空芯紗理論空芯率對成紗毛羽和針織物性能的影響

樊潔 林曉云 張雙雙

摘 要：空芯紗是采用賽絡(luò)菲爾紡紡紗方法，以水溶性維綸為芯紗，棉纖維為外包纖維紡成皮芯結(jié)構(gòu)的包芯紗，然后溶解包芯紗中的水溶性維綸，成為空芯紗。芯紗維綸線密度不同，空芯紗理論空芯率不同，隨著空芯率增加，空芯紗有害毛羽數(shù)量增加，空芯紗針織物活絡(luò)率增加，織物手感柔軟。

關(guān)鍵詞：空芯紗；水溶性維綸；賽絡(luò)菲爾紡；空芯率

中圖分類號：TS104 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-2346（2016）04-0015-03

空芯紗紗線的軸心部分存在中空，按照現(xiàn)在的紡織機(jī)械和技術(shù)水平，無法直接在紡紗機(jī)上紡制出中空紗線，而是采用賽絡(luò)菲爾紡（sirofilspun）紡包芯紗的方法，制成皮芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合紗，然后在后續(xù)加工中溶解芯紗，從而形成具有中空結(jié)構(gòu)的空芯紗。

空芯紗形成中空技術(shù)關(guān)鍵是溶解皮芯結(jié)構(gòu)中的芯紗，目前一般采用水溶性維綸纖維制成的短纖維紗作為芯紗紡制包芯紗，然后將包芯筒子紗溶于一定溫度的水里，芯紗維綸與熱水充分溶解后溶于水溶液，成為中空的空芯紗。也可以將包芯筒子紗織成織物后再溶于一定溫度的水里，與將筒子紗溶于一定溫度的水里相比，織物中維綸芯紗與水溶液接觸充分，溶解迅速、徹底，可有效節(jié)省能源。

1 水溶性維綸纖維的性質(zhì)

空芯紗皮芯結(jié)構(gòu)中的芯紗能夠迅速有效地溶解是空芯紗形成的關(guān)健，而水溶性維綸纖維就具有這一優(yōu)良特性。水溶性維綸纖維是改性聚乙烯醇（PVA）纖維，其分子式為（CH2CHOH）n，由于分子結(jié)構(gòu)中每個鏈上與水親和性非常好，在一定溫度的水中纖維能快速全部溶解，溶于水后無味無毒，水溶液呈無色透明狀，能在較短時間內(nèi)自然生物降解，具有低成本、可水解、無污染的特點，可利用其水溶特性制備多種新型紗線。

2 賽絡(luò)菲爾紡紡紗原理

空芯紗成紗方法首先采用環(huán)錠紡塞絡(luò)菲爾紡紡紗技術(shù)紡制具有皮芯結(jié)構(gòu)的包芯紗，溶掉芯紗后成為包芯紗。賽絡(luò)菲爾紡是從賽絡(luò)紡紡紗技術(shù)發(fā)展而來的，紡紗原理如圖1（賽絡(luò)菲爾紡紡紗原理）所示：維綸紗線保持一定的張力經(jīng)過導(dǎo)絲輪，粗紗紗條經(jīng)三羅拉牽伸機(jī)構(gòu)牽伸后形成的須條在前羅拉鉗口處與維綸紗線匯合，在加捻機(jī)構(gòu)的加捻作用下，因維綸紗線具有一定的張力具有拉緊作用，形成以維綸為芯紗、棉纖維為外包纖維的皮芯結(jié)構(gòu)的包芯紗，卷繞到紗管上。

3 試樣制備

3.1 空芯紗試樣

為驗證空芯率對空芯紗和空芯紗織物性能的影響，分別在蘇州華飛制造的賽絡(luò)菲爾紡紡紗小樣機(jī)上紡制3種空芯率不同的紗線試樣。

試樣1： 28tex純棉紗線試樣，空芯率為0%；

試樣2： 28tex+9.8tex包芯紗 28tex為外包棉纖維線密度，9.8tex為40度水溶性維綸芯紗的線密度，維綸水溶后理論上該試樣空芯率為25.9%；

試樣3：28tex+9.8tex？包芯紗 28tex為外包棉纖維線密度， 9.8tex？表示2根9.8tex 40度水溶的維綸紗作為芯紗平行喂入，維綸水溶后理論上該試樣空芯率為41.2%。

為保證維綸溶解后3種紗線具有可比性，3種包芯紗外包棉纖維采用同一種粗紗，賽絡(luò)菲爾紡紡紗工藝參數(shù)中設(shè)置相同。3種紗線試樣主要紡紗工藝參數(shù)設(shè)置如表1所示。

3.2 織物試樣

因筒子紗密度大，維綸紗線與水接觸不充分，維綸溶解比較困難，因此采用將3種紗線試樣在同一針數(shù)的手搖針織橫機(jī)上織成縱密和橫密均相同的緯平針織物，3塊緯平針織物的縱密平均值都為40橫列/5cm，橫密平均值都為36縱行/5cm。為減少水溶時間，將3塊緯平針織物溶于90度恒溫水溶液里50分鐘以上，至織物表面沒有粘稠糊狀，此時維綸全部溶解，制成3種空芯率不同的空芯紗織物。

4 紗線毛羽試驗

毛羽不僅影響紗線表面光潔度和強(qiáng)力，而且影響后道工序加工過程的順利進(jìn)行，它是評價紗線外觀質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。針織物要求針織用紗線毛羽少，條干均勻，而織物退維后不會影響紗線的毛羽情況，因此采用YG172A紗線毛羽測試儀測試了3種紗線試樣的毛羽情況，測試結(jié)果見表2不同空芯率紗線試樣毛羽原始值。（試樣1為純棉紗，試樣2為28tex+9.8tex棉包1根維綸包芯紗，試樣3為28tex+9.8tex？棉包2根維綸包芯紗）

紡紗上一般把2mm以上毛羽稱為有害毛羽，根據(jù)表2，將3種紗線試樣2mm以上有害毛羽做成柱狀圖，如圖2 所示：

圖2紗線毛羽柱狀圖中，橫坐標(biāo)為有害毛羽長度，縱坐標(biāo)為紗線毛羽數(shù)量平均值。從圖2可以看出，隨著毛羽長度的增加，3種試樣毛羽數(shù)量急劇減少；隨著維綸芯紗根數(shù)的增加，包芯紗毛羽大大增加，同是3mm有害毛羽，試樣3毛羽數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于試樣2，試樣2毛羽數(shù)量又多于試樣1 。

因此可以得出結(jié)論：隨著芯紗維綸線密度增加，紗線空芯率增加，毛羽數(shù)量也會增加。這是因為隨著維綸根數(shù)增加，外包棉纖維線密度一樣，紗線整體線密度增加，細(xì)紗加捻時加捻三角區(qū)底邊長度增加，而三角區(qū)高度不變，勢必會造成加捻三角區(qū)外的纖維增加，從而造成毛羽數(shù)量增長。因此建議紡制空芯紗時，要增加織物空芯率，為減少有害毛羽數(shù)量，提高空芯紗質(zhì)量，可采用賽絡(luò)菲爾紡紗機(jī)器上安裝緊密紡裝置減少毛羽。

5 織物風(fēng)格

織物的風(fēng)格，從廣義來說應(yīng)是人們綜合觸覺、視覺以及聽覺等方面對織物品質(zhì)的評價?？椢镲L(fēng)格評定可以分為主觀評定和客觀評定。主觀評定簡便快捷，但檢驗人員之間的手感反應(yīng)常存在差異?？陀^評定是織物風(fēng)格儀評定法，可以定量地表示織物風(fēng)格特征及其程度?？椢镲L(fēng)格儀主要用來測量棉、麻、絲、化纖（包括混紡）等一般機(jī)織產(chǎn)品和部分針織產(chǎn)品的彎曲特性。本次試驗采用YG821L型織物風(fēng)格儀測試織物的活絡(luò)率、彎曲剛性、彎曲剛性指數(shù)和最大抗彎力4個指標(biāo)，見表3所示：

由表3可以看出：1）隨著棉針織物空芯率增大，織物活潑率增大，彎曲剛性指數(shù)減小，試樣1純棉針織物、試樣2空芯紗針織物、試樣3空芯紗針織物活絡(luò)率依次增大，彎曲剛性指數(shù)依次減小。棉織物活潑率大，彎曲剛性指數(shù)小，說明織物的手感較活絡(luò)，彈跳感好；織物活絡(luò)率小，彎曲剛性指數(shù)大，說明織物的手感較呆滯，外形保持性差。2）隨著棉針織物空芯率增大，織物最大抗彎力減小，試樣1純棉針織物、試樣2空芯紗針織物、試樣3空芯紗針織物活絡(luò)率依次減小?？椢镒畲罂箯澚π。f明織物手感較柔軟；織物最大抗彎力大，說明織物手感較剛硬。

6 結(jié)論

1）隨著紗線空芯率增加，紗線加捻三角區(qū)增大，造成有害毛羽增加，因此為減少紗線有害毛羽數(shù)量，建議采用緊密紡賽絡(luò)菲爾紡紡紗裝置。

2）隨著棉針織物空芯率增大，織物的手感較活絡(luò)性增加，彈跳感好，織物手感柔軟。

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