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纱线捻度工艺对纱线强度质量的影响

2017/03/20

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  纱线捻度的工艺调整,不仅影响到单纱断裂强力、单纱断裂伸长率的大小,还会使纱线的线密度、条干均匀度、粗节、细节 、棉结 、毛羽等项目因纱线加捻程度不同而发生变化;在日常的捻度工艺调整中,既要注重捻度变化,还要兼顾纱线整体质量因捻度工艺调整而带来的相关变化。
  
  捻度是衡量纱线加捻程度的一项参数,是纱线成形卷绕、赋予纱线强力的基本条件。通常在纱线捻度工艺的调整中,多时只关注到捻度变化对单纱断裂强力、单纱断裂伸长率的影响,而或忽略了捻度变化对纱线线密度、条干均匀度CV%、粗节、细节、棉结、毛羽等项目的因果关系;忽视了纱线捻度变化对纱线其它质量变化的影响,未能采取全面质量控制措施,由此引起客户对纱线质量不满意,带来不应有的贸易损失。
  本文根据纺织企业常规品种选取一组样本,对同一样品设置不同水平的捻度,分别取样进行各项测试,借以对比、分析捻度变化对纱线整体质量的影响。
  
  纱线不同水平捻度比对测试
  1、样品选取
  C14.6texT,CJ14.6texT,C14.6texK,T35/C35 13.1texT,T80/C20 13.1texT,C27.8texT。在各品种正常的捻度范围内,为比较纱线不同捻度带来的质量变化,将每个品种的捻度设置为高、中、低三个水平,并分别取样。为增强检验的比对性,减少偶然因素对检验比对的影响,每组样品在不同水平各取十只管纱;每个品种所取的30只管纱,
  2、执行标准与测试仪器
  条干均匀度CV%值、粗节、细节、棉节检验采用:GB/T3292.1-2008,条干均匀度测试仪;
  毛羽检验采用:FZ/T01086-2000,YG172A纱线毛羽测试仪;
  单纱断裂强力检验采用:GB/T3916-1997,YG063T全自动单纱强力测试仪;
  线密度检验采用:GB/T4743-2009,Y802A八蓝烘箱、EL-200S精密电子天平;
  捻度检验采用:GB/T2543.2-2001,YG156全自动捻度测试仪。
  3、温湿度
  温度:20±1.0℃
  湿度:65±2%RH
  4、检验次数
  为减少每组样品不同片段的离散性对检验结果的影响,各样品检验结果以平均值进行比较分析。
  各样品不同水平检验次数为(见表1)
  线密度每管摇取100m,共做十次;
  捻度每管2次,共做20次;
  单纱断裂强力每管2次,共做20次;
  条干均匀度测试做400m/min,每管1min,共做十次;
  毛羽检验片段长度30m,测试速度30m/min,每管1分钟,做10次,本检验仅统计1mm、3mm、5mm、7mm毛羽指数。
  5、检验结果
  检验结果见表1  不同捻度纱线质量变化
  
  分析
  从表1可以看出,纱线的线密度、单纱断裂强力、条干均匀度、毛羽等随纱线捻度的变化而变化。就捻度变化来说,纱线的整体质量是不确定的,尽管在不同的捻度、不同的品种其变化的幅度与趋势不尽相同,但纱线质量因捻度而变化是可以确定的。
  1捻度与纱线强力
  须条经加捻后,纤维紧密接触、不易滑脱,一般纱线在合理的捻系数范围内,单纱断裂强力随捻度的增加而增加。这是因为随着捻度的增加,纤维间的摩擦阻力增加,使须条在断裂过程中承受强力增加,因而单纱断裂强力在一定的捻度范围内会逐渐增加。单纱断裂强力达到最大值后(所对应的捻度称为临界捻度)后再加捻,纤维捻回角也随之增大,使纤维本身强力在须条轴向能承受的有效分力降低,而且捻度过大会增大须条内外层纤维应力分布不匀,加剧纤维断裂的不同时性,降低了纤维本身强力,从而便临界捻度后的单纱断裂强力呈现下降趋势(不同种类纱线的临界捻度是不同的)。T65/C35 13.1tex T单纱断裂变强力随捻系数变化趋势(见图1)。
  2、捻度与线密度
  3.2.1  加捻形成捻缩
  须条经过前工序加工,原先伸直平行的纤维与纱轴发生倾斜,纤维在须条上呈螺旋形排列。须条加捻程度不同,纤维在须条中的弯曲不同,纱线片段因纱线捻度增加纤维弯曲增大,导致同纤维量的纱线片段长度相比前罗拉输出须条长度变短,即产生捻缩。捻系数与捻缩率关系(如图2)。
  3.2.2  捻缩与线密度
  一般情况下纱线随着捻度的增大,线密度呈增大的趋势。原因在于:不同的加捻使等纤维量的纱线片段段长度不同,加捻越大,纤维弯曲也越大,等纤维量的纱线片段相比初始长度呈缩短的趋势。 纤维量不变,长度变短,即单位长度的质量增加,因而线密度增大。
  因此在平时的捻度调整中,应该注意到线密度的相应变化,虽然线密度的变化是不明显的,但线密度是关系到纺纱效率与织造成本,成为纺织贸易双方关注的重要项目,相关测试数据见表1。
  3、捻度与纱线条干均匀度
  各种形式的纺纱均存在不同程度的条干不匀, 纱线本身条干不匀导致捻度不匀,条干不匀因加捻不匀产生更大的条干不匀。纱线不同的加捻,产生粗节、细节、棉结数量的变化,由此影响到条干均匀度CV%值的大小。
  3.3.1  捻度与粗节、细节
  对纱线加相同的捻回数,线密度大的纱线片段,因纤维根数多而加捻所需要力矩大,形成正常运转条件下所加捻度比正常片段少; 线密度小的纱线片段,因纤维根数少而加捻所需要力矩小,而形成正常运转条件下所加捻度比正常片段多。从而导致如下事实:在一定条件下,条干不匀产生捻度不匀,由捻度不匀导致更大的条干不匀;粗的纱线片段加捻少,纤维抱合力小,纱线直径变化小;细的纱线片段加捻多,纤维抱合力强,直径变细,须条粗细差异更大,导致纱线条干均匀度下降。
  在不同水平的加捻过程中,粗节与细节呈现不同的变化。有些品种纱线加捻中还可能产生条干均匀度CV%减小的情况,这是因为细节部分因加捻过大,产生捻缩,细节片段长度变短而线密度增大,而使原来被计为细节的一部分细节不再被计为细节;粗节的减少缘于纱线的继续加捻,纤维抱合紧密,须条直径变细,并且加捻后纱线总体线密度增大,而使一些原来被计为粗节的片段不再被计为粗节(相关测试数据见表1),粗节与细节的变化趋势与纱线加捻程度紧密相关。
  3.3.2  捻度与棉结
  纱线加捻不同,须条结构与纤维抱合的程度、棉结在须条内的状态大小与显现的程度不同,导致纱线表面的棉结数量随纱线加捻程度不同而变化。本检验数据棉结的变化包括两方面,一是样品本身不同片段离散性,棉结是一个自身离散性很大的检验项目,另一方面是不同捻度导致棉结在须条上的显现程度、状态不同,故不同捻度水平检验出的棉结有所不等。
  纱线加捻改变了须条结构,同时产生纤维的里外层充分转移。加捻过程是一个纤维从外向内,再从内到外的相互转移。棉结是须条的一部分,纤维是在发生内外层转移时,须条中的棉结也在随纤维的转移发生相对位移,棉结被挤出前(见图3)。因棉结是纤维集结而成,纤维量大于单纤维,或圆或扁,或大或小,具有一定体积,因此在纤维的内外层转移中不像单纤维那样转移充分,一方面,棉结在加捻过程中被挤到须条边缘后,由于棉结没有了张力及向心力的作用,而暴露于须条外层(见图4)。
  另一方面,因纱线不断加捻,受纤维转移的影响,或加捻过程中卷绕或包缠的作用,使原来附着于须条表面的部分小棉结被包裹在须条中,而没有再被计为棉结。同一纱线片段的棉结数量,在不同的捻度水平呈现不同的变化,相关测试数据见表1。
  4、捻度与毛羽变化
  纱线(不包括起绒、刮绒和割绒用纱)之上的“伸出纱线主体的端或圈”,毛羽一方面影响织造,另一方面影响织物外观,因而毛羽成为近几年纺织企业重要的控制、考核项目。捻度不同,纱线毛羽呈现不同的状态,导致纱线毛羽数量不等。
  3.4.1  纱线在加捻过程中会产生因加捻产生纤维内外层转移,纤维接触松散,不够紧密.所以有些头端被挤出的纤维不再挤向内部,而在纱纱的表面形成毛羽,此时的毛羽状态松散没有足够张力,不够伸直,数量较多(见图5)。
  3.4.2  纱线在加捻过程中产生的纱线毛羽会随着捻度的增加而减少,继续加捻后因纱线卷绕及向心力的作用,一些伸出纱线主体的毛羽被包缠在须条主体内,或毛羽的一部分卷绕在纱线主体上,毛羽数量及长度发生变化(见图6),可看出毛羽数量变少,长度变短(相关测试数据见表1)。
  
  结语
  捻度或捻系数是影响纱线多种性能的综合参数,它不仅与单纱断裂强力、单纱断裂伸长率紧密相关,还影响到纱线纱线线密度、条干均匀度CV%、粗节、细节、棉结、毛羽等诸多因素;这些因素因纱线加捻度程度不同,发生不同趋势的变化。因此,在正常的纱线捻度工艺调整中,不仅要注意捻度、单纱断裂强力、单纱断裂伸长率的变化,还要注意到纱线整体质量因此发生的趋势不同的相应变化,这是加强全面质量管理,满足客户需求的重要条件。



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