不同紡紗方式對紡織服裝紗線性能的影響研究

郭凱，熊相民，李武

（江西省檢驗檢測認(rèn)證總院 紡織品檢驗檢測院，江西 南昌330006）

0 引言

“起毛球”是紡織服裝使用中常見的現(xiàn)象，直接對服裝的觀賞性與實用性帶來影響。由于這一現(xiàn)象需要在使用后才能發(fā)現(xiàn)，為確保紡織服裝質(zhì)量，提升服裝使用的美觀性、實用性和長期性，需要從紡織環(huán)節(jié)，高度重視抗起毛起球性能的提升。尤其是應(yīng)從不同紡紗方式對不同紡紗方式的影響展開研究，以推動紡織技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

1 常見紡紗方式

1.1 環(huán)錠紡

環(huán)錠紡是把條子、粗紗，利用牽伸裝置成纖維條，再利用環(huán)錠鋼絲圈，將纖維以旋轉(zhuǎn)的方式引入筒管之中，在引入的過程中，鋼絲圈被帶動，繞著鋼領(lǐng)回轉(zhuǎn)，且鋼領(lǐng)模型后，由于鋼絲圈的轉(zhuǎn)速比筒管的轉(zhuǎn)速要低，此時就會得到卷繞，再將纖維條捻制后形成細(xì)紗。常見的工藝流程詳見圖1 所示。

圖1 環(huán)錠紡工藝流程示意圖

1.2 賽絡(luò)紡

賽絡(luò)紡技術(shù)是把2 根粗紗按照一定間距送入紡紗機(jī)，利用牽伸裝置和前羅拉將單紗條輸出，在捻度傳遞時，利用單紗條的微量年度，通過捻合后形成合股紗線。

1.3 緊密紡

緊密紡是在環(huán)錠紡基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，在細(xì)紗機(jī)的牽伸裝置上新增纖維聚集區(qū)，使得前羅拉和加捻點間存在的加捻紡紗三角區(qū)得以消除，從前羅拉的前口將纖維條輸出之后，從異形吸風(fēng)管穿過時，由于氣流收縮與聚合，使得纖維條在整個吸風(fēng)槽中得以聚焦并旋轉(zhuǎn)，再從扁條狀形成圓條狀，大量纖維都能捻入紗體，而紗體外露的纖維少，纖維能緊密排列，對于確保成紗質(zhì)量有著良好的保障[1]。

2 試驗材料、儀器與方法

2.1 試驗材料

此研究選取的紗線是采用3 種紡紗方式得到50sT/C65/35 滌棉混紡紗線，紗線編號分別為A（環(huán)錠紡）、B（賽絡(luò)紡）、C（緊密紡），均為50sT/C65/35 滌棉混紡紗線，混紡比為65:35。

將上述A、B、C 三種紗線作為面紗，分別編號為A1、B1、C1。采用75 d 有色滌綸長絲為地紗，而襯墊紗為14 sT/C55/45 起絨紗，采用真摯大圓機(jī)制造三線紗襯墊組織針織面料3 組。紗長配置為45（面紗）×32（地紗）×23（襯墊紗）。

2.2 試驗儀器與方法

2.2.1 紗線性能測試方法

第一，就紗線外觀結(jié)構(gòu)而言，將紗線置于恒溫恒濕條件，利用蔡司顯微鏡對紗線外觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，借助顯微鏡將紗線放大20 倍后，觀察其外觀結(jié)構(gòu)。

第二，就紗線毛羽測試而言，采用的測試儀器為武漢國量儀器有限公司生產(chǎn)的YG172 紗線毛羽測試儀。按照5 管5 次的頻率，每分鐘30 m 的走紗速度，10 m 的片段長短，在20 ℃和65%的濕度環(huán)境下進(jìn)行測試，按照《GB/T 3292.1-2008 紡織品紗線條干不勻試驗方法第1 部分：電容法》的方法，把紗試樣采用正確的引紗路線后，安裝到紗線毛羽測試儀，啟動紗線毛羽測試儀后，檢驗和調(diào)節(jié)預(yù)張力到紗線穩(wěn)定，再安裝紗線測試，實驗后對樣品的羽毛根數(shù)的平均數(shù)、毛羽指數(shù)、變異系數(shù)認(rèn)真記錄下來。

第三，就紗線條干均勻度測試而言，采用的測試儀器為武漢國量儀器有限公司生產(chǎn)的YG138 電容式條干儀。按照100%的量程，每分鐘400 m 的走紗速度，30 s 的測試時間，在20 ℃和65%的濕度環(huán)境下進(jìn)行測試，按照《紡織品紗條條干不勻試驗方法電容法（GB/T 3292.1-2008）》的方法，在導(dǎo)紗與張力裝置調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，采用的預(yù)張力不會拉伸紗條，把紗試樣采用正確的引紗路線后，安裝到電容式條干儀，啟動電容式條干儀后，按照5管5 次的頻率，檢驗和調(diào)節(jié)預(yù)張力到紗線穩(wěn)定，再安裝紗線測試，實驗后對樣品的紗線粗細(xì)節(jié)、平均數(shù)、棉結(jié)個數(shù)、條干不均勻變異系數(shù)認(rèn)真記錄下來。

第四，就紗線拉伸性能測試而言，采用的測試儀器為武漢國量儀器有限公司生產(chǎn)的YG021 全自動單紗強(qiáng)力機(jī)。按照5 管5次的頻率，0.5 cN/tex 的預(yù)張力，每分鐘500 m 的走紗速度，強(qiáng)力不超過3 000 cN，在20 ℃和65%的濕度環(huán)境下進(jìn)行測試，按照《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）》的方法，在全自動單紗強(qiáng)力機(jī)中輸入?yún)?shù)，把紗試樣采用正確的引紗路線后，將線路夾持在全自動單紗強(qiáng)力機(jī)的夾口開展自動測試，并對斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率的平均值和變異系數(shù)認(rèn)真記錄[2]。

2.2.2 面料抗起毛球性能測試

為了研究不同紡紗方式對紡織服裝面料的抗起毛起球性能帶來的影響。本研究選取試驗檢測儀器為馬丁代爾耐磨儀，在20 ℃的溫度和65%的濕度下檢測。檢測的依據(jù)是《GB/T4802.2-2008 紡織品織物起毛起球性能的測定第2 部分：改型馬丁代爾法》，采用馬丁代爾耐磨儀開展檢測。首先把面料試樣剪成直接NG 為150 mm 的圓形，在125 轉(zhuǎn)、50 轉(zhuǎn)、1 000 轉(zhuǎn)、2 000 轉(zhuǎn)、5 000 轉(zhuǎn)的條件下測試紡織服裝面料的抗起毛球性能、試驗后與標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行對比，按照五級制評級，每種試樣分別各測試五次，最終取平均值[3]。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 紗線性能測試結(jié)果與分析

第一，就紗線的外觀結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果而言，利用顯微鏡觀察紗線外觀結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，由緊密紡技術(shù)制作而成的紗線比采用環(huán)錠紡、賽絡(luò)紡技術(shù)制作而成的紗線的纖維排列更加清晰和整齊，而且紗線的加捻螺旋結(jié)構(gòu)十分清晰，成紗結(jié)構(gòu)緊密度最高，廣度最高，且毛羽的數(shù)量也最少。而采用環(huán)錠紡技術(shù)制作的紗線，由于牽伸裝置后存在加捻三角區(qū)，使得纖維加捻效果受到影響，纖維在紗條外暴露，導(dǎo)致紗線表面毛羽多，且雜亂無章，光潔度差。而采用賽絡(luò)紡制作而成的紗線的光滑度比環(huán)錠紡紗要高，但是毛羽由比緊密紡紗要多，且纖維為螺旋線排列方式。

第二，就紗線毛羽測試結(jié)果而言，具體詳見表1 所示。從表3分析來看，賽絡(luò)紡紗在1 和3 mm 時，其毛羽根數(shù)相較于環(huán)錠紡紗的根數(shù)明顯要下降，尤其是緊密紡的毛羽根數(shù)降低最多。而環(huán)錠紡紗的毛羽指數(shù)（H 值）為最高，高達(dá)4.54，其次是賽絡(luò)紡，最后是緊密紡。因此，緊密紡紗線的毛羽性能就最好，其次是賽絡(luò)紡，最后是環(huán)錠紡。主要是由于緊密紡是濕的細(xì)紗機(jī)在紗線牽伸后所處的纖維更加致密，能有效的將加捻三角區(qū)消除。大量纖維捻入紗體，外露紗體的纖維少，且纖維能緊密排列，所以具有較高的成紗質(zhì)量，同時表面的光潔度也相應(yīng)地提升，也擁有良好的毛羽性能。而賽絡(luò)紡是則是采用2 根弱捻紗條加捻卷繞形成的一根紗，此時從紗體中伸出的纖維端頭會被卷入紗線，所以其表面的毛羽少于環(huán)錠紡紗，加上是從2 根弱捻紗條毛羽卷繞于細(xì)紗之內(nèi)，因此，在絡(luò)筒的紗線不會出現(xiàn)環(huán)錠紡中毛羽增加的情況。就變異系數(shù)來看，賽絡(luò)紡最大，因此賽絡(luò)紡紗線的毛羽紗線上具有較大的分布離散程度，所以毛羽性能不佳。

表1 紗線毛羽測試結(jié)果

第三，就紗線條干均勻度測試結(jié)果而言，紗線干條均勻度從大到小的順序是A＞B＞C，即：15.53＞13.47＞11.32。說明紗線條干均勻度最好的是緊密紡，而最差的環(huán)錠紡，賽絡(luò)紡居中。主要是由于緊密紡紗線的纖維排列整齊、清晰，加上氣流聚合與收縮雙重結(jié)構(gòu)，使得成紗結(jié)構(gòu)十分緊密。

第四，就紗線拉伸性能測試結(jié)果而言，具體詳見表2 所示。從表2 分析來看，斷裂強(qiáng)烈高低從低到高依次排列為A＜B＜C。因此，緊密紡紗線的斷裂強(qiáng)烈最大，最小的是環(huán)錠紡，居中的是賽絡(luò)紡。主要是由于緊密紡篩選那在外界拉力下，紗體中的每根纖維受力基本相同，而纖維排列較為緊密，相互之間的咬合力也較大，因此其斷裂強(qiáng)烈最大。

表2 紗線干條均勻度測試結(jié)果

3.2 抗起毛起球性能測試結(jié)果

不同紡紗方式下，三種面料的抗起毛起球性能測試結(jié)果如下：三種不同針織面料在抗起毛起球性能，從高到低的順序依次為：B＞C＞A。因此，賽絡(luò)紡面料的抗起毛起球性能最佳，緊密紡面料的抗起毛起球性能居中，環(huán)錠紡面料的抗起毛起球性能最差。其中，B 的抗起毛起球等級是3.25 級，比C 高出0.25 級，比A高出0.75 級。因此，不同紡紗方式下，紗線結(jié)構(gòu)也不同，因此紗線的性能也不同，特別是毛羽性能，使得不同紗線的抗起毛起球性能不同[4]。例如從表3 的紗線毛羽測試結(jié)果來看，采用緊密紡的紗線在單位長度內(nèi)的3 mm 有害毛羽根數(shù)最低，只有5.31 根，而賽絡(luò)紡的紗線在單位長度內(nèi)的3 mm 有害毛羽根數(shù)相對較少，只有32.15 根，因此這2 種紗線的表面較為光潔，使得面料摩擦過程被減少，進(jìn)而減少起毛起球的問題。加上賽絡(luò)紡紗線結(jié)構(gòu)較為緊密，在受摩擦力的外力作用時，紗線里的纖維很難滑移而形成毛羽，因此不易起毛起球。

表3 紗線拉伸性能測試結(jié)果

4 結(jié)語

在不同紡織方式下，紡織服裝紗線的性能影響也不同。其中，紗線毛羽性能、紗線條干均勻度、紗線拉伸性能、抗起毛起球性能按照從高到低的依次排列為：緊密紡＞賽絡(luò)紡＞環(huán)錠紡。