后区牵伸倍数对涤纶混纺纱强伸性能的影响

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摘要：

为了了解涤纶混纺纱后区牵伸倍数对成纱强伸性能的影响， 本文以混纺比为60：20：20纺制不同牵伸倍数下的19.8tex 涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱， 测试成纱断裂强力和断裂伸长率指标。结果表明： 随着捻系数的增加，成纱强力和断裂伸长率都呈现一个先增加后又减小的趋势。涤纶混纺纱的断裂强力最大出现在牵伸倍数1.20附近，说明涤纶混纺纱的临界牵伸倍数在1.20区域附近；涤纶混纺纱的断裂伸长率出现在捻系数1.15附近。

关键词：涤纶纤维；混纺纱线；后区牵伸倍数；断裂强力；断裂伸长率

涤纶以其强度高、伸长大、弹性回复性能好、尺寸稳定性也好的特点，广泛被应用到工装面料[1]。我国的工装面料以涤/棉混纺纱为主，但是，该面料的使用牢度普遍不高。本文以涤纶/高强度维纶/苎麻纤维为原料，采用赛络纺，以混纺比60：20：20纺制19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱，并通过调节后牵伸倍数来探讨对涤纶混纺纱强伸性能的影响，以便为涤纶混纺纱的实际生产提供一些参考依据。

1 试验

1.1 试验原料

本试验用原料涤纶（河北金怡化纤有限公司）、强度维纶纤维（四川维尼有限公司）、苎麻纤维（湖南临湘苎麻纺织纤维厂）纺制19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱。涤纶、高强度维纶纤维和苎麻纤维的具体指标见表1。

表1 原料性能指标

1.2 成纱工艺

人工混棉FKW350梳针式双滚筒开松机A186F梳棉机并条机（头并）（A272F）并条机（末并）（A272F）粗纱机（A453B）DSSp-01型数字小样细纱机。

1.3 试验测试仪器及参数

本试验纱线的力学性能测试仪器选用YG021型电子单纱强力仪（南通宏大仪器有限公司生产），测试均在标准条件（温度20℃，相对湿度65%）下进行。纱线强伸性测试条件为： 夹距500 mm，拉伸速度400 mm/min，试验次数5次，取平均值。

2 试验数据与分析

纱线强力是衡量产品质量的重要指标。纱的强力高，使加工过程中断头率降低，有利于纺纱过程、后加工和织造工艺的顺利进行，且织物具有较高的强力和坚牢度，使产品耐穿耐用，延长使用寿命。当纱线的捻系数为420时，不同后区牵伸倍数的19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱的拉伸测试结果见表2。

后牵伸倍数对断裂强力及断裂伸长率的影响规律大体一致，均是随着后牵伸倍数的增加而先增大后减小。后牵伸倍数为1.20时，涤纶混纺纱的断裂强力值最大；后牵伸倍数为1.15时的断裂伸长率最大。因此，采用赛络纺，以混纺比60：20：20纺制19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱时，后牵伸倍数选择在1.15和1.20之间时的强伸性能最好。

2.1 后区牵伸倍数对涤纶混纺纱断裂强力的影响

影响纱线断裂强力的因素主要是两个：一是因纤维滑脱而破坏；二是因纤维断裂而破坏。如果加捻三角区大，两边纤维承受的张力比中间纤维承受的张力大，这使得纤维在成纱截面上不断地内外转移，纤维间摩擦抱合力比较高，纱线不易因纤维滑脱而断裂，成纱破坏主要是由纤维断裂所致，但这种结构使得成纱强力主要由外侧的纤维负担，不能充分地使全部纤维承受同样的张力。如果加捻三角区过小甚至没有，纤维在纱线截面上的内外转移就会减弱，纤维间摩擦抱合力就低，纱线易因纤维滑脱而断裂。由于须条进入集束区间而收拢，在加捻时，纤维在加捻三角区的转移程度小，则一方面抑制了因纤维在空间上较大范围转移而导致的加捻效率的下降，另一方面由于纤维在加捻三角区内外转移的幅度较小，其纱线在承载时，承载纤维可通过适度的伸长、滑移让更多的纤维共同承载[2]。

从表2可以得到：在牵伸倍数为1.20时，涤纶混纺纱的断裂强力取到了最大值，说明后区牵伸倍数1.20接近临界牵伸倍数，涤纶混纺纱的断裂强力随着后区牵伸倍数的增加，呈现一个先增加后减小的趋势。这主要是因为在相同工艺条件下，后区牵伸倍数过大或者过小对纱线强力的影响都是负面的。当后区牵伸倍数由过小逐渐增加到接近临界牵伸倍数时，有利于慢速浮游纤维尽可能接近前钳口变速，从而使浮游纤维运动的变速点相对集中，减小了浮游纤维运动的移距偏差，降低了因牵伸须条中纤维排列导致须条粗细不均匀性。此外，还减少了牵伸不开、出硬头现象，提高了涤纶混纺纱的条干均匀度，所以混纺纱的强力变大。但是，当后区牵伸倍数过大时，纱条解体而松散，紧密度降低，纤维间联系力减弱，使喂入前牵伸区的纱条内摩擦力界强度不足，前牵伸区胶圈中部摩擦力界强度降低，纤维控制力差，纤维抱合力弱，纱线捻度分布不匀变大，纱线断裂强力急剧恶化，随着后区牵伸倍数的进一步增大，纱线断裂强力还会变小，但变化幅度较小。

2.2 后区牵伸倍数对涤纶混纺纱断裂伸长率的影响

影响纱线断裂伸长率的因素有很多，例如测试条件、纤维性能、纱线加工工艺和纱线条干不匀等都会对纱线断裂伸长率产生不同程度的影响[3]。

从表2可以得到：随着后区牵伸倍数的增加，涤纶混纺纱的断裂伸长率也呈现一个先增加后减小的趋势，但是，断裂伸长率的变化幅度并不大。这主要是因为在相同原料、相同工艺条件和测试条件下，影响纱线断裂伸长率变化的主要因素是纱线的纱线条干不匀，当后区牵伸倍数较小时，粗纱在前区分配的牵伸倍数较多，而前区牵伸倍数较大时，对浮游纤维的控制将变得更难，从而导致条干较差，随着后区牵伸倍数的增加，前、后区牵伸倍数趋于合理，纱线的条干较好，纱线的断裂伸长率增加；当后区牵伸倍数较大时，虽然分配给前区的牵伸倍数变得更小，在前区纱线的附加不匀会减少，但后区的牵伸倍数较大，导致附加不匀较多，以致经过前区牵伸倍数的放大后，条干不匀有了更大的上升[4]，导致纱线的断裂伸长率下降。随着条干均匀度的恶化，各项强力指标均有所下降，断裂伸长率也会下降，但对断裂伸长率的影响并不显著。

3 结论

随着后区牵伸倍数的增加，以涤纶/高强度维纶/苎麻纤维为原料，采用赛络纺，以混纺比60：20：20纺制19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱的断裂强力和断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势，当后区牵伸倍数接近1.20时，涤纶混纺纱的断裂强力取到了最大值，说明涤纶混纺纱的临界牵伸倍数在1.20区域附近，在后区牵伸倍数接近1.15时，涤纶混纺纱的断裂伸长率取最大值，所以，在实际生产混纺比60：20：20的19.8tex涤纶/高强度维纶/苎麻纤维混纺纱，后区牵伸倍数取1.15至1.20之间较为合理。

参考文献：

[1]杨祖民，于迎春，张燕，等.高强维纶混纺纱纺纱工艺探讨[J].棉纺织技术，2011，39（6）：353-356.

[2] 苏旭中，谢春萍，冯杰，等.后区牵伸倍数对紧密纺高支棉纱成纱质量的影响[J].纺织导报，2006，（7）：62-64.

[3] 乐峰.浅析成纱伸长的影响因素[J].棉纺织技术，2011，39（1）：53-56.

[4] 何远方.细纱后区牵伸倍数对成纱质量的影响[J].上海纺织科技，2012，40（1）：22-23.

（作者单位：西安工程大学纺织与材料学院）