迄今為止,噴氣紗主要用于生產針織面料,原因是它具有最佳的抗起毛起球性能。機織廠對噴氣紗的使用也在逐漸增加。一項新研究帶來了關于這方面的重要發現,并開拓了新的應用領域。
噴氣紗的紗線結構由平行排列的芯纖維和纏繞在芯纖維外部的“包纏纖維”組成。噴氣紡紗機的紡紗速率越快,包纏角就越小。包纏角小,意味著平行芯纖維的包覆程度低。纖維之間的摩擦力減小,導致紗線強力下降。
噴氣紗的紗線結構
50%滌綸/50%萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米,40英支
圖1:包纏纖維角度影響紗線強力的高低。
提高紗線強度
滌綸具有更高的纖維強度。滌綸與萊賽爾混紡纖維中,滌綸含量越高,紗線強力越高。由此紗線強力最多可提高2厘牛/特克斯(圖2)。強度滌綸/萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米,40英支
圖2:紗線強度隨滌綸含量增加而增大。
抗彎剛度具有重要意義
纖維凝聚成紗的性能在很大程度上取決于加工纖維的抗彎剛度??箯潉偠冗@一術語來自纖維的彈性模量和慣性矩。抗彎剛度隨著纖維種類的變化而變化,并可直接影響捻線時受到的阻力。滌綸纖維具有較高的抗彎剛度,因此更難以凝聚成紗。但是,這種程度的抗彎剛度可賦予紡織成品良好的抗皺性。
強力是影響織造的重要因素
機織廠生產面料時,經紗強力具有重要意義。經紗必須具有足夠的強力和伸長率,即適當的紗線加工性能,以承受織造過程中產生的各種應力。高性能織機使用的經紗和緯紗的加工性能需達到500厘牛厘米。本研究中用環錠細紗機和噴氣紡紗機紡成的紗線憑借出色的紗線強力和伸長率,達到了機織廠的嚴格要求,即使紡成單股紗也同樣符合要求。噴氣紗的加工性能達到900厘牛厘米,這表示此紗線可完全勝任高性能機織應用。
紗線強力弱環和紗線強度變化也在織造中起到關鍵作用。紗線強力弱環的強度應當不低于100厘牛,伸長率不低于2.5%。對于紗支為40英支,組成為80%萊賽爾纖維和20%滌綸的紗線而言,0.1%弱環斷裂強力仍然達240厘牛左右。因此出現紗線斷頭的可能性較小。即使在測定值的0.05%時,斷裂強力仍然為220厘牛。根據強度和伸長率關系散點圖顯示,(隨著滌綸含量增大) 環錠紗的圖像區域更細長,而噴氣紗的圖像區域則更粗,且上升趨勢更快(圖3)。環錠紗加工性能
1.3分特克斯,38毫米,40英支
噴氣紗加工性能
1.3分特克斯,38毫米,40英支
圖3:強力/伸長率關系圖(上圖為環錠紗,下圖為噴氣紗):
對于兩種紗線來說,滌綸含量增加可改善加工性能。紗線強度變化和平均紗線強度顯示,混紡比對紗線強力弱環的影響非常有限。
紗線結構決定毛羽
對于噴氣紗來說,兩種不同的原料組成對毛羽沒有產生任何影響,毛羽只取決于紗線結構。不出所料,噴氣紗的毛羽明顯低于環錠紡管紗(約13 – 28%)和環錠紡筒紗(約30 – 40%)。詳見圖4。
噴氣紗和環錠紗的毛羽與混紡比的關系
滌綸/萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米,40英支
圖4:憑借典型的紗線結構,噴氣紗的毛羽比環錠紗明顯更少。
就毛羽總量而言,環錠紗上超過三毫米的毛羽隨著滌綸含量的增加而小幅減少。絡筒工序將紗線從管紗加工成筒紗,這一過程會使環錠紗的毛羽明顯增加。而對于噴氣紗來說,隨著滌綸含量增加,超過三毫米的毛羽沒有明顯增多。
合股后外觀相似
對于紗線來說,合股紗的捻向也用字母S和Z來表示(圖5)。合股紗的捻向通常與單紗捻向相反。捻度分為低捻、中捻或高捻,具體視單位長度中包含的捻回數而定。
圖5:紗線示例:由兩根Z捻紗并成S捻股紗。
顯微鏡圖像顯示出環錠紡和噴氣紡技術生產的單紗和合股紗的紗線結構(圖6)。
紗線結構
67%滌綸/33%萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米
圖6:合股環錠紗與合股噴氣紗的外觀極其相似。
與環錠紗相比較,可以很容易地看到噴氣紗毛羽少的特點和纖維包纏的特殊結構。合股后,兩種紗線的外觀區別只能通過深入觀察才能辨別。
通過捻線提高強力
Z捻形成的捻縮以及由此造成的紗線纖維應力明顯大于S捻。合股紗捻向與單紗捻向相同時(Z捻),合股紗中產生明顯的扭轉力,扭曲傾向高。為了消除這一現象,合股紗捻向必須與單紗捻向相反,即使是噴氣紗也不例外。Z捻紗與S捻合股后,無疑可以形成最高的紗線強度,從而減小纖維應力。
合股紗捻系數越小,合股紗捻向對強度的影響就越小??梢悦黠@看出,與單紗相比,即使采用相對較小的合股紗捻度,也可以獲得最大的強度增量(圖7)。
噴氣紗強度與捻系數的關系
67/33%滌綸/萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米,40/2英支
圖7:合股紗的捻向和捻系數對合股紗強度有重大影響。
因此合股紗捻向應當與單紗捻向相反,并且應將捻度控制在較低水平。當捻系數ae在3.3時,強度增量最大,因此纖維應力最小。
采用遠低于ae 3.3的捻系數,同時合股紗捻向與單紗捻向相同時,可能會使合股工序產量提高。在這種情況下,噴氣紡合股紗的強度必須得到最優設計。進一步研究發現,滌綸/萊賽爾50/50混紡紗的最佳捻系數為ae 2.2。
紗線采用S捻時,強力最低的區域可一直增強至捻系數達到ae 4.6為止,但同時平均強度會下降。因此不建議以高于ae 3.3的捻系數進行合股。
機織廠獲得成功
機織廠無需進行經紗上漿。在織前準備和機織過程中,合股紗均表現出完美的運行性能。機織廠提出的所有需求均已達到。機織物中的紡紗相關疵點無法在本試驗范圍中檢測出來。因此我們假設在后序產品檢驗中可達到一等品的質量水平。作為參考值,在檢驗中,100米機織面料中共發現10個疵點。疵點的形成基本平均分布在紡紗、織造和后整理過程中。
圖8:由不同的滌綸/萊賽爾混紡纖維制成的機織面料都具有理想的羊毛外觀。
典型的羊毛外觀
使用滌綸/萊賽爾混紡纖維時,無論各組分混紡比多少,都能形成與羊毛相似的外觀(圖8)。它相當于西裝面料和經典夾克的典型外觀。盡管如此,面料的手感在很大程度上取決于原料和紗線結構。這種混紡原料的手感非常特別,可在此基礎上開發新的應用。
噴氣紗和環錠紗的強度與混紡比的關系
滌綸/萊賽爾,1.3分特克斯,38毫米,40/2英支,機織面料 2/1斜紋,已整理
圖9:滌綸含量較高的機織面料較容易承受化學整理帶來的損傷。
化學整理
紡織面料的后整理工序能夠影響織物手感、懸垂性和外觀在內的多種性能。但是,原料也可能給織物的斷裂負荷或強度帶來不利影響。對于含80%萊賽爾纖維的機織物而言, 后整理工藝可降低織物強度約10%。滌綸含量越高,后整理工藝對機織物強度的影響越?。▓D9)。必須根據機織物紗線結構等方面的最新發展(以及原料),對化學整理工藝進行檢查和必要調整。
原標題:立達技術再破極限,噴氣紗還可用于仿羊毛機織物
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