精梳棉／粘膠／毛三組分MVS渦流紗的性能研究

郝 波，孫景勵

（1.淄博市纖維紡織產品監(jiān)督檢驗所，山東 淄博255000；2.山東省纖維檢驗局，山東 濟南250000）

噴氣渦流紡是利用高速旋轉的氣流對纖維須條進行加捻的紡紗方法，其特點是纖維須條在加捻的過程中形成自由端，最終真捻成紗。由于其紡紗速度快，毛羽少，可紡中特數純棉產品，越來越受到人們的重視。本文主要對精梳棉／粘膠／毛三組分MVS渦流紗的產品性能進行研究。

1 三組分MVS紗與其他紗線的比較

不同的紡紗原料，不同的紡紗工藝技術對紗線物理性能和外觀的影響有所不同，甚至影響到最終產品的特性也不相同。不同的紡紗原料決定了紗線最終的性能，各種組分之間充分利用各種纖維的優(yōu)點，彌補其各自性能上的缺陷。不同的紡紗方法所紡出的紗線結構不同，首先是紗的外部及內部的纖維排列不同，外部結構包括紗的外觀及表面結構。如：纖維在紗表面的排列；紗的毛羽；紗的摩擦系數；紗的特性；紗的耐磨及表面其他特性。紗線內部結構主要是纖維在紗體的整個橫截面及紗的縱向排列，纖維定向性，伸率，位移及捻度。包括：紗的強度；纖維混合度；抗彎曲強度；可壓縮性；回彈性（有扭結傾向）等。下面我們就從毛羽、耐磨性、抗起球性和強力等方面對其進行具體的分析。

1.1 成紗強力

為了了解MVS渦流紡棉紗的力學性能，我們對29.5tex的JC／R／W進行了力學性質的測試。我們所選用的測試儀器是YG061／PC紗線拉伸強力測試儀，采取GB／T 3916—1997的國家標準，試驗長度250mm，拉伸速度是250mm／min，試驗次數20次。實驗結果如表1所示。

表1 拉伸實驗結果

從圖1強力特征曲線圖可以看出，隨著拉伸強力的增大，紗線伸長增加，當達到紗線的斷裂強力時，紗線斷裂。從以上數據可以看出，MVS紗線的強力和同品質的環(huán)錠紗相比略有降低，在包纏成紗的過程中，自由端長度不一致，導致紗線結構缺陷，導致紗線強力降低。紗線的斷裂伸長率較環(huán)錠紗有所下降，一方面存在紗芯結構，紗線斷裂時紗芯長度不變，致使斷裂伸長降低。還有一個原因是包纏在紗芯上的一部分纖維在斷裂時沒有退捻。

圖1 強力特征曲線

不同紡紗工藝所紡紗線因為其結構不同，從而導致了其成紗強力也不相同，不同紗線的強力對比見圖2。

圖2 不同紗線強力對比圖

由圖2可以看出，在幾種形式的紡紗系統(tǒng)中，以緊密環(huán)錠紡所紡紗線強力最大，其次環(huán)錠紡、轉杯紡和渦流紡，噴氣紡的最差。渦流紗的強力雖不高，但也已遠遠大于噴氣紗的強力，并且也達到了環(huán)錠紡的80%以上，它的其他方面的優(yōu)越性也遠遠可以抵消因強力低而產生的不足。

以上可以看出，MVS紡制的紗線由于其特有的紡紗原理，紗線結構與環(huán)錠紗相似，中心部分為紗芯，纖維比較平直，有少量的捻度，而外層是包纏纖維，其他是近似圓錐形和圓柱形螺旋線纖維，毛羽少，紗體光潔，比較蓬松。由于其真捻的纖維多，增加了軸向凝聚力，提高了紗線強力，解決了由于棉纖維短而加捻少的問題。由于噴氣渦流紡紗速度高，紡紗強力高，提高了紡紗效率和紡紗質量，所以渦流紡必定會有廣闊的前景。

1.2 毛羽

紡紗的飛花及毛羽是十分麻煩的問題，毛羽在下游工序加工時會產生許多副作用，最終將影響產品的性質。紡織產品的手感和特性主要是由毛羽多少決定。長度小于2mm的毛羽對生產過程和織物的外觀質量影響不大，相反會使織物具有一種天然的柔軟手感。但是，長度超過3mm以上的毛羽卻是影響紗線質量的潛在因素。相對于傳統(tǒng)環(huán)錠紗，氣流紗、渦流紗、緊密紗的1～2mm的毛羽均有降低，而噴氣紗由于纏繞纖維數量低，無捻紗芯覆蓋少，因而有較多的短毛羽，當然，具體在紡紗過程中可以通過調整工藝參數來控制毛羽數量。為了能定性的對其毛羽進行表述，我們用YG171L型毛羽測試儀測試了精梳棉／粘膠／毛MVS紗的毛羽情況。實驗結果見表2。

表2 毛羽實驗結果

實驗條件如下：

紗線品種：JC／R／W 60／30／10

實驗次數：10

片斷長度：5m

測試速度：30m／min

卷紗形式：筒紗

環(huán)境溫度：20℃

相對濕度：60%

與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比，非傳統(tǒng)紡紗的有害毛羽數（＞3mm）明顯降低，其中緊密紗約減少80%，噴氣紗約減少85%，渦流紡紗則減少達90%以上，大于3mm以上的毛羽幾乎沒有，因而渦流紗具有很好的后加工性能。這是由于MVS紗不存在三角區(qū)問題，產生自由端后頭端纖維被氣流控制圍繞紗線中心旋轉，并且后面的纖維有一部分包裹在前部纖維上，這樣的紗線結構導致其毛羽數大大減少。

由表3的數據可知渦流紗線結構使表面更加穩(wěn)定，后加工的毛羽增加量顯著低于傳統(tǒng)紗線。特別是作為經紗在漿紗時可節(jié)約漿料約50%，大大提高織機效率，降低織造成本。紗線結構是紗線重要特性之一，紗線外觀與紗線性質相關，紗線內部纖維排列對紗線性質影響很大，尤其對紗線進一步加工及最終產品性質的影響更為顯著。較差紗線結構對后工序加工很有影響，應用好的紗線結構具有特別好的功能，用途也很好，在適應性上渦流紡紗線的紡織品，外觀結構比環(huán)錠紡要好得多。

表3 成紗纖維狀態(tài)分析

1.3 耐磨性

紗線的耐磨性與紗線的結構密切相關。傳統(tǒng)環(huán)錠紗由于纖維大多數成螺旋形態(tài)，當反復摩擦時，螺旋線纖維逐步變成軸向纖維，紗線易失捻解體而很快磨斷，因而耐磨性較差。非傳統(tǒng)紡紗在耐磨性方面有著明顯的優(yōu)勢。轉杯紗、噴氣紗和渦流紗均由芯紗和外包纖維兩部分組成，紗線表面包有不規(guī)則的纏繞纖維，紗線不易解體，同時紗線表面摩擦系數大，在織物中紗與紗之間的抱合良好，不易產生相對滑移，故耐磨性高。

我們對JC65／ECO35、ECO85／JC15、JC60／R30／W10 29.5tex、莫代爾／滌綸／亞麻60／20／20進行了耐磨對比實驗。

本次實驗所用的是LCK—23A紗線耐磨儀。實驗數據如表4所示。

表4 耐磨實驗結果

1.4 抗起球性

渦流紗針織物耐磨性好，抗起球等級高。這是因為渦流紗中間為平直芯紗，外層包覆纏繞纖維，纖維定向明顯，紗摩擦系數大，織物內紗與紗之間摩擦性好，不易產生相對滑移，耐磨性提高，此外，起球還與成紗毛羽情況關系密切。因渦流紗毛羽較少，因此抗起球等級也較高。

2 MVS渦流紗與環(huán)錠紗的質量對比

MVS渦流紗的強力雖僅僅達到環(huán)錠紗的80%左右，但在其他方面MVS渦流紡紗系統(tǒng)卻明顯優(yōu)于環(huán)錠紡。質量對比如表5所示。

表5 日本村田MVS紗與環(huán)錠紗的質量對比

MVS紗與環(huán)錠紗的主要區(qū)別有：

（1）外形結構：MVS紗外部形態(tài)具有環(huán)錠紗的結構，因纖維的包纏結構，纖維再經過高速回轉氣流噴嘴，使紗線產生螺旋式加捻，而有著中間纖維平行排列結構的效果。

（2）強力方面：全棉紗線強力在環(huán)錠紡及氣流紡之間，低特紗線與環(huán)錠紡相仿。如以環(huán)錠紗強力為1，那么其它種類紗線的強力為：轉杯紗0.8～0.9，噴氣紗0.6～0.7，渦流紗0.8，緊密紡紗強力最高為1.15。圖3直觀地反映了不同紗線的強力對比情況。

圖3 不同紗線的成紗強力對比

（3）條干方面：紗線的條干均勻度主要取決于原料的混合程度，纖維混合越均勻，成紗的條干也就越好。從表6 19.4tex純棉精梳MVS紗條干均勻度的數據可以看出，噴氣渦流紡紗的條干優(yōu)于一般的環(huán)錠紡紗，能夠達到烏斯特公報2001中5%的標準。

表6 MVS紗條干均勻度

（4）毛羽方面：由圖4可以看出，MVS紗線表面比環(huán)錠紡毛羽少得多，織物表面光潔。對于長度為3mm的紗線毛羽數MVS紗中比環(huán)錠紡要少的多。原因就在于它的薄層外包纖維，正是這種纖維阻止纖維從紗線主體中伸出，并且防止纖維沿紗線軸向成圈。

圖4 不同紡紗方法的成紗毛羽數對比

（5）耐磨性能：由表7的實驗數據可以看出，MVS紗比環(huán)錠紗的耐磨性能要好。傳統(tǒng)環(huán)錠紗由于纖維大多呈螺旋線形態(tài)，當用LCK－23A紗線耐磨儀反復摩擦時，螺旋線纖維逐步變成軸向纖維，紗線易失捻解體而很快磨斷，因而耐磨性較差。MVS紗由紗芯和外包纖維兩部分組成，紗線表面包有不規(guī)則的纏繞纖維，紗線不易解體，同時紗線表面摩擦系數大，在織物中紗與紗之間的抱合良好，不易產生相對滑移，故耐磨性提高，織物外觀牢固、耐磨性能比環(huán)錠紡好。

表7 MVS紗線的耐磨性能（磨斷次數）

（6）產量方面：傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗速度為20 m／min，MVS渦流 紡 紗 速 度 可達 400m／min，MVS861的紡紗速度現在已經能達到450m／min。

（7）吸濕性能：因紗線的特殊結構，其織物的吸濕性能及速干性能均優(yōu)于其它紗線織物。

（8）手感方面：紗線及織物手感較硬，而環(huán)錠紡則手感柔軟。

3 結論

本文主要對三組分渦流紗紗線的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻、毛羽、耐磨等性能指標進行了分析研究。通過與其他紗線特別是與環(huán)錠紗性能的對比分析，得出了渦流紗強力稍低于環(huán)錠紡，而其它性能皆優(yōu)于環(huán)錠紗的結論，較少的毛羽、很好的耐磨性、迄今最快的紡紗速度以及特有的吸濕快干的特性，必將會有一個較為廣闊的發(fā)展前景。

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