周 燕
(江蘇省紡織工業(yè)協(xié)會,江蘇南京 210002)
近年來,圈圈紗花式紗線的發(fā)展趨勢迅猛,應用范圍不斷擴大,在家紡、服裝、裝飾品等方面的運用日益廣泛。
紗線的強力對于織品的牢度和生產(chǎn)效率有著密切的關系,強力是織品強伸度的基礎,花式紗線的強伸性能是花式紗線重要的性能指標之一。強伸度直接影響產(chǎn)品品質(zhì),強伸度過大會使花式紗線松弛,強力降低;強伸度過小,強力增加會使花式紗線變僵硬?;ㄊ郊喚€的強伸度與所用原料、加工程度以及纖維排列的情況有密切關系,原料質(zhì)量好,纖維排列整齊,加捻適當?shù)募喚€的強力愈高,伸縮性能更好。
本文通過選取不同的原料、紗支、紗線形態(tài)、加捻程度等對圈圈紗花式紗線進行實驗研究,檢測和分析圈圈紗花式紗線的強伸性能。
從紗線結(jié)構(gòu)相關理論來說,影響圈圈紗花式紗線強伸性能的因素很多,可以概括為內(nèi)部因素和外部因素兩部分。
1.1 內(nèi)部原因
纖維性質(zhì)。纖維的長度、細度、及均勻率對紗線的強伸性均有影響。當纖維長度較長時,纖維間的摩擦力增加,滑移的可能性減小,紗線的斷裂強力較大;當纖維細度細時,同樣粗細的紗線截面內(nèi),細纖維的根數(shù)較多,纖維間接觸面積較大,摩擦力較大,同樣纖維不易滑移;纖維長度、細度均勻性較好,紗線弱環(huán)得到改善,紗線強力得到提高。
紗線結(jié)構(gòu)。紗線結(jié)構(gòu)對紗線強伸性的影響主要是紗線捻度。對短纖維來說,加捻是紗線強力獲得強力及其他特性的必要手段;對于長絲紗和合股紗來說,加捻可形成一個不易被橫向外力所破壞的緊密結(jié)構(gòu)。需要注意的是,加捻對于紗線強力可能存在不利因素,有可能使紗中纖維傾斜,使纖維對紗線軸向的分立減小,從而使紗線強力降低。
1.2 外部原因
影響紗線強伸性的外因包括溫度、濕度、試樣長度、試樣根數(shù)、測試速度及強力機類型等。
花式紗線的原料配置越好,花式紗線的強伸性越好;隨著紗線支數(shù)變小,細度增大,圈圈紗的斷裂強力在變大;強伸性隨著加捻程度的不同而發(fā)生變化,適當?shù)募幽頃辜喚€的斷裂強力越大,紗線的伸長也隨之增大;穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)會使花式紗線的強伸性更強。
2.1 實驗材料
本實驗所采用的材料,請見表1。
表1 實驗材料
表1 中AC 為醋酯纖維,W 為羊毛,P 為滌綸,L 為亞麻,V 為粘膠,A 為腈綸,MD 為莫代爾纖維,D 為巴蘭素羊毛,YAK 為牦牛絨,N 為錦綸,SPA為氨綸,ALP 為羊駝,PA 為錦綸。其中,原料與含量中為三部分者,其順序分別為芯紗、固紗、飾紗,原料與含量為兩部分者,其順序分別為芯紗和飾紗。樣品外觀和形式如圖1 所示。
圖1 花式紗線樣品圖
2.2 測試儀器及方法
本實驗所用儀器為HD021E+電子單紗強力儀,此儀器常被用來測定棉、毛、麻、絲及化纖等單紗的抗拉斷裂強力及斷裂伸長。
測試條件:拉伸速度為500.00mm/min;試樣長度為500.00mm;試樣環(huán)境20℃;實驗方法為對比法、類比法。
本實驗采用GB/T 3923.2-1998 為測試標準。
3.1 圈圈紗與普通紗線強伸性對比
圖2 圈圈紗與普通紗線強伸性對比
為了對比圈圈紗和普通紗線在強伸性上的區(qū)別,本測試選擇樣紗1 和樣紗2 為測試對象,圖2顯示了圈圈紗和普通紗強伸性能的對比結(jié)果。
由圖2 可以看出,樣紗1(普通紗)在強伸性能上較好于樣紗2(圈圈紗)。樣紗1 由68%的亞麻和32%的粘膠組成。粘膠的強力非常小,在紗線中起到提升色澤,手感的作用。影響樣紗1強伸性能主要是樣紗1 中含有68%的亞麻。亞麻纖維擁有3 萬以上的聚合度,所以其強力和濕態(tài)強力非常的大,同時麻纖維的結(jié)晶度和取向度很高,使纖維的強度高,伸長小,柔軟性差,一般硬而脆。
樣紗2 圈圈紗成分大部分為化學纖維,化學纖維比天然纖維的強度、伸長率高。但圈圈紗的原料配制不夠均勻,固紗和飾紗在拉伸過程中起到很小的作用,主要影響了拉伸的長度,實驗中影響斷裂強力的主要是芯紗。
3.2 圈圈紗與其他花式紗線強伸性對比
為了探討圈圈紗各組分與普通花式紗線在強伸性能方面的差異,本測試選擇1 號樣紗和3 到9號樣紗進行實驗,圖3 顯示了圈圈紗與其他花式紗線的強伸性對比結(jié)果。
圖3 圈圈紗與其他花式紗線的強伸性
由圖3 可以看出樣紗9(羽毛紗)的斷裂強力處于最頂端,其次為樣紗8(噴毛紗),處于斷裂強力末端的則是樣紗4 拉毛紗。
樣紗3(羽毛紗)在實驗過程中其實并沒有斷裂,同時從圖3 中還發(fā)現(xiàn)羽毛紗的斷裂伸長率也很小,在8 種花式紗線中名列前三,造成這種結(jié)果的原因有兩方面。一是羽毛紗在原料配置上比較均勻,29%的腈綸33%的粘膠和38%的莫代爾纖維,粘膠和莫代爾纖維有很好的彈性,所以羽毛紗在拉伸過程中拉伸較長。另一方面是由于羽毛紗的加工方式很緊密,其內(nèi)部分別由四根單紗兩兩纏繞,然后再由兩股雙紗加捻纏繞為一根芯紗,中間還加有飾紗纏繞,其結(jié)構(gòu)之緊密,使其不易斷裂。
樣紗8(噴毛紗)的斷裂強力僅次于羽毛紗,同時斷裂伸長率也較小。從原料配置來看,噴毛紗配置并不是很均勻,但其含有48%的滌綸,滌綸強度高、彈性好使其斷裂強力和斷裂伸長都處于較好的狀態(tài)。噴毛紗形態(tài)結(jié)構(gòu)類似于一個圓筒,這種圓筒形結(jié)構(gòu)讓它的強伸性能更加穩(wěn)定,不易拉伸斷裂。
樣紗6(帶子紗)斷裂強力在8 種花式紗線中位居第三,這有賴于帶子紗獨特的造型結(jié)構(gòu)。如果把帶子紗圓筒形的截面剪開會發(fā)現(xiàn)很像一張漁網(wǎng),1 平方米的帶子紗約有70 根紗線,上下左右相互勾勒纏繞,很難斷裂。
樣紗5(冰島紗)強伸性能適中。冰島紗其實是一種腈綸膨體紗,冰島紗在原料配置上70%以上以腈綸為主,腈綸的耐熱性很好,有很好的熱彈性,經(jīng)過熱加工的冰島紗具有了很好的耐磨性,不易發(fā)生斷裂。
樣紗9(軌道紗)的斷裂強力與冰島紗很接近,斷裂伸長率較小。軌道紗有特殊的軌道形狀,拉伸過程中受力均勻,不易變形,穩(wěn)定性高。36%的錦綸成分,讓其具有很好的延伸性和回彈性,耐磨性能較好,拉伸性也很好。
樣紗7(竹節(jié)紗)的強伸性能居下。竹節(jié)紗的芯紗是80%的錦綸,錦綸的強力高,伸長能力長,原料配置的不均勻?qū)е轮窆?jié)紗斷裂強力整體上不均勻,伸長也很低。
斷裂強力最差的是樣紗4(拉毛紗)。實驗所用拉毛紗支數(shù)為1/15NM,細度很細,極易斷裂。
樣紗1(圈圈紗)的強伸性處于靠后位置。圈圈紗的斷裂強力主要集中于芯紗,如果飾紗和固紗的原料配置不均勻,很容易斷裂。此實驗中圈圈紗芯紗配置為62%的醋酯纖維,醋纖是一種特殊的人造纖維素纖維,耐磨性差,易變性,斷裂強度很不穩(wěn)定。
3.3 原料對圈圈紗強伸性的影響
為了研究原料對圈圈紗強伸性的影響,本實驗選擇樣紗1 和樣紗10、樣紗11 進行實驗,圖4 即為原料對圈圈紗強伸性的影響實驗結(jié)果。
圖4 原料對圈圈紗強伸性的影響
由圖4 可以看出圈圈紗的斷裂強力、斷裂伸長隨著原料的不同而發(fā)生變化。強伸性最好的是樣紗11(原料為72%腈綸、28%滌綸的圈圈紗),其次為樣紗10(36%腈綸、36%羊毛、28%腈綸的圈圈紗)。由此可知,原料配置影響了圈圈紗的芯紗和整體強伸性,當圈圈紗的芯紗配置較好,斷裂強力較高,當紗線整體的配置均勻,紗線整體強伸性也較好。
3.4 數(shù)對圈圈紗強伸性的影響
為了對比紗線支數(shù)對圈圈紗花式紗線強伸性的影響,選取樣紗12 和樣紗13、樣紗14 為研究對象,測試了圈圈紗的強伸性能,實驗結(jié)果如圖5所示。
圖5 中圈圈紗的強伸性隨著紗線的支數(shù)變化而變化。隨著紗線支數(shù)變小,細度增大,圈圈紗的斷裂強力在變大。紗線的支數(shù)對紗線強伸性的影響主要表現(xiàn)為摩擦力和滑移可能性,當纖維長度較長時,纖維間的摩擦力增加,滑移的可能性減小,紗線的斷裂強力較大;當纖維細度細時,同樣粗細的紗線截面內(nèi),細纖維的根數(shù)較多,纖維間接觸面積較大,摩擦力較大,同樣纖維不易滑移;纖維長度、細度均勻性較好,紗線弱環(huán)得到改善,紗線強力得到提高。
圖5 紗線支數(shù)對圈圈紗強伸性的影響
3.5 加捻程度對圈圈紗強伸性的影響
為了對比加捻程度對強伸性的影響,本測試選擇樣紗13 和樣紗15 為實驗對象,這兩種試樣在原料上接近,但是加捻程度不同,樣紗13 為兩個捻度的圈圈紗,樣紗15 為三個捻度的圈圈紗,圖6顯示了加捻程度對圈圈紗強伸性的影響。
圖6 中圈圈紗的強伸性隨著加捻程度的不同而發(fā)生變化。加捻越大紗線的斷裂強力越大,紗線的伸長也隨之增大。加捻對于花式紗線來說是加強強度最直接的方法。加捻不僅影響紗線強伸性,還影響紗線的手感和外觀及內(nèi)在質(zhì)量。
圖6 加捻程度對圈圈紗強伸性的影響
本文通過選取不同的原料、紗支、紗線形態(tài)、加捻程度等,研究了圈圈紗強伸性能的變化規(guī)律。綜合實驗結(jié)果可知:
4.1 圈圈紗強伸性能與普通紗強伸性相比仍存在差距,圈圈紗應該采用強伸性能更好的纖維,使其強伸性能更加優(yōu)越。
4.2 圈圈紗與其他花式強伸性能相比處于適中狀態(tài),圈圈紗在造型結(jié)構(gòu)上應加強固紗和飾紗的作用,使其結(jié)構(gòu)更加緊密。
4.3 原料影響圈圈紗的強伸性能,紗線原料配置越均勻,圈圈紗的強伸性能就越好,圈圈紗的手感也會更好。
4.4 圈圈紗的強伸性隨著紗線支數(shù)的變化而變化,當紗線支數(shù)變小,細度增大,圈圈紗的斷裂強力在變大。
4.5 適當?shù)募幽頃黾尤θ喌膹娚煨裕蛊渖炜s性能更好。
[1]章 卓,劉世瑞,蘭紅艷.攬型紡織紗線耐磨性能研究[J].紡織科技進展.2010(6):12-15.
[2]蘭紅艷,何春泉.攬型紗線的捻度分布[J].紡織學報.2009(4):1-3.
[3]王前文.SIROFIL-竹節(jié)紗復合紗工藝及性能研究[D].江南大學.2005(8):13-14.
[4]敖利民,周玉玲,郁崇文,馬 悅.苧麻/COOLNICE纖維SIROFIL 紗與交捻紗的紗線及織物性能分析[J].上海紡織科技.2003(3):24-25.
[5]張曉艷,趙 宏.捻系數(shù)對棉/滌綸長絲SIROFIL 復合紗線成紗性能的影響[J].山東紡織科技.2007(5):2-4.
[6]王文淑,馮素江,王楨祿.織前準備工序紗線耐磨性的測試與分析[J].河北工業(yè)科技.2002(5):24-27.
[7]梁方閣.彩棉紗線結(jié)構(gòu)性能及針織物性能分析[J].東華大學.2008(1):7-9.
[8].陳凌燕.竹漿纖維及其新型紗線結(jié)構(gòu)與性能研究[J].東華大學.2010,1(1):4-5.
[9]王 云,郭會清.試樣長度對紗線強伸度的影響[J].紡織學報.2002(3):6-9.
[10]陳運能.長絲/短纖維復合紗線的結(jié)構(gòu)與性能[J].東華大學學報.2005(1):12-17.
[11]宋曉蕾.紗線捻度對針織面料服用性能的影響分析[J].鹽城工學院報(自然科學版).2012(4):4-7.
[12]王變榮,毛莉莉,張 英.軌道紗線線狀花紋特點研究[C].第十七屆全國花式紗線及其織物技術進步研討會論文集.2009:1-4.
[13]董麗芝,荊妙蕾,張春生.半精紡毛紗紡紗工藝設計及紗線性能分析[J].毛紡科技.2010:16-19.
[14]王府梅,趙 利.紡織材料學[M].北京:中國紡織出版社,2006:78-98.
[15]張一心.紡織材料(第二版)[M].北京:中國紡織出版社,2009:76-99.