条在牵伸装置中因不断改变牵伸罗拉速度，可得到满意的复合型花式纱线。 面对琳琅满目的纺织材料，将原料恰到好处地配伍、运用，使产品形态各异，同时能使各纤维之间功能互补，开发技术含量高、附加值高的新品种，是花式纱线发展的基础。我国的花式纱线已经采用各种新型纤维、差别化纤维甚至特种纤维以迎合产品对市场的需求，但力度依然不够。未来，花式纱线的原料将突破原有格局，丝、麻、羊绒、竹纤维、彩棉、大豆蛋白纤维、甲壳素纤维以及各种功能性纤维的应用将不断渗透，产品与功能将不断拓展。 花式纱线在花型变化上潜力很大。国外产品在色彩配置上协调、典雅、艳丽、华贵、明快、活泼，符合时尚流行的色调；国内产品在色彩配置、花型设计、产品系列化、颜色系列化等方面显得过于单调。 作为今后产品开发的重点，复合型花式纱线是一种高附加值的产品，是多种原料、多种色彩或多种结构形态相组合的产品。此类产品大大改善了织物表面上易产生条、斑等疵点的现状，织物外观立体感强，花式变化万千，应用效果得到较大改善，符合消费的时代潮流，使产品别具风味。在国际市场上复合型花式纱产品成为首选也是理所当然的事。但整体来说我国复合花式纱线的造型和品质还处于开拓期。
