提高純棉集聚紗織物保形性的紡紗試驗

金海榮 于銀軍 何曉玲 劉倩麗

（江蘇聯發紡織股份有限公司，江蘇南通，226600）

織物保形性通常指織物在使用過程中能保持原有外觀特征，且易于保養的性能。影響織物保形性的因素包括纖維性狀、紗線結構、織物結構、整理方式和使用環境等。諸多研究從不同方面提出增強織物保形性的方法，胡厚銘等從棉紡原料入手，證明了采用棉纖維直徑為15.5μm～16.5μm、成熟纖維占比為65%～85%、長絨棉占比為75%～90%的純棉紗線所制成織物的免燙性能優良［1］。魏艷紅等研究了聚酯長絲/棉復合紗斜紋織物的保形性及服用性能［2］。白洋等從集聚紡紗原理、結構特點、適紡品種、器材消耗、成紗特點等對比了不同形式集聚紡系統的特點［3］。樓利琴等分析了織物結構參數與保形性的關系，證明氨綸含量、織縮率和織物緊度對保形性有較大影響［4］。因此，已發表文獻研究表明織物保形性與其紗線的性能息息相關。

我們從紡紗器材、紡紗工藝等方面，研究分析純棉集聚紗質量、性能對織物保形效果的影響，通過對比試驗優選集聚紗的紡紗工藝，為提高紡織品保形性提供參考。

1 試驗方法

1.1 試驗原料與設備

試驗材料：新疆長絨棉和細絨棉。

試驗設備：USTER TESTER 5型紗線條干儀，測試速度400 m/min，測試長度400 m，10個管紗取平均值。

YG068C型全自動單紗強力儀，試樣夾距500 mm，取樣間隔500 mm，拉伸速度500 mm/min，預加張力0.5 cN/tex，每管紗測試50次取平均值。

YG（B）541E型智能式織物折皺彈性儀，加壓壓力10 N，加壓時間5 min，取5次重復試驗的平均值。

YG（B）026ET型電子織物強力機，織物拉伸斷裂測試：織物寬50 mm，長300 mm，隔距200 mm，拉伸速度100 mm/min，經緯向各測試5個樣品；OMNIPLUS型噴氣織機。

1.2 試驗設計

1.2.1 集聚紡關鍵器材選擇

所紡紗線原料為40%長絨棉、60%細絨棉，紗線線密度為14.6 tex。由于不同集聚效果將影響纖維在紗線中的排列，進而決定了紗線中纖維的滑移，最終影響織物的保形效果。因此，選用不同形式負壓槽，研究折線形、楔形、V形、組合形等多種幾何形狀的吸氣口對纖維集聚效果以及對所紡紗線的適應性。負壓槽形式見圖1。其中，組合形為獨創的負壓槽形式。

圖1 負壓槽形式

由于紡紗器材的選用將影響成紗結構，在負壓槽形式確定的基礎上，選用邵爾A68度的丁腈橡膠膠輥和聚氨酯膠輥，假捻器和氣圈環進行紡紗試驗，研究紗線集聚時的自捻效果對提高須條強力的作用，試驗方案設計見表1。

表1 集聚紡紡紗器材試驗設計

1.2.2 不同紗線保形性對比試驗

纖維品種、成紗方式和紗線中纖維排列緊密程度，將直接影響紗線中纖維間滑移的難易程度，是決定終端織物保形效果的重要因素。選擇不同長絨棉比例、紡紗方式、捻系數紡制11種14.6 tex紗線，紡紗方式包括環錠紡、低扭矩紡、賽絡集聚紡、集聚紡，其中集聚紡關鍵器材根據前一部分的試驗結果優選配置，紗線試樣參數設置見表2。

表2 紗線試樣參數

對比表2中11號～16號賽絡集聚紗和集聚紗的截面切片，研究紗線中纖維分布情況和密度。將表2中11種紗線經過相同的織造和染整工藝制成11種平紋織物，對比其保形性。織物經密和緯密分別為433根/10 cm、315根/10 cm。漿紗工序采用木薯變性淀粉，配合“高濃低黏”上漿工藝，使用中硬度上漿輥，壓漿力為18 k N，漿料黏度低，流動性好，易于滲透，提高增強，有利于紗線分絞清晰，提高織機效率。織造工序中優化上機張力，在保證織口開口清晰度的前提條件下，盡量降低上機織造張力，使經紗張力小并具有一定彈性，有助于降低經紗斷頭率；使用雙后梁裝置，使經紗張力波動和后梁擺動角相對穩定。整理方式為絲光液氨潮交聯整理。

1.3 測試方法

1.3.1 紗線性能

紗線條干和毛羽的測試參照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》，紗線強力的測試參照GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定（CRE法）》。

1.3.2 織物性能

織物平整度的測試參照AATCC 124—2018《織物經多次家庭洗滌后的外觀平整度》，織物折痕回復性的測試參照GB/T 3819—1997《紡織品織物折痕回復性的測試回復角法》，織物拉伸性的測試參照GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》。

2 試驗結果與分析

2.1 集聚紡關鍵器材優選

在集聚紡負壓槽形式對紗線性能的影響中，分別采用折線形、楔形、V形、組合形4種負壓槽形式紡制14.6 tex純棉集聚紗，紗線性能對比見表3。

從表3可以看出，組合形負壓槽形式所紡紗線的條干不勻率和毛羽比其他負壓槽低，紗線強力也有不同程度的提高。因此，獨創的組合形集聚紡專用負壓槽所紡制的紗線性能較好，綜合指標較優。

表3 不同負壓槽形式的紗線性能

在集聚紡器材選配試驗中，按表1所設計的方案進行試驗，紡紗過程中后區隔距偏大掌握，配以較小的后區牽伸倍數，以利于對纖維的控制，降低細節數量，提高成紗質量。在不影響細紗斷頭的前提下，偏重掌握鋼絲圈，以利于減少毛羽。試驗結果見表4。

表4 集聚紡器材優選對比試驗結果

從表4可以看出，4號～6號紗線的強力比1號～3號紗線大，說明使用假捻器使紗線強力有所下降。綜合紗線強力、條干和毛羽的測試結果，5號紗線的性能最優，說明選用丁腈橡膠膠輥，同時加用氣圈環可提高集聚紗性能，紗線集聚效果好，將提升所制成織物的保形性。

2.2 賽絡集聚紗和集聚紗截面分析

利用顯微鏡觀察賽絡集聚紗和集聚紗的截面切片，具體見圖2。

圖2 紗線截面圖

從圖2可以看出，集聚賽絡紗截面中纖維呈現一定股線狀。通過紗線截面進一步分析捻系數對紗線中纖維密度的影響，由于從紗線截面圖像中無法完全分辨纖維所占面積，所以以纖維根數與紗線直徑的比值代表纖維密度。表5中11號～16號紗線的截面纖維密度見表5。

表5 純棉紗纖維密度對比

從表5可以看出，賽絡集聚紗（11號和12號）的纖維密度比集聚紗（13號～16號）的小，例如捻系數同為360的11號與13號紗線，以及捻系數同為356的12號與14號紗線，均反映了該規律，這可能是由于賽絡集聚紡的兩根粗紗之間有一定距離導致成紗后纖維間空隙較大，所以紗線直徑較大，纖維密度較小。在紡紗方式相同的情況下，紗線捻系數越大，纖維密度則越大，例如13號～16號紗線捻系數從小到大依次為14號、13號、15號和16號，與纖維密度從小到大排列順序一致，這可能是加捻對紗線的收緊作用所致，捻系數越大則加捻作用越大，紗線收緊越明顯，直徑越小，纖維密度也就越大。紗線中纖維排列越緊密，在使用過程中纖維越不容易發生滑移，進而提升了其織物保形性。

2.3 不同紗線織物的保形效果

由表2所示紗線按試驗設計方案制成織物后，分別測試紗線和織物的性能，結果見表6。

表6 保形性對比試驗結果

從表6可以看出，對于7號和8號環錠紡紗，當長絨棉比例高時，紗線強力和織物拉伸性能均有所提高，但平整度等級有所下降，折痕回復角較大。對于相同比例長絨棉的環錠紗，即8號和9號試樣，當捻系數較大時，紗線強力、織物拉伸性能和折痕回復角均提高，平整度沒有明顯提高。雖然10號低扭矩紗強力較大，但織物保形性指標均不如其他紡紗方式紗線。賽絡集聚紗（11號和12號）的強力最大，這是由于其成紗結構的原因。比較15號～17號試樣，當捻系數逐漸增大，紗線強力、織物拉伸性能和保形性先增大后減小，說明常規捻系數范圍內（350～390），紗線和織物的性能較好。綜上所述，15號試樣織物的保形效果最優，證明了選用的纖維越長、較大捻系數以及集聚紡方式，有利于使紗線中的纖維排列更為緊密、產生滑移少，進而提升織物的保形性。

3 結論

改進集聚紡關鍵器材，可改善成紗性能，減少紗線內應力和毛羽，提高紗線強力和條干均勻性。通過紡紗器材的優選，不同長絨棉比例、紡紗方式、捻系數紗線所織制織物的保形性試驗，結果表明，采用獨創的組合形集聚紡專用負壓槽，牽伸膠輥選用丁腈橡膠膠輥，同時加用氣圈環，所紡制的紗線綜合指標較優，能提高集聚紡紗性能；在紡紗方式相同的情況下，紗線捻系數越大，纖維密度則越大；原料長絨棉/細絨棉混紡比為90/10、捻系數為385的集聚紗織制織物的保形效果較其他試樣好。