張 倩,任學勤

(西安工程大學 紡織科學與工程學院,陜西 西安710048)

紗線是形成織物的基本元素,除普通紗線外,還有各種截面分布不規(guī)則、結構不同或色澤各異的特殊紗線,這類紗線統(tǒng)稱為花式紗線,花式紗線已廣泛應用于服裝、裝飾品及工業(yè)用品上[1]。圈圈紗是花式紗線中出現較早、變化最多,而且頗有市場的一種花式紗線,是在紡紗和制線的過程中采用特種設備或特種工藝對纖維或紗線進行加工而得到的具有圈圈結構外觀效應的紗線,由3股紗線組成,即芯紗、飾紗和固紗[2]。

加捻是紡紗的重要工藝手段,對成紗斷裂強度、彈性、毛羽、伸縮率、光澤等起著重要作用。假捻作為加捻的另一種形式,可增加紗線的彈性、蓬松度、花型飽滿程度等,選擇空心錠花式紗線紡紗機進行花式紗線紡制時,空心錠假捻對花式紗線的花型效果有一定影響。關于空心錠假捻問題,劉榮清在文獻中做了相關論述和總結[3],在圈圈紗生產過程中,空心錠假捻對圈圈密度有較大影響,但針對工藝參數對圈圈紗花型、物理性能等方面影響的相關研究很多,對圈圈紗紡制過程中空心錠假捻器的選用,并沒有太多針對性探究。

假捻可優(yōu)化紡紗工藝,因此試驗采用控制變量法,在空心錠花式紗線紡紗機[4]的同一紗錠上,分別安裝3種不同假捻器紡制兩款相同細度、不同原料的圈圈紗,比較不同假捻器下紡制的同種原料圈圈紗的圈圈密度差異,總結出不同假捻器下生產的圈圈紗的區(qū)別,為企業(yè)生產提供參考。

1 試驗部分

試驗選用是傾拉式結構[5]的空心錠花式紗線紡紗機,改變空心錠下方假捻器類型,在空心錠花式紗線紡紗機的同一紗錠上紡制2種不同原料圈圈紗,采用直接計數法對圈圈紗圈圈密度進行統(tǒng)計。

1.1 原料

0.75 g/m中花灰色純棉粗紗、0.8 g/m白色純黏膠粗紗;8.3 tex水洗白錦綸長絲、12.2 tex黏膠長絲;8.3 tex水洗白錦綸長絲、12.2 tex黏膠長絲。

1.2 儀器

YG086C型縷紗測長儀(常州中纖儀器);電子天平;Y331紗線捻度儀(常州市華紡紡織儀器有限公司);空心錠花式紗線紡紗機小樣機(蘇州市華飛紡織科技有限公司)。

1.3 測試方法

(1)紗線支數 在花式紗線實際生產中,一般采用公制支數來衡量紗線的粗細。試驗使用YG086C型縷紗測長儀,每次繞紗20 m,電子秤稱其重量,計算圈圈紗公制支數。分別測量3次,求其平均值,測得即為紗線公制支數(必要時根據計算公式換算為國際單位制的紗線細度指標即可)。

(2)捻度 圈圈紗由芯紗、飾紗和固紗3部分組成,圈圈紗形成的圈圈花型由紗線外表面的固紗包纏固定,固紗對飾紗的捆綁捻度即為圈圈紗的紗線捻度。使用Y331紗線捻度儀,反向退捻至固紗與芯紗平行時,測得圈圈紗捻度(與空心錠花式紗線紡紗機小樣機設備實際紡制顯示的捻度參數之間的誤差控制在1%以內)。

(3)圈圈密度 使用長度20 cm的直尺,采用直接計數法,在圈圈紗處于自然伸長狀態(tài)時,對同一種圈圈紗分別數出10段20 cm長度內圈圈紗的圈圈數量,取其平均值,結果換算單位后四舍五入取自然數(因實際情況圈圈數量為整數),測得圈圈密度。

1.4 紡紗原理

圈圈紗由3個部分組成,即芯紗、飾紗和固紗。芯紗是圈圈紗的主干,飾紗形成圈圈紗的花式外觀效應,固紗用以固定圈圈,并與芯紗共同構成圈圈紗的強力基礎。紡制圈圈紗最基本的條件就是形成一定的超喂。所謂超喂,即飾紗的喂入速度大于芯紗的喂入速度,飾紗的速度與芯紗速度的倍數比即為超喂比(超喂比=飾紗喂入速度/芯紗喂入速度),超喂比的大小是花式紗線花型變化的關鍵參數。試驗采用空心錠花式紗線紡紗機紡制圈圈紗,芯紗由芯紗羅拉輸送,再經過導紗瓷管與粗紗經牽伸機構后從前羅拉前口輸出的飾紗須條相遇,一起進入空心錠子;固紗從空心錠子筒管上引出并一起進入空心錠子。在假捻鉤以前,芯紗、飾紗隨空心錠子一起回轉而得到假捻,而固紗由于從空心錠子上退繞下來,與芯紗、飾紗平行但不被假捻。通過假捻器后,芯紗、飾紗的假捻消失而固紗包纏在芯紗和飾紗上,將由于飾紗超喂變化形成的花型固定下來,形成圈圈紗[6]。

1.5 圈圈紗的紡制

圈圈紗外觀效果的影響因素主要是超喂比、牽伸倍數、芯紗張力。在選定原料后,進行純棉圈圈紗和純黏膠圈圈紗的紡制[7]。在紡制圈圈紗過程中,芯紗必須具有合適的張力,同時盡可能地避免芯紗發(fā)生抖動;飾紗要有適當超喂,形成圈圈花型;固紗必須包纏固定飾紗形成的花型,避免圈圈發(fā)生滑移。

1.5.1 純棉圈圈紗

選用0.75 g/m中花灰色純棉粗紗作為飾紗,8.3 tex水洗白錦綸長絲作為芯紗,8.3 tex水洗白錦綸長絲作為固紗[8],純棉圈圈紗生產工藝如表1所示。

表1 純棉圈圈紗生產工藝

1.5.2 黏膠圈圈紗

選用0.8 g/m白色純黏膠粗紗作為飾紗,12.2 tex黏膠長絲作為芯紗,12.2 tex黏膠長絲作為固紗,黏膠圈圈紗生產工藝如下表2所示。

表2 黏膠圈圈紗生產工藝

2 結果與分析

經測試,圈圈紗細度為83.3 tex。試驗選用空心錠花式紗線紡紗機紡制圈圈紗,采用控制變量法,只改變空心錠假捻器,紡制兩款相同細度、不同原料的圈圈紗,用直接計數法對圈圈紗圈圈密度進行統(tǒng)計。

對試驗結果進行橫向比較:由于黏膠纖維的斷裂伸長率高于棉纖維,使得黏膠圈圈紗的圈圈直徑較純棉圈圈紗更為均勻,但紡制所得純棉圈圈紗的圈圈密度整體比黏膠圈圈紗圈圈密度略大,由于纖維長度差異,圈圈密度也更加清晰。如圖1和圖2所示。

圖1 純棉圈圈紗對比

圖2 純黏膠圈圈紗對比

對試驗結果進行縱向比較:空心錠花式紗線紡紗機上安裝斜口型假捻器時,紡制所得黏膠圈圈紗的圈圈密度最小;安裝倒三角型假捻器時,紡制所得純黏膠圈圈紗圈圈密度相對適中;安裝倒T型假捻器時,紡制所得黏膠圈圈紗的圈圈密度較均勻,且在三者之中,圈圈密度最大。3種不同假捻器所得純棉圈圈紗圈圈密度的對比情況與黏膠圈圈紗一致,皆為安裝倒T型假捻器所得圈圈紗的圈圈密度最大,安裝斜口型假捻器所得圈圈紗的圈圈密度最小。表3所示即為安裝3種不同假捻器紡制所得圈圈紗圈圈密度對比情況。

倒三角型假捻器和倒T型假捻器又被稱為假捻鉤,在紡紗過程中,不僅起到假捻器的作用,還發(fā)揮導紗鉤的導紗作用。在假捻器到輸出羅拉的距離之間,假捻器隨著空心錠一起回轉,由于倒三角型假捻器形狀為倒三角形,使得紗線在假捻器三角上繞了半圈,因此起到一定的導紗鉤的作用,使得紗線花型得以保持;紡制圈圈紗時,經過倒T型假捻器,在倒T型假捻器上會繞紗一圈或一圈半,圈圈紗再經過輸出羅拉輸出,因此,倒T型假捻器紡制所得圈圈紗圈圈密度最大;而圈圈紗從斜口型假捻器側下方的斜孔輸出后,缺少類似于導紗鉤的作用,紗線缺少控制且張力不足,圈圈花型保持不完整,導致斜口型假捻器紡制所得紗線的圈圈密度最小。改變紡紗原料,斜口型假捻器紡制所得圈圈紗的圈圈密度依然最小。

表3 3種不同假捻器下圈圈紗圈圈密度對比

在空心錠花式紗線紡紗機假捻器上下的紗線分別被加上假捻,成紗捻度沒有改變,但可固定飾紗在芯紗上退掉假捻時的圈圈花式形態(tài),保持與環(huán)錠花式捻線機同樣的柔軟蓬松,得到良好的假捻,可改變紗線截面纖維分布,使相同捻度的紗線獲得更大強力[9-10]。通過空心錠假捻器產生的假捻使得圈圈紗產生花型,同時圈圈花型更加蓬松,紗線有彈性,織物面料豐盈飽滿。

3 結論

選用空心錠花式紗線紡紗機紡制圈圈紗,要求圈圈密實蓬松時,安裝倒T型假捻器可得到較好的紗線外觀效果;在空心錠花式紗線紡紗機下方為斜口型假捻器時,若要求圈圈密實,在假捻器下方增加一個導紗鉤,可改善圈圈紗的圈圈密度。