兩種集聚紡紗線性能對比分析

蔣仕培

（江蘇雙山集團(tuán)股份有限公司，江蘇射陽 224300 ）

集聚紡技術(shù)是基于傳統(tǒng)環(huán)錠紡基礎(chǔ)上的一次實(shí)質(zhì)性的技術(shù)飛躍，是在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行改造的一種新型紡紗技術(shù)[1-3]。近幾年又得到了飛快的發(fā)展和進(jìn)步，各種新型集聚紡不斷被研制，江南大學(xué)和常州恒基紡織機(jī)械有限公司聯(lián)合研制的全聚紡是其中一種[4]。全聚紡是一種新型集聚紡系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過采用一種大直徑窄槽式負(fù)壓空心羅拉代替環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的前羅拉，并配合相應(yīng)專件以及吸風(fēng)系統(tǒng)及其配套組件的整體優(yōu)化設(shè)計，全面提高吸風(fēng)系統(tǒng)集聚負(fù)壓利用效率，從而改善成紗質(zhì)量，減少系統(tǒng)能耗[4]。

1 高速攝影技術(shù)簡介

高速攝影技術(shù)是以高頻記錄高速運(yùn)動過程的一種方法，將獲得的信息以一幀幀圖片記錄，在指定的軟件上慢速放映，實(shí)現(xiàn)被記錄運(yùn)動對象的慢速回放過程[5]。高速攝像可以實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)對高速目標(biāo)運(yùn)動過程的采集，采集完的片段以較慢的速度放映，所記錄的目標(biāo)運(yùn)動過程可以被緩慢、清晰地呈現(xiàn)出來。本實(shí)驗(yàn)是利用高速攝影技術(shù)拍攝纖維束在全聚紡與網(wǎng)格圈型集聚紡的集聚區(qū)的運(yùn)動過程，分析對比不同集聚方式對紗線質(zhì)量的影響。

高速攝像機(jī)的工作原理是：被記錄的高速運(yùn)動目標(biāo)受到強(qiáng)光的照射產(chǎn)生反射光，其中一部分光可以透過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡成像后，落在光電成像器件的像感面上，光電器件快速響應(yīng)像感面上的目標(biāo)像，實(shí)現(xiàn)圖像的光電轉(zhuǎn)換，最終將帶有圖像信息的各個電荷包轉(zhuǎn)移到讀出寄存器中，讀出信號可以經(jīng)過信號處理后傳輸至電腦中，圖像通過電腦讀出并將結(jié)果輸出[6]。

2 紡紗實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

實(shí)驗(yàn)選用干定量為4.5g/10m的純粘膠粗紗，定量為3.54g/10m的純棉精梳粗紗。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案

分別在全聚紡及網(wǎng)格圈型集聚紡裝置上紡制9.8tex的粘膠紗和7.3tex的純棉紗。全聚紡紗和網(wǎng)格圈型集聚紡紗均在經(jīng)過改造的DTM129型細(xì)紗機(jī)上紡制。具體紡紗工藝參數(shù)如表1所示。

表1 紡紗工藝

2.3 實(shí)驗(yàn)測試儀器及測試條件

實(shí)驗(yàn)主要對紗線的毛羽、強(qiáng)力、條干等性能指標(biāo)進(jìn)行測試，使用YG135G型條干檢測儀測試紗線的條干指標(biāo)，棉紗測試速度是200m/min，時間為2min，粘膠紗測試速度為100m/min，時間為2min；采用YG172A型紗線毛羽測試儀測量紗線的毛羽指數(shù)，測試速度30m/min，片段長度10m，每管隨機(jī)測量10個紗線片段；YG063型全自動單紗強(qiáng)力儀測試紗線的強(qiáng)力，記錄紗線斷裂強(qiáng)力。所有試樣的測試環(huán)境：溫度（20±2）℃，相對濕度（65±2）%。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 紗線性能的測試結(jié)果

采用兩種不同紡紗方式紡制9.7tex的粘膠紗和7.3tex的純棉紗，測試的紗線的性能指標(biāo)結(jié)果如表2所示。

表2 兩種紡紗方式紡制粘膠紗的測試結(jié)果

3.2 集聚區(qū)形態(tài)分析

利用OLYMPUS i-speed3高速攝影機(jī)拍攝全聚紡和網(wǎng)格圈型集聚紡9.8tex粘膠紗和7.3tex棉紗時集聚區(qū)內(nèi)纖維的運(yùn)動過程。然后將拍攝的視頻片段在i-SPEED Viewer軟件上以低幀數(shù)放映，采集集聚區(qū)內(nèi)紗線運(yùn)動的片段圖片，粘膠紗全聚紡圖片如圖1所示，粘膠紗網(wǎng)格圈型集聚紡圖片如圖2所示，全聚紡棉紗圖片如圖3所示，網(wǎng)格圈型棉紗圖片如圖4所示。

圖1 9.8tex全聚紡粘膠紗集聚區(qū)形態(tài)

圖2 9.8tex網(wǎng)格圈型粘膠紗集聚區(qū)形態(tài)

圖3 7.3tex全聚紡棉紗集聚區(qū)形態(tài)

圖4 7.3tex網(wǎng)格圈型棉紗集聚區(qū)形態(tài)

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.3.1 粘膠紗實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從表2中可以看出：與網(wǎng)格圈型集聚紡紡制的9.8tex的粘膠紗線相對比，全聚紡粘膠紗的條干有所改善，3mm有害毛羽較多，強(qiáng)力略低。對于成紗條干：圖1中全聚紡裝置紡制粘膠紗時，粘膠纖維在氣流導(dǎo)向片的作用下向中間平移集聚，而圖2中網(wǎng)格圈型集聚紡集聚區(qū)內(nèi)粘膠纖維在負(fù)壓作用下向左翻轉(zhuǎn)集聚，因此全聚紡裝置紡紗時，粘膠纖維須條有一定的寬度使纖維排列均勻，集聚時紗線均勻度較好，故全聚紡紗線的條干有所改善；對于成紗毛羽：網(wǎng)格圈型集聚紡裝置紡制粘膠紗時，粘膠纖維緊貼在網(wǎng)格圈表面上，沿著氣流導(dǎo)向槽的方向向左翻轉(zhuǎn)，邊緣纖維的頭端基本都被卷繞到紗線的主體內(nèi)，而全聚紡裝置集聚區(qū)粘膠纖維邊緣纖維不易卷入紗體內(nèi)，故全聚紡的有害毛羽較多；對于成紗強(qiáng)力：由于全聚紡紡制紗線時纖維在紗體內(nèi)排列比較均勻，紗線斷裂時，增加了纖維的斷裂同時性，但是纖維間的抱合力不強(qiáng)，而網(wǎng)格圈型集聚紡紡制紗線時，纖維翻轉(zhuǎn)集聚，纖維間存在相互抱合，糾纏，紗線斷裂時，纖維間的抱合力較強(qiáng)但是纖維的斷裂同時性較少，但粘膠纖維屬于長纖維，斷裂時，纖維的滑移是主要影響因素，故全聚紡在紗線強(qiáng)力方面較低。

3.3.2 棉紗實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從表2中可以看出：與網(wǎng)格圈型集聚紡制的7.3tex的棉紗相對比，全聚紡條干較優(yōu)，毛羽較差，強(qiáng)力較好。對于成紗條干：在圖3中可以看出棉纖維的集聚過程也是平行向中間集聚，圖4中網(wǎng)格圈型集聚紡集聚是在紗線向左翻轉(zhuǎn)集聚，與粘膠紗條干較優(yōu)的原因一樣，故全聚紡棉紗條干較優(yōu)；對于成紗毛羽：從圖中可以明顯看出，棉紗纖維的邊緣纖維數(shù)量明顯多于粘膠紗線，網(wǎng)格圈型集聚紡在集聚過程中把絕大部分的邊緣纖維都卷入了紗線主體內(nèi)，全聚紡在集聚過程中，邊緣纖維在氣壓作用下，一部分邊緣纖維也被順直帶入了紗體中，但還是有少部分纖維露在紗線外面，故全聚紡棉紗的毛羽較差；對于成紗條干：棉纖維屬于短纖維，全聚紡使纖維的斷裂同時性大大增加，網(wǎng)格圈型集聚紡主要是增加了纖維間的抱合力，棉紗斷裂時，纖維的斷裂同時性占主要影響原因，故全聚紡的強(qiáng)力相對較好。

4 結(jié)論

通過高速攝影技術(shù)拍攝粘膠紗和棉紗紡制過程中集聚區(qū)內(nèi)纖維的運(yùn)動形態(tài)，分析了全聚紡和網(wǎng)格圈型集聚紡兩種不同集聚方式對所紡制的紗線性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與網(wǎng)格圈型集聚紡相比，全聚紡粘膠紗的條干有所改善，3mm有害毛羽較多，強(qiáng)力略低；與網(wǎng)格圈型集聚紡相比，全聚紡棉紗條干較優(yōu)，毛羽較差，強(qiáng)力較好。

[1]楊 興, 汪 軍, 楊建平. 集聚紡紗的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2003(2): 65-66.

[2]劉 娜. 緊密紡紗技術(shù)簡析[J]. 毛紡科技.2006 (7): 26-29.

[3]苑淑花, 李濟(jì)群. 淺談緊密紡紗技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 紡織導(dǎo)報. 2008(9): 90-92.

[4]謝春萍, 高衛(wèi)東, 劉新金, 蘇旭中, 朱預(yù)坤. 一種新型窄槽式負(fù)壓空心羅拉全聚紡系統(tǒng)[J].紡織學(xué)報. 2013(6):149-153.

[5]曾泳春. 纖維在噴嘴高速氣流場中運(yùn)動的研究和應(yīng)用[D]. 東華大學(xué). 2003.

[6]孟宣宣. 基于高速攝像技術(shù)的光纖激光焊接過程研究[D]. 華中科技大學(xué). 2011.