并條工藝參數對纖維取向和條干質量的影響

P.B.Malakane，P.V.Kadole

DKTE協會 紡織與工程研究所(印度)

牽伸能極大地增加紗線條干的不均勻性。并條工序通過合并紗條提高條干的均勻度，通過牽伸提高纖維的平行度和伸直度。牽伸倍數、并合數和牽伸速度決定了條干的質量。條干的強度取決于其內部的纖維排列。本文研究了牽伸倍數、并合數和牽伸速度對纖維取向、強度，以及條干均勻性的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

MECH棉纖維：2.5%跨距長度為29.10 mm，強度為28.91 cN/tex，線密度為1.59 dtex。

1.2 方法

采用Taguchi方法，使用3種水平的3個條干工藝變量——牽伸倍數、并合數和牽伸速度，設計了L9正交試驗制取條干試樣(表1)。

表1 L9正交試驗設計

試樣在溫度為(27±2) ℃和相對濕度為65%±2%的環境中調濕24 h。采用Premier iQ2 LX型條干測試儀測試條干均勻性，采用Instron 5565型測試儀測試條干強度和伸長率，采用已修正的 Lindsley技術測試纖維取向度。在Minitab統計軟件中使用Anova-General Linear模型分析測試結果，可信度達95%。

2 結果與討論

彎曲纖維端的占比(ρ)表征彎曲纖維端及其長度。纖維取向指數(I)表示棉條中纖維平行化的程度。纖維取向、條干不勻率(U)、斷裂強度及斷裂伸長的測試結果如表2所示。

2.1 并條工藝參數對條干中纖維取向的影響

由表2和圖1可知，精軋機-并條機工藝變量對條干前端和后端纖維取向參數影響顯著。

表2 并條工藝中各變量對條干質量的影響

圖1 并條工藝中各變量對條干中纖維取向的影響

纖維的后彎鉤取向指數小于前彎鉤取向指數。纖維后彎鉤中的彎曲比例高于前彎鉤中的彎曲比例，這是由于進入到并條工藝中的大部分纖維都是后彎鉤纖維。當牽伸倍數從1.18遞增至1.28時，后彎鉤比例降低，纖維兩個方向上的取向指數都升高。當進一步提高牽伸倍數至1.41，纖維后彎鉤的比例升高且纖維在兩個方向上的取向指數都降低。這可能是由于在1.18的牽伸倍數下無法實現纖維彎鉤的伸直，而在1.41的牽伸倍數下纖維呈束狀高速移動。在1.28的牽伸倍數下，后彎鉤比例低且纖維取向度較好，可能是因為纖維在牽伸區的開松和牽伸效果較好。并合數從6增加到7時，纖維的取向指數提高，兩個方向的彎鉤比例均降低，這可能是因為當并合數為7時，纖維內部的摩擦力使纖維不易發生彎鉤。當并合數為8時，纖維取向指數降低，兩個方向上的纖維彎鉤比例均升高，這是由于喂入的條干重，影響纖維牽伸倍數和纖維彎鉤的伸直。初步提高牽伸速度可提高纖維的取向指數，降低后彎鉤的比例，但進一步提高的牽伸速度則會降低纖維的取向指數，后彎鉤比例升高。這可能是因為開始提高牽伸速度時，彎鉤易伸直，但進一步提高牽伸速度會減小對浮游纖維的作用力，從而影響纖維彎鉤的伸直。

2.2 并條工藝變量對條干均勻性的影響

由表2和圖2可知，后道并條工藝中的變量對條干均勻性無明顯影響。當牽伸倍數從1.18增至1.28時，條干均勻性提高，當進一步提高牽伸倍數至1.41時，均勻性略有降低。由于并條的影響，并合數的增加會降低條干的均勻性。增大牽伸速度使條干不勻率增大，這是因為較高的牽伸速度加劇了條干中纖維的不整齊性。

圖2 并條工藝中各變量對條干均勻性的影響

2.3 并條機工藝變量對條干強度和伸長的影響

由表1和圖3可知，后道并條工藝中變量對條干強度和伸長有顯著影響。牽伸倍數從1.18增至1.28，并合數從6到7，牽伸速度從300 m/min增至450 m/min，最大負荷的條干強度和伸長都降低。這是因為條干中后彎鉤纖維比例下降，纖維取向指數升高，因此導致纖維間的抱合力的減小。當牽伸倍數進一步提升至1.41，并合數為8，牽伸速度達600 m/min時，最大負荷的條干的強度和斷裂伸長又有增加，這是因后彎鉤纖維比例升高，條干中纖維取向指數降低。

圖3 并條工藝中各變量對條干強度和斷裂伸長的影響

3 結論

后道并條工序中的牽伸倍數、并合數和牽伸速度會影響條干中纖維的取向、不勻率、強度和斷裂伸長。在最適宜的牽伸倍數、并合數和牽伸速度下，條干的取向度可達最大值，后彎鉤纖維比例達最小。隨著纖維后彎鉤比例的升高，條干強度和斷裂伸長也相應增加。

童藝翾 譯 孟粉葉 校