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原文刊自：年12月
第49卷（总第期）
摘要探讨提高纯棉集聚纱织物保形性的纺纱工艺设计与关键器材选配。通过集聚纺关键器材的优选，实现纱线性能的改善；通过改变长绒棉比例、纺纱方式、捻系数，分析所纺纱线制成织物的保形性。试验结果表明：采用独创的组合形集聚纺专用负压槽，配合邵尔A68度牵伸胶辊和气圈环，所纺制的纱线综合指标较优，可提高集聚纱性能；长绒棉/细绒棉混纺比为90/10、捻系数为的集聚纱织制织物的保形效果较好。关键词集聚纺;纯棉;保形性;长绒棉;捻系数;气圈环织物保形性通常指织物在使用过程中能保持原有外观特征，且易于保养的性能。影响织物保形性的因素包括纤维性状、纱线结构、织物结构、整理方式和使用环境等。诸多研究从不同方面提出增强织物保形性的方法，胡厚铭等从棉纺原料入手，证明了采用棉纤维直径为15.5μm~16.5μm、成熟纤维占比为65%~85%、长绒棉占比为75%~90%的纯棉纱线所制成织物的免烫性能优良。魏艳红等研究了聚酯长丝/棉复合纱斜纹织物的保形性及服用性能。白洋等从集聚纺纱原理、结构特点、适纺品种、器材消耗、成纱特点等对比了不同形式集聚纺系统的特点。楼利琴等分析了织物结构参数与保形性的关系，证明氨纶含量、织缩率和织物紧度对保形性有较大影响。因此，已发表文献研究表明织物保形性与其纱线的性能息息相关。我们从纺纱器材、纺纱工艺等方面，研究分析纯棉集聚纱质量、性能对织物保形效果的影响，通过对比试验优选集聚纱的纺纱工艺，为提高纺织品保形性提供参考。1试验方法1.1 试验原料与设备试验材料：新疆长绒棉和细绒棉。
试验设备：USTERTESTER5型纱线条干仪，测试速度m/min，测试长度m，10个管纱取平均值。
YGC型全自动单纱强力仪，试样夹距mm，取样间隔mm，拉伸速度mm/min，预加张力0.5cN/tex，每管纱测试50次取平均值。
YG（B）E型智能式织物折皱弹性仪，加压压力10N，加压时间5min，取5次重复试验的平均值。
YG（B）ET型电子织物强力机，织物拉伸断裂测试：织物宽50mm，长mm，隔距mm，拉伸速度mm/min，经纬向各测试5个样品；OMNIPLUS型喷气织机。
1.2 试验设计1.2.1 集聚纺关键器材选择所纺纱线原料为40%长绒棉、60%细绒棉，纱线线密度为14.6tex。由于不同集聚效果将影响纤维在纱线中的排列，进而决定了纱线中纤维的滑移，最终影响织物的保形效果。因此，选用不同形式负压槽，研究折线形、楔形、V形、组合形等多种几何形状的吸气口对纤维集聚效果以及对所纺纱线的适应性。负压槽形式见图1。其中，组合形为独创的负压槽形式。
（a）折线形（b）楔形
（c）V形（d）组合形
图1负压槽形式
由于纺纱器材的选用将影响成纱结构，在负压槽形式确定的基础上，选用邵尔A68度的丁腈橡胶胶辊和聚氨酯胶辊，假捻器和气圈环进行纺纱试验，研究纱线集聚时的自捻效果对提高须条强力的作用，试验方案设计见表1。
表1集聚纺纺纱器材试验设计
1.2.2 不同纱线保形性对比试验纤维品种、成纱方式和纱线中纤维排列紧密程度，将直接影响纱线中纤维间滑移的难易程度，是决定终端织物保形效果的重要因素。选择不同长绒棉比例、纺纱方式、捻系数纺制11种14.6tex纱线，纺纱方式包括环锭纺、低扭矩纺、赛络集聚纺、集聚纺，其中集聚纺关键器材根据前一部分的试验结果优选配置，纱线试样参数设置见表2。
表2纱线试样参数
对比表2中11号~16号赛络集聚纱和集聚纱的截面切片，研究纱线中纤维分布情况和密度。将表2中11种纱线经过相同的织造和染整工艺制成11种平纹织物，对比其保形性。织物经密和纬密分别为根/10cm、根/10cm。浆纱工序采用木薯变性淀粉，配合“高浓低黏”上浆工艺，使用中硬度上浆辊，压浆力为18kN，浆料黏度低，流动性好，易于渗透，提高增强，有利于纱线分绞清晰，提高织机效率。织造工序中优化上机张力，在保证织口开口清晰度的前提条件下，尽量降低上机织造张力，使经纱张力小并具有一定弹性，有助于降低经纱断头率；使用双后梁装置，使经纱张力波动和后梁摆动角相对稳定。整理方式为丝光液氨潮交联整理。
1.3 测试方法1.3.1 纱线性能纱线条干和毛羽的测试参照GB/T.1—8《纺织品纱线条干不匀试验方法第1部分：电容法》，纱线强力的测试参照GB/T—《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）》。
1.3.2 织物性能织物平整度的测试参照AATCC—《织物经多次家庭洗涤后的外观平整度》，织物折痕回复性的测试参照GB/T—《纺织品织物折痕回复性的测试回复角法》，织物拉伸性的测试参照GB/T.1—《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》。
2试验结果与分析2.1 集聚纺关键器材优选在集聚纺负压槽形式对纱线性能的影响中，分别采用折线形、楔形、V形、组合形4种负压槽形式纺制14.6tex纯棉集聚纱，纱线性能对比见表3。
表3不同负压槽形式的纱线性能
从表3可以看出，组合形负压槽形式所纺纱线的条干不匀率和毛羽比其他负压槽低，纱线强力也有不同程度的提高。因此，独创的组合形集聚纺专用负压槽所纺制的纱线性能较好，综合指标较优。
在集聚纺器材选配试验中，按表1所设计的方案进行试验，纺纱过程中后区隔距偏大掌握，配以较小的后区牵伸倍数，以利于对纤维的控制，降低细节数量，提高成纱质量。在不影响细纱断头的前提下，偏重掌握钢丝圈，以利于减少毛羽。试验结果见表4。
表4集聚纺器材优选对比试验结果
从表4可以看出，4号~6号纱线的强力比1号~3号纱线大，说明使用假捻器使纱线强力有所下降。综合纱线强力、条干和毛羽的测试结果，5号纱线的性能最优，说明选用丁腈橡胶胶辊，同时加用气圈环可提高集聚纱性能，纱线集聚效果好，将提升所制成织物的保形性。
2.2 赛络集聚纱和集聚纱截面分析利用显微镜观察赛络集聚纱和集聚纱的截面切片，具体见图2。
（a）赛络集聚纱（b）集聚纱
图2纱线截面图
从图2可以看出，集聚赛络纱截面中纤维呈现一定股线状。通过纱线截面进一步分析捻系数对纱线中纤维密度的影响，由于从纱线截面图像中无法完全分辨纤维所占面积，所以以纤维根数与纱线直径的比值代表纤维密度。表5中11号~16号纱线的截面纤维密度见表5。
表5纯棉纱纤维密度对比
从表5可以看出，赛络集聚纱（11号和12号）的纤维密度比集聚纱（13号~16号）的小，例如捻系数同为的11号与13号纱线，以及捻系数同为的12号与14号纱线，均反映了该规律，这可能是由于赛络集聚纺的两根粗纱之间有一定距离导致成纱后纤维间空隙较大，所以纱线直径较大，纤维密度较小。在纺纱方式相同的情况下，纱线捻系数越大，纤维密度则越大，例如13号~16号纱线捻系数从小到大依次为14号、13号、15号和16号，与纤维密度从小到大排列顺序一致，这可能是加捻对纱线的收紧作用所致，捻系数越大则加捻作用越大，纱线收紧越明显，直径越小，纤维密度也就越大。纱线中纤维排列越紧密，在使用过程中纤维越不容易发生滑移，进而提升了其织物保形性。
2.3 不同纱线织物的保形效果由表2所示纱线按试验设计方案制成织物后，分别测试纱线和织物的性能，结果见表6。
表6保形性对比试验结果
从表6可以看出，对于7号和8号环锭纺纱，当长绒棉比例高时，纱线强力和织物拉伸性能均有所提高，但平整度等级有所下降，折痕回复角较大。对于相同比例长绒棉的环锭纱，即8号和9号试样，当捻系数较大时，纱线强力、织物拉伸性能和折痕回复角均提高，平整度没有明显提高。虽然10号低扭矩纱强力较大，但织物保形性指标均不如其他纺纱方式纱线。赛络集聚纱（11号和12号）的强力最大，这是由于其成纱结构的原因。比较15号~17号试样，当捻系数逐渐增大，纱线强力、织物拉伸性能和保形性先增大后减小，说明常规捻系数范围内（~），纱线和织物的性能较好。综上所述，15号试样织物的保形效果最优，证明了选用的纤维越长、较大捻系数以及集聚纺方式，有利于使纱线中的纤维排列更为紧密、产生滑移少，进而提升织物的保形性。
3结论改进集聚纺关键器材，可改善成纱性能，减少纱线内应力和毛羽，提高纱线强力和条干均匀性。通过纺纱器材的优选，不同长绒棉比例、纺纱方式、捻系数纱线所织制织物的保形性试验，结果表明，采用独创的组合形集聚纺专用负压槽，牵伸胶辊选用丁腈橡胶胶辊，同时加用气圈环，所纺制的纱线综合指标较优，能提高集聚纺纱性能；在纺纱方式相同的情况下，纱线捻系数越大，纤维密度则越大；原料长绒棉/细绒棉混纺比为90/10、捻系数为的集聚纱织制织物的保形效果较其他试样好。
资料来源：《棉纺织技术》作者：金海荣、于银军、何晓玲、刘倩丽
轮值编辑：赵继诚
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