张楠楠,史晶晶,陈伟雄,付少辉

(嘉兴学院 材料与纺织工程学院,浙江嘉兴314001)

近年来,随着人们生活水平的不断提高,消费结构的改变,多元化的纺织品也就成为了一种新的社会消费导向和时尚,从而对衣着除了颜色和款式方面提出要求,特别是对质量方面也提出了相应的要求.[1]而段彩纱的出现正符合人们的这一要求.为了提高等线密度段彩纱的质量,本文将对不同集合器的纺纱效果进行探究,利用不同出口口径的集合器来纺棉和毛型段彩纱,以测试棉和毛型段彩纱的条干与毛羽,寻找集合器纺纱效果的规律,以便更好地开发利用段彩纱,生产出高品质的段彩纱纺织品.

1 实验

1.1 设备

HFX-A6型小样多功能细纱机;YG171B-2型纱线毛羽测试仪;Model YG137型电容式条干均匀度仪.

1.2 集合器的结构及用途

图1 集合器示意图

目前,国内外已有不少企业使用集合器来控制成纱的质量,集合器虽然体积很小,但作用却很大,可取得与紧密纺纱技术类似的减少成纱毛羽的效果.[2]

本次试验所采用的集合器为框型吊挂式 (见图1),其中D为集合器进口宽度、d为出口宽度、H为深度、a为倾斜角度.由于进、出口口径不同,使得纤维在通过集合器时受到集合器的挤压作用,从而与集合器的侧壁产生了摩擦.[3]在缩小纱条宽度的过程中,减少扭曲三角的宽度,使纱线结构紧密,从而可以获得类似于气流集束紧密纺技术来减少纱线毛羽的影响.[4]

集合器出口口径的大小应视纺出纱线特数、前伸倍数大小及前罗拉钳口和集合器间的距离而定.集合器出口口径应尽量靠近前罗拉;集合器进出口的宽度应根据进口与出口的纤维数量来决定.[5]

1.3 纺纱试验方案

1.3.1 纺纱试验的材料与方案选择

选用同种等线密度的两管精梳纯棉和毛进行试验.其中25 tex棉段彩纱由两管等线密度定量为604 g/10 m的纯棉粗纱纺制,40 tex毛段彩纱由两管等线密度定量为500 g/10 m的半精纺羊毛纺制.本实验采用无集合器、不同出口口径集合器五种方案进行纺纱,并测试段彩纱棉和毛的毛羽与条干性能.

本文探讨集合器对等线密度棉和毛型段彩纱毛羽的影响,所采用的纺纱技术是等线密度段彩纱纺纱技术.[6]该技术克服了现有段彩纱纺纱结构存在的缺陷,实现了主纱与辅纱同步同点位控制,适用于各类纤维的纺制.等线密度段彩纱纺纱技术使用的是三轴四罗拉法,[7]这种方法除了可以较明显的改善条干、减少毛羽外,还能更好地满足段彩纺纱的工艺设计要求,达到进一步提升段彩纱品质、丰富段彩纱织物色彩效果的目的.

1.3.2 纺纱实验条件

实验环境：温度 (16±2)℃,相对湿度 (49±2)%.测试前原料在该条件下平衡24 h以上.

实验设置：Z捻,颜色分段,分段时间t=2 s,罗拉隔距30 mm,其中纺纱实验参数设定见表1.

表1 纺纱实验参数

实验仪器：HFX-A6型细纱机 (集合区的牵伸倍数均设定为1.029倍);集合器 (出口口径分别选择2.0 c m、2.5 c m、3.0 c m、4.5 c m).

图2 集合器对25 tex棉段彩纱的毛羽影响

2 结果与讨论

2.1 集合器对棉型段彩纱的毛羽影响分析

如图2所示,纺制25 tex的棉型段彩纱时,采用集合器比不用集合器纺出纱线的毛羽有显著减少.因为采用集合器后,纺纱过程中会对纤维有集束作用,使得毛羽减少.当集合器出口口径为3.0 mm时,棉型段彩纱的有害毛羽比无集合器时降低了74%.

2.2 集合器对毛型段彩纱的毛羽影响分析

图3 集合器对40 tex毛段彩纱的毛羽影响

如图3所示,纺制40 tex的毛段彩纱时,采用集合器比不用集合器纺出纱线的毛羽少,集合器出口口径从2 mm开始逐渐增大,有害毛羽的数量也随之逐渐降低,但当集合器出口口径增大至4.5 mm时,有害毛羽的数量又开始有所增加.因为当集合器出口口径太大时,集合器对纱线纤维的集束作用会失效,导致纱线毛羽增多;当集合器出口口径太小时,集合器对外侧纤维会产生一定的摩擦、挤压阻力,影响纱的顺畅通过,甚至会刮毛外侧的纤维,导致毛羽较多.研究发现,纺制40 tex毛段彩纱时,当集合器出口口径为3.0 mm时,有害毛羽数量最少,毛型段彩纱的有害毛羽比无集合器降低了33%.而当集合器出口口径较小或口径较大时,毛羽的数量则较多.

由图2和图3可知,集合器对棉、毛型段彩纱的毛羽影响都很大,特别是对棉型段彩纱,有害毛羽比无集合器有大幅度降低.说明集合器的合理使用能够显著降低棉或毛段彩纱的毛羽,对成纱质量有较大的提高.但是实验过程中发现集合器在使用过程中会发生许多问题,诸如跑偏、卡死、积棉等,所以要时刻注意集合器的工作状态.

2.3 集合器对棉型段彩纱的条干影响分析

如表2所示,纺制25 tex棉型段彩纱时,当集合器出口口径增大时,成纱条干有所改善.采用出口口径为3.0 mm的集合器时,25 tex棉型段彩纱的成纱条干最好,成纱条干质量得到改善.因为采用合适集合器后,纺纱过程中纤维受到一定的集束作用,使得条干均匀度提高.

表2 集合器对25 tex棉段彩纱的条干影响

2.4 集合器对毛型段彩纱的条干影响分析

如表3所示,纺制40 tex的毛段彩纱时,使用集合器比不用集合器所纺出的成纱条干要好,成纱质量有所改善;而且40 tex毛型段彩纱在使用2.5 mm的集合器时成纱条干较好,主要是集束作用较好.

表3 集合器对40 tex毛段彩纱的条干影响

3 结论

集合器除了对提高普通单色成纱质量有较大作用外,对等线密度的段彩纱质量也有较大的改善作用,可较明显地改善条干、减少毛羽,特别是对于须条质量不高、边缘纤维较多的纺纱品种,改善作用比较显著.集合器对于棉型段彩纱,可较明显地减少毛羽,毛羽降低率高达74%.同时,集合器规格对纺纱效果影响也较大,从实验研究可以看出,纺制段彩纱时,当集合器口径较小或口径较大时,毛羽的数量都较多.在实际生产中,可以通过选择适宜的集合器出口口径来提高纱线质量,从而获得较好的段彩纱成品效果.

[1]顾伯杰,魏艳红,葛慧.细纱集合器的使用效果研究 [J].棉纺织技术,2011,39(7)：12-14.

[2]吴予群,吴振刚,曲平.纺纱过程对成纱毛羽影响之研究 (一)[J].纺织器材,2006,33(6)：24-30.

[3]周惠煜,罗万象,付文娟.多功能三罗拉牵伸装置 [C]//第十五届全国花式纱线及其织物技术进步研讨会论文集.北京：中国纺织工程学会,2009：5-6,21.

[4]MOURAD KRIFA,M DEAN ETHRIDGE.Co mpact Spinning Effect on Cotton Yarn Quality：Interactions with Fiber Characteristics[J].textile Research Jour nal.2006,76(5)：388-399.

[5]李树春,王进生,李成山,等.集合器对细纱质量的影响 [J].棉纺织技术,2012,40(3)：46-47.

[6]陈伟雄.等线密度环锭纺段彩纱成纱方法及装置 [P].中国,CN201010616326.9：2010-12-28.

[7]史晶晶,陈伟雄,薛元,等.段彩纱纺纱技术浅析 [J].棉纺织技术,2013,41(4)：69-70.

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