Modal/細特滌綸/羊絨三組分紗紡紗性能探究

　　摘要：利用Modal、細旦滌綸、羊絨三種纖維原料以不同的組分比進行成紗，探討了其紡制加工工藝，并分別對不同混比的紗線進行測試。通過比較和分析，得到三組分紗線的最佳混紡比，以期對組分紗的生產提供參考。
　　關鍵詞：組分紗；組分比；性能
　　天然纖維和合成纖維的原有特點已遠遠不能滿足消費者對服飾的多元化、功能化的要求。如棉類服飾雖穿著舒適，但缺乏彈性、易變形，影響美觀；化纖類服飾挺括但不舒適，抗靜電性差等。因此多組分纖維的混紡和交織工藝，無疑為充分利用纖維的性能，提高紡織品的附加值提供了條件。目前，多組分纖維混合成紗技術是國內企業研究新技術的主要內容，是目前紡織面料新產品研究開發的熱點之一。
 

　　1原料選配及混合方法
　　選取1.3dtex×38mmModal纖維、1.1dtex×38mm細特滌綸纖維及羊絨條作為紡紗原料，纖維性能指標如表1[1]所示。
 

　　兩組分或多組分纖維成紗經常采用以下兩種方法：一是各組分纖維分別制成生條后在并條機上混合即條混；二是各組分纖維在開清棉階段進行混合即纖混。在Modal、滌綸及羊絨三種原料中，Modal和滌綸的性能較接近。因此Modal纖維和滌綸混紡采用纖混法，即把這兩種組分的纖維從開清棉階段就進行混合，制成混合條子，再在并條機與羊絨條進行混合。這樣以來既保證了紗中各組分的混合充分、均勻和成紗混紡比的正確性又充分利用了纖維的內外轉移規律，提高了紗線品質。
 

　　2紡紗工藝路線設計
　　2.1Modal和細特滌綸纖維混合生條的制作
　　Modal纖維+滌綸纖維→FK-500開松機(雙開松單元)→A186F梳棉機→Modal/細特滌綸混合人工混合松梳聯(附自調勻整)
　　2.2并條混合及紡紗
　　Modal/細特滌綸混合條+羊絨條→FA304并條機(三道)→A454粗紗機→FA506細紗機→GA013絡筒機
 

　　3各工序主要工藝參數設計
　　3.1松梳聯
　　FK-500開松機主要速度配置：錫林轉速500r/min、喂入羅拉8r/min、風扇速度1300r/min。主要隔距配置：給棉板—給棉羅拉0.2mm；給棉羅拉—錫林6.1mm。
　　Modal和滌綸纖維松解性能好，無雜質，且纖維之間整齊度好，故可用FK-500開松機替代短流程清花聯合機組對原料開松和混合，并制定了“勤喂、少喂、輕打、少打、放大隔距”的工藝原則。加大植針式錫林與給棉羅拉之間的隔距并降低其轉速，以減少因握持打擊對纖維造成的損傷，并且原料要勤喂、少喂，提高纖維開松度；提高風扇速度，以加大風量，增強對筵棉的吸附力，使棉流均勻輸出。
　　梳棉機應使纖維充分的梳理，盡量減少纖維的損傷、斷裂，并有效地排除短絨，降低棉結，為此利用變頻調速反復試驗對錫林、刺輥速度比，最終確定其速比為2:1，此時，纖維便于從刺輥順利轉至錫林，且能減少纖維的損傷和刺輥返花以及棉結的產生。A186F梳棉機主要速度配置：錫林290r/min，刺輥750r/min，道夫19r/min，蓋板116mm/min；主要隔距配置：給棉板-刺輥0.3mm，刺輥-錫林0.15mm，錫林-蓋板0.25mm、0.23mm、0.2mm、0.2mm、0.23mm，錫林-道夫0.15mm。
　　3.2并條并條工序是確保成紗混紡比正確和混合均勻的關鍵工序。為加強纖維的充分混和，防止因纖維間混合不良造成染色不勻的現象，并條工序采取了三道并條并合的方式，頭并采取纖維定向性工藝，選取總牽伸倍數小于并合數、后區牽伸偏大掌握的工藝配置；二三并選取總牽倍數大于并合數且配以較小的后區牽伸，以利于改善條干均勻度。并條工序主要工藝參數見表2。
 

　　3.3粗紗工序

        粗紗工序采用A454E型粗紗機，采用“重加壓,慢車速”的工藝原則。粗紗定量適當偏輕，有助于減少纖維在牽伸運動中的移距偏差，改善條干不勻率。粗紗工序回潮率應適當，使粗紗中的各組分纖維在紡紗過程中剛度減弱，減少紡紗中纖維相互排斥和靜電積聚現象。主要工藝參數為前羅拉轉速240r/min，羅拉中心距55mm×56mm，后區牽伸倍數1.3倍，捻系數80，粗紗定量4.8g/10m。
　　3.4細紗工序
　　細紗工序采取減小后區牽伸倍數、增大后區隔距、大捻度、小鉗口隔距、中加壓的工藝原則。主要工藝參數為錠速14000r/min、前羅拉轉速189r/min、羅拉中心距44mm×55mm、后區牽伸倍數1.20倍、捻系數310、鉗口隔距2.5mm。
 

　　4成紗性能測試與分析
　　根據以上的工藝設計，采取相同的紡紗工藝、相同的紗線結構條件下試紡三組分Modal/細特滌綸/羊絨紗（以M/T/W表示），設計規格如表3所示。
 

　　4.1試驗結果
　　根據GB/T3916-1997《紡織品、卷裝紗、單根紗斷裂強力和伸長率的測定》，在YG061型單紗強力機上分別對每種試樣進行單紗拉伸試驗，其測試的結果如表4所示。
　　

        分別根據Modal/滌綸/羊絨的組分比與紗線的強度、伸長率的關系數據，畫出散點圖并得到其各自的擬合曲線圖，分別見圖1、2、3、4所示。
 

　　對細特滌綸、Modal纖維的含量與紗線比強度分別作回歸分析，得到紗線中不同纖維含量與成紗強度之間的回歸數學模型：
　　Y=-5E-05x3+0.0075x2-0.1973x+19.519      相關系數R2=0.8878      （1）

        Y=4E-05x3-0.0015x2+0.0245x+27.435       相關系數R2=0.8481       （2）
　　由(1)、(2)式可得到：當羊絨固定含量在10%時，滌綸含量x在15%左右、Modal含量75%左右時，此組分紗的比強度Y有最小值，故可知Modal/細特滌綸/羊絨混紡紗的臨界組分比為75/15/10。
　　4.2結果分析
　　由表4和圖1-圖4可看出，隨著滌綸纖維組分的增加（Modal纖維組分的減少），組分紗的斷裂強度呈增大趨勢，但這種增加并不是完全呈線性的，在滌綸組分0~20%之間組分紗的斷裂強度呈減小趨勢，且在Modal/細特滌綸/羊絨紗組分比為75/15/10紗線的斷裂強度為最低。
　　這是因為在組分紗紡制的加捻過程中，須條中纖維在前羅拉加捻三角區因受力不均勻而發生內外轉移，因細特滌綸細度細，有優先向中心分布的趨勢，即細特滌綸纖維較之Modal纖維和羊絨纖維多分布在紗的內層。紗線在開始受拉伸時，因為最外層羊絨纖維和次外層Modal纖維在紗線軸向上所受的有效分力大，所以最容易斷裂的是最外層的羊絨纖維和次外層的Modal纖維。繼續拉伸，外層羊絨和Modal纖維斷裂后，總拉伸力將由內層的第三纖維—細特滌綸承擔，紗中由外向內的張力也將猛增；并且由于此時內層纖維之間的抱合力和摩擦力迅速地減小，這就造成了更多纖維的滑脫；未滑脫的纖維，張力將隨之更快地增加，因而紗線被迅速拉斷。在細特滌綸纖維含量較小的情況下，當外層較少的羊絨纖維和較多的Modal纖維斷裂時，細特滌綸纖維也隨之斷裂。故組分紗主要體現Modal纖維組分所承受的拉力；隨著細特滌綸y=6E-06x3-0.001x2+0.0533x+1.97011.822.22.42.62.833.2020406080100滌綸的含量（%）斷裂伸長率（%）纖維含量的增多，滌綸纖維強力大的性能不斷體現，紗線的強力逐漸增強。
　　成紗的斷裂伸長率隨著滌綸短纖含量的增加而增加，即隨Modal短纖含量的增加而減小。在Modal含量20%~60%區間，斷裂伸長率趨于平緩，超過60%時下降急速。這是因為多組分紗的伸長并非一定就是各組分纖維的綜合，而是在一定范圍內，伸長率小的組分決定組分紗的伸長，只有當伸長率大的組分的纖維比例達到一定程度后，組分紗的伸長率才會逐漸增大。

        5結論
　　本文研究了Modal、細旦滌綸和羊絨三組分紗的紡制過程，確定Modal/細旦滌綸混和采取纖混法，制成生條后再在并條機與羊絨條進行混合的混合方法。
　　總體說來，Modal/細特滌綸/羊絨三組分紗，在羊絨組分含量確定的情況下，可根據紗線與面料的性能要求，Modal纖維與細特滌綸纖維可以任意比例混合。如以強力要求為主和充分體現細特滌綸特性的織物，應選用滌綸比例高一些；如對強力要求不太高，而以充分體現Modal纖維的優良性能，則可根據經濟合理原則選用Modal纖維比例適當高一些。
　　文章最后對Modal/細特滌綸／羊絨組分紗組分比與斷裂強度回歸曲線分析，得到此組分紗的臨界組分比為75/15/10，此時組分紗的強力達到最低，在生產中應盡量避免。