圈圈紗花式紗線性能研究

周 燕

（江蘇省紡織工業(yè)協(xié)會(huì)，江蘇南京 210002）

近年來(lái),圈圈紗花式紗線的發(fā)展趨勢(shì)迅猛，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在家紡、服裝、裝飾品等方面的運(yùn)用日益廣泛。

紗線的強(qiáng)力對(duì)于織品的牢度和生產(chǎn)效率有著密切的關(guān)系，強(qiáng)力是織品強(qiáng)伸度的基礎(chǔ),花式紗線的強(qiáng)伸性能是花式紗線重要的性能指標(biāo)之一。強(qiáng)伸度直接影響產(chǎn)品品質(zhì)，強(qiáng)伸度過(guò)大會(huì)使花式紗線松弛，強(qiáng)力降低；強(qiáng)伸度過(guò)小，強(qiáng)力增加會(huì)使花式紗線變僵硬。花式紗線的強(qiáng)伸度與所用原料、加工程度以及纖維排列的情況有密切關(guān)系，原料質(zhì)量好，纖維排列整齊，加捻適當(dāng)?shù)募喚€的強(qiáng)力愈高，伸縮性能更好。

本文通過(guò)選取不同的原料、紗支、紗線形態(tài)、加捻程度等對(duì)圈圈紗花式紗線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，檢測(cè)和分析圈圈紗花式紗線的強(qiáng)伸性能。

1 圈圈紗花式紗線強(qiáng)伸性能影響因素

從紗線結(jié)構(gòu)相關(guān)理論來(lái)說(shuō)，影響圈圈紗花式紗線強(qiáng)伸性能的因素很多，可以概括為內(nèi)部因素和外部因素兩部分。

1.1 內(nèi)部原因

纖維性質(zhì)。纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度、及均勻率對(duì)紗線的強(qiáng)伸性均有影響。當(dāng)纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，纖維間的摩擦力增加，滑移的可能性減小，紗線的斷裂強(qiáng)力較大；當(dāng)纖維細(xì)度細(xì)時(shí)，同樣粗細(xì)的紗線截面內(nèi)，細(xì)纖維的根數(shù)較多，纖維間接觸面積較大，摩擦力較大，同樣纖維不易滑移；纖維長(zhǎng)度、細(xì)度均勻性較好，紗線弱環(huán)得到改善，紗線強(qiáng)力得到提高。

紗線結(jié)構(gòu)。紗線結(jié)構(gòu)對(duì)紗線強(qiáng)伸性的影響主要是紗線捻度。對(duì)短纖維來(lái)說(shuō)，加捻是紗線強(qiáng)力獲得強(qiáng)力及其他特性的必要手段；對(duì)于長(zhǎng)絲紗和合股紗來(lái)說(shuō)，加捻可形成一個(gè)不易被橫向外力所破壞的緊密結(jié)構(gòu)。需要注意的是，加捻對(duì)于紗線強(qiáng)力可能存在不利因素，有可能使紗中纖維傾斜，使纖維對(duì)紗線軸向的分立減小，從而使紗線強(qiáng)力降低。

1.2 外部原因

影響紗線強(qiáng)伸性的外因包括溫度、濕度、試樣長(zhǎng)度、試樣根數(shù)、測(cè)試速度及強(qiáng)力機(jī)類型等。

花式紗線的原料配置越好，花式紗線的強(qiáng)伸性越好；隨著紗線支數(shù)變小，細(xì)度增大，圈圈紗的斷裂強(qiáng)力在變大；強(qiáng)伸性隨著加捻程度的不同而發(fā)生變化，適當(dāng)?shù)募幽頃?huì)使紗線的斷裂強(qiáng)力越大，紗線的伸長(zhǎng)也隨之增大；穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)使花式紗線的強(qiáng)伸性更強(qiáng)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所采用的材料，請(qǐng)見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)材料

表1 中AC 為醋酯纖維，W 為羊毛，P 為滌綸，L 為亞麻，V 為粘膠，A 為腈綸，MD 為莫代爾纖維，D 為巴蘭素羊毛，YAK 為牦牛絨，N 為錦綸，SPA為氨綸，ALP 為羊駝，PA 為錦綸。其中,原料與含量中為三部分者,其順序分別為芯紗、固紗、飾紗，原料與含量為兩部分者,其順序分別為芯紗和飾紗。樣品外觀和形式如圖1 所示。

圖1 花式紗線樣品圖

2.2 測(cè)試儀器及方法

本實(shí)驗(yàn)所用儀器為HD021E+電子單紗強(qiáng)力儀，此儀器常被用來(lái)測(cè)定棉、毛、麻、絲及化纖等單紗的抗拉斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長(zhǎng)。

測(cè)試條件：拉伸速度為500.00mm/min；試樣長(zhǎng)度為500.00mm；試樣環(huán)境20℃；實(shí)驗(yàn)方法為對(duì)比法、類比法。

本實(shí)驗(yàn)采用GB/T 3923.2-1998 為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與討論

3.1 圈圈紗與普通紗線強(qiáng)伸性對(duì)比

圖2 圈圈紗與普通紗線強(qiáng)伸性對(duì)比

為了對(duì)比圈圈紗和普通紗線在強(qiáng)伸性上的區(qū)別，本測(cè)試選擇樣紗1 和樣紗2 為測(cè)試對(duì)象，圖2顯示了圈圈紗和普通紗強(qiáng)伸性能的對(duì)比結(jié)果。

由圖2 可以看出，樣紗1（普通紗）在強(qiáng)伸性能上較好于樣紗2（圈圈紗）。樣紗1 由68%的亞麻和32%的粘膠組成。粘膠的強(qiáng)力非常小，在紗線中起到提升色澤，手感的作用。影響樣紗1強(qiáng)伸性能主要是樣紗1 中含有68%的亞麻。亞麻纖維擁有3 萬(wàn)以上的聚合度，所以其強(qiáng)力和濕態(tài)強(qiáng)力非常的大，同時(shí)麻纖維的結(jié)晶度和取向度很高，使纖維的強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)小，柔軟性差，一般硬而脆。

樣紗2 圈圈紗成分大部分為化學(xué)纖維，化學(xué)纖維比天然纖維的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率高。但圈圈紗的原料配制不夠均勻，固紗和飾紗在拉伸過(guò)程中起到很小的作用，主要影響了拉伸的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)中影響斷裂強(qiáng)力的主要是芯紗。

3.2 圈圈紗與其他花式紗線強(qiáng)伸性對(duì)比

為了探討圈圈紗各組分與普通花式紗線在強(qiáng)伸性能方面的差異，本測(cè)試選擇1 號(hào)樣紗和3 到9號(hào)樣紗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖3 顯示了圈圈紗與其他花式紗線的強(qiáng)伸性對(duì)比結(jié)果。

圖3 圈圈紗與其他花式紗線的強(qiáng)伸性

由圖3 可以看出樣紗9（羽毛紗）的斷裂強(qiáng)力處于最頂端，其次為樣紗8（噴毛紗），處于斷裂強(qiáng)力末端的則是樣紗4 拉毛紗。

樣紗3（羽毛紗）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其實(shí)并沒(méi)有斷裂，同時(shí)從圖3 中還發(fā)現(xiàn)羽毛紗的斷裂伸長(zhǎng)率也很小，在8 種花式紗線中名列前三，造成這種結(jié)果的原因有兩方面。一是羽毛紗在原料配置上比較均勻，29%的腈綸33%的粘膠和38%的莫代爾纖維，粘膠和莫代爾纖維有很好的彈性，所以羽毛紗在拉伸過(guò)程中拉伸較長(zhǎng)。另一方面是由于羽毛紗的加工方式很緊密，其內(nèi)部分別由四根單紗兩兩纏繞，然后再由兩股雙紗加捻纏繞為一根芯紗，中間還加有飾紗纏繞，其結(jié)構(gòu)之緊密，使其不易斷裂。

樣紗8（噴毛紗）的斷裂強(qiáng)力僅次于羽毛紗，同時(shí)斷裂伸長(zhǎng)率也較小。從原料配置來(lái)看，噴毛紗配置并不是很均勻，但其含有48%的滌綸，滌綸強(qiáng)度高、彈性好使其斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)都處于較好的狀態(tài)。噴毛紗形態(tài)結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)圓筒，這種圓筒形結(jié)構(gòu)讓它的強(qiáng)伸性能更加穩(wěn)定，不易拉伸斷裂。

樣紗6（帶子紗）斷裂強(qiáng)力在8 種花式紗線中位居第三，這有賴于帶子紗獨(dú)特的造型結(jié)構(gòu)。如果把帶子紗圓筒形的截面剪開(kāi)會(huì)發(fā)現(xiàn)很像一張漁網(wǎng)，1 平方米的帶子紗約有70 根紗線，上下左右相互勾勒纏繞，很難斷裂。

樣紗5（冰島紗）強(qiáng)伸性能適中。冰島紗其實(shí)是一種腈綸膨體紗，冰島紗在原料配置上70%以上以腈綸為主，腈綸的耐熱性很好，有很好的熱彈性，經(jīng)過(guò)熱加工的冰島紗具有了很好的耐磨性，不易發(fā)生斷裂。

樣紗9（軌道紗）的斷裂強(qiáng)力與冰島紗很接近，斷裂伸長(zhǎng)率較小。軌道紗有特殊的軌道形狀，拉伸過(guò)程中受力均勻，不易變形，穩(wěn)定性高。36%的錦綸成分，讓其具有很好的延伸性和回彈性，耐磨性能較好，拉伸性也很好。

樣紗7（竹節(jié)紗）的強(qiáng)伸性能居下。竹節(jié)紗的芯紗是80%的錦綸，錦綸的強(qiáng)力高，伸長(zhǎng)能力長(zhǎng)，原料配置的不均勻?qū)е轮窆?jié)紗斷裂強(qiáng)力整體上不均勻，伸長(zhǎng)也很低。

斷裂強(qiáng)力最差的是樣紗4（拉毛紗）。實(shí)驗(yàn)所用拉毛紗支數(shù)為1/15NM，細(xì)度很細(xì)，極易斷裂。

樣紗1（圈圈紗）的強(qiáng)伸性處于靠后位置。圈圈紗的斷裂強(qiáng)力主要集中于芯紗，如果飾紗和固紗的原料配置不均勻，很容易斷裂。此實(shí)驗(yàn)中圈圈紗芯紗配置為62%的醋酯纖維，醋纖是一種特殊的人造纖維素纖維，耐磨性差，易變性，斷裂強(qiáng)度很不穩(wěn)定。

3.3 原料對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

為了研究原料對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響，本實(shí)驗(yàn)選擇樣紗1 和樣紗10、樣紗11 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖4 即為原料對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖4 原料對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

由圖4 可以看出圈圈紗的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)隨著原料的不同而發(fā)生變化。強(qiáng)伸性最好的是樣紗11（原料為72%腈綸、28%滌綸的圈圈紗），其次為樣紗10（36%腈綸、36%羊毛、28%腈綸的圈圈紗）。由此可知，原料配置影響了圈圈紗的芯紗和整體強(qiáng)伸性，當(dāng)圈圈紗的芯紗配置較好，斷裂強(qiáng)力較高，當(dāng)紗線整體的配置均勻，紗線整體強(qiáng)伸性也較好。

3.4 數(shù)對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

為了對(duì)比紗線支數(shù)對(duì)圈圈紗花式紗線強(qiáng)伸性的影響，選取樣紗12 和樣紗13、樣紗14 為研究對(duì)象，測(cè)試了圈圈紗的強(qiáng)伸性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 中圈圈紗的強(qiáng)伸性隨著紗線的支數(shù)變化而變化。隨著紗線支數(shù)變小，細(xì)度增大，圈圈紗的斷裂強(qiáng)力在變大。紗線的支數(shù)對(duì)紗線強(qiáng)伸性的影響主要表現(xiàn)為摩擦力和滑移可能性，當(dāng)纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，纖維間的摩擦力增加，滑移的可能性減小，紗線的斷裂強(qiáng)力較大；當(dāng)纖維細(xì)度細(xì)時(shí)，同樣粗細(xì)的紗線截面內(nèi)，細(xì)纖維的根數(shù)較多，纖維間接觸面積較大，摩擦力較大，同樣纖維不易滑移；纖維長(zhǎng)度、細(xì)度均勻性較好，紗線弱環(huán)得到改善，紗線強(qiáng)力得到提高。

圖5 紗線支數(shù)對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

3.5 加捻程度對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

為了對(duì)比加捻程度對(duì)強(qiáng)伸性的影響，本測(cè)試選擇樣紗13 和樣紗15 為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，這兩種試樣在原料上接近，但是加捻程度不同，樣紗13 為兩個(gè)捻度的圈圈紗，樣紗15 為三個(gè)捻度的圈圈紗，圖6顯示了加捻程度對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響。

圖6 中圈圈紗的強(qiáng)伸性隨著加捻程度的不同而發(fā)生變化。加捻越大紗線的斷裂強(qiáng)力越大，紗線的伸長(zhǎng)也隨之增大。加捻對(duì)于花式紗線來(lái)說(shuō)是加強(qiáng)強(qiáng)度最直接的方法。加捻不僅影響紗線強(qiáng)伸性，還影響紗線的手感和外觀及內(nèi)在質(zhì)量。

圖6 加捻程度對(duì)圈圈紗強(qiáng)伸性的影響

4 結(jié)論

本文通過(guò)選取不同的原料、紗支、紗線形態(tài)、加捻程度等，研究了圈圈紗強(qiáng)伸性能的變化規(guī)律。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：

4.1 圈圈紗強(qiáng)伸性能與普通紗強(qiáng)伸性相比仍存在差距，圈圈紗應(yīng)該采用強(qiáng)伸性能更好的纖維，使其強(qiáng)伸性能更加優(yōu)越。

4.2 圈圈紗與其他花式強(qiáng)伸性能相比處于適中狀態(tài)，圈圈紗在造型結(jié)構(gòu)上應(yīng)加強(qiáng)固紗和飾紗的作用，使其結(jié)構(gòu)更加緊密。

4.3 原料影響圈圈紗的強(qiáng)伸性能，紗線原料配置越均勻，圈圈紗的強(qiáng)伸性能就越好，圈圈紗的手感也會(huì)更好。

4.4 圈圈紗的強(qiáng)伸性隨著紗線支數(shù)的變化而變化，當(dāng)紗線支數(shù)變小，細(xì)度增大，圈圈紗的斷裂強(qiáng)力在變大。

4.5 適當(dāng)?shù)募幽頃?huì)增加圈圈紗的強(qiáng)伸性，使其伸縮性能更好。

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