絡(luò)筒張力對噴氣變形紗性能的影響

M. Y. Gudiyawar， D. Rathod

DKTE紡織與工程研究所(印度)

絡(luò)筒是將紗線精確地卷繞在筒管上以方便下道工序的快速應(yīng)用。得益于絡(luò)筒工藝的不斷改進(jìn)，紗線、面料和服裝的質(zhì)量不斷提高。紗線質(zhì)量稍有變化，都會對織物產(chǎn)生不良影響，影響織物的質(zhì)量，進(jìn)而造成國內(nèi)外市場上產(chǎn)品銷售價格的下降。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，在絡(luò)筒機(jī)卷繞紗線的過程中，紗線強(qiáng)度、伸長率、毛羽等指標(biāo)會劣化。絡(luò)筒速度對紗線質(zhì)量和絡(luò)筒生產(chǎn)效率也有顯著的影響。紗線張力是絡(luò)筒過程中的關(guān)鍵參數(shù)之一，合適的張力下可以生產(chǎn)高質(zhì)量的卷紗。在紗線張力影響下，筒管的卷繞密度會發(fā)生變化。已有許多研究者發(fā)表了絡(luò)筒張力對短纖紗和長絲紗性能影響的相關(guān)論文。然而，鮮有探討噴氣變形紗性能與絡(luò)筒張力間關(guān)系的相關(guān)文獻(xiàn)。噴氣變形紗的絡(luò)筒需要適當(dāng)?shù)募喚€張力，否則紗線表面的紗圈會被拉直，導(dǎo)致變形紗失效。變形紗表面紗圈的存在與否是影響變形紗質(zhì)量的關(guān)鍵。本文采用意大利Fadis公司生產(chǎn)的新型絡(luò)筒機(jī)制備紗線筒子，探討絡(luò)筒張力對噴氣變形紗性能的影響。

1 材料和方法

以聚酯(PET)噴氣變形紗為原料，其紗線線密度為35.6 tex(320 D)的，強(qiáng)度為2.6 cN/tex，斷裂伸長率為23%。試驗用噴氣變形紗的紗圈數(shù)為21個/cm，紗圈不穩(wěn)定率為3.2%。

采用意大利Fadis公司的Sincro FC RC型絡(luò)筒機(jī)，以500 m/min的速度，分別采用19.6、39.2、58.8、78.4和93.1 cN的絡(luò)筒張力，制備5種噴氣變形紗筒子試樣，試樣編號依次為S1～S5。

2 測試

根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試噴氣變形紗試樣的抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率和沸水收縮率，采用杜邦標(biāo)準(zhǔn)測試方法測試噴氣變形紗試樣的物理體積百分比和紗圈不穩(wěn)定性。

3 結(jié)果與討論

3.1 絡(luò)筒張力對噴氣變形紗線密度的影響

絡(luò)筒張力對噴氣變形紗線密度的影響如表1所示。由表1可以看出，噴氣變形紗的線密度隨絡(luò)筒張力的增大而減小。這是因為絡(luò)筒張力的提高使噴氣變形紗表面的紗圈變直，從而造成紗圈數(shù)量減少。噴氣變形紗表面少量紗圈的存在降低了紗線的穩(wěn)定性，這些松散的紗圈在絡(luò)筒張力的作用下很容易被伸直，絡(luò)筒張力越大，對紗圈的影響也越大。隨著紗線表面紗圈數(shù)量的減少，紗線單位長度的質(zhì)量減小，因此，噴氣變形紗的線密度減小。

表1 不同絡(luò)筒張力下制得的噴氣變形紗的性能測試結(jié)果

3.2 絡(luò)筒張力對噴氣變形紗拉伸性能的影響

紗線斷裂所需的載荷與紗線線密度的比值稱為強(qiáng)度。采用ASTM D2256-02對5種噴氣變形紗試樣的強(qiáng)度和斷裂伸長率進(jìn)行測試，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，噴氣變形紗的強(qiáng)度隨著絡(luò)筒張力的增大而增加。這是因為噴氣變形紗中的紗圈和長絲在大絡(luò)筒張力下被拉直，并趨向于與紗線軸平行，從而提高了紗線的強(qiáng)度。較高的絡(luò)筒張力有利于噴氣變形紗強(qiáng)度的提高，但噴氣變形紗的蓬松性則隨著表面紗圈數(shù)量的減少而下降。斷裂伸長率指在受控溫度下，紗線試樣被拉伸至斷裂時其長度增加量與初始長度之比。噴氣變形紗的斷裂伸長率隨絡(luò)筒張力的增大而減小。這是因為隨著絡(luò)筒張力的增大，紗線內(nèi)長絲的排列趨于平行，導(dǎo)致紗線的伸長量有所下降。

3.3 絡(luò)筒張力對噴氣變形紗蓬松度的影響

紗線蓬松是因為紗線結(jié)構(gòu)中存在空氣造成的。原料紗卷繞密度與噴氣變形紗卷繞密度之比的百分?jǐn)?shù)即為噴氣變形紗的物理體積百分比(蓬松度)。采用杜邦標(biāo)準(zhǔn)方法對5種噴氣變形紗試樣的物理體積百分比進(jìn)行測試，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，噴氣變形紗的物理體積隨著絡(luò)筒張力的增大而減小。這是因為紗線中長絲間的空氣量隨著絡(luò)筒張力的增大而減少，從而導(dǎo)致紗線的蓬松度下降。蓬松度隨著絡(luò)筒張力的增大而減小，意味著噴氣變形紗的柔軟度也隨著絡(luò)筒張力的增大而減小。

3.4 絡(luò)筒張力對紗圈不穩(wěn)定率的影響

用紗圈不穩(wěn)定率表征紗線結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用杜邦標(biāo)準(zhǔn)方法測量紗圈的不穩(wěn)定率，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，紗圈不穩(wěn)定率隨著絡(luò)筒張力的增大而減小，而較低的紗圈不穩(wěn)定率意味著紗線的穩(wěn)定性較高。在較高的絡(luò)筒張力下，紗線表面的松散紗圈被拉直，僅穩(wěn)定的紗圈殘留在紗線表面。因此，隨著絡(luò)筒張力的增大，紗圈穩(wěn)定性提高，噴氣變形紗將在長時間內(nèi)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

3.5 絡(luò)筒張力對紗線尺寸穩(wěn)定性的影響

沸水收縮率是衡量紗線尺寸穩(wěn)定性的一項重要指標(biāo)。采用ASTM D2259-02方法測試噴氣變形紗試樣的沸水收縮率，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，隨著絡(luò)筒張力的增大，噴氣變形紗的沸水收縮率減小。這是因為在較高的絡(luò)筒張力下，噴氣變形紗表面的紗圈趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定紗圈和平行長絲的存在，使噴氣變形紗的尺寸穩(wěn)定性得以提高。

4 結(jié)論

隨著絡(luò)筒張力的增大，噴氣變形紗表面的紗圈數(shù)量減少，導(dǎo)致紗線特性發(fā)生變化，因為紗圈對噴氣變形紗的性能有顯著的影響。噴氣變形紗的線密度隨著絡(luò)筒張力的增大而減小，這主要是因為紗線表面的紗圈數(shù)量減少和紗圈伸直所致。噴氣變形紗的強(qiáng)度隨著絡(luò)筒張力的增大而增大，斷裂伸長率則隨著絡(luò)筒張力的增大而減小。隨著絡(luò)筒張力的增大，紗線中長絲間包含的空氣量減少，紗線的蓬松性下降。噴氣變形紗的尺寸穩(wěn)定性和紗圈穩(wěn)定性隨著絡(luò)筒張力的增大而提高。綜上所述，在噴氣變形紗的絡(luò)筒加工過程中，應(yīng)合理選擇絡(luò)筒張力以提高紗線性能。