李鑒洲，江 慧，汪 軍，b

(東華大學 a.紡織學院；b.紡織面料技術(shù)教育部重點實驗室：上海 201620)

0 引言

轉(zhuǎn)杯紡是最早取得成效的新型紡紗方法之一[1]，早在1937年已有專利[2]，其發(fā)展較為成熟、應(yīng)用廣泛。相比傳統(tǒng)環(huán)錠紡技術(shù)，轉(zhuǎn)杯紡具有工藝流程短、紡紗速度高、卷裝容量大等優(yōu)點[3]，因此得到市場和紡織企業(yè)越來越多的關(guān)注。

色紡紗因其具有環(huán)保性、時尚性、功能性和多組分等特點，以及獨特的混色效果，越來越受到廣大消費者的喜愛[4]。雙分梳轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)代表了轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)的發(fā)展方向之一，但是其在色紡紗領(lǐng)域的應(yīng)用研究較為少見。

筆者將在前人研究雙分梳轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)的基礎(chǔ)上，在雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗機上紡制麻灰粘膠色紡紗，研究混紡比例和喂入通道對紗線主要性能的影響。

1 雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗設(shè)備

張玉澤[5]等為了解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)杯紡由于單一分梳輥對于原料通用性不強、混紡紗難以成紗或成紗質(zhì)量差的問題，設(shè)計了一種具有兩套喂入分梳機構(gòu)裝置的新型雙分梳轉(zhuǎn)杯紡紗器，如圖1所示。

1—左分梳腔體；2—左排雜腔；3—左分梳輥；4—左喂給板壓力控制彈簧；5—左喂給板；6—左喂給羅拉；7—右喂給羅拉；8—右喂給板；9—右喂給板壓力控制彈簧；10—紡紗器底座；11—右分梳輥；12—右排雜腔；13—右分梳腔體。圖1 雙分梳轉(zhuǎn)杯紡紗器

張玉澤以雙分梳紡紗器為核心，搭建了雙分梳轉(zhuǎn)杯原理機，并試紡驗證了其紡紗可行性。張倩[6]在雙分梳轉(zhuǎn)杯原理機上進行滌棉混紡試驗，證明雙分梳技術(shù)有利于提高混紡紗的成紗質(zhì)量?；萘譂齕7]在雙分梳轉(zhuǎn)杯原理機上進行機械改進，搭建了雙分梳轉(zhuǎn)杯單頭試驗機，并進行技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。本試驗就在該設(shè)備上進行測試。

2 試驗方案與紗線性能測試

2.1 試驗方案

在雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗機上紡制色紡紗，需考慮諸多紡紗工藝參數(shù)的影響。為盡量排除纖維本身性能差異帶來的影響，筆者選擇性能相近的黑色粘膠條和白色粘膠條作為試驗原料紡制麻灰紗。試驗原料性能參數(shù)，如表1所示。

表1 試驗原料性能參數(shù)

分梳輥作為紡紗器的關(guān)鍵部件，其規(guī)格會對紗線質(zhì)量產(chǎn)生重要影響[8]。粘膠纖維是再生纖維素纖維，性能與棉接近，長度較短，較柔軟，易損傷，故分梳輥均選用工作角較小的OK40型金屬針布齒條。

雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗機存在兩個分梳輥和A，B兩個喂入通道。在紡紗過程中不僅要保證分梳效果的一致性，也要考慮喂入通道的影響。在雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗機的控制面板上，在條子定量不變的情況下，改變混紡比例或者喂入通道，喂入速度會自動發(fā)生相應(yīng)改變。

在保證色紡紗可紡性的前提下，保持各工藝參數(shù)一致。紡紗基本工藝參數(shù)見表2。

表2 紡紗基本工藝參數(shù)

整體紡紗方案選擇混紡比例為9水平、喂入通道為2水平，設(shè)計的紡紗方案共18種。紡紗試驗方案見表3。

表3 紡紗試驗方案

按照表3試驗方案紡制出來的麻灰粘膠色紡紗外觀，如圖2所示。

圖2 麻灰粘膠紗

2.2 性能測試

按照表3試驗方案進行紗線紡制后，對所紡紗線進行預(yù)調(diào)濕、調(diào)濕，即將紗線置于溫度為20 ℃、濕度為65%的恒溫、恒濕環(huán)境中平衡24 h，然后進行紗線強伸性能、毛羽根數(shù)和條干性能的測試。

在XL-1A型紗線強伸度儀上測試各紗線的斷裂強度和斷裂伸長率。采用等速伸長模式，測試速度為500 mm/min，預(yù)加張力為25 cN(張力系數(shù)為0.5 cN/tex)，每次測試長度為500 mm，每種紗線測試30次，取其平均值。

在GT3000型條干均勻度測試分析儀上測試各紗線的條干不勻率。測試速度為200 m/min，測試時間為1 min，每種紗線測試長度為200 m。

在YG-172A型紗線毛羽測試儀上測試各紗線的毛羽指數(shù)。測試速度為30 m/min，每次測試片段長度為10 m，每種紗線測試10次，取其3 mm以上毛羽根數(shù)的平均值。

為方便理解，下文中將測試指標斷裂強度(cN/tex)、斷裂伸長率(%)、條干不勻率(%)、3 mm以上毛羽根數(shù)[根/(10 m)]分別標記為X1，X2，X3，X4。

3 試驗結(jié)果分析

3.1 測試結(jié)果

各試驗方案所紡紗線的測試結(jié)果見表4。

表4 各試驗方案紗線性能測試結(jié)果

3.2 直觀分析

對表4中的測試數(shù)據(jù),用excel數(shù)據(jù)分析工具箱進行描述統(tǒng)計分析。A系列即為A1～A9試驗方案，B系列即為B1～B9試驗方案。結(jié)果見表5。

表5 各試驗方案測試結(jié)果描述統(tǒng)計

從表5試驗數(shù)據(jù)可以看出，混紡比例對于各紗線斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率的影響都相對平穩(wěn)，這些指標無顯著差異；混紡比例對毛羽根數(shù)的影響波動較大。各試驗方案的毛羽根數(shù)數(shù)據(jù)曲線，如圖3所示。

圖3 混紡比例、喂入通道對紗線毛羽根數(shù)的影響

從圖3可以更直觀地看出，不同混紡比例下的紗線毛羽根數(shù)波動較大。究其原因，可能是左、右纖維條喂入的比例不同，對轉(zhuǎn)杯內(nèi)纖維混合與分布有較大影響，需要以后進一步深入研究。

3.3 配對t檢驗

配對t檢驗，用于檢驗配對試驗數(shù)據(jù)之間的差異對比關(guān)系。方案A系列和方案B系列每組保持混紡比例一致，只有喂入通道發(fā)生了交換，才可進行配對。

采用配對t檢驗，可研究不同喂入通道下混紡比例對紗線各項性能影響的差異性。將配對差值視為一個樣本，原假設(shè)為該樣本的均值為0，t為t檢驗的數(shù)值，p為對應(yīng)的發(fā)生概率。取顯著性水平α=0.05，配對t檢驗結(jié)果如表6所示。

表6 配對t檢驗結(jié)果

從表6可以看出，所有指標的p值均大于顯著性水平α。因此可認為，在不同喂入通道下紡制的紗線，其所有性能指標配對數(shù)據(jù)均未呈現(xiàn)出差異性。

配對t檢驗結(jié)果表明：在纖維原料性能相近的情況下，混紡比例對不同喂入通道下紡制的紗線的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率和毛羽根數(shù)均無顯著性影響。

4 結(jié)論

4.1選用性能相近的纖維原料，在雙分梳轉(zhuǎn)杯試驗機上紡制18種麻灰粘膠色紡紗，并測試其紗線斷裂強度、斷裂伸長率、毛羽根數(shù)和條干不勻率。

4.2通過直觀分析法和配對t檢驗法進行分析，試驗結(jié)果表明：在纖維原料性能相近的情況下，其混紡比例對雙分梳轉(zhuǎn)杯色紡紗的力學性能、條干性能影響較為平穩(wěn)，紗線指標無顯著差異，但對紗線毛羽根數(shù)的影響波動較大；且在不同混紡比例下改變兩根條子的喂入通道，對最后成紗性能也無顯著影響。