紗線捻度的工藝調整,不僅影響到單紗斷裂強力、單紗斷裂伸長率的大小,還會使紗線的線密度、條干均勻度、粗節、細節 、棉結 、毛羽等項目因紗線加捻程度不同而發生變化;在日常的捻度工藝調整中,既要注重捻度變化,還要兼顧紗線整體質量因捻度工藝調整而帶來的相關變化。
1 前言
捻度是衡量紗線加捻程度的一項參數,是紗線成形卷繞、賦予紗線強力的基本條件。通常在紗線捻度工藝的調整中,多時只關注到捻度變化對單紗斷裂強力、單紗斷裂伸長率的影響,而或忽略了捻度變化對紗線線密度、條干均勻度CV%、粗節、細節、棉結、毛羽等項目的因果關系;忽視了紗線捻度變化對紗線其它質量變化的影響,未能采取全面質量控制措施,由此引起客戶對紗線質量不滿意,帶來不應有的貿易損失。
本文根據紡織企業常規品種選取一組樣本,對同一樣品設置不同水平的捻度,分別取樣進行各項測試,借以對比、分析捻度變化對紗線整體質量的影響。
2 紗線不同水平捻度比對測試
2.1 樣品選取
C14.6texT,CJ14.6texT,C14.6texK,T35/C35 13.1texT,T80/C20 13.1texT,C27.8texT。在各品種正常的捻度范圍內,為比較紗線不同捻度帶來的質量變化,將每個品種的捻度設置為高、中、低三個水平,并分別取樣。為增強檢驗的比對性,減少偶然因素對檢驗比對的影響,每組樣品在不同水平各取十只管紗;每個品種所取的30只管紗,均取自十個粗紗與十個細紗錠子,可以基本排除原料變異與設備離散對比對結果的影響。
2.2 執行標準與測試儀器
條干均勻度CV%值、粗節、細節、棉節檢驗采用:GB/T3292.1-2008,YG135G條干均勻度測試儀;
毛羽檢驗采用:FZ/T01086-2000,YG172A紗線毛羽測試儀;
單紗斷裂強力檢驗采用:GB/T3916-1997,YG063T全自動單紗強力測試儀;
線密度檢驗采用:GB/T4743-2009,Y802A八藍烘箱、EL-200S精密電子天平;
捻度檢驗采用:GB/T2543.2-2001,YG156全自動捻度測試儀。
2.3 溫濕度
溫度:20±1.0℃
濕度:65±2%RH
2.4 檢驗次數
為減少每組樣品不同片段的離散性對檢驗結果的影響,各樣品檢驗結果以平均值進行比較分析。
各樣品不同水平檢驗次數為(見表1)
線密度每管搖取100m,共做十次;
捻度每管2次,共做20次;
單紗斷裂強力每管2次,共做20次;
條干均勻度測試做400m/min,每管1min,共做十次;
毛羽檢驗片段長度30m,測試速度30m/min,每管1分鐘,做10次,本檢驗僅統計1mm、3mm、5mm、7mm毛羽指數。
2.5 檢驗結果
檢驗結果見表1 不同捻度紗線質量變化
3 分析
從表1可以看出,紗線的線密度、單紗斷裂強力、條干均勻度、毛羽等隨紗線捻度的變化而變化。就捻度變化來說,紗線的整體質量是不確定的,盡管在不同的捻度、不同的品種其變化的幅度與趨勢不盡相同,但紗線質量因捻度而變化是可以確定的。
3.1 捻度與紗線強力
須條經加捻后,纖維緊密接觸、不易滑脫,一般紗線在合理的捻系數范圍內,單紗斷裂強力隨捻度的增加而增加。這是因為隨著捻度的增加,纖維間的摩擦阻力增加,使須條在斷裂過程中承受強力增加,因而單紗斷裂強力在一定的捻度范圍內會逐漸增加。單紗斷裂強力達到最大值后(所對應的捻度稱為臨界捻度)后再加捻,纖維捻回角也隨之增大,使纖維本身強力在須條軸向能承受的有效分力降低,而且捻度過大會增大須條內外層纖維應力分布不勻,加劇纖維斷裂的不同時性,降低了纖維本身強力,從而便臨界捻度后的單紗斷裂強力呈現下降趨勢(不同種類紗線的臨界捻度是不同的)。T65/C35 13.1tex T單紗斷裂變強力隨捻系數變化趨勢(見圖1)。
3.2 捻度與線密度
3.2.1 加捻形成捻縮
須條經過前工序加工,原先伸直平行的纖維與紗軸發生傾斜,纖維在須條上呈螺旋形排列。須條加捻程度不同,纖維在須條中的彎曲不同,紗線片段因紗線捻度增加纖維彎曲增大,導致同纖維量的紗線片段長度相比前羅拉輸出須條長度變短,即產生捻縮。捻系數與捻縮率關系(如圖2)。
3.2.2 捻縮與線密度
一般情況下紗線隨著捻度的增大,線密度呈增大的趨勢。原因在于:不同的加捻使等纖維量的紗線片段段長度不同,加捻越大,纖維彎曲也越大,等纖維量的紗線片段相比初始長度呈縮短的趨勢。 纖維量不變,長度變短,即單位長度的質量增加,因而線密度增大。
因此在平時的捻度調整中,應該注意到線密度的相應變化,雖然線密度的變化是不明顯的,但線密度是關系到紡紗效率與織造成本,成為紡織貿易雙方關注的重要項目,相關測試數據見表1。
3.3 捻度與紗線條干均勻度
各種形式的紡紗均存在不同程度的條干不勻, 紗線本身條干不勻導致捻度不勻,條干不勻因加捻不勻產生更大的條干不勻。紗線不同的加捻,產生粗節、細節、棉結數量的變化,由此影響到條干均勻度CV%值的大小。
3.3.1 捻度與粗節、細節
對紗線加相同的捻回數,線密度大的紗線片段,因纖維根數多而加捻所需要力矩大,形成正常運轉條件下所加捻度比正常片段少; 線密度小的紗線片段,因纖維根數少而加捻所需要力矩小,而形成正常運轉條件下所加捻度比正常片段多。從而導致如下事實:在一定條件下,條干不勻產生捻度不勻,由捻度不勻導致更大的條干不勻;粗的紗線片段加捻少,纖維抱合力小,紗線直徑變化小;細的紗線片段加捻多,纖維抱合力強,直徑變細,須條粗細差異更大,導致紗線條干均勻度下降。
在不同水平的加捻過程中,粗節與細節呈現不同的變化。有些品種紗線加捻中還可能產生條干均勻度CV%減小的情況,這是因為細節部分因加捻過大,產生捻縮,細節片段長度變短而線密度增大,而使原來被計為細節的一部分細節不再被計為細節;粗節的減少緣于紗線的繼續加捻,纖維抱合緊密,須條直徑變細,并且加捻后紗線總體線密度增大,而使一些原來被計為粗節的片段不再被計為粗節(相關測試數據見表1),粗節與細節的變化趨勢與紗線加捻程度緊密相關。
3.3.2 捻度與棉結
紗線加捻不同,須條結構與纖維抱合的程度、棉結在須條內的狀態大小與顯現的程度不同,導致紗線表面的棉結數量隨紗線加捻程度不同而變化。本檢驗數據棉結的變化包括兩方面,一是樣品本身不同片段離散性,棉結是一個自身離散性很大的檢驗項目,另一方面是不同捻度導致棉結在須條上的顯現程度、狀態不同,故不同捻度水平檢驗出的棉結有所不等。
紗線加捻改變了須條結構,同時產生纖維的里外層充分轉移。加捻過程是一個纖維從外向內,再從內到外的相互轉移。棉結是須條的一部分,纖維是在發生內外層轉移時,須條中的棉結也在隨纖維的轉移發生相對位移,棉結被擠出前(見圖3)。因棉結是纖維集結而成,纖維量大于單纖維,或圓或扁,或大或小,具有一定體積,因此在纖維的內外層轉移中不像單纖維那樣轉移充分,一方面,棉結在加捻過程中被擠到須條邊緣后,由于棉結沒有了張力及向心力的作用,而暴露于須條外層(見圖4)。
另一方面,因紗線不斷加捻,受纖維轉移的影響,或加捻過程中卷繞或包纏的作用,使原來附著于須條表面的部分小棉結被包裹在須條中,而沒有再被計為棉結。同一紗線片段的棉結數量,在不同的捻度水平呈現不同的變化,相關測試數據見表1。
3.4 捻度與毛羽變化
紗線(不包括起絨、刮絨和割絨用紗)之上的“伸出紗線主體的端或圈”,毛羽一方面影響織造,另一方面影響織物外觀,因而毛羽成為近幾年紡織企業重要的控制、考核項目。捻度不同,紗線毛羽呈現不同的狀態,導致紗線毛羽數量不等。
3.4.1 紗線在加捻過程中會產生因加捻產生纖維內外層轉移,纖維接觸松散,不夠緊密.所以有些頭端被擠出的纖維不再擠向內部,而在紗紗的表面形成毛羽,此時的毛羽狀態松散沒有足夠張力,不夠伸直,數量較多(見圖5)。
3.4.2 紗線在加捻過程中產生的紗線毛羽會隨著捻度的增加而減少,繼續加捻后因紗線卷繞及向心力的作用,一些伸出紗線主體的毛羽被包纏在須條主體內,或毛羽的一部分卷繞在紗線主體上,毛羽數量及長度發生變化(見圖6),可看出毛羽數量