不同紡紗方法對色紡紗質(zhì)量的影響分析

楊克孝 劉東升 孫江挺 劉國奇 虞明聰

（百隆東方股份有限公司，浙江寧波，315206）

采用環(huán)錠紡紗方法生產(chǎn)色紡紗已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的紡紗經(jīng)驗(yàn)，例如AB紗、段彩紗、彩點(diǎn)紗等具有風(fēng)格多樣、色彩豐富等特點(diǎn)，一直保持一定的市場份額。隨著新型紡紗方法的出現(xiàn)，例如轉(zhuǎn)杯紡、噴氣渦流紡等，使得色紡紗的應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬。如何有效地將色紡紗與新型紡紗方法結(jié)合，并且不斷地挖掘各種紡紗方法的優(yōu)點(diǎn)顯得至關(guān)重要。本研究通過試驗(yàn)分析不同紡紗方法紡制色紡紗質(zhì)量和織物外觀的差異，為下游企業(yè)開發(fā)相關(guān)色織面料提供一定的理論依據(jù)。

1 原料的選用

本試驗(yàn)選用白色、寶藍(lán)色和黑色1.33 dtex×38 mm粘膠纖維，主要性能指標(biāo)見表1。

表1 粘膠纖維主要性能指標(biāo)

2 試驗(yàn)

2.1 紡紗條件

所有樣品紗線制備過程中，紡紗前各工序均采用相同的設(shè)備及工藝條件。環(huán)錠紡紗所用粗紗機(jī)型號FA456，細(xì)紗機(jī)機(jī)型FA506；噴氣渦流紡紗機(jī)機(jī)型MVS870；轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)機(jī)型R50。

2.2 紡紗參數(shù)

3種紡紗方法的前紡工藝均相同，紡紗號數(shù)均為19.7 tex。紡紗工序主要參數(shù)：環(huán)錠紡紡紗錠速18 000 r/min，粗紗定量5.5 g/10 m，細(xì)紗捻系數(shù)340，總牽伸27.9倍；噴氣渦流紡紡紗速度400 m/min，棉條定量19 g/5 m，總牽伸193倍，喂入比0.99；轉(zhuǎn)杯紡紡紗速度280 m/min，棉條定量21.5 g/5 m，喂入比0.99，總牽伸218倍，轉(zhuǎn)杯速度8 000 r/min，引紗速度230 m/min，捻系數(shù)380。

2.3 測試條件及儀器

將制備的樣紗在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境為（20±2）℃、相對濕度為（65±3）%的條件下進(jìn)行預(yù)調(diào)濕24 h后進(jìn)行測試。測試所用儀器：依據(jù)GB/T 3916—2013《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（CRE法）》，采用YG020A型電子單紗強(qiáng)力機(jī)測試紗線斷裂強(qiáng)度；根據(jù)GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗(yàn)方法 電容法》，采用UT19-ME100型條干儀測試紗線的條干CV及常發(fā)性紗疵；根據(jù)FZ/T 01086—2020《紡織品紗線毛羽測定方法 投影計數(shù)法》，采用HL400型毛羽儀測試紗線毛羽數(shù)；按照GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定 第1部分：圓軌跡法》，采用YG502N型織物起毛起球儀測試織物起毛起球性能。

3 成紗質(zhì)量測試結(jié)果及分析

3種不同紡紗方法的紗線和織物性能測試結(jié)果見表2。

表2 3種不同紡紗方法的紗線和織物測試結(jié)果

由表2可知，比較3種紡紗方法的成紗斷裂強(qiáng)度，環(huán)錠紗最高，噴氣渦流紗次之，轉(zhuǎn)杯紗最差。這是由于環(huán)錠紗為非自由端紡紗，纖維一端被握持另一端隨著紡錠旋轉(zhuǎn)加捻，紗線中橫截面纖維由于加捻使得纖維朝著紗線橫向具有更好的抱合力；而噴氣渦流紡和轉(zhuǎn)杯紡均屬于自由端紡紗，噴氣渦流紗由于紡紗速度快，纖維間的凝聚時間短，紗線結(jié)構(gòu)松散，因此強(qiáng)力比環(huán)錠紡要低［1］；轉(zhuǎn)杯紗纖維伸直度差，前彎鉤、后彎鉤相對較多，在拉伸過程中纖維容易滑脫，因此強(qiáng)力較低。因此，在生產(chǎn)噴氣渦流色紡紗和轉(zhuǎn)杯色紡紗時，如果有色粘膠比例較高時，可以選擇細(xì)特纖維進(jìn)行紡紗，增加紗線單位截面的纖維根數(shù)，從而改善紗線的強(qiáng)力，但是在深色品種中，本色粘膠盡量選擇較粗規(guī)格的纖維，可以減少白點(diǎn)，避免質(zhì)量投訴。

比較3種紡紗方法的成紗條干CV，環(huán)錠紗優(yōu)于噴氣渦流紗，轉(zhuǎn)杯紗最差。主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)杯紗是將纖維喂入給棉羅拉且輸送至分梳輥后對棉條進(jìn)行分解，再通過氣流離心力作用，將剝離出的纖維經(jīng)過凝聚槽凝聚成纖維須條，在剝離和凝聚過程中，纖維具有一定的隨機(jī)性，氣流輸送過程中會有一定的波動使得輸送的纖維量隨著波動，因此導(dǎo)致紗線條干相對較差。而環(huán)錠紗在牽伸加捻過程中能更有效地控制浮游纖維，由于是粘膠純紡紗，纖維質(zhì)量和長度波動較小，也更有利于降低紗線的條干CV。

比較3種紡紗方法的成紗毛羽，噴氣渦流紗最少，環(huán)錠紗最多。對于環(huán)錠紗，紗線毛羽的產(chǎn)生主要是細(xì)紗工序和絡(luò)筒工序。環(huán)錠紗在牽伸加捻過程中，由于浮游纖維在加捻三角區(qū)受到張力和向心力作用，纖維沒有完全被加捻，使得纖維端外露形成毛羽，在絡(luò)筒工序紗線毛羽也會惡化［2］。噴氣渦流紗中纏繞纖維多，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且外層纖維頭尾端均相互纏繞，因此毛羽較少。轉(zhuǎn)杯紗在加捻過程中，纖維沒有被完全握持，纖維伸直度稍差，會在紗線表面形成一部分毛羽。與環(huán)錠紗相比，噴氣渦流紗毛羽通常能減少90%左右，轉(zhuǎn)杯紡紗線能減少85%左右。

比較3種紡紗方法紗線織制織物的起毛起球性能，噴氣渦流紡最佳，能達(dá)到4級左右，轉(zhuǎn)杯紡次之，環(huán)錠紡最差，為2.5級左右?？椢锏钠鹈鹎蛐阅芘c紗線中纖維包纏程度以及紗線結(jié)構(gòu)是緊密相關(guān)的，噴氣渦流紗的優(yōu)勢是顯而易見的。噴氣渦流紗由芯纖維和外包纏纖維組成，其中芯纖維為平行狀，外包纏纖維頭尾端相互包纏呈現(xiàn)不規(guī)則狀，外層纖維能將芯纖維完全覆蓋，紗線結(jié)構(gòu)緊密，纖維定向性強(qiáng)，摩擦因數(shù)高，纖維之間不易滑移，因此起毛起球性能好，但是紗線手感較硬。環(huán)錠紗中的纖維基本是按相同的方向加捻而成，當(dāng)受到外力摩擦作用時，纖維之間很容易失去捻度被解體，從而起毛起球性能較差，但是紗線手感更柔軟。

4 不同紡紗方法對色紡紗外觀的影響

色紡紗線的外觀風(fēng)格由原料、色彩搭配、紡紗工藝3個主要因素決定。本研究主要在相同原料和色彩搭配的基礎(chǔ)上，采用相同的前紡工藝對3種不同的紡紗方法所產(chǎn)生的風(fēng)格差異進(jìn)行比較。

4.1 對色紡紗顏色的影響

由于環(huán)錠紡、噴氣渦流紡、轉(zhuǎn)杯紡3種紗線的成紗原理不同，也就決定了紗線的外觀有著明顯的差異。相同含量有色纖維制成的棉條，分別紡成3種相同號數(shù)紗線后針織成平紋織物進(jìn)行比較，其顏色深淺存在一定的差異。經(jīng)對色比較，顏色從深至淺依次為環(huán)錠紡＞轉(zhuǎn)杯紡＞噴氣渦流紡，其中噴氣渦流紡和轉(zhuǎn)杯紡相對接近，而環(huán)錠紡的紗線顏色更深一些；并且環(huán)錠紗顏色會隨著紡紗號數(shù)的減小而逐漸變深，轉(zhuǎn)杯紗和噴氣渦流紗的顏色則隨著紡紗號數(shù)的減小而逐漸變淺。其主要原因?yàn)榄h(huán)錠紗中纖維基本按同一方向加捻使得紗線獲得一定的捻度，加捻后的紗線從上而下傾斜，號數(shù)越小捻系數(shù)增加，使得紗線結(jié)構(gòu)相對比較緊湊［3］。雖然噴氣渦流紗和轉(zhuǎn)杯紗的紗線結(jié)構(gòu)不完全相同，但都有一定的相似之處，即兩種紗線都有芯紗和外包紗，芯紗纖維相對平行，外層纖維相互纏繞，沒有相對固定的捻向，結(jié)構(gòu)較環(huán)錠紗松散，但是隨著紗線變粗，紗線變得更加緊湊。因此，相同號數(shù)環(huán)錠紗顏色相對較深，并且隨著環(huán)錠紗的捻度不斷提高，紗線的顏色也逐漸變深，而轉(zhuǎn)杯紡和噴氣渦流紡則相反。

4.2 對色紡紗風(fēng)格的影響

色紡紗加工方式以環(huán)錠紗為主，與環(huán)錠紡相配套的一些設(shè)備和工藝已相對成熟，因此環(huán)錠紡可以開發(fā)出很多新型風(fēng)格花式紗。轉(zhuǎn)杯紡和噴氣渦流紡生產(chǎn)色紡紗起步相對較晚，作為一種新型紡紗方法，主要縮短了紡紗流程，節(jié)省了用工。由于紡紗方法、紗線結(jié)構(gòu)不同以及紡紗速度的差異，環(huán)錠紗的風(fēng)格很難與噴氣渦流紗和轉(zhuǎn)杯紗一樣［4］。環(huán)錠紡紗線為非自由端紡紗，纖維在加捻過程中一端被握持，因此纖維在紗線中的位置相對固定，可以通過改變粗紗或并條的顏色組合，使得細(xì)紗能獲得不同的外觀，例如AB賽絡(luò)紡紗、段彩紗、殘雪紗等［5］。轉(zhuǎn)杯紡和噴氣渦流紡為自由端紡紗，在加捻過程中纖維隨機(jī)性大，很難通過改變前紡工藝能有效開發(fā)出特殊風(fēng)格產(chǎn)品。因此需要在紡紗工序結(jié)合輔助裝置開發(fā)長絲外包短纖的包芯紗等，也可以利用新型紡紗原料結(jié)合流行色彩進(jìn)行開發(fā)更優(yōu)質(zhì)的色紡紗產(chǎn)品。

5 結(jié)語

通過對3種不同紡紗方法的紗線質(zhì)量及外觀進(jìn)行比較，得出以下結(jié)論。

（1）環(huán)錠色紡紗對原料的選用范圍更廣，一般棉或棉型化纖原料均可以純紡或混紡，紗線相對柔軟，顏色風(fēng)格多樣，紗線的適用范圍廣，但是化纖混紡比例太高會影響紗線的起毛起球性能，更適合紡純棉或棉混紡。

（2）轉(zhuǎn)杯紗和噴氣渦流紗的起毛起球性能明顯優(yōu)于環(huán)錠紗，而其紗線強(qiáng)力低于環(huán)錠紗。由于轉(zhuǎn)杯紡在紡紗過程中本身自帶分梳輥，有利于清除部分棉結(jié)和雜質(zhì)，因此轉(zhuǎn)杯紡紗的棉結(jié)會相對較少。轉(zhuǎn)杯紡對原料長度的要求相對較低，可以選用相對較差的原料（如精梳落棉）生產(chǎn)19.7 tex或更粗的紗線，成本低，但是風(fēng)格較單一。

（3）噴氣渦流紡更適合紡純粘膠以及棉和聚酯纖維混紡品種，可以明顯改善面料的起毛起球性能，但是手感相對較硬，不適合貼身面料，且對原料細(xì)度和長度要求更高，紡紗速度快、效率高，但很難開發(fā)出特殊風(fēng)格紗線。