提高純棉集聚紗織物保形性的紡紗試驗

金海榮 于銀軍 何曉玲 劉倩麗

（江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司，江蘇南通，226600）

織物保形性通常指織物在使用過程中能保持原有外觀特征，且易于保養(yǎng)的性能。影響織物保形性的因素包括纖維性狀、紗線結(jié)構(gòu)、織物結(jié)構(gòu)、整理方式和使用環(huán)境等。諸多研究從不同方面提出增強織物保形性的方法，胡厚銘等從棉紡原料入手，證明了采用棉纖維直徑為15.5μm～16.5μm、成熟纖維占比為65%～85%、長絨棉占比為75%～90%的純棉紗線所制成織物的免燙性能優(yōu)良［1］。魏艷紅等研究了聚酯長絲/棉復(fù)合紗斜紋織物的保形性及服用性能［2］。白洋等從集聚紡紗原理、結(jié)構(gòu)特點、適紡品種、器材消耗、成紗特點等對比了不同形式集聚紡系統(tǒng)的特點［3］。樓利琴等分析了織物結(jié)構(gòu)參數(shù)與保形性的關(guān)系，證明氨綸含量、織縮率和織物緊度對保形性有較大影響［4］。因此，已發(fā)表文獻(xiàn)研究表明織物保形性與其紗線的性能息息相關(guān)。

我們從紡紗器材、紡紗工藝等方面，研究分析純棉集聚紗質(zhì)量、性能對織物保形效果的影響，通過對比試驗優(yōu)選集聚紗的紡紗工藝，為提高紡織品保形性提供參考。

1 試驗方法

1.1 試驗原料與設(shè)備

試驗材料：新疆長絨棉和細(xì)絨棉。

試驗設(shè)備：USTER TESTER 5型紗線條干儀，測試速度400 m/min，測試長度400 m，10個管紗取平均值。

YG068C型全自動單紗強力儀，試樣夾距500 mm，取樣間隔500 mm，拉伸速度500 mm/min，預(yù)加張力0.5 cN/tex，每管紗測試50次取平均值。

YG（B）541E型智能式織物折皺彈性儀，加壓壓力10 N，加壓時間5 min，取5次重復(fù)試驗的平均值。

YG（B）026ET型電子織物強力機，織物拉伸斷裂測試：織物寬50 mm，長300 mm，隔距200 mm，拉伸速度100 mm/min，經(jīng)緯向各測試5個樣品；OMNIPLUS型噴氣織機。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 集聚紡關(guān)鍵器材選擇

所紡紗線原料為40%長絨棉、60%細(xì)絨棉，紗線線密度為14.6 tex。由于不同集聚效果將影響纖維在紗線中的排列，進(jìn)而決定了紗線中纖維的滑移，最終影響織物的保形效果。因此，選用不同形式負(fù)壓槽，研究折線形、楔形、V形、組合形等多種幾何形狀的吸氣口對纖維集聚效果以及對所紡紗線的適應(yīng)性。負(fù)壓槽形式見圖1。其中，組合形為獨創(chuàng)的負(fù)壓槽形式。

圖1 負(fù)壓槽形式

由于紡紗器材的選用將影響成紗結(jié)構(gòu)，在負(fù)壓槽形式確定的基礎(chǔ)上，選用邵爾A68度的丁腈橡膠膠輥和聚氨酯膠輥，假捻器和氣圈環(huán)進(jìn)行紡紗試驗，研究紗線集聚時的自捻效果對提高須條強力的作用，試驗方案設(shè)計見表1。

表1 集聚紡紡紗器材試驗設(shè)計

1.2.2 不同紗線保形性對比試驗

纖維品種、成紗方式和紗線中纖維排列緊密程度，將直接影響紗線中纖維間滑移的難易程度，是決定終端織物保形效果的重要因素。選擇不同長絨棉比例、紡紗方式、捻系數(shù)紡制11種14.6 tex紗線，紡紗方式包括環(huán)錠紡、低扭矩紡、賽絡(luò)集聚紡、集聚紡，其中集聚紡關(guān)鍵器材根據(jù)前一部分的試驗結(jié)果優(yōu)選配置，紗線試樣參數(shù)設(shè)置見表2。

表2 紗線試樣參數(shù)

對比表2中11號～16號賽絡(luò)集聚紗和集聚紗的截面切片，研究紗線中纖維分布情況和密度。將表2中11種紗線經(jīng)過相同的織造和染整工藝制成11種平紋織物，對比其保形性?？椢锝?jīng)密和緯密分別為433根/10 cm、315根/10 cm。漿紗工序采用木薯變性淀粉，配合“高濃低黏”上漿工藝，使用中硬度上漿輥，壓漿力為18 k N，漿料黏度低，流動性好，易于滲透，提高增強，有利于紗線分絞清晰，提高織機效率?？椩旃ば蛑袃?yōu)化上機張力，在保證織口開口清晰度的前提條件下，盡量降低上機織造張力，使經(jīng)紗張力小并具有一定彈性，有助于降低經(jīng)紗斷頭率；使用雙后梁裝置，使經(jīng)紗張力波動和后梁擺動角相對穩(wěn)定。整理方式為絲光液氨潮交聯(lián)整理。

1.3 測試方法

1.3.1 紗線性能

紗線條干和毛羽的測試參照GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》，紗線強力的測試參照GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定（CRE法）》。

1.3.2 織物性能

織物平整度的測試參照AATCC 124—2018《織物經(jīng)多次家庭洗滌后的外觀平整度》，織物折痕回復(fù)性的測試參照GB/T 3819—1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測試回復(fù)角法》，織物拉伸性的測試參照GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 集聚紡關(guān)鍵器材優(yōu)選

在集聚紡負(fù)壓槽形式對紗線性能的影響中，分別采用折線形、楔形、V形、組合形4種負(fù)壓槽形式紡制14.6 tex純棉集聚紗，紗線性能對比見表3。

從表3可以看出，組合形負(fù)壓槽形式所紡紗線的條干不勻率和毛羽比其他負(fù)壓槽低，紗線強力也有不同程度的提高。因此，獨創(chuàng)的組合形集聚紡專用負(fù)壓槽所紡制的紗線性能較好，綜合指標(biāo)較優(yōu)。

表3 不同負(fù)壓槽形式的紗線性能

在集聚紡器材選配試驗中，按表1所設(shè)計的方案進(jìn)行試驗，紡紗過程中后區(qū)隔距偏大掌握，配以較小的后區(qū)牽伸倍數(shù)，以利于對纖維的控制，降低細(xì)節(jié)數(shù)量，提高成紗質(zhì)量。在不影響細(xì)紗斷頭的前提下，偏重掌握鋼絲圈，以利于減少毛羽。試驗結(jié)果見表4。

表4 集聚紡器材優(yōu)選對比試驗結(jié)果

從表4可以看出，4號～6號紗線的強力比1號～3號紗線大，說明使用假捻器使紗線強力有所下降。綜合紗線強力、條干和毛羽的測試結(jié)果，5號紗線的性能最優(yōu)，說明選用丁腈橡膠膠輥，同時加用氣圈環(huán)可提高集聚紗性能，紗線集聚效果好，將提升所制成織物的保形性。

2.2 賽絡(luò)集聚紗和集聚紗截面分析

利用顯微鏡觀察賽絡(luò)集聚紗和集聚紗的截面切片，具體見圖2。

圖2 紗線截面圖

從圖2可以看出，集聚賽絡(luò)紗截面中纖維呈現(xiàn)一定股線狀。通過紗線截面進(jìn)一步分析捻系數(shù)對紗線中纖維密度的影響，由于從紗線截面圖像中無法完全分辨纖維所占面積，所以以纖維根數(shù)與紗線直徑的比值代表纖維密度。表5中11號～16號紗線的截面纖維密度見表5。

表5 純棉紗纖維密度對比

從表5可以看出，賽絡(luò)集聚紗（11號和12號）的纖維密度比集聚紗（13號～16號）的小，例如捻系數(shù)同為360的11號與13號紗線，以及捻系數(shù)同為356的12號與14號紗線，均反映了該規(guī)律，這可能是由于賽絡(luò)集聚紡的兩根粗紗之間有一定距離導(dǎo)致成紗后纖維間空隙較大，所以紗線直徑較大，纖維密度較小。在紡紗方式相同的情況下，紗線捻系數(shù)越大，纖維密度則越大，例如13號～16號紗線捻系數(shù)從小到大依次為14號、13號、15號和16號，與纖維密度從小到大排列順序一致，這可能是加捻對紗線的收緊作用所致，捻系數(shù)越大則加捻作用越大，紗線收緊越明顯，直徑越小，纖維密度也就越大。紗線中纖維排列越緊密，在使用過程中纖維越不容易發(fā)生滑移，進(jìn)而提升了其織物保形性。

2.3 不同紗線織物的保形效果

由表2所示紗線按試驗設(shè)計方案制成織物后，分別測試紗線和織物的性能，結(jié)果見表6。

表6 保形性對比試驗結(jié)果

從表6可以看出，對于7號和8號環(huán)錠紡紗，當(dāng)長絨棉比例高時，紗線強力和織物拉伸性能均有所提高，但平整度等級有所下降，折痕回復(fù)角較大。對于相同比例長絨棉的環(huán)錠紗，即8號和9號試樣，當(dāng)捻系數(shù)較大時，紗線強力、織物拉伸性能和折痕回復(fù)角均提高，平整度沒有明顯提高。雖然10號低扭矩紗強力較大，但織物保形性指標(biāo)均不如其他紡紗方式紗線。賽絡(luò)集聚紗（11號和12號）的強力最大，這是由于其成紗結(jié)構(gòu)的原因。比較15號～17號試樣，當(dāng)捻系數(shù)逐漸增大，紗線強力、織物拉伸性能和保形性先增大后減小，說明常規(guī)捻系數(shù)范圍內(nèi)（350～390），紗線和織物的性能較好。綜上所述，15號試樣織物的保形效果最優(yōu)，證明了選用的纖維越長、較大捻系數(shù)以及集聚紡方式，有利于使紗線中的纖維排列更為緊密、產(chǎn)生滑移少，進(jìn)而提升織物的保形性。

3 結(jié)論

改進(jìn)集聚紡關(guān)鍵器材，可改善成紗性能，減少紗線內(nèi)應(yīng)力和毛羽，提高紗線強力和條干均勻性。通過紡紗器材的優(yōu)選，不同長絨棉比例、紡紗方式、捻系數(shù)紗線所織制織物的保形性試驗，結(jié)果表明，采用獨創(chuàng)的組合形集聚紡專用負(fù)壓槽，牽伸膠輥選用丁腈橡膠膠輥，同時加用氣圈環(huán)，所紡制的紗線綜合指標(biāo)較優(yōu)，能提高集聚紡紗性能；在紡紗方式相同的情況下，紗線捻系數(shù)越大，纖維密度則越大；原料長絨棉/細(xì)絨棉混紡比為90/10、捻系數(shù)為385的集聚紗織制織物的保形效果較其他試樣好。