纺纱学

　　纺纱原就属于一项非常古老的活动，自史前时代以起，人类便懂得将一些较短的纤维纺成长纱，然后再将其织成布。 所谓的纺纱，乃是取动物或植物性纤维运用加捻的方式使其抱合成为一连续性无限延伸的纱线，以便适用于织造的一种行为。

纱本身的捻度会使纤维自然而紧密的抱合在一起，因而非常有利织造或针织。其中纱的捻度与纱的直径有关，测量的方式是由每一吋纱中有几转来决定，并以低、中或高来表示，通常捻度愈高即纱的转数越多的，表示纱的强度愈好。低捻纱常用来制造平滑，光泽或柔软无光的织物；反之，具皱摺感或表面粗硬的织物则需要高捻纱来制造。

1.双手搓捻　　

　　大多数天然纤维，例如羊毛、棉花等等，只有几吋长，所以必须先把它们搓成长纱，然后才能织布，最先采用这个办法的，大概是西元前9000年左右生活在米索不达米亚扎格洛斯山区的居民，因为他们是最先驯服绵羊的的民族。在此时，大概只须用双手搓捻，就可搓出原始的羊毛纱。后来，亚麻和棉花纤维也被用来制造纱线，使得织品的种类更为丰富。

　　2.手工纺纱杆及锭子　

　　从西元前7000年左右起，人类开始用燃杆（纺纱杆）和锭子纺纱。纺纱者一只手拿著上有纤维的捻杆，另一只手把纤维抽成一根松纱，绕在另一根棒或锭子顶端的凹槽裏。锭子底下用扁平的石块或锭盘加重固定。纺纱者把锭子像陀螺那样旋转，锭子便把松纱燃紧成纱线，然后再把纱线绕在锭子上。此种方法沿用了几千年，所制造的一些纱线品质相当好。

　　3.纺车　

纺车的出现对纺纱技术起了的重大的影响。一般认为纺车起源于中国，是由缫丝机演变而来。欧洲纺车的起源并不清楚，它们出现的年代较晚，最早记载纺车的年代约是在十四世纪左右。十五世纪，在撒克逊（如今东德一部分）出现了一种经过改进的纺车，燃杆装在机器上，轮子用脚踏板操纵，这种机器可以同时纺纱和绕线，纺纱者於是可以腾出双手，减轻劳动力。

　　4.中国纺车的演进　　

　　中国最原始的纺织工具应为纺砖，它是由石片或陶片所作成的扁圆形的纺轮，中间有一短杆，利用物体回转的惯性，从事卷绕捻合纱线的工作。 从出土的纺织品中，可以推断出春秋时期即已有纺车。秦汉时，手摇单锭纺车已广为使用。

　　宋代纺车的改良迈向突破性的发展，麻纺大纺车与水运大纺车的出现实际上已具备小型工厂的雏形。在纺织技术上最重要的成就，是纱罗锦锻等织物的织造方法和提花工艺。棉织业也逐步发展。

　　同时由于棉织品在南宋跃升为织品的主流，为因应大量需求，只有发展更快速的纺棉纱机器才能解决问题。根据元陶宗仪所著＜缀耕录＞记载，宋末松江一地虽种植棉花，但因没有踏车、椎弓，只能用线弦与竹弧弹纺，效率极低。

　　元代元桢年间，流落涯州的黄道婆回到故乡后，有感於从事纺织妇女的辛劳，遂将其所学贡献，改良旧有的纺织机械成为一套集杆、弹、纺、织的生产工具。此外，她又创造三锭脚踏纺车，可同时纺三根纱。三纺车在当时是非常了不起的发明，在机器纺车出现以前，即便是要找到一个可以同时纺两根纱的人都非常不容易，三纺车不但提高了工作效率，更让产量增加，而且这远比欧洲的「珍妮机」还要早上五百年呢。

　　清代出现的多锭纺纱车，将手工纺织机器的发展推向高峰，对手工纺纱业而言，多锭纺纱车已是提升效率最完备、最快的纺车了。

　　5.纺纱机械化　

　　直到出现工业革命，市场急速成长，生产速度的需求增加后，才出现新的纺纱技术。从西元1738年至1779年的四十年间，纺纱由手工生产转变成庞大的工业制造。

　　西元1737年保罗（L. Paul）发明的罗拉式纺纱方法，成为往后许多发明的先驱。

　　西元1764年，哈格瑞佛斯（J. Hargreaves）发明杰尼纺纱机（spinning Jenny），这部机器可使十六个锭子同时运作，此外它还可以依设定次序操作多个纱线。 随后，引用其他动力源的纺纱机相继出现 。

　　西元1769年亚克赖特（R. Arfwright）得钟表匠的协助，改良老式纺车，发明了水力纺纱机。最早的水力纺纱机使用的是马力带动，后来才引用水力。这件运用水力操作的机器，在纺织工业史上占有极重要的意义，那就是以前使用手工操作机器时，纺织工人可以在家操作机器，可是一旦使用动力后，工作者就无法离开动力源，因而被视为工厂制度的开端。历史上首批工厂的建立就是为了制造纺织品。

　　西元1779年克朗顿（S. Crompton）结合杰尼纺纱机与水力纺纱机的优点，开发出走锭纺纱机（spinning Mule），可纺出又细又结实的细纱，同时结合轧棉机的发明与惠特尼（E. Whitney）的蒸汽动力机器的运用，从分离棉花与棉籽到纺成纱，完全改以机器代劳，以前从事这项费时工作（分离棉花与棉籽）的工人们，便可将多出来的劳力用来从事其他田间的生产，加速了纺织工业化的脚步。因为它能以机器来。美国就是因为走锭纺纱机与轧棉机的运用，而使其成为原棉出口的重要国家。

本书主编：郁崇文，主要参编：张尚勇、林子务教授等。

《纺纱学》包含绪论、纤维原料初加与选配、梳理前准备、梳理、精梳、并条(针梳)、粗纱、细纱、后加工和纺纱工艺设计共十章，较系统地介绍了纺纱的纤维原料及其初加加工、纺纱流程及其加工原理、工艺和设备等，还包括了纺纱架加工技术、装备等的最新发展。《纺纱学》配有反映有关纺纱原理、纺纱加工过程的动画和录像的多媒体光盘。

《纺纱学》是纺织工程专业的教材，也可以作为有关工程技术人员和科研工作者的参考书。

本教材是根据纺织高等教育改革的需求以及纺织工业的最新发展编写而成的。本教材的编写大纲，曾在2006年底召开的纺纱学教学研讨会上，由来自全国20多所纺织高等院校的40余位纺纱学教师，进行认真地讨论，并充分吸取了各高校在教学安排上的有益经验。编写过程中，又多次对有关内容进行了修改、补充和整合，力求完善。

全书共分十章，包括纺纱中从原料初加工到各种纺纱系统的纱线形成的主要加工技术。在吸取以前有关教材编写、使用经验和要求的基础上，《纺纱学》对章节和内容的编排如下：

1．按照纺纱加工的流程进行编写，使学习后对纺纱的加工流程和各工序作用有较深刻地认识和掌握。

2．每章在简介本工序后即展开有关原理的阐述，在此基础上，再进一步介绍棉、毛、麻、绢等各纺纱系统中的相关原理应用及工艺设备和质量控制，使原理的论述能及时落实到具体的工序上，更有利于读者对纺纱原理及其实际应用的理解和掌握。

3．由于篇幅及教学课时的限制，本教材以量大、面广且技术装备最成熟的棉纺(短纤维纺纱)以及毛纺(长纤维即毛、麻、绢纺纱)为重点进行介绍，再将其他的纺纱系统与棉、毛纺的异同点作对比介绍，兼顾了对知识深度和广度的要求，并对某些内容作了适当的精简。

4．增加了多媒体光盘，编制了动画、录像等，将有关的纺纱原理和加工过程形象地表现出来，有利于读者对有关内容进一步理解和掌握。

本教材是根据纺织高等教育改革的需求以及纺织工业的最新发展编写而成的。本教材的编写大纲，曾在2006年底召开的纺纱学教学研讨会上，由来自全国20多所纺织高等院校的40余位纺纱学教师，进行认真地讨论，并充分吸取了各高校在教学安排上的有益经验。编写过程中，又多次对有关内容进行了修改、补充和整合，力求完善。

全书共分十章，包括纺纱中从原料初加工到各种纺纱系统的纱线形成的主要加工技术。在吸取以前有关教材编写、使用经验和要求的基础上，《纺纱学》对章节和内容的编排如下：

1．按照纺纱加工的流程进行编写，使学习后对纺纱的加工流程和各工序作用有较深刻地认识和掌握。

2．每章在简介本工序后即展开有关原理的阐述，在此基础上，再进一步介绍棉、毛、麻、绢等各纺纱系统中的相关原理应用及工艺设备和质量控制，使原理的论述能及时落实到具体的工序上，更有利于读者对纺纱原理及其实际应用的理解和掌握。

3．由于篇幅及教学课时的限制，本教材以量大、面广且技术装备最成熟的棉纺(短纤维纺纱)以及毛纺(长纤维即毛、麻、绢纺纱)为重点进行介绍，再将其他的纺纱系统与棉、毛纺的异同点作对比介绍，兼顾了对知识深度和广度的要求，并对某些内容作了适当的精简。

4．增加了多媒体光盘，编制了动画、录像等，将有关的纺纱原理和加工过程形象地表现出来，有利于读者对有关内容进一步理解和掌握。

《纺纱学》编写的人员及其分工如下。第一章、第四章和第十章：东华大学郁崇文；第二章：南通大学丁志荣；第三章：西安工程大学薛少林；第五章：中原工学院任家智；第六章：大连工业大学于永玲；第七章：天津工业大学王建坤；第八章：江南大学谢春萍和青岛大学邢明杰；第九章：江南大学吴敏；各章中的毛纺部分：武汉科技学院（武汉纺织大学）张尚勇和东华大学王新厚；各章中的麻纺部分：东华大学郁崇文；各章中的绢纺部分：东华大学劳继红。《纺纱学》的多媒体光盘由郁崇文和武汉科技学院（武汉纺织大学）林子务主持策划，山东科技职业学院常涛、上海工程技术大学焦坤、东华大学汪军和王新厚以及博士研究生陈俊焱、裴泽光等制作。全书由郁崇文统稿并最后定稿，由陆凯和于修业审稿。

限于编者的水平，书中难免存在不妥和错误之处，敬请读者批评指正。

第一章 绪论

　第一节 纺纱基本原理及过程

一、纺纱基本原理

二、纺纱工程

　第二节 纺纱工艺系统

一、棉纺纺纱系统

二、毛纺纺纱系统

三、麻纺纺纱系统

四、绢纺纺纱系统

第二章 纤维原料初JJDl-与选配

　第一节 轧棉与脱糖

一、轧棉的要求及分类

二、轧工质量

三、原棉打包与检验

四、棉纤维脱糖

　第二节 洗毛与炭化

一、选毛

二、洗毛

三、炭化

　第三节 麻纤维脱胶

一、麻纤维化学成分与性质

二、脱胶基本原理

三、常见的麻纤维脱胶方法

　第四节 绢纤维精练

一、绢纺原料

二、绢纺原料精练

三、精干绵品质检验

　第五节 原料的选配与混合

一、原料选配的目的和原则

二、原料选配方法

三、原料混合方法与计算

　思考题

第三章 梳理前准备

　第一节 开松及除杂的原理

一、开松的分类及其基本原理

二、除杂原理与方法

　第二节 开清棉

一、开清棉机组的组合

二、抓棉机械对原料的开松作用

三、棉箱机械对原料的开松与除杂作用

四、棉卷质量控制

　第三节 开毛与和毛

一、开毛

二、和毛

　第四节 苎麻的软麻与开松

一、机械软麻

二、给湿加油

三、分磅与堆仓

四、开松

　第五节 开绵与切绵

一、开绵

二、切绵

思考题

第四章 梳理

　第一节 概述

一、梳理目的与任务

二、梳理机的类型及其工艺过程

　第二节 梳理的基本原理

一、相邻两针面间作用的基本原理

二、梳理机的针面负荷及分配

三、梳理机的混和、均匀作用

　第三节 梳棉

一、梳棉机的组成

二、主要工艺参数作用及选择

三、生条质量控制

　第四节　梳毛

一、精纺梳毛机

二、粗纺枋毛机

　第五节　梳麻

一、梳麻机的组成及工艺过程

二、主要工艺参数作用及选择

三、梳麻麻条的质量控制

　第六节　梳绵

一、梳棉机组成及工艺过程

二、主要工艺参数作用及选择

三、绵条质量控制

　思考题

第五章 精梳　

　第一节　概述

一、精梳的目的与任务

二、精梳机分类

三、精梳的工艺过程

　第二节　精梳前准备

一、棉纺精梳前准备

二、毛精梳前准备

三、麻纺、绢纺精梳前准备

　第三节　精梳的基本原理

一、精梳的工作原理

二、精梳机的运动周期

三、精梳机的工艺作用分析

　第四节　棉型精梳

一、棉型精梳机组成

二、主要工艺参数作用及选择

三、棉精梳条质量控制

　第五节　毛型精梳

一、毛型精梳机组成

二、主要工艺参数作用及选择

三、毛精梳条质量控制

　第六节　麻型精梳

一、苎麻精梳机

二、亚麻精梳

　第七节　绢型精梳

一、绢纺直型梳机

二、绢纺圆型精梳机

　思考题

第六章 并条（针梳）

　第一节　概述

一、并条的目的与任务

二、并条的工艺过程

　第二节　牵伸

一、牵伸的基本原理

二、摩擦力界

三、纤维变速点分布与须条不匀

四、牵伸区中纤维受力分析

五、牵伸过程中纤维的伸直

　第三节　并合与匀整

一、并合基本原理

二、自调匀整

　第四节　棉纺并条

一、棉型并条机组成

二、并条机主要工艺参数作用及选择

三、熟条质量控制

　第五节　毛纺针梳

一、针梳机的组成

二、主要工艺参数作用及选择

三、毛条的质量控制

　第六节　麻纺针梳

一、苎麻针梳的特点

二、针梳工艺的选择

三、麻条的质量控制

　第七节　绢丝针梳

一、延展

……

第七章 粗纱

第八章 细纱

第九章 后加工

第十章 纺纱工艺设计

参考文献

……