纺织工艺

从纤维到织物的神奇转变

纺织工艺是将纤维原料加工成纱线、织物和成品的全过程。 涵盖纺纱、织造、针织、非织造、染整等核心技术, 以及智能制造时代的数字化革新。掌握工艺原理,创造无限可能。

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纺纱工艺

Yarn Manufacturing | 将短纤维转变为连续纱线的过程

开松
Opening
梳理
Carding
精梳
Combing
并条
Drawing
粗纱
Roving
细纱
Spinning
络筒
Winding

🌪️开松与混和

将紧压的纤维块松解成小块或小束,同时实现不同纤维的均匀混和。关键在于渐进式开松,避免纤维损伤。

核心参数: 开松比 1:10~1:100 除杂效率 >85%

🪮梳理工艺

利用针齿对纤维进行细致梳理,使纤维伸直平行,分离杂质和短绒。梳棉机是核心设备,决定纱线基础质量。

核心参数: 出条速度 80-200m/min 生条定量 10-25g/5m

✂️精梳工艺

通过精梳机去除短纤维和杂质,使纤维更加伸直平行。适用于高档细支纱,可去除约25%的短绒。

核心参数: 短绒排除率 20-30% 精梳条定量 10-20g/5m

🔗并条工艺

将多根条子并合牵伸,改善条子粗细均匀度。采用6-8根并合,通过多级并条达到所需均匀度。

核心参数: 牵伸倍数 5-10倍 并合数 6-8根

🌀粗纱工艺

将熟条进一步牵伸加捻,制成具有一定强力的粗纱。为细纱工序做准备,防止意外牵伸。

核心参数: 捻系数 80-120 粗纱定量 2-6g/10m

🧵细纱工艺

纺纱的关键工序,将粗纱牵伸至所需细度并加捻成纱。环锭纺是最传统也是最主要的纺纱方法。

核心参数: 锭速 10000-18000rpm 捻系数 280-420

🛠️ 主要纺纱设备

⚙️
梳棉机

单产最高可达120kg/h,自动化程度高

🔧
精梳机

速度400-500钳次/分钟,落棉率可控

🔩
细纱机

环锭纺、气流纺、紧密纺等多种技术

自动络筒机

配备电子清纱器,自动接头,效率>90%

📊 纺纱质量控制指标

条干均匀度

CV值<15%,使用USTER检测仪

单纱强力

根据纱支确定,一般>200cN

重量偏差

±2.5%以内,保证织造顺利

棉结杂质

精梳纱<5粒/g,普梳纱<30粒/g

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机织工艺

Weaving Technology | 经纬交织的艺术

整经
Warping
浆纱
Sizing
穿经
Drawing
织造
Weaving
验布
Inspection
码布
Folding

📐整经工艺

将一定数量的筒子纱按工艺要求卷绕成经轴。要求张力均匀、排列整齐、卷绕密度适当。分分批整经和分条整经两种方式。

核心参数: 整经速度 400-800m/min 张力偏差 <10%

🥣浆纱工艺

在经纱表面施加浆液,提高耐磨性和强力。浆料选择是关键,常用淀粉、PVA、丙烯酸等,需根据纤维种类确定。

核心参数: 上浆率 6-15% 浆槽温度 85-95°C

🪡穿经工艺

将经纱按织物组织要求穿入停经片、综丝和钢筘。决定织物的组织结构,是织造前的重要准备工作。

核心参数: 穿经速度 5000-8000根/小时 差错率 <0.01%

🏭有梭织造

传统织造方式,使用梭子引纬。虽然效率较低,但织物质量稳定,适合小批量多品种生产,目前逐渐被无梭织机替代。

核心参数: 车速 150-200rpm 入纬率 300-500m/min

无梭织造-喷气

利用压缩空气喷射引纬,速度高、噪音低。适合薄型织物,入纬率可达2000-2500m/min,是目前最快的引纬方式。

核心参数: 车速 600-800rpm 气压 0.3-0.5MPa

💨无梭织造-剑杆

用剑杆头夹持纬纱引纬,对纬纱适应性强。可织造各类纱线,包括花色纱、粗支纱,适合装饰织物和厚重织物。

核心参数: 车速 400-600rpm 幅宽可达 540cm

💧无梭织造-喷水

利用高压水流引纬,仅适用于疏水性纤维(涤纶、锦纶等)。能耗低、速度快,是合成纤维长丝织造的首选。

核心参数: 车速 600-1000rpm 水压 0.2-0.4MPa

🔄无梭织造-片梭

用片状夹持器引纬,织机幅宽最宽可达540cm。适合宽幅装饰织物和工业用布,纬纱张力控制精准。

核心参数: 车速 300-450rpm 幅宽 220-540cm

🎨 常用织物组织

平纹组织

最简单的交织方式,Rj=Rw=2,交错点多,织物紧密

📊
斜纹组织

表面呈现斜向纹路,手感柔软,光泽较好

💎
缎纹组织

浮长线长,表面光泽好,手感滑糯,易起毛起球

🔲
提花组织

由提花机控制经纬交织,可形成复杂花纹图案

📊 机织质量控制指标

经向强力

根据用途确定,服装用>300N,工业用>1000N

纬密经密

偏差±2%,决定织物手感和外观

幅宽

偏差±1%,影响后续加工

疵点评分

每百米扣分<20分,一等品标准

🧦

针织工艺

Knitting Technology | 线圈串套的弹性艺术

原料准备
Preparation
织造
Knitting
坯布检验
Inspection
染整
Finishing
定型
Setting
成品
Product

纬编工艺

纬纱横向编织形成线圈纵行。面料横向延伸性好,手感柔软。主要用于内衣、T恤、毛衫等。常见设备有圆纬机和平型纬编机。

核心参数: 机号 16-40针/英寸 产量 20-100kg/h

⬆️经编工艺

经纱纵向编织形成线圈横列。织物结构稳定,不易脱散。主要用于内衣、泳衣、窗帘、花边等。常见设备有特里科机和拉舍尔机。

核心参数: 机号 24-44针/英寸 车速 1000-3000rpm

🔵圆机编织

针筒呈圆形,可连续编织圆筒形或开幅坯布。生产效率高,适合大批量生产。可编织单面、双面、罗纹、双罗纹等多种组织。

核心参数: 筒径 15-40英寸 路数 48-108路

📏横机编织

针床呈平面,可编织成型产品。适合毛衫、围巾、手套等成型编织。电脑横机可实现自动起口、收针、换色等复杂操作。

核心参数: 机号 3-18针/英寸 机幅 36-80英寸

🌸提花针织

通过选针机构实现花纹编织。电脑提花机可编织复杂图案,花宽可达几千针。广泛用于装饰面料和高级时装。

核心参数: 花宽 48-2000针 色数 4-12色

🏃无缝针织

一次成型编织,无需裁剪缝制。可减少面料浪费,提高生产效率。主要用于内衣、运动服、医疗护具等。

核心参数: 筒径 10-22英寸 路数 12-24路

🧶 常用针织组织

🔄
纬平组织

最基本的纬编组织,正面呈V形,反面呈弧形

🎭
罗纹组织

正反面线圈纵行交替排列,弹性好,用于领口袖口

👥
双罗纹组织

由两个罗纹复合而成,厚实挺括,俗称棉毛布

🎨
双反面组织

正反面都呈纬平反面外观,纵横向延伸性相似

📊 针织质量控制指标

线圈密度

横密×纵密,决定织物规格和手感

克重

每平方米重量,偏差±5%

横直向延伸性

根据用途要求,一般>50%

脱散性

经编<5行,纬编需包边处理

🧽

非织造工艺

Nonwoven Technology | 不织而布的现代技术

纤维准备
Fiber
成网
Web
加固
Bond
后整理
Finish
成品
Product

📌针刺加固

利用带倒刺的刺针反复穿刺纤维网,使纤维相互缠结形成织物。适合厚型产品,如地毯、土工布、过滤材料等。

核心参数: 针刺密度 400-2500刺/cm² 针刺深度 6-15mm

💦水刺加固

利用高压微细水流穿刺纤维网,使纤维缠结。产品柔软、无化学粘合剂,适合医疗卫生用品、湿巾、面膜等。

核心参数: 水压 20-250bar 水针密度 100-2000孔/m

🔥热粘合

利用热塑性纤维在加热条件下熔融粘合。能耗低、速度快、无化学污染。适合一次性卫生用品、包装材料等。

核心参数: 温度 120-180°C 压力 50-200N/cm

🧪化学粘合

使用粘合剂使纤维粘合。可加入各种功能性整理剂,产品多样。适合过滤材料、隔音材料、服装衬布等。

核心参数: 粘合剂用量 10-40% 固化温度 120-160°C

🌬️熔喷工艺

将熔融聚合物通过微细喷丝孔挤出,经高速热气流拉伸形成超细纤维。纤维直径1-5微米,是口罩过滤层的核心材料。

核心参数: 纤维直径 1-5μm 产量 50-300kg/h

🎯纺粘工艺

将熔融聚合物纺丝后,在拉伸状态下直接铺网。生产效率高,产品强度高。广泛用于农用布、包装材料、土工布等。

核心参数: 纤维直径 10-30μm 生产线速度 200-400m/min

🌍 非织造布应用领域

🏥
医疗卫生

手术服、口罩、湿巾、纸尿裤、卫生巾

🚗
汽车工业

内饰材料、过滤材料、隔音隔热材料

🌾
农业用布

育苗布、保温覆盖布、除草布

🏗️
土木工程

土工布、防水材料、道路增强材料

📊 非织造质量控制指标

克重

10-500g/m²,偏差±5%

厚度

0.1-50mm,影响过滤性能

抗拉强力

纵向>横向,根据用途确定

透气性

100-10000L/m²/s,关键指标

🎨

染整工艺

Dyeing & Finishing | 赋予织物色彩与功能

前处理
Pre-treat
染色
Dyeing
印花
Print
后整理
Finish
成品
Product

🧽前处理工艺

包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等。去除天然杂质和浆料,提高织物白度和吸湿性,为染色做准备。

核心参数: 双氧水浓度 3-6g/L 处理温度 95-100°C

🌈浸染工艺

将织物浸渍在染液中,通过控制温度、时间、pH值实现均匀染色。适合各种纤维,是最主要的染色方法。

核心参数: 浴比 1:8~1:15 染色温度 60-130°C

🎢轧染工艺

通过轧车使染液均匀渗透到织物中,适合连续化生产。生产效率高,主要用于大规模染色加工。

核心参数: 轧余率 60-80% 车速 30-100m/min

🖼️印花工艺

将染料或颜料印制在织物上形成花纹。包括滚筒印花、平网印花、圆网印花、数码印花等多种方式。

核心参数: 色浆粘度 5000-15000cP 印花速度 10-80m/min

💻数码印花

采用喷墨技术直接将染料喷印到织物上。无需制版,适合小批量多品种,色彩丰富,精度高。

核心参数: 分辨率 600-1440dpi 速度 50-400m²/h

功能整理

赋予织物特殊功能,如防水、抗菌、抗紫外线、阻燃、免烫等。通过化学整理或物理整理实现。

核心参数: 整理剂浓度 20-100g/L 焙烘温度 150-180°C

🎨 常用染料类型

🔴
活性染料

与纤维素纤维形成共价键,牢度好,色谱全

🔵
分散染料

用于涤纶等合成纤维,高温高压或热熔染色

🟡
酸性染料

用于蛋白质纤维和锦纶,色泽鲜艳

还原染料

牢度极佳,用于高品质深色织物

检测项目 测试方法 优等品标准 检测意义
耐洗色牢度 GB/T 3921 变色≥4级,沾色≥4级 评估洗涤后颜色变化
耐摩擦色牢度 GB/T 3920 干摩≥4级,湿摩≥3级 评估摩擦掉色情况
耐光色牢度 GB/T 8427 ≥4级(浅色),≥5级(深色) 评估日晒褪色程度
耐汗渍色牢度 GB/T 3922 变色≥4级,沾色≥4级 评估汗液影响
pH值 GB/T 7573 4.0-8.5 皮肤安全性指标
甲醛含量 GB/T 2912 ≤75mg/kg(A类) 有害物质限量
🤖

数字化纺织

Digital Textile | 智能制造与工业4.0

设计
Design
仿真
Simulate
生产
Produce
监控
Monitor
优化
Optimize

💻CAD设计系统

计算机辅助设计系统用于织物组织设计、图案设计、配色模拟。常用软件包括NedGraphics、Pointcarre、金昌EX9000等。

核心功能: 组织设计 3D仿真 自动分色

🏭CAM制造系统

计算机辅助制造实现生产自动化。包括自动穿经机、自动络筒机、智能织机等,大幅提高生产效率和质量稳定性。

核心功能: 自动上机 工艺存储 故障诊断

🌐物联网IoT

通过传感器网络实时采集设备运行数据,实现远程监控和预测性维护。MES系统实现生产过程数字化管理。

核心指标: 设备效率OEE>85% 数据采集率100%

🧠人工智能AI

利用机器学习进行疵点自动检测、工艺参数优化、需求预测。智能验布系统检测准确率可达95%以上。

应用场景: 智能验布 配色优化 能耗管理

☁️云计算平台

基于云端的纺织工业互联网平台,实现产业链协同。小单快反模式响应市场需求,缩短交货周期至7天以内。

核心价值: 资源共享 协同设计 柔性生产

🔄数字孪生

构建虚拟工厂镜像,实现生产过程可视化。在虚拟环境中进行工艺验证和设备调试,降低试错成本。

应用效果: 试车周期-50% 不良品率-30%

🏷️ 数字化纺织关键技术

工业物联网IIoT 机器视觉 大数据分析 边缘计算 深度学习 ERP/MES/APS 5G通信 区块链溯源 智能排产 柔性制造FMS

🤖 智能纺织设备示例

👁️
智能验布机

AI视觉检测,自动识别30+种疵点类型

🎨
智能试色系统

计算机配色,一次成功率>90%

📊
智能细纱机

断头自停,自动接头,锭位监测

🔄
智能物流AGV

自动搬运,智能调度,无人仓库

🚀 纺织工业4.0发展趋势

个性化定制

小批量多品种,一件起订,7天交货

绿色制造

节能减排,循环利用,可持续时尚

服务型制造

从卖产品到卖服务,全生命周期管理

产业协同

平台化运营,供应链协同,共享工厂

📚 纺织工艺学习路径

1

基础理论

纤维结构与性能,纱线形成原理

2

工艺学习

纺纱织造染整工艺流程

3

设备操作

主要设备结构与调试

4

质量控制

检测方法与标准体系

5

创新应用

数字化智能化技术