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    环锭纱和紧密纱针织物的性能评定

    http://www.texindex.com.cn/   2008年5月7日 11:13   《Textile Asia》

    分析研究了19.4 tex、14.6 tex和11.7 tex环锭纱和紧密纱的强度和伸长,探讨了用环锭纱和紧密纱生产的针织物,其纵密和横密随着纱线的变化而不同,并对针织物在干、湿松弛整理后的透气性进行了分析对比。

          近几十年来开发的所有新型纺纱工艺都是为了提高纺纱机的产量。但是直到目前为止,环锭纺纱仍然是最重要的短纤维纺纱工艺,这要归功于它的不断发展。环锭纺纱在其较长的发展历程中,已在适纺范围和产品质量两个方面取得显著改善。因此,环锭纱线已成为其他新型纺纱线的质量评定标准。现在看来,在短纤维纺纱工艺中,环锭纺纱已经达到较为完美的程度。
          尽管环锭纱是其他纱线的标准,但它仍然不完美,在显微镜下观察,环锭纱中纤维的抱合性较差,有一部分纤维对纱线强力几乎无贡献。紧密纺在这点上有明显的优势,虽然它有环锭纺的成分,但它仍属一种新型纺纱方法。
         紧密纺纱线除了可以生产贴身服用新产品外,还有下列优点:
          ———针织物疵点少,质量好。因为紧密纺减小了飞花现象,实质上也就消除了飞花带着油剂编入织物的可能性,所以纱线断头少,织物质量更好;
          ———相邻机台上不同种类、不同颜色的产品之间相互污染的可能性大幅下降;
          ———真空泵减少了吸附在纱线上的灰尘,也减小了导纱杆、织针和沉降片的磨损,因此机器的寿命提高;
          ———可以省略上蜡工序,主要是因为纱线毛羽较少。与环锭纱相比,编织机件污染降低,除尘时间延长,运转性能提高。
          紧密纱在针织物上的普遍应用还在于其成品很少起球。

    原理
          环锭纱的质量和结构取决于两个因素:牵伸过程和纱线结构。
          普通环锭纱和紧密纱的成形结构示意图见图1。
          在传统纺纱机上,纤维喂入加捻区的宽度为W1,这个宽度是经过罗拉牵伸变细后的结果,主要取决于以下因素:
          ———喂入牵伸区原料的细度,即条子或粗纱的线密度;
          ———喂入粗纱的捻度;
          ———牵伸倍数。
          喂入原料的线密度和粗纱的捻度决定了原料进入牵伸区的宽度,W1与该宽度成正比。牵伸倍数对W1的影响也非常大。加捻三角区的角度与W1、捻度、纺纱张力Ts成正比,与纱线线密度成反比。也就是说,是以上这些因素决定了W1和纱线直径、Wy(加捻三角区的顶点)之间的差异。
          由于这一差异,使得纱条边缘的纤维端头不能得到充分控制,不能捻进纱线内部,在纱线表面形成毛羽,对纱线的强力贡献很小,或是不经加捻形成飞花。将W1减小到W2,将大大提高对边缘纤维的控制和加捻。值得一提的是加捻三角区顶点处的强力通常是纱线强力的三分之一,所以加捻三角区是纺纱过程中断裂较多的位置。
          加捻三角区中心纤维的张力比边缘纤维小的多,因此,当纺细号纱或弱捻纱时对边缘纤维的控制更弱,使得此处的强力不足以抵抗纺纱张力而发生断裂。将加捻三角区的宽度大大变窄,能提高环锭纱的结构、性能和纺纱效率。紧密纺纱系统的主要特点见表1。
    实验原料和方法
          从本地工厂收集了不同细度的环锭纱和紧密纺纱。原料是:J-34棉,细度(马克隆尼)4.38,长度28 mm。紧密纺设备Suessen EliTe纺纱机,环锭纺纱机型号是Lakshmi Rieter G5/1。纱线捻度见表2。
          在Zwick通用强力机上测试纱线拉伸性能,测试隔距500 mm,拉伸速度100 mm/min。每个试样至少做30次,误差率5%。
          采用TK-83型单系统袜机,纱线张力不变,改变以下参数,共生产72种织物:
          ———弯纱三角位置:高、中、低;
          ———机号:14 G,16 G,18 G,22 G;
          ———针筒直径:8.9 cm(3.5英寸);
          ———针筒转速:50 r/min。
          织物整理分干松弛和湿松弛两种。干松弛整理:所有试样在标准大气压条件下平置72 h以上。湿松弛整理:取部分试样在室温下置于静止水浴(含少量润湿剂)中24 h,随后在70 ℃热水中轻轻搅动30 min,然后经冷水漂洗,在40 ℃下干燥。这一过程重复三次使试样得到充分松弛,最后在标准大气压下调湿。
          用FX3300型Textest透气测试仪测定织物的透气性,测试压力9.8×105 Pa/s(厂商推荐值)。
          织物横密和纵密用织物密度镜测定。
          纱线强度和伸长率测试结果如表3所示。可见,紧密纱的强度远高于环锭纱,其产生差异的主要原因是边缘纤维。紧密纺过程中全部的纤维头端都被加捻点控制,这样它们就与纱线成为一体,纤维对纱线强力的贡献也就增大。此外纱线弱节较少也是紧密纱强度高的原因。紧密纺纱的断裂伸长高于环锭纱,也是由于纤维抱合性高,纱线结构好。图2为环锭纱和紧密纱表面纤维的差异。
          织物密度测试结果见表4。当针号和纱线线密度相同时,高弯纱三角位置时紧密纱织物和环锭纱织物纵密没有太大的差别,但在中、低三角位置时,紧密纱织物的纵密比环锭纱低。
          紧密纱织物横密(WPI)均高于环锭纱织物,高弯纱三角位置时横密最高,低三角位置时横密最低,中三角位置时横密居中。
          与环锭纱相比,由于结构的差别,紧密纱的抗弯刚度更大,纱线在织物中不同方向上曲率大,纵密和横密也受到影响。弯纱三角在中位置时,紧密纱的线圈跨度长,导致织物纵密较低。在低位置时也由于较大的线圈跨度,使得这种差异更明显。湿松弛织物也有相同的规律。
          紧密纱由于抗弯刚度大,使其纵向线圈长度减小,则单位长度的线圈数相应增多。在高弯纱三角位置时,线圈长度最小,在其他位置时线圈长度增大,单位长度的纬密相应减小。
          透气性:从图3、图4和表5可以看出,三角位置最高时,针织物的透气性最低,在低位置时透气性最高。紧密纺织物的透气性普遍较高。在中三角位置时透气性居中。湿松弛织物有相似的规律。
          三角位置较高时,由于线圈长度变小,织物较紧密。对于紧密纺织物而言,纱线毛羽的减小(见图2)与更好的一致性使得线圈之间产生了更大的开口,而且较高的抗弯刚度使得在纱线交叉点处有更多的空间,这些因素使得紧密纺织物的透气性比环锭纺织物要好。在低三角位置时,线圈之间开口更大,线圈长度更长,织物透气性更好。
          有趣的是22G的干、湿松弛织物在低位置时的透气性明显较高,而在其他两个位置时没有太大的变化。

    结论
          紧密纱即使在捻度较低时,其强力和断裂伸长仍然较高。紧密纺纱线织物纵向密度小,横向密度高,主要是因为紧密纺纱的抗弯刚度大。干、湿松弛织物的透气性随着弯纱三角位置而变化,但均高于环锭纱织物。在高三角位置时透气性最低,低三角位置时最高。

             《Textile Asia》,2005;(4).
                  (曹红梅  译   张  弦  校)

    (2005年第5期)
     
    编辑: 郭易
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