降落伞用单向弹性绸的生产工艺研究

杨 燕 赵 敏 许家骅 张继红 (.四川大学，成都，60065;.成都海蓉特种纺织品有限公司，成都，6006; .杭州市乔司职业高级中学，杭州，0)

降落伞用单向弹性绸的生产工艺研究

杨 燕1赵 敏1许家骅2张继红3(1.四川大学，成都，610065;2.成都海蓉特种纺织品有限公司，成都，610061; 3.杭州市乔司职业高级中学，杭州，311101)

介绍飞机救生系统降落伞用单向弹性绸织物的设计及生产工艺。该织物采用高强锦纶丝为经纱，锦/氨双包丝为纬纱;以平纹组织为地，以重平和方平组织加筋，外观呈格子状;织物的纬向弹性良好，具有随气流冲击载荷作用的变化产生变形来调节透气量大小的性能，在130、1 500、3 000 Pa压差下透气量分别为289、2 577、5 015 L/(m2·s);织物的其他物理机械性能也都达到相关标准的要求，完全满足飞机救生系统用降落伞的需要。

单向弹性绸，降落伞，锦/氨双包丝，织物设计，生产工艺

0 引言

本文研究的单向弹性绸织物用于飞机救生系统的降落伞，要求其能随气流冲击载荷作用的变化产生变形来调节透气量大小，既能在高空高速环境下开伞，也能适应低空低速的开伞环境，这要求织物经向、纬向断裂强力分别≥657、356 N，经向、纬向断裂伸长率分别≥25%、85%，面密度≤83 g/m2。锦纶除有很好的力学性能外，相对密度较小(在合成纤维中仅列于丙纶、腈纶之后)，而且有极其优良的耐磨性能;氨纶具有高断裂伸长和高弹性回复率。因此，设计飞机救生系统的降落伞织物选用高强锦纶丝为经纱，锦/氨双包丝为纬纱;织制以平纹组织为地，以重平和方平组织加筋，外观呈格子状的织物。该织物的纬向弹性及弹性回复性能良好，亦能很好地满足降落伞用织物对断裂强度和断裂伸长率的要求。

1 纱线原料选定

本文选用两种规格的高强锦纶丝和一种氨纶丝作为降落伞用单向弹性绸织物(以下简称为“单向弹性绸”)的纱线原料。其中高强锦纶丝1作经纱，高强锦纶丝2作纬纱(锦/氨双包丝)的外包纱线，氨纶丝作锦/氨双包丝的芯纱。三种纱线原料的参数及性能指标如表1所示。

表1 三种纱线原料的参数及性能指标

2 经纬纱线设计

2.1 经纱

甲经:33.3 dtex高强锦纶丝纱;乙经:2×33.3 dtex高强锦纶丝纱。由甲经与甲纬交织形成平纹组织部分;乙经与乙纬交织形成格栅组织部分。

2.2 纬纱

甲纬:22.2/44.4 dtex锦/氨双包丝;乙纬:2 ×22.2/44.4 dtex锦/氨双包丝。锦/氨双包丝设计时，需根据单向弹性绸使用环境所需要的弹性要求选定所用纱线的弹力指标，以此确定锦/氨双包丝的包覆工艺:以1根44.4 dtex氨纶丝为芯纱，2根22.2 dtex锦纶丝为外包纱在曼尼加图(MENEGAT-TO)1500包覆机上进行包覆纺纱。

透气性是单向弹性绸最重要的性能，而锦/氨双包丝纬纱的弹力是影响透气性的主要因素。锦/氨双包丝弹力的大小主要取决于纺纱过程中氨纶芯丝的预牵伸倍数、芯丝的线密度、包覆时的外包捻度三要素。由于氨纶丝的线密度在设定后不会产生大的波动［1]，所以氨纶芯丝预牵伸倍数和包覆时的外包捻度的选择十分重要。

本文以实际应用中对单向弹性绸透气性能的要求为依据来确定锦/氨双包丝的预牵伸倍数。预牵伸倍数决定了锦/氨双包丝的伸长率，从而影响单向弹性绸的面积扩张率。控制纬纱的预牵伸倍数即达到了控制单向弹性绸透气量的目的。单向弹性绸的面积扩张率在使用环境中要求达到2～3倍，因此选定锦/氨双包丝的预牵伸倍数为3.5 倍。

锦/氨双包丝的外包捻度对包芯纱的弹性也有很大的影响。根据使用要求，本文选用800、1 000、1 200 T/m三种外包捻度的纬纱试织织物，并将三种织物的透气性进行对比，结果显示当锦/氨双包丝的外包捻度为1 000 T/m时织物透气性最佳，故确定锦/氨双包丝的外包捻度为1 000 T/m。

3 织物规格及参数设计

根据单向弹性绸使用要求及其性能指标，经试织后确定织物规格及参数如表2［2-3]。

表2 织物规格及参数表

4 织物生产工艺及流程

4.1 生产工艺流程

根据单向弹性绸所用纱线条件及织物性能要求选择该织物的生产工艺流程为:

4.2 准备工序主要工艺

整经工序采用GA1633智能分条整经机。具体的整经工艺参数见表3。

表3 整经工艺参数

穿结经工序在自制穿经架上进行，穿经顺序为:前50根1根1综，按1，2顺序穿综;后4根2根1综，按1，2顺序穿入(见图1)。

图1 织物上机图

包覆工序采用曼尼加图1500包覆机。具体的包覆参数如表4所示。

表4 包覆工艺参数

卷纬工序在B101卧式卷纬机上进行，纱线的张力为10 g/根。

4.3 织造工艺

4.3.1 织物组织设计

交织点多的组织(如平纹)结构紧密，纱线在织物中不易滑动，抗撕强力偏低;交织点少的组织(如重平和方平)结构相对松散，纱线在织物中容易滑动，抗撕强力偏高。单向弹性绸以平纹组织为基本组织，具有结构紧密的优点，用重平和方平组织形成的格栅来弥补织物抗撕强力偏低的缺陷［4]。

据此，本文单向弹性绸以平纹组织为地，经向每间隔50根经纱织入2根2×33.3 dtex经纱形成一个二上二下纬重平组织;纬向每间隔28根纬纱织入1根2×2/22.2/44.4纬纱形成二分之一个二上二下经重平组织。织物每间隔一定距离在经纬各向增加一组纱线以重平或方平组织加筋以增强织物的抗撕强力。其中，由甲经甲纬织制平纹组织、由乙经乙纬织制格栅组织。其织物组织图如图1所示。

4.3.2 织物上机工艺

本文设计织物在K251-160有梭织机上织制，根据设备性能和织物特性试织后，确定织造工艺参数如表5。

表5 织造上机工艺表

由于单向弹性绸为纬弹织物，织造时需加强纬纱张力控制，以防止出现纬缩疵点。纬纱张力控制的措施是利用梭子的磁眼装置以增加纬纱的曲折次数来增加其附加张力。

5 成品性能指标

单向弹性绸下机后经过精炼、定型工序消除内应力，参照标准FZ 65001—1995《特种工业用织物物理机械性能试验方法》和GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测定》，检测成品的幅宽、面密度、经向断裂强力和断裂伸长、纬向断裂强力和断裂伸长等各项物理机械性能以及成品在130、1 500、3 000 Pa三种不同压差下的透气性能。对照降落伞用单向弹性绸使用要求的性能指标，本文设计开发的织物全部达标，具体性能指标对比见表6和表7。

表6 物理机械性能指标对比

表7 透气性能指标对比

6 结语

本文设计织造的飞机救生系统用降落伞绸采用高强锦纶丝作经纱、锦/氨双包丝作纬纱;织物经密和纬密分别为460、409根/10 cm;织物组织为以平纹为地，经向每隔50根加重平、纬向每隔28根加重平的格栅组织;幅宽103 cm，面密度77.3 g/m2。该织物在 130、1 500、3 000 Pa 压差下透气量分别达到 289、2 577、5 015 L(m2·s);经向和纬向断裂强力分别为764、428 N，经向和纬向断裂伸长率分别为35.6%、102.8%;其他各项物理机械性能也达到相关标准的要求，满足飞机救生系统用降落伞既能在高空高速环境下开伞，也适应低空低速环境开伞的需要。

［1]林元宏，瞿才新.提高氨纶包芯纱质量的几项措施［J].广西纺织科技，2002，31(1):27-28.

［2]刘剑宇，吴坚.机织物紧密度与纱线线密度对织物透气性的影响［J].大连轻工业学院学报，2001，20(3):218-220.

［3]许家骅，赵敏，张继红.PTFE/Kevlar接结双层织物的织造研究［J].产业用纺织品，2008，26(10):9-11.

［4]李婕，郑天勇，杨俊霞.织物结构对织物透气性能影响的研究［J].天津纺织工学院学报，1998，17(4):92-95.

A study on production process of weft elastic fabric used in parachute

Yang Yan1，Zhao Min1，Xu Jiahua2and Zhang Jihong3
(1.Sichuan University; 2.Chengdu Hairong Special Textiles Co.，Ltd.; 3.Hangzhou Qiaosi Vocational School)

The production process of weft elastic fabric used for the parachute of plane rescue system was introduced.The fabric is made up of high-strength nylon and nylon/spandex core-spun yarn.The highstrength nylon is warp and nylon/spandex core-spun yarn is weft.The fabric，plain weave is its base weve，rid weave and basket weave is used to strengthen，has a lattice appearance.It has good elastic elongation in weft.So the size of the fabric changed with the diversification of air blast loading.Its air permeability reached 289、2 577、5 015 L/m2·s，when pressure difference are 130、1 500、3 000 Pa.And other physical and mechanical properties of the fabric also meet relevant standards.It can been seen that weft elastic fabric meets the requirements of the parachute of plane rescue system.

weft elastic fabric，parachute，PA/PE core-spun yarn，fabric design，production process

TS106.69

A

1004－7093(2010)12－0008－04

2010－01－29

杨燕，女，1987年生，在读硕士研究生。研究方向:纺织材料与纺织品设计。