郝 波，孫景勵(lì)

（1.淄博市纖維紡織產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)所，山東 淄博255000；2.山東省纖維檢驗(yàn)局，山東 濟(jì)南250000）

噴氣渦流紡是利用高速旋轉(zhuǎn)的氣流對(duì)纖維須條進(jìn)行加捻的紡紗方法，其特點(diǎn)是纖維須條在加捻的過(guò)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?cái)?shù)純棉產(chǎn)品，越來(lái)越受到人們的重視。本文主要對(duì)精梳棉／粘膠／毛三組分MVS渦流紗的產(chǎn)品性能進(jìn)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(shù)對(duì)紗線物理性能和外觀的影響有所不同，甚至影響到最終產(chǎn)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(diǎn)，彌補(bǔ)其各自性能上的缺陷。不同的紡紗方法所紡出的紗線結(jié)構(gòu)不同，首先是紗的外部及內(nèi)部的纖維排列不同，外部結(jié)構(gòu)包括紗的外觀及表面結(jié)構(gòu)。如：纖維在紗表面的排列；紗的毛羽；紗的摩擦系數(shù)；紗的特性；紗的耐磨及表面其他特性。紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是纖維在紗體的整個(gè)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(qiáng)度；纖維混合度；抗彎曲強(qiáng)度；可壓縮性；回彈性（有扭結(jié)傾向）等。下面我們就從毛羽、耐磨性、抗起球性和強(qiáng)力等方面對(duì)其進(jìn)行具體的分析。

1.1 成紗強(qiáng)力

為了了解MVS渦流紡棉紗的力學(xué)性能，我們對(duì)29.5tex的JC／R／W進(jìn)行了力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試。我們所選用的測(cè)試儀器是YG061／PC紗線拉伸強(qiáng)力測(cè)試儀，采取GB／T 3916—1997的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)長(zhǎng)度250mm，拉伸速度是250mm／min，試驗(yàn)次數(shù)20次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從圖1強(qiáng)力特征曲線圖可以看出，隨著拉伸強(qiáng)力的增大，紗線伸長(zhǎng)增加，當(dāng)達(dá)到紗線的斷裂強(qiáng)力時(shí)，紗線斷裂。從以上數(shù)據(jù)可以看出，MVS紗線的強(qiáng)力和同品質(zhì)的環(huán)錠紗相比略有降低，在包纏成紗的過(guò)程中，自由端長(zhǎng)度不一致，導(dǎo)致紗線結(jié)構(gòu)缺陷，導(dǎo)致紗線強(qiáng)力降低。紗線的斷裂伸長(zhǎng)率較環(huán)錠紗有所下降，一方面存在紗芯結(jié)構(gòu)，紗線斷裂時(shí)紗芯長(zhǎng)度不變，致使斷裂伸長(zhǎng)降低。還有一個(gè)原因是包纏在紗芯上的一部分纖維在斷裂時(shí)沒(méi)有退捻。

圖1 強(qiáng)力特征曲線

不同紡紗工藝所紡紗線因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)不同，從而導(dǎo)致了其成紗強(qiáng)力也不相同，不同紗線的強(qiáng)力對(duì)比見(jiàn)圖2。

圖2 不同紗線強(qiáng)力對(duì)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(qiáng)力最大，其次環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡和渦流紡，噴氣紡的最差。渦流紗的強(qiáng)力雖不高，但也已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于噴氣紗的強(qiáng)力，并且也達(dá)到了環(huán)錠紡的80%以上，它的其他方面的優(yōu)越性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以抵消因強(qiáng)力低而產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(qiáng)力，解決了由于棉纖維短而加捻少的問(wèn)題。由于噴氣渦流紡紗速度高，紡紗強(qiáng)力高，提高了紡紗效率和紡紗質(zhì)量，所以渦流紡必定會(huì)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(wèn)題，毛羽在下游工序加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多副作用，最終將影響產(chǎn)品的性質(zhì)。紡織產(chǎn)品的手感和特性主要是由毛羽多少?zèng)Q定。長(zhǎng)度小于2mm的毛羽對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和織物的外觀質(zhì)量影響不大，相反會(huì)使織物具有一種天然的柔軟手感。但是，長(zhǎng)度超過(guò)3mm以上的毛羽卻是影響紗線質(zhì)量的潛在因素。相對(duì)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(shù)量低，無(wú)捻紗芯覆蓋少，因而有較多的短毛羽，當(dāng)然，具體在紡紗過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)來(lái)控制毛羽數(shù)量。為了能定性的對(duì)其毛羽進(jìn)行表述，我們用YG171L型毛羽測(cè)試儀測(cè)試了精梳棉／粘膠／毛MVS紗的毛羽情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 毛羽實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)條件如下：

紗線品種：JC／R／W 60／30／10

實(shí)驗(yàn)次數(shù)：10

片斷長(zhǎng)度：5m

測(cè)試速度：30m／min

卷紗形式：筒紗

環(huán)境溫度：20℃

相對(duì)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(shù)（＞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(dá)90%以上，大于3mm以上的毛羽幾乎沒(méi)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(wèn)題，產(chǎn)生自由端后頭端纖維被氣流控制圍繞紗線中心旋轉(zhuǎn)，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(jié)構(gòu)導(dǎo)致其毛羽數(shù)大大減少。

由表3的數(shù)據(jù)可知渦流紗線結(jié)構(gòu)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(jīng)紗在漿紗時(shí)可節(jié)約漿料約50%，大大提高織機(jī)效率，降低織造成本。紗線結(jié)構(gòu)是紗線重要特性之一，紗線外觀與紗線性質(zhì)相關(guān)，紗線內(nèi)部纖維排列對(duì)紗線性質(zhì)影響很大，尤其對(duì)紗線進(jìn)一步加工及最終產(chǎn)品性質(zhì)的影響更為顯著。較差紗線結(jié)構(gòu)對(duì)后工序加工很有影響，應(yīng)用好的紗線結(jié)構(gòu)具有特別好的功能，用途也很好，在適應(yīng)性上渦流紡紗線的紡織品，外觀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)密切相關(guān)。傳統(tǒng)環(huán)錠紗由于纖維大多數(shù)成螺旋形態(tài)，當(dāng)反復(fù)摩擦?xí)r，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(shì)。轉(zhuǎn)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(shí)紗線表面摩擦系數(shù)大，在織物中紗與紗之間的抱合良好，不易產(chǎn)生相對(duì)滑移，故耐磨性高。

我們對(duì)JC65／ECO35、ECO85／JC15、JC60／R30／W10 29.5tex、莫代爾／滌綸／亞麻60／20／20進(jìn)行了耐磨對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

本次實(shí)驗(yàn)所用的是LCK—23A紗線耐磨儀。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 耐磨實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.4 抗起球性

渦流紗針織物耐磨性好，抗起球等級(jí)高。這是因?yàn)闇u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(shù)大，織物內(nèi)紗與紗之間摩擦性好，不易產(chǎn)生相對(duì)滑移，耐磨性提高，此外，起球還與成紗毛羽情況關(guān)系密切。因渦流紗毛羽較少，因此抗起球等級(jí)也較高。

2 MVS渦流紗與環(huán)錠紗的質(zhì)量對(duì)比

MVS渦流紗的強(qiáng)力雖僅僅達(dá)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(zhì)量對(duì)比如表5所示。

表5 日本村田MVS紗與環(huán)錠紗的質(zhì)量對(duì)比

MVS紗與環(huán)錠紗的主要區(qū)別有：

（1）外形結(jié)構(gòu)：MVS紗外部形態(tài)具有環(huán)錠紗的結(jié)構(gòu)，因纖維的包纏結(jié)構(gòu)，纖維再經(jīng)過(guò)高速回轉(zhuǎn)氣流噴嘴，使紗線產(chǎn)生螺旋式加捻，而有著中間纖維平行排列結(jié)構(gòu)的效果。

（2）強(qiáng)力方面：全棉紗線強(qiáng)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(qiáng)力為1，那么其它種類紗線的強(qiáng)力為：轉(zhuǎn)杯紗0.8～0.9，噴氣紗0.6～0.7，渦流紗0.8，緊密紡紗強(qiáng)力最高為1.15。圖3直觀地反映了不同紗線的強(qiáng)力對(duì)比情況。

圖3 不同紗線的成紗強(qiáng)力對(duì)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(shù)據(jù)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(dá)到烏斯特公報(bào)2001中5%的標(biāo)準(zhǔn)。

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(duì)于長(zhǎng)度為3mm的紗線毛羽數(shù)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(shù)對(duì)比

（5）耐磨性能：由表7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(dāng)用LCK－23A紗線耐磨儀反復(fù)摩擦?xí)r，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(shí)紗線表面摩擦系數(shù)大，在織物中紗與紗之間的抱合良好，不易產(chǎn)生相對(duì)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(shù)）

（6）產(chǎn)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(dá) 400m／min，MVS861的紡紗速度現(xiàn)在已經(jīng)能達(dá)到450m／min。

（7）吸濕性能：因紗線的特殊結(jié)構(gòu)，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(jié)論

本文主要對(duì)三組分渦流紗紗線的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、條干不勻、毛羽、耐磨等性能指標(biāo)進(jìn)行了分析研究。通過(guò)與其他紗線特別是與環(huán)錠紗性能的對(duì)比分析，得出了渦流紗強(qiáng)力稍低于環(huán)錠紡，而其它性能皆優(yōu)于環(huán)錠紗的結(jié)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(huì)有一個(gè)較為廣闊的發(fā)展前景。

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