絡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用。得益于絡筒工藝的不斷改進，紗線、面料和服裝的質量不斷提高。紗線質量稍有變化，都會對織物產生不良影響，影響織物的質量，進而造成國內外市場上產品銷售價格的下降。

生產實踐表明，在絡筒機卷繞紗線的過程中，紗線強度、伸長率、毛羽等指標會劣化。絡筒速度對紗線質量和絡筒生產效率也有顯著的影響。紗線張力是絡筒過程中的關鍵參數之一，合適的張力下可以生產高質量的卷紗。在紗線張力影響下，筒管的卷繞密度會發生變化。已有許多研究者發表了絡筒張力對短纖紗和長絲紗性能影響的相關論文。然而，鮮有探討噴氣變形紗性能與絡筒張力間關系的相關文獻。噴氣變形紗的絡筒需要適當的紗線張力，否則紗線表面的紗圈會被拉直，導致變形紗失效。變形紗表面紗圈的存在與否是影響變形紗質量的關鍵。本文采用意大利Fadis公司生產的新型絡筒機制備紗線筒子，探討絡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為21個/cm，紗圈不穩定率為3.2%。

采用意大利Fadis公司的Sincro FC RC型絡筒機，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ASTM標準測試噴氣變形紗試樣的抗拉強度、斷裂伸長率和沸水收縮率，采用杜邦標準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定性。

3 結果與討論

3.1 絡筒張力對噴氣變形紗線密度的影響

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

表1 不同絡筒張力下制得的噴氣變形紗的性能測試結果

3.2 絡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度。采用ASTM D2256-02對5種噴氣變形紗試樣的強度和斷裂伸長率進行測試，結果如表1所示。由表1可以看出，噴氣變形紗的強度隨著絡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度。較高的絡筒張力有利于噴氣變形紗強度的提高，但噴氣變形紗的蓬松性則隨著表面紗圈數量的減少而下降。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筒張力的增大而減小。這是因為隨著絡筒張力的增大，紗線內長絲的排列趨于平行，導致紗線的伸長量有所下降。

3.3 絡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構中存在空氣造成的。原料紗卷繞密度與噴氣變形紗卷繞密度之比的百分數即為噴氣變形紗的物理體積百分比(蓬松度)。采用杜邦標準方法對5種噴氣變形紗試樣的物理體積百分比進行測試，結果如表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筒張力的增大而減少，從而導致紗線的蓬松度下降。蓬松度隨著絡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筒張力的增大而減小。

3.4 絡筒張力對紗圈不穩定率的影響

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

3.5 絡筒張力對紗線尺寸穩定性的影響

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

4 結論

隨著絡筒張力的增大，噴氣變形紗表面的紗圈數量減少，導致紗線特性發生變化，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筒張力的增大而減小，這主要是因為紗線表面的紗圈數量減少和紗圈伸直所致。噴氣變形紗的強度隨著絡筒張力的增大而增大，斷裂伸長率則隨著絡筒張力的增大而減小。隨著絡筒張力的增大，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定性和紗圈穩定性隨著絡筒張力的增大而提高。綜上所述，在噴氣變形紗的絡筒加工過程中，應合理選擇絡筒張力以提高紗線性能。