络筒张力对喷气变形纱性能的影响

M. Y. Gudiyawar， D. Rathod

DKTE纺织与工程研究所(印度)

络筒是将纱线精确地卷绕在筒管上以方便下道工序的快速应用。得益于络筒工艺的不断改进，纱线、面料和服装的质量不断提高。纱线质量稍有变化，都会对织物产生不良影响，影响织物的质量，进而造成国内外市场上产品销售价格的下降。

生产实践表明，在络筒机卷绕纱线的过程中，纱线强度、伸长率、毛羽等指标会劣化。络筒速度对纱线质量和络筒生产效率也有显著的影响。纱线张力是络筒过程中的关键参数之一，合适的张力下可以生产高质量的卷纱。在纱线张力影响下，筒管的卷绕密度会发生变化。已有许多研究者发表了络筒张力对短纤纱和长丝纱性能影响的相关论文。然而，鲜有探讨喷气变形纱性能与络筒张力间关系的相关文献。喷气变形纱的络筒需要适当的纱线张力，否则纱线表面的纱圈会被拉直，导致变形纱失效。变形纱表面纱圈的存在与否是影响变形纱质量的关键。本文采用意大利Fadis公司生产的新型络筒机制备纱线筒子，探讨络筒张力对喷气变形纱性能的影响。

1 材料和方法

以聚酯(PET)喷气变形纱为原料，其纱线线密度为35.6 tex(320 D)的，强度为2.6 cN/tex，断裂伸长率为23%。试验用喷气变形纱的纱圈数为21个/cm，纱圈不稳定率为3.2%。

采用意大利Fadis公司的Sincro FC RC型络筒机，以500 m/min的速度，分别采用19.6、39.2、58.8、78.4和93.1 cN的络筒张力，制备5种喷气变形纱筒子试样，试样编号依次为S1～S5。

2 测试

根据ASTM标准测试喷气变形纱试样的抗拉强度、断裂伸长率和沸水收缩率，采用杜邦标准测试方法测试喷气变形纱试样的物理体积百分比和纱圈不稳定性。

3 结果与讨论

3.1 络筒张力对喷气变形纱线密度的影响

络筒张力对喷气变形纱线密度的影响如表1所示。由表1可以看出，喷气变形纱的线密度随络筒张力的增大而减小。这是因为络筒张力的提高使喷气变形纱表面的纱圈变直，从而造成纱圈数量减少。喷气变形纱表面少量纱圈的存在降低了纱线的稳定性，这些松散的纱圈在络筒张力的作用下很容易被伸直，络筒张力越大，对纱圈的影响也越大。随着纱线表面纱圈数量的减少，纱线单位长度的质量减小，因此，喷气变形纱的线密度减小。

表1 不同络筒张力下制得的喷气变形纱的性能测试结果

3.2 络筒张力对喷气变形纱拉伸性能的影响

纱线断裂所需的载荷与纱线线密度的比值称为强度。采用ASTM D2256-02对5种喷气变形纱试样的强度和断裂伸长率进行测试，结果如表1所示。由表1可以看出，喷气变形纱的强度随着络筒张力的增大而增加。这是因为喷气变形纱中的纱圈和长丝在大络筒张力下被拉直，并趋向于与纱线轴平行，从而提高了纱线的强度。较高的络筒张力有利于喷气变形纱强度的提高，但喷气变形纱的蓬松性则随着表面纱圈数量的减少而下降。断裂伸长率指在受控温度下，纱线试样被拉伸至断裂时其长度增加量与初始长度之比。喷气变形纱的断裂伸长率随络筒张力的增大而减小。这是因为随着络筒张力的增大，纱线内长丝的排列趋于平行，导致纱线的伸长量有所下降。

3.3 络筒张力对喷气变形纱蓬松度的影响

纱线蓬松是因为纱线结构中存在空气造成的。原料纱卷绕密度与喷气变形纱卷绕密度之比的百分数即为喷气变形纱的物理体积百分比(蓬松度)。采用杜邦标准方法对5种喷气变形纱试样的物理体积百分比进行测试，结果如表1所示。由表1可以看出，喷气变形纱的物理体积随着络筒张力的增大而减小。这是因为纱线中长丝间的空气量随着络筒张力的增大而减少，从而导致纱线的蓬松度下降。蓬松度随着络筒张力的增大而减小，意味着喷气变形纱的柔软度也随着络筒张力的增大而减小。

3.4 络筒张力对纱圈不稳定率的影响

用纱圈不稳定率表征纱线结构的稳定性。采用杜邦标准方法测量纱圈的不稳定率，结果如表1所示。由表1可以看出，纱圈不稳定率随着络筒张力的增大而减小，而较低的纱圈不稳定率意味着纱线的稳定性较高。在较高的络筒张力下，纱线表面的松散纱圈被拉直，仅稳定的纱圈残留在纱线表面。因此，随着络筒张力的增大，纱圈稳定性提高，喷气变形纱将在长时间内表现出良好的稳定性。

3.5 络筒张力对纱线尺寸稳定性的影响

沸水收缩率是衡量纱线尺寸稳定性的一项重要指标。采用ASTM D2259-02方法测试喷气变形纱试样的沸水收缩率，结果如表1所示。由表1可以看出，随着络筒张力的增大，喷气变形纱的沸水收缩率减小。这是因为在较高的络筒张力下，喷气变形纱表面的纱圈趋于稳定，稳定纱圈和平行长丝的存在，使喷气变形纱的尺寸稳定性得以提高。

4 结论

随着络筒张力的增大，喷气变形纱表面的纱圈数量减少，导致纱线特性发生变化，因为纱圈对喷气变形纱的性能有显著的影响。喷气变形纱的线密度随着络筒张力的增大而减小，这主要是因为纱线表面的纱圈数量减少和纱圈伸直所致。喷气变形纱的强度随着络筒张力的增大而增大，断裂伸长率则随着络筒张力的增大而减小。随着络筒张力的增大，纱线中长丝间包含的空气量减少，纱线的蓬松性下降。喷气变形纱的尺寸稳定性和纱圈稳定性随着络筒张力的增大而提高。综上所述，在喷气变形纱的络筒加工过程中，应合理选择络筒张力以提高纱线性能。