第五章 缫丝工艺与设备第一节 缫丝工艺与设备 一、缫丝概述 （一）缫丝的概念n茧丝具有优良光泽、舒适手感和良好的吸湿保暖 性，但细而短没有实用价值，只有将几根茧丝并 合接长成生丝，才能作为丝织或针织等的原料。 缫丝就是根据生丝纤度规格的要求，将茧丝从煮 熟茧茧层上离解出来抱合成生丝的加工过程。缫 丝的原料是煮熟茧，成品是小丝片，副产品有 绪丝和蛹衬。（二）缫丝的工艺要求n工艺上对缫丝提出以下几点要求，作为 分析研究缫丝时的依据。n1缫成生丝的平均纤度要在纤度的规格 范围之内，否则为次品；n2生丝纤度偏差小，均匀度好，清洁洁 净分数高，抱合成绩好；n3不影响茧丝的丝色、强力、伸长、弹 性等优良的机械物理性能；（二）缫丝的工艺要求n4减少绪丝、蛹衬和丝胶失率，做小缫折；n5小丝片上的丝条能在高速、均匀、连续 低张力状态下退解；n6台时产量高，工人劳动强度低，劳动条件 好。n此外，对缫丝机要求机构简单可靠，保全保养 方便，易损易耗件少，操作方便，自动化 程度 高等（三）缫丝机 1立缫机n立缫机的型式有多种，如D201C型、 D201G型、ZD681型、CD801A型等，各 机型的基本结构并无多大差异。立缫生 产由于效率低，将逐渐被自动缫所替代 。2自动缫丝机n自动缫丝机是在立缫机的基础上发展起来的， 它和立缫机的缫丝步骤基本相同，大部分加工 原理无多大差别，部分装置亦大同小异。主要 差别在于立缫机上的手工操作如索理绪、添绪 、拾落绪茧和蛹衬等，在自动缫丝机上大部分 由机械代替。因此，自动缫丝机提高了劳动生 产率，改善了劳动条件。随着自动缫丝机的不 断改进，所缫生丝的质量也逐步提高。2自动缫丝机n我国生产的自动缫丝机，通常为每组400绪，每20 绪为一台。每组两端各设一套索理绪机。煮熟茧 和落绪茧经索理绪机索理绪而得到正绪茧，正绪 茧被加入给茧机，给茧机沿着缫丝槽各绪头循环 移动。各绪的添绪机构，根据生丝纤度要求发出 添绪信号，给茧机收到此信号时，即将正绪茧送 入缫丝槽。在缫丝槽内，茧丝被离解而进行缫丝 。缫丝过程中的落绪茧和蛹衬，由落绪茧移送装 置收集后移送到分离机上。分离出来的无绪茧被 送回索理绪机，蛹衬则被排出机外。各种装置和 机构在自动缫丝机上的配置如图。2自动缫丝机n自动缫丝机按感知型式不同，可分为定 粒式自动缫丝机和定纤式自动缫丝机两 类。由于定粒式比较落后已被定纤式取 代。目前国产自动缫丝机主要有D301A （B）、FD501型、SFD507型、FY-2000 型等。自动缫丝机图1-电动机及主传动箱 2-自动探量机构 3-自动加茧机构4-丝辫及大 5-捞针 6-偏心盘精理机构 7-锯齿片粗理机构 8-索绪机构 9-新茧补充装置 10-落绪茧输送装置 11-圆栅型分离机 12-给茧机 13-自动缫丝部 14-摩擦板 15-无级变速箱 16-络交机构 17-落茧捕集器 18-无绪茧移送斗 19-有绪茧移送斗二、索理绪n缫丝前必须将煮熟茧，无绪茧和落绪茧 进行索绪和理绪，使其成为能连续离解 的一茧一丝的正绪茧。立缫机索绪使用 简单的索绪装置，理绪完全靠人工操作 。自动缫索理绪靠机械完成，有的机型 理绪须人工适当辅助。（一）索绪 1索绪的目的和工艺的要求n 索绪的目的是通过索绪帚对茧体的摩擦， 从煮熟茧和落绪茧茧层表面引出绪丝。索绪应 考虑以下工艺要求：n（1）要有足够的生产能力和生产效率，使索 得的有绪茧能满足缫丝的需要。n（2）绪丝量要少，要有适当的索绪效率，一 般在75%左右。索绪效率是指经索绪后有绪茧 粒数与供索茧粒数的百分比。n（3）不损伤茧子，不增加纇节，不增加丝条 故障。2立缫索绪机构n立缫机每台设置一套索绪装置。如图所 示。通过索绪帚同茧子以及茧子之间的 摩擦而引出绪丝。3自动缫丝机的索绪机构n在每组自动缫丝机的两端，各设有一台自动索 理绪机，各供应一组缫丝机一侧（200绪）缫 丝需用的正绪茧。索理绪机共完成三个工艺程 序，即索绪、理绪和加茧。目前，各型自动缫 丝机的索理绪机虽各有特点，但工艺过程基本 一致，索绪部分与理绪部分要连接，经索绪机 构索绪后的茧子交给理绪机构进行理绪。理绪 后的无绪茧再送回索绪锅，正绪茧则由加茧机 构加入给茧机。D301A（B），FY-2000型自动 缫丝机的索理机如下图所示。D301索理绪机1-新茧补充装置 2-排雾 罩 3-孔管阀 4-回汽阀 5-盲管阀 6-孔管阀 7- 索绪机构的索绪体 8-有 绪茧移送斗 9-锯齿片粗 理机构 10-偏心盘精理 机构 11-捞针 12-16 水流区域控制 阀 17-丝辫 18-正绪茧 自动检测装置19-自动 加茧斗 20-摩擦板 21- 导轮 22-给茧机23-自动 探量机构 24-大 25- 无绪茧移送斗 26-落绪 茧输送装置（二）理绪 1理绪的目的和工艺要求n理绪的目的是要将茧层表面的杂乱绪丝 除去，加工成一茧一丝的正绪茧。立缫 机靠人工理绪，理绪时抖动绪丝，增加 绪丝牵引加速度，使茧子产生惯性力以 达到离解杂乱绪丝的目的。自动缫理绪 依靠机械完成，理绪应满足以下几点工 艺要求：1理绪的目的和工艺要求n（1）有较高的理绪效率 理绪效率是是指 经过理绪后，正绪茧和供理绪茧粒数的百分 比，要求达到80%左右。n（2）不拉或少拉清丝 除去杂乱绪丝后得 到的正绪，常称为“清丝”，当达到正绪后应 尽可能不再或少卷绪丝，否则会增加缫折， 而且会改变茧丝纤度曲线，对生丝纤度，均 匀度等均会有不利影响。1理绪的目的和工艺要求n（3）各种茧要分得清：要求能分清正绪茧、 无绪茧、蓬糙茧，有绪茧相互之间不能混合， 否则会严重影响生产。具体而言：混入正绪茧 中的无绪茧少；混入正绪茧中的蓬糙茧要少； 混入无绪茧中的有绪茧要少。n（4）理绪能力与缫丝能力相适应：要避免理 绪过多而影响茧子的新陈代谢或过少造成正绪 茧供不应求现象的出现。n（5）理好的正绪茧适当堆放：理好就添，此 时茧丝离解张力可能太小，不利于茧丝顺序离 解；一般应将理好的正绪放在有绪部堆放几分 钟，待丝胶适当凝固后，才用来添绪有利于生 产2理绪机构n立缫机理绪全由工人手工操作，具体理绪方法 可参见立缫操作法。自动缫丝机设有理绪机构 ，理绪机构的形式有几种，目前使用较多的有 锯齿形理绪机构、偏心盘理绪机构和三棱体理 绪机构等。如下图1、图2、图3所示。n上述理绪机构，有的自动缫用其一种，有的用 其二种。SFD507型自动缫使用锯片形粗理， 再由人工精理；D301A（B）、FY-2000使用锯 片形粗理，偏心盘精理；FD501、SD511则使 用两个三棱体理绪机构。偏心盘理绪机构 (1)1-套管2-偏心盘 3 -支架4-皮带轮 5-丝辫三棱体理绪机构工作原理图 (2)1-主动轴 2-行星蜗轮 3-内蜗杆 4-齿轮 5-链轮 6-链条 锯齿片理绪机构(3)1-运动锯齿片（动片） 2 -固定锯齿片（定片） 310-传动齿轮（三）加茧 1加茧的工艺要求n为了保证连续生产，必须根据给茧机的 需要，将理得的正绪茧不断地补充到给 茧机的给茧盒中，这一过程称为加茧。 加茧应满足下列几点要求：n（1）加茧动作与给茧机密切配合，并根 据给茧机的需要进行加茧，使给茧机内 的贮茧量尽量保持最优状态，提高给茧 机效率。D301A（B）型自动缫丝机，一 般掌握春茧加至3050粒，夏秋茧加至 4060粒；1加茧的工艺要求n（2）不损伤茧子，不碰断正绪 茧的绪丝，使给茧盒内的无绪茧 和蓬糙茧的比例尽量减少；n（3）绕住绪丝，少拉清丝。三、茧丝的离解n克服茧丝胶着点上的胶着力，从正绪茧 茧层表面抽出茧丝叫做茧丝离解。缫丝 要求能顺序连续地离解茧丝。而要顺序 连续地离解茧丝，具有适当的解舒张力 是关键。（一）解舒张力n解舒张力是指离解茧丝所需的力，即茧 丝离解时茧丝丝条上的张力。解舒张力 亦称解舒抵抗即为离解茧丝时受到的阻 力。它由剥离张力和摩擦力两部分组成 。1剥离张力n茧丝离解时克服胶着点所需的力称为剥离张力 ，它是构成解舒张力的主要部分。剥离张力的 大小由茧丝胶着程度及剥离角确定。剥离角又 是指茧丝自由端BC和将要被剥离茧丝AB间的 夹角。如下图所示。胶着程度用剥离单位长度 茧丝所需的能量e表示。若忽略功能转化中的 能量损失，则剥离张力F由下式决定：n 茧丝剥离图图3-8 茧丝剥离图2 摩擦力n茧丝从茧层表面剥离后，还有可能与茧子发生 摩擦，摩擦力大小决定于剥离后的茧丝与茧子 的接触机会、接触长度、压力和摩擦系数。茧 丝离解后，既有可能与本身茧子摩擦，也有可 能与其他茧子摩擦，还可能被其他茧子压住， 因而摩擦力的构成是比较复杂的。由于缫丝时 绪下茧不停地游动翻滚，可以认为，摩擦力的 产生是时有时无的，是造成解舒张力不断变化 的原因之一。（二）解舒张力与生丝产质量关系n缫丝要求解舒张力适当而均匀。当解舒张力过大， 超过茧丝强力时，茧丝就被切断，造成落绪。如果 各根茧丝挺直排列，胶合紧密，则生丝的强力，抱 合好，但伸度较差。如果解舒张力过小，说明胶着 点的胶着力被过分削弱，茧丝离解就将不依顺序， 容易产生绵条纇，引起丝条故障；也可能使茧丝的 丝环不能拉开，多生小纇而影响洁净；还可能由于 纇节多而影响各根茧丝间的紧密排列和纇节本身较 脆弱等。如果生丝中的各根茧丝均为松弛排列，或 有的挺直、有的过于松弛，则必然会使生丝结构疏 松，伸度较好而强力、抱合下降，这是解舒张力过 小或不匀所造成的。（二）解舒张力与生丝产质量关系n实际生产中，影响解舒张力的因素较多 ，如缫丝汤温度、浓度、缫丝速度、缫 丝汤波动、茧子间相互作用力等等。因 素变化的综合作用决定着解舒张力的大 小及波动情况。而要实现缫丝要求的离 解顺利，张力适当、稳定，必须注意影 响解舒张力的各种因素，随时检查、分 析，制订合理的措施，使工艺条件稳定 。四、添绪和接绪n在缫丝过程中，由于自然落绪（落蛹衬 或掐蛹衬）、中途落绪和茧丝从外、中 层缫至内层时逐渐变细，就会使缫得生 丝的纤度变细。当变细到细限纤度（生 丝纤度变细到必须添绪时的纤度限值） 及以下时，称为“落细”。缫丝中发生落细 时，必须用正绪茧的绪丝补充上去，使 落细部分不再延长，保证生丝纤度达到 规定的粗细。四、添绪和接绪n落细后补充正绪茧的方法可以分两步进行：一是 将正绪茧送入缫丝槽，绪丝交给发生落细的绪头 ，称为“添绪”；二是将交给绪头的绪丝引入缫制着 的绪丝群中，使它粘附上去，成为组成生丝的茧 丝之一，称为“接绪”。自动缫丝往往将添绪再细分 为“给茧”和“添绪”两个步骤，其中将正绪茧送入缫 丝槽的动作称为给茧，将绪丝交给发生落细的绪 头称为添绪。一般所说添绪就包含着给茧。添绪 动作在立缫机上是由人工来完成的，而在自动缫 丝机上则是由机械来完成的。四、添绪和接绪n添绪是缫丝生产的主要工艺动作，与缫丝 的产量和生丝平均纤度、纤度偏差、匀度 、清洁、洁净等质量指标有密切的关系。（一）接绪 1接绪器结构与原理n由回转芯子2和回转翼1组成。回转芯子固定在 百灵台上，回转翼套在芯子上，靠回转带摩擦 传动而回转，当给茧机添绪，绪丝被回转翼接 住，接触点受力的水平分力可分解为切向力和 法向力。丝条在法向力的作用下移向回转翼中 心。接触点上方的丝条被切断，接触点下方的 茧子受到水的阻力而离解茧丝。离解出来的茧 丝随回转翼的回转而被卷绕并依靠丝胶粘附在 缫制的丝条中一起向上运动，而接触点与卷绕 粘附点之间的茧丝，或者被拉断，或者也粘附 到缫制的丝条中，从而完成接绪动作。 接绪装置接绪装置 1-回转翼 2-回转翼芯座2接绪工艺要求n（1）接绪时间要短，一般为0.20.3s；n（2）绪丝要接上缫制中的丝条，不能假接或 不接；n（3）不产生添纇，被添茧绪丝的丝头长度要 小于3mm，粘附的绪丝不