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        幾種合纖FDY長(zhǎng)絲的加捻性能研究

        2021-05-12 06:08:54宋開梅眭建華

        宋開梅,眭建華

        (蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215021)

        加捻可提高合纖長(zhǎng)絲強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、光澤和手感等[1-3],目前對(duì)加捻的研究以加捻與長(zhǎng)絲斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率之間的關(guān)系為主[4-6]。捻縮率主要用于產(chǎn)量計(jì)算,由于近年來超細(xì)旦長(zhǎng)絲和異型截面長(zhǎng)絲的開發(fā)逐漸成熟[7-10],傳統(tǒng)長(zhǎng)絲捻縮率計(jì)算公式只涉及捻度與原料差別,未考慮到更多因素。本文選取線密度相同的6種不同類別、截面形狀或截面纖維根數(shù)(F數(shù))的合纖FDY長(zhǎng)絲,設(shè)計(jì)不同的捻度,進(jìn)行單絲加捻、股線加捻,并作熱定型處理,以研究絲線捻縮率與截面形狀、F數(shù)、類別的相關(guān)性、以及熱定型工藝。

        1 試驗(yàn)

        1.1 試驗(yàn)材料

        選用合纖長(zhǎng)絲的規(guī)格如表1所示,其中1#~5#由盛虹集團(tuán)有限公司提供,6#由常熟市翔鷹特纖有限公司提供。

        表1 試驗(yàn)用合纖長(zhǎng)絲規(guī)格

        1.2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

        1.2.1 捻縮率

        (1)參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14345-2003《合成纖維長(zhǎng)絲捻度試驗(yàn)方法》,在Y331A 紗線捻度測(cè)試儀(常州第二紡織機(jī)械廠制)上,對(duì)長(zhǎng)絲加指定的捻度。預(yù)加張力(0.050±0.005)cN/dtex,試驗(yàn)長(zhǎng)度L=250 mm,試驗(yàn)次數(shù)20,取平均值。

        (2)單絲加捻:?jiǎn)谓z加捻從100 T/m起(試驗(yàn)起始捻回25),捻向Z捻,每級(jí)增加100 T/m(試驗(yàn)每次增加捻回25),直至2 500 T/m,記錄捻縮值△L(mm),并折算成單絲捻縮率δ。

        (3)股線復(fù)捻:取500、1 000、1 500、2 000 T/m單絲(初捻),兩根合股后加反向同等捻度(復(fù)捻),記錄復(fù)捻每增加100 T/m時(shí)的捻縮值△L′(mm),并折算成股線復(fù)捻捻縮率δ′。記錄△L′為0 mm時(shí)的捻回值,并折算成捻度。

        1.2.2 熱定型

        (1)取指定捻度單絲、股線長(zhǎng)250 mm,置于烘箱中定型,定型溫度設(shè)置為90℃、100℃、110℃,定型時(shí)間設(shè)置為2、5、10 h,室溫冷卻24 h后,觀察捻度穩(wěn)定性,無退捻、回縮現(xiàn)象的判定為定型良好,有退捻、回縮現(xiàn)象的判定為定型較差。

        (2)單絲指定捻度有500、1 000、1 500、2 000 T/m;股線指定捻度(初捻捻度/復(fù)捻捻度)500/400、800/600、1 000/800、1 500/1 200 T/m。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 單絲捻縮率

        樣品的單絲捻縮率試驗(yàn)結(jié)果如表2所示,捻度-捻縮率曲線如圖1所示。

        表2 單絲捻縮率δ試驗(yàn)結(jié)果 %

        圖1 單絲捻縮率對(duì)比

        由表2、圖1可知:

        (1)1#~5#樣品均能持續(xù)加捻至2 500 T/m,6#PAN樣品在2 000 T/m時(shí)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,無法繼續(xù)加捻。分析認(rèn)為PAN纖維比PET、PTT纖維,斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率小,由于加捻產(chǎn)生扭力矩,隨著捻度增大,扭力矩也增大,纖維軸向受到較大的拉伸,致使PAN纖維斷裂。

        (2)所有樣品的捻度-捻縮曲線均呈拋物線形態(tài),即隨著捻度增大,捻縮率的增大由平緩到加劇。相比之下,1#PTT樣品的捻度-捻縮率曲線最為平緩,6#樣品的捻度-捻縮率曲線最為陡急,2#~5#PET樣品曲線介于當(dāng)中。這說明長(zhǎng)絲捻縮與纖維類別有關(guān)。

        (3)PET樣品中,相同線密度及F數(shù)規(guī)格的2#、3#樣品的曲線基本一致,捻縮率值基本大于圓形截面的4#樣品。截面為三角形和扁平形的長(zhǎng)絲比圓形截面長(zhǎng)絲更棱角分明,加捻時(shí)每根絲之間孔隙大,導(dǎo)致縮率大。

        (4)對(duì)比均為扁平形截面的2#、5#樣品,絲線截面纖維F數(shù)分別為72根和36根,5#樣品在各捻度值下的捻縮率基本都大于2#樣品。這可能是由于F數(shù)越高,單根纖維在扭力矩作用下更易被拉伸伸長(zhǎng),隨著捻度增加,長(zhǎng)絲線的捻縮率低于F數(shù)小的絲線。

        2.2 股線捻縮率

        股線復(fù)捻過程中的捻縮率試驗(yàn)結(jié)果如表3所示,復(fù)捻捻度-捻縮率曲線如圖2所示。

        表3 股線捻縮率δ′試驗(yàn)結(jié)果 %

        (續(xù)表3)

        由圖2可知:

        (a)單絲捻度500 T/m

        (3)股線捻縮率為0時(shí),單絲退繞使得股線的光澤、蓬松度提高,此時(shí)穩(wěn)定性最佳。單絲捻度為500、1 000、1 500、2 000 T/m的雙股線捻縮率δ′為0時(shí)的捻度平均值分別為348、707、1 132、1 588 T/m,占其單絲捻度的百分比為:69.6%、70.7%、75.5%、79.4%,呈現(xiàn)依次遞增的趨勢(shì),且圓形截面長(zhǎng)絲的百分比大??傮w看來股線捻度為其單絲捻度的70%時(shí),捻縮率為0,股線綜合性能最佳。

        2.3 熱定型

        加捻絲線熱定型試驗(yàn)結(jié)果如下:

        (1)1#樣品為PTT纖維,其中500 T/m單絲的熱定型結(jié)果均為良好;1 000 T/m單絲在110℃下才能良好定型;1 000 T/m以上單絲不能良好定型;所有股線熱定型效果均為良好。

        (2)2#~5#為PET纖維,500~1 500 T/m的單絲在所有熱定型試驗(yàn)下的結(jié)果均為良好;2 000 T/m單絲在90℃、2 h以上,或者在90℃以上,定型良好;所有股線熱定型效果均為良好。

        (3)6#樣品為PAN纖維長(zhǎng)絲的單絲、股線熱定型效果均為良好。

        3 結(jié)論

        (1)線密度相同時(shí),長(zhǎng)絲捻縮率與纖維類別、截面形狀、F數(shù)相關(guān)。在其他條件相同時(shí),圓形截面長(zhǎng)絲捻縮率??;F數(shù)增加時(shí),捻縮率小。不同類別長(zhǎng)絲捻縮率排名為:PTT>PET>PAN。

        (2)股線的捻縮率與其單絲捻縮率、長(zhǎng)絲截面形狀相關(guān);隨著捻度增加,股線縮率為0時(shí)的捻度與其單絲捻度比值相應(yīng)增加,總體在70%左右。

        (3)股線的熱定型效果較單絲好。PAN長(zhǎng)絲與PET長(zhǎng)絲的熱定型效果較PTT長(zhǎng)絲好,PTT長(zhǎng)絲單絲熱定型效果較差。

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