0 前言
竹节纱作为花式纱线的一种,在新面料的设汁与开发中得以广泛应用。目前竹节纱的生产较普遍,但在竹节纱的生产工艺上各生产厂家还没有一个准确的标准,竹节纱基本参数测试也没有一个准确的测试方法。纱线捻度是纱线最重要的参数之-,竹节纱的基纱和竹节部分捻度的分布直接影响到纺纱和织造的正常进行。通常在纺制竹节纱时,所选用的捻系数要比纺同特数普通纱高20%以下,即使这样也会由于竹节纱中竹节部分的弱捻使纺纱和织造变得困难。影响成纱捻度的因素有多种,如:纤维的性能、纺纱工艺及设备状态等。本文主要对竹节纱的三个基本参数即竹节长度、竹节间距和竹节倍数对捻度的影响作一分析。
1 须条加捻理论分析
图1中,d为棉纱直径(mm),h为加捻螺距(mm),T为捻度(捻/10 cm),L为纤维长度2(mm)。
2 成纱条干均匀度对捻度的影响
由公式(1)可知:从前罗拉输出的须条如果存在粗细不匀,棉纱直径不等,纤维的卷绕圈数也不相等,则纱条的捻度不均匀。以设计捻度62捻几/10cm为例,粗节、细节处捻度差异见表1。
从表1中可以看出,细节处与粗节处的捻度差异为12.8捻/10 cm.且捻度集中在纱的细节部分。由于竹节纱本身的直径变化特点是忽粗忽细,决定了竹节纱捻度分布严重不匀,从而使纱的强力不匀变大,断裂不同时性增加,妨碍了正常的纺纱和织造。因此,对竹节纱捻度的研究显得尤为重要。
3 竹节纱捻度试验及结果分析
本试验主要研究竹节纱的三个基本参数即竹节倍数、竹节间距及竹节长度对竹节纱中基纱和竹节部分捻度分布规律的影响,以及对其追加捻度后竹节纱捻度的变化规律,为此,设计了两个试验。
3.1试验条件
竹节纱样品:(1)竹节纱基纱为纯棉73tex,设计捻度61 4捻/10cm;(2)竹节纱基纱为纯棉41.7 tex,设计捻度95.5捻/10 cm。
测试仪器及测试条件:在Y331A型捻度机上进行一次性退捻加捻试验,测试预张力为5 cN,限位4 mm。
3.2 试验一
对13个竹节纱品种的基纱和竹节部分的捻度分别在捻度机上进行了测定,测试结果见表2,其中基纱和竹节部分捻度数值是每个样品测试20组数据的平均值。
从表2测试结果可以看出,在基纱特数(41.7tex)、竹节间距(20 cm)、竹节长度(5.0cm)不变的情况下,改变竹节倍数对竹节部分和基纱部分捻度的影响为:
(1)竹节部分的捻度随着竹节倍数的增加呈下降趋势,而且在竹节倍数超过2.5倍以上竹节部分的捻度降低幅度增加;
(2)竹节与基纱捻度差异随着竹节倍数的增加变大,但在竹节倍数超过2.5倍以后,该差异几乎不变。
在基纱特数(41.7 tex)、竹节倍数(1.5倍)、竹节间距(20 cm)不变的情况下,竹节长度对基纱和竹节捻度的影响为:
(1)随着竹节长度的增加,竹节部分的捻度呈增加趋势,但竹节长度超过3.5 cm以上后,竹节捻度几乎没有变化。
(2)竹节与基纱的捻度差异随着竹节长度的增加而减小.竹节长度在4 cm以上,捻度差异变小,竹节长度达到5 cm以后,该差异几乎不变。
在基纱特数(73 tex)、竹节长度(1.5 cm)、竹节倍数(2 5倍)不变的情况下,竹节间距对捻度的影响为:
竹节间距在10 cm以上.再增加竹节间距,对竹节部分的捻度影响不大,竹节和基纱部分的捻度差异也几乎不变。
3.3 试验二
对竹节纱样品2、样品4、样品10追加捻度.分别为l0捻/10 cml、20捻/10cml、30捻/10cml、40捻/10cm,,基纱和竹节部分的捻度变化分别见图2、图3、图4。
从图2、图3、图4可以看出,随着追加捻度的增加,基纱的捻度增加幅度较大,竹节部分捻度增加较小,而且缓慢.在追加捻度为20捻/10 cm到30捻/10cm时,基纱和竹节部分的捻度增加比较明显。
4 竹节纱捻度和强力的关系分析
竹节纱的强力是影响纺纱和织造断头的主要因素,通过USTER强力测试仪(测试样品5、6、7、9)和YG061F型电子单纱强力仪(测试样品1、2、4)测试竹节纱断裂强力和伸长率,试验条件:夹持隔距500 mm,测试速度500 mm/min,测试次数30次;竹节纱断裂强力和伸长率测试结果见表3。
通过拉伸断裂试验发现:
(1)竹节纱在拉伸断裂时,断裂大部分发生在基纱和竹节部分的交界处,主要原因是该处捻度过大,超过了临界捻度强力反而下降。
(2)竹节倍数对竹节纱强力的影响存在临界值,当竹节倍数在2.5倍以下时,随着竹节倍数的增加竹节纱强力下降,相反,竹节倍数在2.5倍以上时,随着竹节倍数的增加竹节纱强力增加。原因是当竹节倍数在2 5倍以下时捻度对强力的影响起主要作用,因此竹节倍数增加竹节捻度是降低的。但竹节倍数在2.5倍以上时,由于竹节部分纤维数量的增多,纤维间的抱合力加强,此时捻度对强力影响不显著。竹节倍数增加时纱的伸长率呈下降趋势,这主要是由于竹节部分捻度降低,造成伸长减小。
(3)随着竹节间距的增加,竹节纱强力和伸长都呈上升趋势,这是因为间距增加竹节捻度稍有增加的缘故。
(4)随着竹节长度的增加竹节纱强力下降,但当节长超过3.5cm,时,随着竹节长度的增加强力反而增加。这是因为竹节长度与纤维的品质长度有关,当竹节长度小于纤维的品质长度时,随着竹节长度的增加,竹节纱拉伸断裂中纤维断裂情况逐渐减少,而纤维滑脱的情况逐渐增多,所以纱的强力是下降的。当竹节长度大于纤维的品质长度时,特别是竹节长度在4 cm以上时竹节部分和基纱的捻度很接近,纱的捻度不匀小,纱的断裂机理接近于平常纱的情况,其强力大部分来自于滑脱阻力,纱的强力反而加强。随着竹节长度的增加,竹节纱的伸长率均呈下降趋势,这是由于竹节的存在使纱的总体捻度减少的原因。
5 结束语
(1)在竹节纱的三个基本参数中,对竹节和基纱捻度影响较大的是竹节倍数和竹节长度,而竹节间距对二者的捻度变化几乎不造成影响。要降低基纱和竹节部分的捻度差异可采用增加竹节长度的方法,竹节长度在4cm以上竹节纱的捻度不匀小。
(2)竹节纱三个参数对竹节纱强力的影响与竹节纱的捻度分布没有直接的关系、竹节纱的强力并不一定随着竹节部分捻度的增加而增加,而竹节纱伸长率的变化与竹节纱捻度分布有直接关系。竹节长度和竹节倍数变化对强力存在临界值。
(3)竹节纱追加捻度后,竹节部分捻度增加较少,也就是说靠一味地增加捻系数来增大竹节部分捻度的措施是不可取的。在考虑提高竹节纱强力时,不要过多地考虑增加竹节纱捻系数所起的作用,可从合理设计竹节纱规格方面考虑。