轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗成形新方法與成紗特征

楊瑞華， 潘 博， 陳 可， 李季晗

(江南大學 生態(tài)紡織教育部重點實驗室，江蘇 無錫 214122)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，消費者在追求面料舒適的同時對面料多元化的需求也進一步提升，種類繁多的花式紗線應運而生。花式紗線是指在紡紗和制線過程中采用特種原料、特種設(shè)備或特種工藝對纖維或紗線進行加工,得到具有特殊結(jié)構(gòu)和外觀效應的一類紗線[1-3]。

竹節(jié)紗作為花式紗線的一種，已應用于各類面料中。轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗沒有弱捻區(qū)，紗線強度大，不易斷頭，生產(chǎn)效率高[4-6]。 現(xiàn)有轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)竹節(jié)紗主要包括兩種形式[7-8]：①在紡杯滑移面上開溝槽；②在紡杯中設(shè)置阻尼點。采用溝槽形成竹節(jié)時，由于紡杯自身條件的限制，溝槽不能開得過深，故竹節(jié)倍率受到制約[9-11]；采用阻尼點可以生產(chǎn)竹節(jié)長度較短的竹節(jié)紗，但是竹節(jié)形態(tài)取決于阻尼物的大小和間距，一種類型的帶阻尼轉(zhuǎn)杯只能紡一種規(guī)格的竹節(jié)紗，同時其竹節(jié)長度只能小于或等于轉(zhuǎn)杯周長，竹節(jié)形式受到限制[12-13]。此外，在紡杯上開溝槽或設(shè)置阻尼都會破壞紡杯的動平衡，縮短紡紗機的使用壽命[14]。

文中提出一種通過多個喂入羅拉組合并可靈活在線改變喂棉羅拉速度的多通道轉(zhuǎn)杯生產(chǎn)竹節(jié)紗的新方法[15-17]，并分析竹節(jié)紗外觀特點和成紗性能。

1 材料與方法

1.1 原料與設(shè)備

1.1.1原料 長絨棉制成的紅色和藍色粗紗(線密度：0.47 g/m)，浙江常山紡織有限公司生產(chǎn)。

1.1.2設(shè)備 數(shù)碼紗線機小樣機(轉(zhuǎn)杯直徑:60 mm)，自制；YG020B電子單紗強力機和YG133B/PRO-H條干均勻度測試儀，均由常州第一紡織設(shè)備有限公司制造。

1.2 方法

1.2.1多通道轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗的紡制 以45 tex、紅藍混色比例=9∶1的紗線為基紗，分別紡制不同竹節(jié)間距(D)、竹節(jié)倍率(k)、竹節(jié)長度(l)的竹節(jié)紗。通過增加藍色棉纖維喂入量的方法紡制彩節(jié)紗，使得竹節(jié)紗的基紗、過渡段和粗節(jié)的辨別更加清晰。設(shè)置竹節(jié)間距(D)等于不同倍數(shù)的轉(zhuǎn)杯周長(C)；紅色棉纖維喂棉時間為t1，喂棉羅拉速度為v1；藍色棉纖維喂棉時間為t2，喂棉羅拉速度為v2。取不同竹節(jié)間距(D)與竹節(jié)倍率(k)，對應的喂棉羅拉速度與喂棉時間關(guān)系分別見表1、表2和表3。

表1 D=2.0C時的紡紗工藝參數(shù)Tab.1 Spinning parameters at D=2.0C

表2 D=2.5C時的紡紗工藝參數(shù)Tab.2 Spinning parameters at D=2.5C

表3 D=3.0C時的紡紗工藝參數(shù)Tab.3 Spinning parameters at D=3.0C

1.2.2紗線強力測試 根據(jù)GB/T 3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》測試紗線強力。在標準溫度和濕度條件下，取24個試樣的10段紗線進行單紗強力測試，記錄數(shù)據(jù)計算平均值；再分別取24個試樣的竹節(jié)部分和基紗部分各10段進行單紗強力測試，記錄數(shù)據(jù)計算平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同參數(shù)竹節(jié)紗的紡制效果

當D=2.0C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時，紡制的紗線如圖1所示。

圖1 D=2.0C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.1 Yarns with different slub ratios under the condition of D=2.0C

當D=2.5C，l=C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時，紡制的紗線如圖2所示。

圖2 D=2.5C，l=C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.2 Yarns with different slub ratios under the condi-tion of D=2.5C,l=C

當D=2.5C，l=1.5C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時，紡制的紗線如圖3所示。

圖3 D=2.5C，l=1.5C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.3 Yarns with different slub ratios under the condi-tion of D=2.5C,l=1.5C

D=3.0C，l=C，k分別為1.5，2.0,2.5和3.0時，紡制的紗線如圖4所示。

圖4 D=3.0C，l=C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.4 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C,l=C

當D=3.0C，l=1.5C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時，紡制的紗線如圖5所示。

圖5 D=3.0C，l=1.5C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.5 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C, l=1.5C

當D=3.0C，l=2.0C，k分別為1.5，2.0，2.5和3.0時，紡制的紗線如圖6所示。

圖6 D=3.0C，l=2.0C時不同竹節(jié)倍率紗線Fig.6 Yarns with different slub ratios under the condition of D=3.0C,l=2.0C

圖7 竹節(jié)紗過渡段長度平均值Fig.7 Average length of transition section of slub yarn

總體來看，k相同時，l1最小值會出現(xiàn)在D=2.0C，l=C的情況下，即竹節(jié)間距和竹節(jié)長度越短，過渡段長度越短；竹節(jié)間距和竹節(jié)長度相同時，竹節(jié)倍率越大，過渡段平均長度越大。

2.2 竹節(jié)紗的強力分析

不同工藝參數(shù)條件下轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗、基紗和竹節(jié)的斷裂強力如圖8～圖10所示。由圖8可以看出，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗的斷裂強力隨k增大呈上升趨勢，并且上升幅度大致相同。當k分別為基紗的1.5，2.0，2.5，3.0倍時，D=2.0C，l=C的情況下，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力最小；D=3.0C，l=2.0C時，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力最大。由圖9和圖10可以看出，D，l和k對基紗部分的斷裂強力影響較小；竹節(jié)部分斷裂強力基本與D，l無關(guān)，而是隨著k的增大而增加。

圖8 轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力Fig.8 Broking strength of rotor spun slub yarn

圖9 基紗斷裂強力Fig.9 Broking strength of base yarn

圖10 竹節(jié)斷裂強力Fig.10 Broking strength of slub

3 結(jié) 語

通過采用控制器改變多個喂棉羅拉速度的方法，改變喂入棉纖維的質(zhì)量實現(xiàn)竹節(jié)紗的生產(chǎn)。采用紅色和藍色粗紗棉條，以45 tex、紅藍混色比例=9∶1的紗線為基紗，竹節(jié)倍率分別是基紗的1.5，2.0，2.5，3.0倍，竹節(jié)間距分別是轉(zhuǎn)杯直徑2.0，2.5，3.0倍，紡制24組不同品種的竹節(jié)紗，并進行性能測試，得出如下結(jié)論：

1)竹節(jié)間距和竹節(jié)長度相同時，竹節(jié)倍率越大，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力越大；

2)竹節(jié)間距和竹節(jié)倍率相同時，竹節(jié)長度越長，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力越大；

3)而竹節(jié)長度和竹節(jié)倍率相同時，轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗斷裂強力則和節(jié)距關(guān)聯(lián)性較低；

4)通過竹節(jié)紗過渡段的測量來看，竹節(jié)間距和竹節(jié)長度越短，過渡段長度越短。