捻系數比對股線及其織物性能的影響

摘 要：為綜合反映捻系數比對股線及其織物性能的影響，選取滌綸粗紗和純棉粗紗為原料，采用環錠賽絡紡分別紡制18.5 tex滌綸單紗和29.5 tex純棉單紗，然后對紡制的單紗進行反向加捻，分別紡制滌綸雙股線和三股線以及純棉雙股線和三股線，優選紗線進行織造。通過改變捻系數比，在兩個最優捻系數比的兩邊以及中間取值，探究捻系數比對相應的雙股線和三股線強伸性、條干及其織物性能影響。結果表明：隨著捻系數比的增加，兩種原料的雙股線和三股線都有兩個設計捻系數比。雙股線第一第二設計捻系數比分別為2/2、2，三股線第一第二設計捻系數比分別為3/（2+3）、3。兩種雙股線在捻系數比為2時、兩種三股線在捻系數比為3時，股線的強伸性，條干不勻率，毛羽H值綜合性能都很不錯。無論是雙股線或者三股線，第二設計捻系數比的織物的撕裂性能和強伸性能優于同等條件下第一設計捻系數比的織物。文章解決了三股線與捻度設計的關系，為后面紡紗的過程提供了最佳配置，有利于紡紗效率的提升。

關鍵詞：捻系數比；雙股線；三股線；強伸性；毛羽H值

中圖分類號：TS104.7 文獻標志碼：A 文章編號：1009-265X（2024）05-0041-10

收稿日期：20230928 網絡出版日期：20231025

作者簡介：陳興棟（1998—），男，廣東湛江人，碩士研究生，主要從事新型紡紗及性能方面的研究。

通信作者：劉新金，E-mail：liuxinjin2006@163.com

股線由2根或2根以上的單紗合股加捻而成，單紗性能、合股數、捻向和捻度等都是影響股線性能的重要因素^[1]。捻系數比是股線捻系數與單紗捻系數的比值，可以衡量股線的加捻程度^[2]。捻系數比由單紗捻度、股線捻度、單紗線密度和股線線密度4個因素共同決定^[3]。捻系數比是影響股線結構的決定性因素，進而影響股線性能以及織物服用性能^[4]。因此，研究捻系數比對雙股線、三股線及其織物性能影響有重要意義，可以解決三股線與捻度設計的關系，為后面紡紗的過程提供最佳配置，有利于紡紗效率的提升。

為研究單紗結構參數對紗線性能的影響，安降龍^[5]利用不同線密度的2根粗紗為原料，采用賽絡紡的紡紗方法，通過改變兩種單紗組分比例，研究組分比例對于紗線性能的影響，為研究賽絡紗的性能提供了思路；陶麗珍等^[6]用短纖紗代替賽絡菲爾紡紗中的長絲，研究代替前后紗線性能的區別，可以說明該紡紗方式可滿足后續加工的要求，具有一定的可行性，這對于研究股線性能差異提供了很大的幫助。捻線加工后的產品具有與復合紗類似的特征。而在賽絡菲爾紡、長絲與單紗的交捻等應用中，已經出現通過研究不同組分單紗的合股等方法來研究股線的性能^[7]。倪潔^[8]探討了在不同的線密度及捻度下，黏膠紗合股后會對股線的性能帶來何種影響，他們的研究表明對于股線的抗撕裂能力，在某一數值范圍內存在兩個臨界捻系數比，分別為0.7和1.5，這一結論有利于設置捻系數比的范圍。毛慶楷等^[9]、宋均燕等^[10]以集聚紡棉紗為原料，設定捻系數比在0.6～1.8的范圍內，得到捻系數比在1.48～1.58之間時股線強度達到最大值；對于純羊絨單紗來說，捻系數比需達到約2.5時，才可使股線強力值最大，該值與紡紗理論中的臨界捻系數比1.414有一定的差距。對于線密度和捻度均相同的2根單紗，Gourkar等^[11]研究得到ZZ捻雙股線比ZS捻雙股線強力提高36.2%，Narkhedkar等^[12]研究得到ZZ捻雙股線比SZ捻雙股線強力提高5.6%，這對于股線捻向的配置很有幫助。

關于雙股線的研究有很多，但是對于三股線的研究較少，而三股線合股時相互包纏增多，單紗結構更加緊密，有效減少纖維的滑移，提升強伸性，減少毛羽^[13]，因此研究三股線與捻度設計的關系具有很大的研究意義。為此，本文采用傳統環錠賽絡紡的紡紗方法，用滌綸粗紗和純棉粗紗這兩種原料，在細紗機上紡制單紗，單紗采用Z捻，雙股線三股線采用S捻的方式紡制股線，主要通過改變捻系數比，找到捻系數比對股線性能以及織物性能的影響，可得到三股線與捻度設計的關系，知道三股線捻度的最優設計捻度 ，為后面紡紗的過程提供最佳配置，有利于紡紗效率的提升。

1 紡紗原理及測試方法

2 股線性能分析

3 織物性能分析

4 結論

參考文獻：

[1]曹竹燕，陳平南，郁崇文，等.黃麻/黏膠股線與單紗捻系數比對其性能的影響[J].上海紡織科技，2022，50（9）：58-61.

CAO Zhuyan， CHEN Pingnan， YU Chongwen， et al. Effects of twist coefficient ratio on properties of jute/viscose plied strand[J]. Shanghai Textile Science amp; Technology， 2022， 50（9）： 58-61.

[2]蘇旭中，魏艷紅，劉新金，等. 紡紗方式對織物抗皺性能及拉伸彈性的影響[J].紡織學報，2020，41（4）：33-38.

SU Xuzhong， WEI Yanhong， LIU Xinjin，et al. Effect of spinning method on wrinkle-resistance and tensile elasticity of fabric[J]. Journal of Textile Research， 2020， 41 （4）： 33-38.

[3]吳定英. 紗線毛羽的成因及控制[J]. 中國纖檢，2018 （12）： 133-134.

WU Dingying. The cause and control of yarn hairiness[J]. China Fiber Inspection， 2018 （12）： 133-134.

[4]田蘇杰，吉宜軍，高鸝，等.捻系數比對針織用棉漢麻混紡股線性能的影響[J/OL].棉紡織技術，2023：1-5[2023-10-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.TS.20230804.1032.004.html.

TIAN Sujie， JI Yijun， GAO Li， etc. The effect of twist coefficient ratio on the linear performance of cotton hemp mixed stock for knitting[J/OL]. Cotton Textile Technology， 2023：1-5[2023-10-23]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.TS.20230804.1032.004.html.

[5]安降龍.賽絡紡復合成紗機理、紗線結構及其力學性能研究[D].上海：東華大學，2010：79-84.

AN Jianglong. Study on the Mechanism Structural and Mechanical Performance of Sirospun Composite Yarn[D]. Shanghai： Donghua University， 2010： 79-84.

[6]陶麗珍，周鎖林.棉萊賽爾賽絡菲爾紗的紡制與性能分析[J].棉紡織技術，2015，43（10）：30-33.

TAO Lizhen， ZHOU Suolin. Development and property study of cotton lyocell sirofil yarn[J]. Cotton Textile Technology， 2015，43（10）： 30-33.

[7]姚穆，周錦芳，黃淑珍.紡織材料學[M].北京：紡織工業出版社，1990.

YAO Mu， ZHOU Jinfinfang， Huang Shuzhen. Textile Materials Science [M]. Beijing： Textile Industry Press， 1990.

[8]倪潔.不同線密度和捻度粘膠單紗的雙股線性能研究[D].上海：東華大學，2021.

NI Jie. Study on the Properties of Two-ply of Viscose Yarns with Different Linear Density and Different Twists[D]. Shanghai： Donghua University， 2021.

[9]毛慶楷，李少敏，宋均燕，等.緊密賽絡紡低捻紗的工藝及性能研究[J].現代紡織技術，2021，29（6）：43-48.

MAO Qingkai， LI Shaomin， SONG Junyan， et al. Technics and properties of compact siro spun low twist yarn[J]. Advanced Textile Technology， 2021， 29（6）： 43-48.

[10]宋均燕，李靜.純棉高支股線的捻度不勻分析[J].紡織導報，2008（12）：60-61.

SONG Junyan， LI Jing. The twist asymmetry analysis of pure cotton high-branch strands [J]. China Textile Leader， 2008 （12）： 60-61.

[11]GOURKAR P， MALU U， 胡悅.雙股線捻向對紗線/織物拉伸性能的影響[J].國際紡織導報，2018，46（5）：16-20.

GOURKAR P， MALU U， HU Yue. Effect of twist direction of double yarn on tensile properties of yarns/fabrics [J]. Melliand China， 2018，46 （5）： 16-18.

[12]NARKHEDKAR R N，WASIF A I， 房家惠. 加捻方向對雙股線性能的影響[J].國際紡織導報，2020，48（3）：15-40.

NARKHEDKAR R N，WASIF A I， FANG Jiahui. Yarn twist direction： Important for double yarn properties[J]. Melliand China， 2020，48 （3）： 15-40.

[13]于偉東.紡織材料學[M]. 北京：中國紡織出版社，2006：23-24.

YU Weidong. Textile Materials Science[M]. Beijing： China Textile amp; Apparel Press， 2006： 23-24.

[14]孫晶，王瑞，孫紅玉，等.捻系數比對純棉股線性能的影響[J].棉紡織技術，2018，46（12）：23-26.

SUN Jing， WANG Rui， SUN Hongyu， et al. Effect of twist multiplier ratio on pure cotton ply property[J]. Cotton Textile Technology， 2018，46 （12）： 23-26.

[15]SU X Z， GAO W D， LIU X J， et al. Research on the compact-siro spun yarn structure[J]. Fibres and Textiles in Eastern Europe， 2015， 23（3（111））： 54-57.