緊密賽絡(luò)紡成紗工藝分析

王恩清，劉剛中，郭小云,曲曉靜

(山東南山智尚科技股份有限公司，山東 煙臺(tái) 265706)

緊密賽絡(luò)紡是我公司通過(guò)設(shè)備改造升級(jí)形成的新型紡紗方法，集合了緊密紡與賽絡(luò)紡優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了單紗可織，縮短了紡紗工藝流程，與賽絡(luò)紡相比，成紗條干、毛羽、強(qiáng)力等指標(biāo)得到提升。在設(shè)備改造升級(jí)后，對(duì)緊密賽絡(luò)紡紡紗工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)成紗結(jié)構(gòu)及成紗指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)分析，以期為廣大業(yè)內(nèi)人士提供借鑒。

1 緊密賽絡(luò)紡紡紗方式簡(jiǎn)介

緊密賽絡(luò)紡是在緊密紡設(shè)備上進(jìn)行改造，加裝賽絡(luò)紡裝置形成的新型紡紗方式。該紡紗方式兼具緊密紡與賽絡(luò)紡特點(diǎn)，具有緊密紡集聚區(qū)，纖維條在集聚區(qū)形狀與緊密紡集聚區(qū)相同，成紗具有緊密紡紗線優(yōu)點(diǎn)：紗體光潔、條干好、強(qiáng)力高，同時(shí)該紡紗方式具備賽絡(luò)紡特點(diǎn)：雙粗紗喂入。成紗經(jīng)絡(luò)筒后，即可用于織造，無(wú)需再經(jīng)并線、備捻工序進(jìn)一步加工，實(shí)現(xiàn)了紡紗短流程[1，2]。

2 紡紗原料選用

為了使實(shí)驗(yàn)具有代表性，原料選用我公司各品種常用的18.5 um澳大利亞羊毛，紗線成分為100%羊毛。

3 緊密賽絡(luò)紡紗線加工

3.1 毛條染色

為了使不同方案下指標(biāo)具有可比性，各方案均使用同一嘜頭下的18.5 um澳大利亞羊毛，同時(shí)為避免染色過(guò)程差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，各方案所用毛條均為同一染缸內(nèi)染色并采用了“低溫染色技術(shù)”，染色曲線如圖1所示，染色溫度由常規(guī)染色的98℃降低為80℃，在保證上染率及染色牢度的同時(shí)，有效降低了染色過(guò)程中高溫所造成的纖維損傷。

圖1 低溫染色曲線

3.2 緊密賽絡(luò)紡紗線加工

3.2.1緊密賽絡(luò)紡工藝設(shè)計(jì)

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證不同方案下指標(biāo)具有可比性；紗線號(hào)數(shù)各方案應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這樣成紗指標(biāo)才具有可比性，紗支選擇我司常用規(guī)格25 tex；捻系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有針對(duì)性選擇5組，從130～205逐漸增大；各方案下的投產(chǎn)數(shù)量既要保證實(shí)驗(yàn)效果又要盡量較少實(shí)驗(yàn)投入，根據(jù)紡紗指標(biāo)穩(wěn)定性需求，均按照30 kg投入，各數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 工藝實(shí)驗(yàn)方案

3.2.2紡紗工藝流程

各方案下毛條經(jīng)同缸染色后轉(zhuǎn)至紡紗前紡，在前紡采用相同紡紗工藝并在同一生產(chǎn)線加工，前紡加工工藝流程如下：毛條→復(fù)精梳一針→復(fù)精梳二針→復(fù)精梳三針→精梳機(jī)→精梳一針→精梳二針→前紡一針→前紡二針→前紡三針→前紡四針→粗紗。后紡加工工藝流程：緊密賽絡(luò)紡→絡(luò)筒→蒸紗。

粗紗出紗后至緊密賽絡(luò)紡設(shè)備加工成紗，各方案均在同一臺(tái)設(shè)備按照實(shí)驗(yàn)方案確定的捻系數(shù)逐次分批加工。

4 緊密賽絡(luò)紡成紗分析

緊密賽絡(luò)紡與緊密紡代表了兩類不同紡紗方式，成紗結(jié)構(gòu)也存在差異，本文通過(guò)緊密賽絡(luò)紡紗與緊密紡紗對(duì)比，來(lái)分析緊密賽絡(luò)紡紗特點(diǎn)。

4.1 成紗外觀分析

成紗捻度相同時(shí)，緊密賽絡(luò)紡及緊密紡成紗在體視顯微鏡下紗線結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過(guò)對(duì)比可以看出二者存在較大區(qū)別。

圖2 緊密賽絡(luò)紡與緊密紡成紗結(jié)構(gòu)對(duì)比

4.1.1緊密賽絡(luò)紡與緊密紡紗線結(jié)構(gòu)對(duì)比

緊密賽絡(luò)紡紗線沿長(zhǎng)度方向呈近似圓柱形，紗線結(jié)構(gòu)緊密，纖維排列整齊，與軸向夾角較??；緊密紡紗線是由兩股單紗并合加捻形成，紗線表面呈較為明顯的波浪紋，結(jié)構(gòu)松散，纖維排列較為順直，與軸向夾角較大。

4.1.2緊密賽絡(luò)紡與緊密紡紗線表層毛羽狀態(tài)對(duì)比

從圖2可知，緊密賽絡(luò)紡紗線表層毛羽長(zhǎng)且多，緊密紡紗線毛羽短而少。這是由二者成紗結(jié)構(gòu)差異造成，緊密紡紗線為雙股紗，單股紗表層毛羽在并合加捻過(guò)程中會(huì)被捻入合股紗體內(nèi)，使毛羽數(shù)量減少且長(zhǎng)度變短。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)關(guān)注緊密賽絡(luò)紡紗線毛羽的織造工序，必要時(shí)需要漿紗貼伏毛羽，以免影響效率及質(zhì)量。

4.2 成紗指標(biāo)分析

成紗強(qiáng)力及成紗斷裂伸長(zhǎng)率是影響織造工序生產(chǎn)效率的關(guān)鍵指標(biāo)，在此重點(diǎn)對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析。

4.2.1成紗強(qiáng)力指標(biāo)分析

(1)緊密賽絡(luò)紡捻系數(shù)對(duì)成紗強(qiáng)力影響

在不同捻系數(shù)下緊密賽絡(luò)紡強(qiáng)力指標(biāo)測(cè)試見(jiàn)表2。

表2 不同捻系數(shù)下成紗強(qiáng)力指標(biāo)

測(cè)試數(shù)據(jù)中捻系數(shù)設(shè)定為變量，紗線強(qiáng)力設(shè)定為因變量y，采用回歸分析，利用表2中檢測(cè)數(shù)據(jù)，得其回歸方程為：y=-0.0098x2+3.244x-68.4，回歸曲線如圖3所示。

圖3 紗線強(qiáng)力與捻系數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線

從圖4可知，緊密賽絡(luò)紡成紗強(qiáng)力與捻系數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系和常規(guī)紡紗方式存在相同規(guī)律，即存在極限捻系數(shù)，對(duì)應(yīng)成紗強(qiáng)力存在極大值；由回歸方程可求得極限捻系數(shù)為165，對(duì)應(yīng)成紗強(qiáng)力極大值為200.1 cN，當(dāng)捻系數(shù)低于或高于極限捻系數(shù)時(shí)，成紗強(qiáng)力均呈下降趨勢(shì)。

在生產(chǎn)過(guò)程中工藝選擇需要兼顧指標(biāo)和效率，從測(cè)試數(shù)據(jù)及回歸方程來(lái)看，捻系數(shù)不應(yīng)高于極限捻系數(shù)，在取極限捻系數(shù)時(shí)，成紗強(qiáng)力雖達(dá)到最大值，但從強(qiáng)力增量來(lái)看，捻系數(shù)從140增加到165，強(qiáng)力從193.7 cN增加到200.1 cN，僅增加3%，而對(duì)應(yīng)捻度需要從885捻/m增加到1040捻/m，增加17.5%，對(duì)生產(chǎn)效率影響是很大，因此綜合考慮捻系數(shù)推薦值為140。

(2)緊密賽絡(luò)紡與緊密紡成紗強(qiáng)力對(duì)比分析

緊密紡與緊密紡賽絡(luò)紡成紗強(qiáng)力如表3所示，從數(shù)據(jù)來(lái)看，相同捻系數(shù)時(shí)，緊密賽絡(luò)紡強(qiáng)力要普遍低于緊密紡成紗強(qiáng)力，這是由于緊密紡雙紗結(jié)構(gòu)使紗體內(nèi)纖維間形成了較大摩擦抱合力，從而提升了成紗強(qiáng)力。因緊密賽絡(luò)紡成紗強(qiáng)力與緊密紡相比偏低，在織造工序過(guò)程中，需要對(duì)織機(jī)工藝進(jìn)行調(diào)整，張力宜偏低掌握，車速與緊密紡紗相比要適當(dāng)降低。

表3 相同捻系數(shù)下緊密賽絡(luò)紡與緊密紡成紗強(qiáng)力對(duì)比

4.2.2成紗斷裂伸長(zhǎng)率分析

(1)緊密賽絡(luò)紡斷裂伸長(zhǎng)率分析

從表4可知，隨著捻系數(shù)增加，斷裂伸長(zhǎng)率也在增大，這是由于捻系數(shù)增加會(huì)使紗線中纖維沿軸向傾斜角度增大，在受到拉伸時(shí)，傾斜纖維存在沿軸向變?yōu)槠叫许樦钡内厔?shì)，紗體內(nèi)纖維傾斜角度越大，在拉伸時(shí)所能釋放出的潛在長(zhǎng)度空間也就越大；當(dāng)捻系數(shù)達(dá)到一定值，紗線內(nèi)部過(guò)于緊密，紗線內(nèi)纖維受拉伸沒(méi)有回旋空間時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率隨著捻系數(shù)增加，但增加趨勢(shì)將不再明顯，達(dá)到臨界值時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

(2)緊密賽絡(luò)紡與緊密紡斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比分析

從表4可知，在捻系數(shù)相同時(shí)，緊密紡斷裂伸長(zhǎng)率要大于緊密賽絡(luò)紡，這與二者成紗結(jié)構(gòu)有關(guān)，緊密紡紗線外觀呈現(xiàn)波浪形狀，為螺旋結(jié)構(gòu)，且紗體較為蓬松，在受到外力作用時(shí)，緊密紡紗線內(nèi)纖維有較大伸展性，在宏觀上體現(xiàn)為紗線具有較大伸長(zhǎng)，而緊密賽絡(luò)紡成紗結(jié)構(gòu)近似圓柱形，紗線較緊密，在受到外力作用時(shí)，紗體內(nèi)纖維伸展性要弱于緊密紡紗體內(nèi)纖維，因此成紗斷裂伸長(zhǎng)率緊密紡要大于緊密賽絡(luò)紡。

表4 相同捻系數(shù)下緊密賽絡(luò)紡與緊密紡成紗斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)緊密賽絡(luò)紡成紗分析，并與緊密紡紗線進(jìn)行對(duì)比，可得出以下結(jié)論：

與緊密紡相比，緊密賽絡(luò)紡成紗紗體結(jié)構(gòu)緊密，纖維排列整齊，纖維與軸向夾角小，正是這種結(jié)構(gòu)差異，造成了緊密紡與緊密賽絡(luò)紡紗線在指標(biāo)上的差異。

緊密賽絡(luò)紡紗線表層毛羽長(zhǎng)而且多，這對(duì)織造工序影響較大，如果形成毛羽的纖維強(qiáng)力較低，則毛羽經(jīng)反復(fù)摩擦后脫落，造成織造落毛嚴(yán)重。如果纖維強(qiáng)力較大，不易脫落，反復(fù)摩擦后纖維就會(huì)糾結(jié)成球，造成織疵，影響呢面外觀，因此對(duì)緊密賽絡(luò)紡品種，織造工序宜漿紗以貼伏表層毛羽。

緊密賽絡(luò)紡成紗強(qiáng)力隨著捻系數(shù)增大呈現(xiàn)先增大后降低趨勢(shì)，強(qiáng)力存在極大值，但批量化生產(chǎn)需要兼顧質(zhì)量與效率，綜合分析緊密賽絡(luò)紡捻系數(shù)選擇在140時(shí)較為合適，此時(shí)強(qiáng)力雖低于極大值，但可滿足后續(xù)生產(chǎn)強(qiáng)力需求。

緊密賽絡(luò)紡成紗斷裂伸長(zhǎng)率隨著捻系數(shù)增大呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，但增大趨勢(shì)隨著捻系數(shù)增加在減弱，在本文實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)拐點(diǎn)，但從趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)捻系數(shù)增大到一定值后，斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

緊密賽絡(luò)紡紗線強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、紗線表層毛羽等均比緊密紡紗線差，在織造工序中需要予以關(guān)注，注意采取相應(yīng)措施來(lái)提升效率、降低織造疵點(diǎn)。