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，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，進而造成國內(nèi)外市場上產(chǎn)品銷售價格的下降。

生產(chǎn)實踐表明，在絡(luò)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(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。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，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(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(jié)果如表1所示。由表1可以看出，噴氣變形紗的強度隨著絡(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度。較高的絡(luò)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(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數(shù)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(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。采用杜邦標準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。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。