圈圈纱花式纱线性能研究

2014-11-26周燕

纺织报告 2014年3期

周燕

（江苏省纺织工业协会，江苏南京 210002）

近年来,圈圈纱花式纱线的发展趋势迅猛，应用范围不断扩大，在家纺、服装、装饰品等方面的运用日益广泛。

纱线的强力对于织品的牢度和生产效率有着密切的关系，强力是织品强伸度的基础,花式纱线的强伸性能是花式纱线重要的性能指标之一。强伸度直接影响产品品质，强伸度过大会使花式纱线松弛，强力降低；强伸度过小，强力增加会使花式纱线变僵硬。花式纱线的强伸度与所用原料、加工程度以及纤维排列的情况有密切关系，原料质量好，纤维排列整齐，加捻适当的纱线的强力愈高，伸缩性能更好。

本文通过选取不同的原料、纱支、纱线形态、加捻程度等对圈圈纱花式纱线进行实验研究，检测和分析圈圈纱花式纱线的强伸性能。

1 圈圈纱花式纱线强伸性能影响因素

从纱线结构相关理论来说，影响圈圈纱花式纱线强伸性能的因素很多，可以概括为内部因素和外部因素两部分。

1.1 内部原因

纤维性质。纤维的长度、细度、及均匀率对纱线的强伸性均有影响。当纤维长度较长时，纤维间的摩擦力增加，滑移的可能性减小，纱线的断裂强力较大；当纤维细度细时，同样粗细的纱线截面内，细纤维的根数较多，纤维间接触面积较大，摩擦力较大，同样纤维不易滑移；纤维长度、细度均匀性较好，纱线弱环得到改善，纱线强力得到提高。

纱线结构。纱线结构对纱线强伸性的影响主要是纱线捻度。对短纤维来说，加捻是纱线强力获得强力及其他特性的必要手段；对于长丝纱和合股纱来说，加捻可形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构。需要注意的是，加捻对于纱线强力可能存在不利因素，有可能使纱中纤维倾斜，使纤维对纱线轴向的分立减小，从而使纱线强力降低。

1.2 外部原因

影响纱线强伸性的外因包括温度、湿度、试样长度、试样根数、测试速度及强力机类型等。

花式纱线的原料配置越好，花式纱线的强伸性越好；随着纱线支数变小，细度增大，圈圈纱的断裂强力在变大；强伸性随着加捻程度的不同而发生变化，适当的加捻会使纱线的断裂强力越大，纱线的伸长也随之增大；稳定的形态结构会使花式纱线的强伸性更强。

2 实验部分

2.1 实验材料

本实验所采用的材料，请见表1。

表1 实验材料

表1 中AC 为醋酯纤维，W 为羊毛，P 为涤纶，L 为亚麻，V 为粘胶，A 为腈纶，MD 为莫代尔纤维，D 为巴兰素羊毛，YAK 为牦牛绒，N 为锦纶，SPA为氨纶，ALP 为羊驼，PA 为锦纶。其中,原料与含量中为三部分者,其顺序分别为芯纱、固纱、饰纱，原料与含量为两部分者,其顺序分别为芯纱和饰纱。样品外观和形式如图1 所示。

图1 花式纱线样品图

2.2 测试仪器及方法

本实验所用仪器为HD021E+电子单纱强力仪，此仪器常被用来测定棉、毛、麻、丝及化纤等单纱的抗拉断裂强力及断裂伸长。

测试条件：拉伸速度为500.00mm/min；试样长度为500.00mm；试样环境20℃；实验方法为对比法、类比法。

本实验采用GB/T 3923.2-1998 为测试标准。

3 结果与讨论

3.1 圈圈纱与普通纱线强伸性对比

图2 圈圈纱与普通纱线强伸性对比

为了对比圈圈纱和普通纱线在强伸性上的区别，本测试选择样纱1 和样纱2 为测试对象，图2显示了圈圈纱和普通纱强伸性能的对比结果。

由图2 可以看出，样纱1（普通纱）在强伸性能上较好于样纱2（圈圈纱）。样纱1 由68%的亚麻和32%的粘胶组成。粘胶的强力非常小，在纱线中起到提升色泽，手感的作用。影响样纱1强伸性能主要是样纱1 中含有68%的亚麻。亚麻纤维拥有3 万以上的聚合度，所以其强力和湿态强力非常的大，同时麻纤维的结晶度和取向度很高，使纤维的强度高，伸长小，柔软性差，一般硬而脆。

样纱2 圈圈纱成分大部分为化学纤维，化学纤维比天然纤维的强度、伸长率高。但圈圈纱的原料配制不够均匀，固纱和饰纱在拉伸过程中起到很小的作用，主要影响了拉伸的长度，实验中影响断裂强力的主要是芯纱。

3.2 圈圈纱与其他花式纱线强伸性对比

为了探讨圈圈纱各组分与普通花式纱线在强伸性能方面的差异，本测试选择1 号样纱和3 到9号样纱进行实验，图3 显示了圈圈纱与其他花式纱线的强伸性对比结果。

图3 圈圈纱与其他花式纱线的强伸性

由图3 可以看出样纱9（羽毛纱）的断裂强力处于最顶端，其次为样纱8（喷毛纱），处于断裂强力末端的则是样纱4 拉毛纱。

样纱3（羽毛纱）在实验过程中其实并没有断裂，同时从图3 中还发现羽毛纱的断裂伸长率也很小，在8 种花式纱线中名列前三，造成这种结果的原因有两方面。一是羽毛纱在原料配置上比较均匀，29%的腈纶33%的粘胶和38%的莫代尔纤维，粘胶和莫代尔纤维有很好的弹性，所以羽毛纱在拉伸过程中拉伸较长。另一方面是由于羽毛纱的加工方式很紧密，其内部分别由四根单纱两两缠绕，然后再由两股双纱加捻缠绕为一根芯纱，中间还加有饰纱缠绕，其结构之紧密，使其不易断裂。

样纱8（喷毛纱）的断裂强力仅次于羽毛纱，同时断裂伸长率也较小。从原料配置来看，喷毛纱配置并不是很均匀，但其含有48%的涤纶，涤纶强度高、弹性好使其断裂强力和断裂伸长都处于较好的状态。喷毛纱形态结构类似于一个圆筒，这种圆筒形结构让它的强伸性能更加稳定，不易拉伸断裂。

样纱6（带子纱）断裂强力在8 种花式纱线中位居第三，这有赖于带子纱独特的造型结构。如果把带子纱圆筒形的截面剪开会发现很像一张渔网，1 平方米的带子纱约有70 根纱线，上下左右相互勾勒缠绕，很难断裂。

样纱5（冰岛纱）强伸性能适中。冰岛纱其实是一种腈纶膨体纱，冰岛纱在原料配置上70%以上以腈纶为主，腈纶的耐热性很好，有很好的热弹性，经过热加工的冰岛纱具有了很好的耐磨性，不易发生断裂。

样纱9（轨道纱）的断裂强力与冰岛纱很接近，断裂伸长率较小。轨道纱有特殊的轨道形状，拉伸过程中受力均匀，不易变形，稳定性高。36%的锦纶成分，让其具有很好的延伸性和回弹性，耐磨性能较好，拉伸性也很好。

样纱7（竹节纱）的强伸性能居下。竹节纱的芯纱是80%的锦纶，锦纶的强力高，伸长能力长，原料配置的不均匀导致竹节纱断裂强力整体上不均匀，伸长也很低。

断裂强力最差的是样纱4（拉毛纱）。实验所用拉毛纱支数为1/15NM，细度很细，极易断裂。

样纱1（圈圈纱）的强伸性处于靠后位置。圈圈纱的断裂强力主要集中于芯纱，如果饰纱和固纱的原料配置不均匀，很容易断裂。此实验中圈圈纱芯纱配置为62%的醋酯纤维，醋纤是一种特殊的人造纤维素纤维，耐磨性差，易变性，断裂强度很不稳定。

3.3 原料对圈圈纱强伸性的影响

为了研究原料对圈圈纱强伸性的影响，本实验选择样纱1 和样纱10、样纱11 进行实验，图4 即为原料对圈圈纱强伸性的影响实验结果。

图4 原料对圈圈纱强伸性的影响

由图4 可以看出圈圈纱的断裂强力、断裂伸长随着原料的不同而发生变化。强伸性最好的是样纱11（原料为72%腈纶、28%涤纶的圈圈纱），其次为样纱10（36%腈纶、36%羊毛、28%腈纶的圈圈纱）。由此可知，原料配置影响了圈圈纱的芯纱和整体强伸性，当圈圈纱的芯纱配置较好，断裂强力较高，当纱线整体的配置均匀，纱线整体强伸性也较好。

3.4 数对圈圈纱强伸性的影响

为了对比纱线支数对圈圈纱花式纱线强伸性的影响，选取样纱12 和样纱13、样纱14 为研究对象，测试了圈圈纱的强伸性能，实验结果如图5所示。

图5 中圈圈纱的强伸性随着纱线的支数变化而变化。随着纱线支数变小，细度增大，圈圈纱的断裂强力在变大。纱线的支数对纱线强伸性的影响主要表现为摩擦力和滑移可能性，当纤维长度较长时，纤维间的摩擦力增加，滑移的可能性减小，纱线的断裂强力较大；当纤维细度细时，同样粗细的纱线截面内，细纤维的根数较多，纤维间接触面积较大，摩擦力较大，同样纤维不易滑移；纤维长度、细度均匀性较好，纱线弱环得到改善，纱线强力得到提高。