纺织技术 | 不同的纺纱方法对纱线性质的影响

01

不同纤维纺纱工艺技术对纱线物理性质及外观的影响

不同的短纤维纺纱工艺技术对纱线物理性质及外观影响不同，甚至影响最终产品的特性也不相同。

（1）不同纺纱方法对纱线结构影响不同，短纤维纱的结构与长丝不同，首先是纱的外部及内部纤维的排列，外部结构包括纱的外观及表面构造。如：纤维在纱表面的排列；纱的毛羽；纱的磨擦系数；纱的特性；纱的耐磨及表面其它特性。

（2）纱线内部结构主要是指纤维在纱体的整个横截面及纱的纵向排列，包含纤维的定向性、伸长率、位移及捻度等。内部结构包括：纱的强度、纤维混合均匀度、抗弯曲强度、可压缩性、回弹性（有纽结倾向）。

以上对结构含意的解释不一定完整，但却提供了纱线特性的复杂性。

02

纺纱工艺

为了获得纺纱工艺对纱线结构影响的概念，应用3dtex×38毫米粘纤短纤维，在四种不同纺线工艺系统中进行试纺。

①传统环锭纺纱工艺；②紧密纺环锭纺纱工艺；③涡流纺（MVS）纺纱工艺；④转杯纺纱工艺。

（1）如上述提到的纱线外部结构可以扫描式电子显微镜摄影仪上看出。应用微电子摄影照片：包括转杯纺、涡流纺、普通环锭纺及紧密环锭纺，从照片中可看到几种工艺生产的纱线外部纤维定向性，其中在紧密环锭纱的外部结构中，更多的纤维参与纱线成型，几乎所有纤维都能包缠在纱体中，改进了短纤维纱，纱的捻度结构看到很清楚，而且纤维的一端沿纱的长度拈入纱体中，紧密环锭纱的定向性最好．

（2）传统环锭纺纱；捻度相同条件下传统环锭纺纱表面紊乱，大量纤维尾端没有捻入纱体中，单个纤维伸在纱体外，可能是由于钢领／钢丝圈或导纱器造成。

（3）涡流纺纱：近似于环锭纺纱，纤维在纱体中排列很好，纺纱速度350米／分时，包缠纤维呈细旋状。捻度基本上与环锭纱相同，纱的实际捻度与计算捻度基本相同。包缠纤维与无捻纱芯纤维之比，占的百分比很高，几乎全部复盖了纱芯纤维，因此，涡流纱的外观基本与传统环锭纱相似，外部包缠纤维与无捻纱芯一起形成真捻。

（4）转杯纺纱：不管转杯纱是否属于真捻范畴，但转杯纱上纤维排列紊乱，纱中部纤维显示Z向及S向没有清楚的螺旋状，纤维是伸直的。可清楚的看到被包缠的纱无缠结状，这是转杯纱的优点，是转杯纱特性的基础。

03

毛 羽

纺纱形成的飞花及毛羽是个十分麻烦的问题，毛羽在下游工序加工时有许多负面作用，纺织品手感及最终产品性质受毛羽影响，应用Zweigle毛羽测试仪将1~2mm的毛羽分级，并区分出3mm以上的有害毛羽。

假如环锭细纱毛羽为100％，则紧密环锭纱、涡流纱及转杯纱1-2毫米毛羽比环锭纱毛羽减少，应用So-Called检测仪可测出纱线在后工序加工时因摩擦产生的飞花，摩擦力应用橡胶圈进行测量。紧密环锭纺纱的抗摩擦性能优于涡流纱、转杯纱等非传统纺纱工艺制成的纱线。转杯纱伸出的毛羽较少，尤其粘胶纤维更为明显，纱上的纤维不会断裂，许多毛羽被包缠纤维缠在纱体上，所以粘胶纤维转杯纱毛羽较少。

04

纱的体积

纱线体积是反映纱线复盖能力的重要指标，紧密纺环锭纱与普通环锭纱在同样捻度时，后者最终产品复盖能力较低。紧密纺环锭纱在保持同等强力条件下可适当减少捻度以增加纱线体积，在获得相当于普通环锭纱的复盖能力时，捻度可比普通环锭纱减少5-10％。邓肯道夫（Dennendorf）纱线结构试验仪可实测出长度为0.3mm纱段的纱线体积。

采用So-Called模拟指标测试经纱的耐磨及应力负荷，该仪器可同时对所需的15根纱线进行试验。

理想的紧密环锭纱的纤维排列显示出比普通环锭纱优异。非传统纺纱技术都有不足之处，这种新型纺纱在做经纱时必须经过处理。

05

纱线内部结构

纱线内部纤维的形成与纱线外部结构相关，纱线内部纱芯的排列，纤维沿纱线长度方向延伸可以经过电子扫描摄影在牵伸过程中获得，从纱线横截面中看到纤维高度平行，并影响纱线强力，纱线强力特点与试验时夹持长度相关。

06

减少细节及强力弱环的可能性

正常的纱线强力是在夹持长度为520毫米强力机上试验的，也有100毫米及18毫米的夹持长度。减小夹持长度，纱线断裂强力增加，原因是夹持长度越短，强力弱环及细节的出现概率越低，纱线发生断裂的概率也随之降低。假如纤维分布定向好，试验夹持长度减少，纱线断裂强度显著增加，环锭纱及紧密环锭纱更为明显。

转杯纱断裂强力较低，即使夹持长度小于纤维长度，由于纤维易形成弯钩，转杯纱的断裂强度也不会提高。总体而言，纱线中被夹持的纤维数量越多、纤维纵向定向性越好，纱线的断裂强度就越高。从电子扫描图像可见，转杯纱为缠绕结构：当夹持长度低于5毫米时，会导致100％的纤维被夹持并发生断裂；而夹持长度为0毫米时，纱芯纤维定向性差，从而造成断裂强度偏低。

07

纱的形成影响纱线变形的特征

如纱抗弯曲强力就是纱线形成过程中影响的特性，但纱线抗弯曲强力的检测很困难。目前已开发了一种最新的检测纱线抗弯曲强力的方法。试验表明，若以紧密环锭纱的抗弯强度为100%，则转杯纱及涡流纱的抗弯强度为200%，这些数值关系可从一些非传统纺纱，在机织物及针织物上与环锭纱作比较，非传统纺纱的织物手感比普通环锭纱产品粗硬，普通环锭纱与紧密纱之间的抗弯强度亦小有区别。

此外还发现，在经纬纱的横截面上，纱线会出现受外力被压扁的变形情况。纱线粗节的检测表明当纱线压缩力增加时，粗节减少。

转杯纱的结构决定了其纤维分布状态，纤维包缠部位的手感偏硬，该部位的纱线抗变形能力也更强。转杯纱生产的针织物及机织物往往使外观比环锭纱不均匀、粗硬。

为做对比，在100cN压力条件下检测纱线粗节，表明此时纱线具有最佳的捻度结构。根据这个试验，转杯纱手感比较硬，在织机或针织布外观上可以通过纱的紧密情况检测纱线变形情况。

08

纱线的回弹性

纱线的回弹对纺织加工是十分重要的，例如针织布产生歪斜变形。纱线回弹性可通过检测纽结力来表征，紧密环锭纱、普通环锭纱等真捻纱，与涡流纱、转杯纱等非传统纱的回弹力存在明显差异，其中转杯纱无论正捻还是反捻，其纽结力均较低。

09

结 语

纱线结构是纱线重要特性之一，纱线外观与纱线性质相关，纱线内部纤维排列对纱线性质影响很大，尤其对纱线进一步加工及最终产品性质的影响更为显著。较差纱线结构对后工序加工很有影响，优质的纱线结构具备更优异的使用性能和更广的应用场景，从适配性来看，紧密纺纱线制成的纺织品，其外观与结构表现均为最优。

作者：秦贞俊

编辑： 中国纱线网，转载请注 明出处

想要获取更多纺织资讯和最新行情，关注公众号「纱线网newyarn」，回复「行情」，及时获取最新纺织行情；回复「加群」，邀请您加入1000个纺织群；回复「招聘」，查看最新岗位信息。

长按扫码关注中国纱线网官方唯一公众号纱线网newyarn

关注纺织热点，解读行业政策，发布企业动态。