基于电磁波快速定形的羊毛纱线分析

　　系统地比较了各种毛纱定捻方式的优缺点，对电磁波快速定捻进行了理论分析。电磁波无需对纱线进行调湿即能完成定形处理，作用速度快，定捻时间大大缩短，工艺调节方便，内外层纱线定形均匀，不会产生传统蒸纱过程中容易产生的水渍等问题，是毛纱定捻比较理想的方式。

　　1 纱线加捻

　　环锭纱线加捻的实质是外层纤维产生倾斜的螺旋线捻回，纤维扭转变形，外层纤维所受的向心压力大，内层纤维所受的向心压力小，增加了纤维间的摩擦力，从而纱线的强力增加。对短纤维来说，加捻是成纱的必要手段。短纤维只有通过加捻才能制成无限长的、具有一定物理机械性能的纱线。对于长丝纱和股线来说，加捻是为了形成不易被横向外力所破坏的紧密结构。加捻的多少以及单纱与股线的捻向、捻系数的配合，对织物的物理机械性能、风格都有很大的影响。捻度具有保持纤维聚集在一起的凝聚力。加捻作用是影响纱线结构的重要因素，它几乎影响到纱线的所有物理机械性能，以及由纱线组成的织物的性能。加捻是纱线具有稳定性和可使用性的必要手段。

　　1.1 纱线捻度的变化

　　目前，纺织产品和设备的变化，致使纱线捻系数有增大的趋势。
　　(1)纺织机械速度的不断提高，要求纱线的强力也必须相应提高，增加强力的主要途径是增加捻度。纱线捻度比以前提高了大约5 ％，并且还有逐步提高的趋势。
　　(2)毛织物风格的变化，使得纱线捻度有增加的趋势。21世纪羊毛织品正朝着轻质、功能性、易护理、回归自然和四季皆宜等方向发展。其中轻质指毛织品单重降低，精纺降低到100 g/m2左右，粗纺降到300 g/m2以下。要做到轻质就必须降低所纺纱线的线密度，线密度越低，为保证在加工过程和使用过程中的强力要求，则必须加大捻度。低线密度股线的捻系数在180以上。
　　(3)为增加花色品种，满足织物风格特征要求，毛纱也有采用大捻系数的。如薄爽织物用纱的捻系数应大，薄型皱织物要求起皱效果明显，采用股线与单纱同捻向的强捻纱。

　　1.2 加捻对后道工序的影响
　　加捻是使纱线具有加工性、使用性的不可或缺的手段，但加捻作用同样会给后道针织或机织工序带来负面影响，例如捻度过高会引起“小辫子”纱，致使后道针织线圈不稳定或者使机织布面出现织疵等。假如纱线的捻度不稳定、不均匀，在机织过程中会发生脱纬的情况，在引纬时也会出现纬纱的“小辫子”现象，导致布面上出现织疵。表现在针织过程中则是纱线不容易弯曲，易产生纱线扭结，线圈成形不均匀，布面出现线圈歪斜现象，成品的大小尺寸不稳定，严重影响到织物的质量，有时甚至会损伤织针。纱线捻度与加工工艺和最终产品质量密切相关。

　　2 毛纱定捻原理及方法

　　2.1 毛纱定捻必要性
　　加捻是使纱线具有一定强伸性和稳定外观形态的必要手段。加捻使纤维间产生正压力，形成切向摩擦阻力。同时在环锭纺细纱的加捻过程中，由于加捻三角区的存在，边缘的纤维受力较大，而处在中间的纤维受力较小，纤维发生内外转移，使纤维间发生纠缠。纱线加捻以后，未消除的纱线内应力具有反抗扭转变形使其恢复到初始状态的趋势，这就是纤维的抗扭转性能，纤维的抗扭性力图使捻回松开。加之羊毛弹性又是天然纤维中最好的，导致这种情况现象就更加严重。这一性能对织物的外观特征及手感都有很大影响，因此应该借助外界条件来实现毛纱的内应力松弛。毛纱中纤维的扭矩的大小以及扭应力的松弛行为对单纱中捻度的分布、平衡及产生扭辫的趋势都有影响。采用储存、蒸纱，可以使不平衡的紧张状态下的纤维应力趋向平衡，稳定捻回，减小缩率，防止捻度不匀及后道织造过程中产生的小辫子扭结现象，增加强力和恢复弹性，改善织物光泽和手感。其中蒸纱的综合效果好。

　　2.2 蒸纱原理
　　蒸纱属于湿热定形，其原理是通过蒸汽松弛纱线内纤维的应力来实现定捻目的的。在湿热条件下，纤维分子能增大，大分子振动能力增强，使分子间的结合不易进行。而热能使分子氢键变得活泼，湿热作用使大分子之间产生滑移、错位、重排。应力得以松弛，减少了由加捻产生的“残余扭矩”，冷却以后纱线形态趋于稳定，因而达到捻度定形
羊毛受力产生急弹性变形和缓弹性变形，其中缓弹性变形是由于弯曲的角质大分子拉直后由自动回缩而引起的。要尽快恢复变形，恢复羊毛原有的优良特性，关键看缓弹性变形的大小以及是否容易回缩。羊毛纤维大分子是由多种α-氨基酸以酰胺键联结构成，主链为多缩胺基酸。羊毛主链大分子间能形成二硫键、盐式键和氢键等空间横向联键，如果羊毛角质大分子间及大分子内对应的吸引中心多，大分子间的交链多，则大分子受力时就不易伸展，即使伸展一些，仍由于原来的对应吸引未变，还会很快地回缩。如果将伸展了的大分子链间原来的对应吸引拆散，并且在新的位置建立新的对应关系，这时伸展了的大分子就难以回缩。胱氨酸横链在高温湿热条件下会水解拆散，当移动到新的位置时又会对应连接，在毛纱中因加捻而变形的纤维，只要纱线处于松弛状态，必然力图回缩并解捻。如果将加捻毛纱进行湿蒸，则变形的纤维就会固定下来，纱线捻回得到固定。湿热蒸纱一方面使大分子热振动增强，有利于羊毛回缩，另一面使横链易于拆散和重建，有利于羊毛变形的固定。