轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗成形新方法與成紗特征

楊瑞華， 潘 博， 陳 可， 李季晗

(江南大學(xué) 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫 214122)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，消費(fèi)者在追求面料舒適的同時(shí)對(duì)面料多元化的需求也進(jìn)一步提升，種類繁多的花式紗線應(yīng)運(yùn)而生?；ㄊ郊喚€是指在紡紗和制線過程中采用特種原料、特種設(shè)備或特種工藝對(duì)纖維或紗線進(jìn)行加工,得到具有特殊結(jié)構(gòu)和外觀效應(yīng)的一類紗線[1-3]。

竹節(jié)紗作為花式紗線的一種，已應(yīng)用于各類面料中。轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗沒有弱捻區(qū)，紗線強(qiáng)度大，不易斷頭，生產(chǎn)效率高[4-6]。 現(xiàn)有轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)竹節(jié)紗主要包括兩種形式[7-8]：①在紡杯滑移面上開溝槽；②在紡杯中設(shè)置阻尼點(diǎn)。采用溝槽形成竹節(jié)時(shí)，由于紡杯自身?xiàng)l件的限制，溝槽不能開得過深，故竹節(jié)倍率受到制約[9-11]；采用阻尼點(diǎn)可以生產(chǎn)竹節(jié)長(zhǎng)度較短的竹節(jié)紗，但是竹節(jié)形態(tài)取決于阻尼物的大小和間距，一種類型的帶阻尼轉(zhuǎn)杯只能紡一種規(guī)格的竹節(jié)紗，同時(shí)其竹節(jié)長(zhǎng)度只能小于或等于轉(zhuǎn)杯周長(zhǎng)，竹節(jié)形式受到限制[12-13]。此外，在紡杯上開溝槽或設(shè)置阻尼都會(huì)破壞紡杯的動(dòng)平衡，縮短紡紗機(jī)的使用壽命[14]。

文中提出一種通過多個(gè)喂入羅拉組合并可靈活在線改變喂棉羅拉速度的多通道轉(zhuǎn)杯生產(chǎn)竹節(jié)紗的新方法[15-17]，并分析竹節(jié)紗外觀特點(diǎn)和成紗性能。

1 材料與方法

1.1 原料與設(shè)備

1.1.1原料 長(zhǎng)絨棉制成的紅色和藍(lán)色粗紗(線密度：0.47 g/m)，浙江常山紡織有限公司生產(chǎn)。

1.1.2設(shè)備 數(shù)碼紗線機(jī)小樣機(jī)(轉(zhuǎn)杯直徑:60 mm)，自制；YG020B電子單紗強(qiáng)力機(jī)和YG133B/PRO-H條干均勻度測(cè)試儀，均由常州第一紡織設(shè)備有限公司制造。

1.2 方法

1.2.1多通道轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗的紡制 以45 tex、紅藍(lán)混色比例=9∶1的紗線為基紗，分別紡制不同竹節(jié)間距(D)、竹節(jié)倍率(k)、竹節(jié)長(zhǎng)度(l)的竹節(jié)紗。通過增加藍(lán)色棉纖維喂入量的方法紡制彩節(jié)紗，使得竹節(jié)紗的基紗、過渡段和粗節(jié)的辨別更加清晰。設(shè)置竹節(jié)間距(D)等于不同倍數(shù)的轉(zhuǎn)杯周長(zhǎng)(C)；紅色棉纖維喂棉時(shí)間為t1，喂棉羅拉速度為v1；藍(lán)色棉纖維喂棉時(shí)間為t2，喂棉羅拉速度為v2。取不同竹節(jié)間距(D)與竹節(jié)倍率(k)，對(duì)應(yīng)的喂棉羅拉速度與喂棉時(shí)間關(guān)系分別見表1、表2和表3。

表1 D=2.0C時(shí)的紡紗工藝參數(shù)Tab.1 Spinning parameters at D=2.0C

表2 D=2.5C時(shí)的紡紗工藝參數(shù)Tab.2 Spinning parameters at D=2.5C

表3 D=3.0C時(shí)的紡紗工藝參數(shù)Tab.3 Spinning parameters at D=3.0C

1.2.2紗線強(qiáng)力測(cè)試 根據(jù)GB/T 3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》測(cè)試紗線強(qiáng)力。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和濕度條件下，取24個(gè)試樣的10段紗線進(jìn)行單紗強(qiáng)力測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)計(jì)算平均值；再分別取24個(gè)試樣的竹節(jié)部分和基紗部分各10段進(jìn)行單紗強(qiáng)力測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)計(jì)算平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同參數(shù)竹節(jié)紗的紡制效果

當(dāng)D=2.0C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖1所示。

圖1 D=2.0C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.1 Yarns with different slub ratios under the condition of D=2.0C

當(dāng)D=2.5C，l=C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖2所示。

圖2 D=2.5C，l=C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.2 Yarns with different slub ratios under the condi-tion of D=2.5C,l=C

當(dāng)D=2.5C，l=1.5C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖3所示。

圖3 D=2.5C，l=1.5C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.3 Yarns with different slub ratios under the condi-tion of D=2.5C,l=1.5C

D=3.0C，l=C，k分別為1.5，2.0,2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖4所示。

圖4 D=3.0C，l=C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.4 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C,l=C

當(dāng)D=3.0C，l=1.5C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖5所示。

圖5 D=3.0C，l=1.5C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.5 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C, l=1.5C

當(dāng)D=3.0C，l=2.0C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時(shí)，紡制的紗線如圖6所示。

圖6 D=3.0C，l=2.0C時(shí)不同竹節(jié)倍率紗線Fig.6 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C,l=2.0C

圖7 竹節(jié)紗過渡段長(zhǎng)度平均值Fig.7 Average length of transition section of slub yarn

總體來(lái)看，k相同時(shí)，l1最小值會(huì)出現(xiàn)在D=2.0C，l=C的情況下，即竹節(jié)間距和竹節(jié)長(zhǎng)度越短，過渡段長(zhǎng)度越短；竹節(jié)間距和竹節(jié)長(zhǎng)度相同時(shí)，竹節(jié)倍率越大，過渡段平均長(zhǎng)度越大。

2.2 竹節(jié)紗的強(qiáng)力分析

不同工藝參數(shù)條件下轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗、基紗和竹節(jié)的斷裂強(qiáng)力如圖8～圖10所示。由圖8可以看出，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗的斷裂強(qiáng)力隨k增大呈上升趨勢(shì)，并且上升幅度大致相同。當(dāng)k分別為基紗的1.5，2.0，2.5，3.0倍時(shí)，D=2.0C，l=C的情況下，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力最??；D=3.0C，l=2.0C時(shí)，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力最大。由圖9和圖10可以看出，D，l和k對(duì)基紗部分的斷裂強(qiáng)力影響較小；竹節(jié)部分?jǐn)嗔褟?qiáng)力基本與D，l無(wú)關(guān)，而是隨著k的增大而增加。

圖8 轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力Fig.8 Broking strength of rotor spun slub yarn

圖9 基紗斷裂強(qiáng)力Fig.9 Broking strength of base yarn

圖10 竹節(jié)斷裂強(qiáng)力Fig.10 Broking strength of slub

3 結(jié) 語(yǔ)

通過采用控制器改變多個(gè)喂棉羅拉速度的方法，改變喂入棉纖維的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)竹節(jié)紗的生產(chǎn)。采用紅色和藍(lán)色粗紗棉條，以45 tex、紅藍(lán)混色比例=9∶1的紗線為基紗，竹節(jié)倍率分別是基紗的1.5，2.0，2.5，3.0倍，竹節(jié)間距分別是轉(zhuǎn)杯直徑2.0，2.5，3.0倍，紡制24組不同品種的竹節(jié)紗，并進(jìn)行性能測(cè)試，得出如下結(jié)論：

1)竹節(jié)間距和竹節(jié)長(zhǎng)度相同時(shí)，竹節(jié)倍率越大，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力越大；

2)竹節(jié)間距和竹節(jié)倍率相同時(shí)，竹節(jié)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力越大；

3)而竹節(jié)長(zhǎng)度和竹節(jié)倍率相同時(shí)，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強(qiáng)力則和節(jié)距關(guān)聯(lián)性較低；

4)通過竹節(jié)紗過渡段的測(cè)量來(lái)看，竹節(jié)間距和竹節(jié)長(zhǎng)度越短，過渡段長(zhǎng)度越短。