杨克孝 刘东升 孙江挺 刘国奇 虞明聪

（百隆东方股份有限公司，浙江宁波，315206）

采用环锭纺纱方法生产色纺纱已经积累了相当丰富的纺纱经验，例如AB纱、段彩纱、彩点纱等具有风格多样、色彩丰富等特点，一直保持一定的市场份额。随着新型纺纱方法的出现，例如转杯纺、喷气涡流纺等，使得色纺纱的应用领域得到拓宽。如何有效地将色纺纱与新型纺纱方法结合，并且不断地挖掘各种纺纱方法的优点显得至关重要。本研究通过试验分析不同纺纱方法纺制色纺纱质量和织物外观的差异，为下游企业开发相关色织面料提供一定的理论依据。

1 原料的选用

本试验选用白色、宝蓝色和黑色1.33 dtex×38 mm粘胶纤维，主要性能指标见表1。

表1 粘胶纤维主要性能指标

2 试验

2.1 纺纱条件

所有样品纱线制备过程中，纺纱前各工序均采用相同的设备及工艺条件。环锭纺纱所用粗纱机型号FA456，细纱机机型FA506；喷气涡流纺纱机机型MVS870；转杯纺纱机机型R50。

2.2 纺纱参数

3种纺纱方法的前纺工艺均相同，纺纱号数均为19.7 tex。纺纱工序主要参数：环锭纺纺纱锭速18 000 r/min，粗纱定量5.5 g/10 m，细纱捻系数340，总牵伸27.9倍；喷气涡流纺纺纱速度400 m/min，棉条定量19 g/5 m，总牵伸193倍，喂入比0.99；转杯纺纺纱速度280 m/min，棉条定量21.5 g/5 m，喂入比0.99，总牵伸218倍，转杯速度8 000 r/min，引纱速度230 m/min，捻系数380。

2.3 测试条件及仪器

将制备的样纱在标准环境为（20±2）℃、相对湿度为（65±3）%的条件下进行预调湿24 h后进行测试。测试所用仪器：依据GB/T 3916—2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）》，采用YG020A型电子单纱强力机测试纱线断裂强度；根据GB/T 3292.1—2008《纺织品 纱线条干不匀试验方法 电容法》，采用UT19-ME100型条干仪测试纱线的条干CV及常发性纱疵；根据FZ/T 01086—2020《纺织品纱线毛羽测定方法 投影计数法》，采用HL400型毛羽仪测试纱线毛羽数；按照GB/T 4802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第1部分：圆轨迹法》，采用YG502N型织物起毛起球仪测试织物起毛起球性能。

3 成纱质量测试结果及分析

3种不同纺纱方法的纱线和织物性能测试结果见表2。

表2 3种不同纺纱方法的纱线和织物测试结果

由表2可知，比较3种纺纱方法的成纱断裂强度，环锭纱最高，喷气涡流纱次之，转杯纱最差。这是由于环锭纱为非自由端纺纱，纤维一端被握持另一端随着纺锭旋转加捻，纱线中横截面纤维由于加捻使得纤维朝着纱线横向具有更好的抱合力；而喷气涡流纺和转杯纺均属于自由端纺纱，喷气涡流纱由于纺纱速度快，纤维间的凝聚时间短，纱线结构松散，因此强力比环锭纺要低［1］；转杯纱纤维伸直度差，前弯钩、后弯钩相对较多，在拉伸过程中纤维容易滑脱，因此强力较低。因此，在生产喷气涡流色纺纱和转杯色纺纱时，如果有色粘胶比例较高时，可以选择细特纤维进行纺纱，增加纱线单位截面的纤维根数，从而改善纱线的强力，但是在深色品种中，本色粘胶尽量选择较粗规格的纤维，可以减少白点，避免质量投诉。

比较3种纺纱方法的成纱条干CV，环锭纱优于喷气涡流纱，转杯纱最差。主要是因为转杯纱是将纤维喂入给棉罗拉且输送至分梳辊后对棉条进行分解，再通过气流离心力作用，将剥离出的纤维经过凝聚槽凝聚成纤维须条，在剥离和凝聚过程中，纤维具有一定的随机性，气流输送过程中会有一定的波动使得输送的纤维量随着波动，因此导致纱线条干相对较差。而环锭纱在牵伸加捻过程中能更有效地控制浮游纤维，由于是粘胶纯纺纱，纤维质量和长度波动较小，也更有利于降低纱线的条干CV。

比较3种纺纱方法的成纱毛羽，喷气涡流纱最少，环锭纱最多。对于环锭纱，纱线毛羽的产生主要是细纱工序和络筒工序。环锭纱在牵伸加捻过程中，由于浮游纤维在加捻三角区受到张力和向心力作用，纤维没有完全被加捻，使得纤维端外露形成毛羽，在络筒工序纱线毛羽也会恶化［2］。喷气涡流纱中缠绕纤维多，结构稳定，并且外层纤维头尾端均相互缠绕，因此毛羽较少。转杯纱在加捻过程中，纤维没有被完全握持，纤维伸直度稍差，会在纱线表面形成一部分毛羽。与环锭纱相比，喷气涡流纱毛羽通常能减少90%左右，转杯纺纱线能减少85%左右。

比较3种纺纱方法纱线织制织物的起毛起球性能，喷气涡流纺最佳，能达到4级左右，转杯纺次之，环锭纺最差，为2.5级左右。织物的起毛起球性能与纱线中纤维包缠程度以及纱线结构是紧密相关的，喷气涡流纱的优势是显而易见的。喷气涡流纱由芯纤维和外包缠纤维组成，其中芯纤维为平行状，外包缠纤维头尾端相互包缠呈现不规则状，外层纤维能将芯纤维完全覆盖，纱线结构紧密，纤维定向性强，摩擦因数高，纤维之间不易滑移，因此起毛起球性能好，但是纱线手感较硬。环锭纱中的纤维基本是按相同的方向加捻而成，当受到外力摩擦作用时，纤维之间很容易失去捻度被解体，从而起毛起球性能较差，但是纱线手感更柔软。

4 不同纺纱方法对色纺纱外观的影响

色纺纱线的外观风格由原料、色彩搭配、纺纱工艺3个主要因素决定。本研究主要在相同原料和色彩搭配的基础上，采用相同的前纺工艺对3种不同的纺纱方法所产生的风格差异进行比较。

4.1 对色纺纱颜色的影响

由于环锭纺、喷气涡流纺、转杯纺3种纱线的成纱原理不同，也就决定了纱线的外观有着明显的差异。相同含量有色纤维制成的棉条，分别纺成3种相同号数纱线后针织成平纹织物进行比较，其颜色深浅存在一定的差异。经对色比较，颜色从深至浅依次为环锭纺＞转杯纺＞喷气涡流纺，其中喷气涡流纺和转杯纺相对接近，而环锭纺的纱线颜色更深一些；并且环锭纱颜色会随着纺纱号数的减小而逐渐变深，转杯纱和喷气涡流纱的颜色则随着纺纱号数的减小而逐渐变浅。其主要原因为环锭纱中纤维基本按同一方向加捻使得纱线获得一定的捻度，加捻后的纱线从上而下倾斜，号数越小捻系数增加，使得纱线结构相对比较紧凑［3］。虽然喷气涡流纱和转杯纱的纱线结构不完全相同，但都有一定的相似之处，即两种纱线都有芯纱和外包纱，芯纱纤维相对平行，外层纤维相互缠绕，没有相对固定的捻向，结构较环锭纱松散，但是随着纱线变粗，纱线变得更加紧凑。因此，相同号数环锭纱颜色相对较深，并且随着环锭纱的捻度不断提高，纱线的颜色也逐渐变深，而转杯纺和喷气涡流纺则相反。

4.2 对色纺纱风格的影响

色纺纱加工方式以环锭纱为主，与环锭纺相配套的一些设备和工艺已相对成熟，因此环锭纺可以开发出很多新型风格花式纱。转杯纺和喷气涡流纺生产色纺纱起步相对较晚，作为一种新型纺纱方法，主要缩短了纺纱流程，节省了用工。由于纺纱方法、纱线结构不同以及纺纱速度的差异，环锭纱的风格很难与喷气涡流纱和转杯纱一样［4］。环锭纺纱线为非自由端纺纱，纤维在加捻过程中一端被握持，因此纤维在纱线中的位置相对固定，可以通过改变粗纱或并条的颜色组合，使得细纱能获得不同的外观，例如AB赛络纺纱、段彩纱、残雪纱等［5］。转杯纺和喷气涡流纺为自由端纺纱，在加捻过程中纤维随机性大，很难通过改变前纺工艺能有效开发出特殊风格产品。因此需要在纺纱工序结合辅助装置开发长丝外包短纤的包芯纱等，也可以利用新型纺纱原料结合流行色彩进行开发更优质的色纺纱产品。

5 结语

通过对3种不同纺纱方法的纱线质量及外观进行比较，得出以下结论。

（1）环锭色纺纱对原料的选用范围更广，一般棉或棉型化纤原料均可以纯纺或混纺，纱线相对柔软，颜色风格多样，纱线的适用范围广，但是化纤混纺比例太高会影响纱线的起毛起球性能，更适合纺纯棉或棉混纺。

（2）转杯纱和喷气涡流纱的起毛起球性能明显优于环锭纱，而其纱线强力低于环锭纱。由于转杯纺在纺纱过程中本身自带分梳辊，有利于清除部分棉结和杂质，因此转杯纺纱的棉结会相对较少。转杯纺对原料长度的要求相对较低，可以选用相对较差的原料（如精梳落棉）生产19.7 tex或更粗的纱线，成本低，但是风格较单一。

（3）喷气涡流纺更适合纺纯粘胶以及棉和聚酯纤维混纺品种，可以明显改善面料的起毛起球性能，但是手感相对较硬，不适合贴身面料，且对原料细度和长度要求更高，纺纱速度快、效率高，但很难开发出特殊风格纱线。