氨綸經編平紋布送經量的影響因素

王 楠，繆旭紅，徐 巧，高偉超

(1.江南大學教育部針織技術工程研究中心，江蘇 無錫 214122;2.廣州新生紡織實業有限公司，廣東 廣州 510550)

氨綸經編平紋布是氨綸經編彈力織物中最典型的一類產品，通常是在兩梳特里科經編機上前梳采用錦綸或滌綸，后梳采用氨綸交織而成的雙向彈性織物。對此類產品來說，牽拉密度及送經量的設置是關鍵生產工藝參數。氨綸彈力織物的生產及工藝參數的設計一直是研究的熱點。郭明等［1－3］探討了氨綸彈力織物生產中原料選用、織造工藝、機器調試以及織造中遇到的技術問題的解決方法，但并沒有對送經量等織造工藝參數的設置進行深入研究。陳燕［4］總結了卡爾邁耶建立的各種線圈模型的送經量計算方法。許期頤［5］提出，送經量的大小是經編織物品質的決定性參數，它取決于原料的粗細、機器的針距、機上牽拉密度和織物組織等，同時影響織物的彈性、織物面密度、布面光潔度和手感等;并針對氨綸彈力織物，建立了幾何模型，應用于機號為E32的經編機的送經量計算。而對于E36以及更高機號的機臺上錦綸以及滌綸原料的送經量的影響因素及其計算方法還需要進一步研究。

為此，結合氨綸經編彈力織物的實際生產，本文分析了最具代表性的氨綸經編平紋布生產中牽拉密度、機型、機號、原料線密度、原料種類等因素對前梳非彈性原料送經量的影響，并采用回歸分析研究各因素與前梳送紗量之間的關系。同時，還探討了影響氨綸梳櫛送經量設置的因素，為開發符合市場需求的產品提供理論參考［6］。

1 實驗部分

本文實驗選用德國利巴公司COP2KE和卡爾邁耶公司HKS2-3 E這2種代表性的經編機，機器幅寬均為330.2 cm，選取E28、E32、E36以及E40這4種機號，前梳分別采用 33 dtex×24 f、44 dtex ×24 f、55 dtex×24 f的錦綸和滌綸長絲(由江蘇盛虹科技股份有限公司和江蘇恒力化纖股份有限公司提供)，后梳采用泰光氨綸(規格為44 dtex，整經時的牽伸率為60%)，采用的組織為:GB1，1－0/2－3//;GB2，1 －2/1 －0//。

經過上機反復測試后，得到24種規格的氨綸平紋布的上機工藝參數(送經量)，其測試結果具體見表1。

表1 機上參數設置Tab.1 Machine parameters setting

2 實驗結果與分析

2.1 牽拉密度對前梳送經量的影響

在機號為E36的利巴COP2KE型機器上，分別采用44 dtex錦綸和44 dtex滌綸 2種原料，對這2種原料的送經量進行比較，結果如圖1所示。

采用Origin軟件對上機實驗結果進行分析，得到44 dtex錦綸和44 dtex滌綸2種原料的送經量Y1、Y2與牽拉密度x的線性方程和相關系數:

圖1 滌綸和錦綸機上送經量的對比Fig.1 Let-off amount curve of polyester and polyamide

由于R2非常接近1，說明送經量與牽拉密度的線性關系極好，即牽拉密度是影響送經量的高度顯著性因素，這與已了解的理論事實是相符的。通過圖1曲線發現，44 dtex錦綸和44 dtex滌綸的送經量都隨著牽拉密度的增加而減小，并最終趨于穩定值，并且滌綸的下降速率更快。牽拉密度在15～25橫列/cm之間時，送經量的變化幅度較大，而大于25橫列/cm時，送經量的變化幅度很小。經過分析可知，當織物密度達到一定極限值后，單位長度內的線圈個數以及線圈長度已達到較大值，此時增加線圈長度是非常困難的。若在機上增大送經量，則會導致紗線張力過松，彎紗角度過大，織針因墊紗不牢而無法成圈，因此，達到一定密度時，其送經量可變化范圍很?。?］。

2.2 原料對前梳送經量的影響

2.2.1 原料線密度

在機號為E36的利巴COP2KE型機器上，分別采用33 dtex×24 f、44 dtex×24 f、55 dtex×24 f錦綸和滌綸長絲等6種不同規格的紗線，在牽拉密度為24橫列/cm下，根據布面效果調整送經量，得到送經量與原料線密度的關系，結果見圖2。從圖中可觀察到，在氨綸線密度不變的情況下，非彈性紗線如錦綸、滌綸送經量都隨著線密度的增大而增加，且增加趨勢幾乎相同。這是因為在同一牽拉密度下，單位長度內線圈的個數是相同的。當原料線密度增加時，每個線圈的圈弧長度會增大，因此需要增加其對應的總長度。在實際生產中，一般原料線密度每增加11dtex，其送經量需要增加10～20mm［8］。

圖2 不同原料線密度下的送經量Fig.2 Let-off amount of yarns at different linear densities

2.2.2 原料種類

由圖2可發現，在相同的線密度下，滌綸和錦綸的送經量是不同的，滌綸的送經量略大于錦綸的送經量。這種現象與錦綸和滌綸的結構差異是緊密相關的?？傮w來說，滌綸的斷裂強度和斷裂伸長均小于錦綸。滌綸和錦綸的這種差異與它們的組成結構有關，滌綸的斷裂強度、斷裂伸長、初始模量和斷裂比功均較小，所以滌綸顯得硬挺而堅韌。而錦綸的斷裂強度、斷裂伸長率和斷裂比功均較大，但初始模量較低，所以它表現為軟而強韌，且耐疲勞性和耐磨性優良［9］。

滌綸與錦綸的斷裂性能差異對整經、織造時的斷紗率以及送經量的設置產生了一定的影響。例如，在同一牽拉密度下，原料由錦綸轉為滌綸時，要適當地增加送經量。這是因為滌綸的回彈性較差，若采用和錦綸相同的送經量，滌綸紗線張力會緊，容易斷紗，而且在局部會出現一些橫檔。

2.3 機器參數對前梳送經量的影響

2.3.1 機號的影響

采用44 dtex錦綸和55 dtex滌綸2種紗線，分別在E28、E32、E36、E40這4種機號的經編機上進行試織，當牽拉密度為24橫列/cm時，機上實測的送經量結果如圖3所示。從圖中可發現，當采用44 dtex錦綸或55 dtex滌綸原料時，隨著機號的升高，滌綸和錦綸的送經量呈減小的趨勢。

圖3 不同機號下的送經量Fig.3 Let-off amount under different machine gauges

2.3.2 機型的影響

不同廠家生產的不同機型對送經量的設置也有一定的影響。如表1所示，同樣規格原料、同一牽拉密度的前提下，卡爾邁耶經編機和利巴經編機的送經量在實際中有所不同。這是因為后者的脫圈機構較軟，需要的送經量要偏松一些(大)，而前者的針芯較硬，需要的送紗量要偏緊一些(小)。

2.3.3 機器狀態的影響

機器的使用時間以及保養狀態對氨綸經編彈力織物送經量的設置也有一定的影響。如果機臺的針件(織針和沉降片)磨損程度較重，會使其能承受的紗線張力變小。上機時，若采用較小的送經量，則會導致針件磨損加劇，甚至造成斷紗率增加。尤其是在錦綸或者滌綸復絲的孔數較多的時，其單絲被拉斷的概率越高，甚至會導致后梳的氨綸發生斷紗，因此，在實際生產中，會著重考慮針件的磨損程度，并結合客戶的要求和生產計劃安排的需要，在合理的范圍之內，適當增加各梳櫛的送經量，尤其是氨綸梳櫛。這樣既能夠減輕對針件的磨損，也在一定程度上增加了產量。同時，該機臺所織造的氨綸織物的氨綸含量一般也不能過低。

2.4 氨綸送經量的影響因素

在實際生產中，氨綸含量一般會根據客戶要求，并結合織物需要達到的彈性性能等要求進行設置［10］，目前常用的氨綸含量有18%和20%。首先，前梳調試好正常開機的錦綸或滌綸送經量大小后，后梳氨綸絲的送經量根據氨綸含量要求，結合氨綸、錦綸或滌綸的實際線密度，對氨綸送經量進行計算。影響氨綸送經量設置的因素主要包括:氨綸含量、氨綸線密度、非彈性原料的線密度，其中氨綸線密度與出廠時氨綸實際線密度以及氨綸整經牽伸比有關。整經時采用60%～80%等不同牽伸率。

3 理論計算與實際值之間的差異

卡爾邁耶機型的送經量計算公式［7］以及許期頤送經量計算公式［11－12］分別為

式中:H為送經量，即為480個橫列的線圈的總長度;P為機上牽拉密度;l為槽針針頭厚度;E為機號;d為紗線直徑;R為圈弧半徑;T為針距;δ為槽針針桿厚度;C為修正系數，一般取4% ～5%。

從式(3)、(4)中可以發現，卡爾邁耶機型的送經量計算方法只考慮了牽拉密度、槽針針頭厚度以及機號(針距)3個參數，而許期頤送經量計算公式中除了考慮上述參數之外，還考慮了紗線直徑等與原料本身相關的參數以及修正系數，涉及的參數更為全面。

根據式(1)～(4)得到錦綸的送經量對比曲線，見圖4(a);根據式(2)～(4)得到滌綸的送經量曲線，見圖4(b)。對圖4中各條曲線對比后發現，對于錦綸的機上送經量，卡爾邁耶和許期頤方法的送經量曲線數值及變化趨勢較為接近，且計算值整體偏小，尤其是當牽拉密度大于26橫列/cm時，其與機上實際值之間的差距加大，平均偏差值約為40mm/臘克。而采用式(1)曲線與機上實際值的擬合程度最高，當牽拉密度在20～25橫列/cm范圍內時，比實際值差值略大，當牽拉密度在26橫列/cm以上時，其與機上實際值很接近，所以總體來說，式(1)計算值曲線與機上實際值的接近程度最高。

圖4 錦綸與滌綸送經量對比值Fig.4 Comparison of let-off amount curves of nylon and polyester

對比圖4(b)中4條滌綸送經量曲線后發現，卡爾邁耶和許期頤方法的送經量數值與機上實際值對比，較錦綸送經量相比，偏差更大，平均差值為100mm/臘克左右。而采用式(1)曲線與機上實際值吻合程度最高。綜上所述，式(1)計算值曲線與機上實際值的接近程度最高。

4 結論

1)氨綸經編彈力織物送經量設置時，受機型、機號、牽拉密度、原料線密度、原料種類等多種因素的影響，并且與牽拉密度、原料線密度等因素都具有較高的線性相關關系。

2)氨綸經編彈力織物在生產時，由于非彈性原料性質存在差異，同樣線密度的錦綸絲和滌綸絲的送經量設置也需要差別對待。同一牽拉密度下，原料由錦綸轉為滌綸時，要適當加大送經量，一般為20～30mm/臘克。此外，在送經量的設置時，還應考慮機器使用時間以及保養狀態等因素的影響。

3)由于所采用的簡化模型不同，需考慮的影響因素也不同，因而導致無論采用何種計算方式，其計算值都會與實際值之間存在一定的差異。在實際上機時，還需要進行調整，但通過對44 dtex錦綸和44 dtex滌綸采用各種計算方法得到的機上送經量進行對比后發現，卡爾邁耶計算值與許期頤計算值的送經量數值及曲線變化規律都很接近，但整體上小于機上實際送經量值。而采用送經量與牽拉密度擬合曲線與實際上機送經量曲線整體較為接近。由于將所有影響因素考慮在內，所以參照送經量與牽拉密度擬合公式實際生產時，送經量的設置還是具有一定的參考價值。

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