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1短纖維的物理特性

不同的短纖維紡紗工藝技術(shù)對紗線物理性質(zhì)及外觀影響不同，甚至影響最終產(chǎn)品的特性也不相同。

(1)不同紡紗方法對紗線結(jié)構(gòu)，短纖維紗的結(jié)構(gòu)與長絲不同，首先是紗的外部及內(nèi)部纖維的排列，外部結(jié)構(gòu)包括紗的外觀及表面構(gòu)造。如：纖維在紗表面的排列；紗的毛羽；紗的磨擦系數(shù)；紗的特性；紗的耐磨及表面其它特性。

(2)紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是纖維在紗體的整個橫截面及紗的縱向排列，纖維定向性、伸率、

位移及捻度內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：紗的強度；纖維混合程度；抗彎曲強度；可壓縮性；回彈性(有紐結(jié)傾向)。

以上對結(jié)構(gòu)含意的解釋不一定完整，但卻提供了紗線特性的復(fù)雜性。

2紡紗工藝

為了獲得紡紗工藝對紗線結(jié)構(gòu)影響的概念應(yīng)用3dtex、38 mm粘纖短纖維，在5種不同紡線工藝系統(tǒng)中進行試紡。

(1)傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗工藝；(2)緊密紡環(huán)錠紡紗工藝；(3)雙噴咀(MTS)假念包纏紡紗工藝；(4)渦流紡(MVS)紡紗；(5)轉(zhuǎn)杯紡紗。

(1)如上述提到的紗線外部結(jié)構(gòu)可以掃描式電子顯微鏡攝影儀上看出。應(yīng)用微電子攝影照片：包括轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡，渦流紡、普通環(huán)錠紡及緊密環(huán)錠紡五種，從照片中可看到五種工藝生產(chǎn)的紗線外部纖維定向性，其中緊密環(huán)錠紗的外部結(jié)構(gòu)中更多纖維形成紗線，幾乎所有纖維形成在紗體中，改進了短纖維紗，紗的捻度結(jié)構(gòu)看到很清楚，而且纖維的一端沿紗的長度拈入紗體中，緊密環(huán)錠紗的定向性最好.

(2)傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗，捻度相同條件下傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗表面紊亂，大量纖維尾端沒有捻入紗體中，單個纖維伸在紗體外，可能是由于鋼領(lǐng)/鋼絲圈或?qū)Ъ喥髟斐伞?/P>

(3)渦流紡紗，近似于環(huán)錠紡紗，纖維在紗體中排列很好，紡紗速度350/分時，

包纏纖維呈細旋狀。捻度基本上與環(huán)錠紗相同，紗的實際捻度與計算捻度基本相同。包纏纖維與無捻紗芯纖維之比，占的百分比很高，幾乎全部復(fù)蓋了紗芯纖維，因此，渦流紗的外觀基本與環(huán)錠紗相似，外部包纏纖維與無捻紗芯一起形成真捻。

(4)雙噴咀假捻紗，雙噴咀假捻紗，與渦流紗其實質(zhì)是不同的，雙噴咀噴氣紗的包纏纖維僅占全部纖維的6%-8%約有90%的纖維是伸展無捻的，可以清楚看到包纏纖維對紗芯的包纏緊度比渦流紗大。

(5)轉(zhuǎn)杯紡紗，不管轉(zhuǎn)杯紗是否屬于真捻范疇，但轉(zhuǎn)杯紗上纖維排列紊亂，紗中部纖維顯示Z向及S向沒有清楚的螺旋狀，纖維是伸直的。可清楚的看到被包纏的紗無纏結(jié)狀，這是轉(zhuǎn)杯紗的優(yōu)點，是轉(zhuǎn)杯紗特性的基礎(chǔ)。

3毛羽

紡紗形成的飛花及毛羽是個十分麻煩的問題，毛羽在下游工序加工時有許多負面作用，紡織品手感及最終產(chǎn)品性質(zhì)受毛羽影響，應(yīng)用zweigle毛羽測試議將1mm-2 mm的毛羽分級并分出3 mm以上的有害毛羽。假如環(huán)錠細紗毛羽為100%，則緊密環(huán)錠紗、渦流紗及轉(zhuǎn)杯紗1 mm-2mm毛羽比環(huán)錠紗毛羽減少，雙噴咀假捻包纏紗，包纏情況較差，毛羽較多，應(yīng)用SO—Called檢測儀可測出紗線在后工序加工時由于摩擦而形成的飛花，摩擦力應(yīng)用橡膠圈進行測量。緊密紗要比非傳統(tǒng)紗抗摩擦性能好。轉(zhuǎn)杯紗伸出的毛羽較少，尤其粘膠纖維更為明顯，紗上的纖維不會斷裂，但許多毛羽被包纏纖維纏在紗體上，所以轉(zhuǎn)杯紗毛羽較少。

4紗的體積

紗線體積是反映紗線覆蓋能力的重要指標，緊密紡環(huán)錠紗與普通環(huán)錠紗在同樣捻度時，后者最終產(chǎn)品復(fù)蓋能力較低。緊密紡環(huán)錠紗在保持同等強力條件下可適當(dāng)減少捻度以增加紗線體積，可獲得相當(dāng)于普通環(huán)錠紗的復(fù)蓋能力，捻度可減少5%～10%。鄧肯道夫(Denkenolorf)紗線結(jié)構(gòu)試驗儀提供了紗線長度為0.3mm的實測紗線體積。紗線體積的檢測包括同樣紗線支數(shù)雙噴咀MJS噴氣紗，由于噴氣紗是包纏紗、假捻，因此同樣紗支比環(huán)錠紗體積大，用微電子掃描攝影技術(shù)攝制的圖形表明，少量包纏纖維在紗芯上，而且長度很短使紗線許多部分纖維基本上是無捻的。

經(jīng)紗的耐磨擦及應(yīng)力負荷是應(yīng)用So-Called模似指標，可同時試驗所需要的15根紗。理想的緊密環(huán)錠紗的纖維排列顯示出比普通環(huán)錠紗優(yōu)異。非傳統(tǒng)紡紗技術(shù)都有不足之處，這種新型紡紗在做經(jīng)紗時必須經(jīng)過處理，在噴氣紡技術(shù)中，相對于真捻紗，紗線上的纖維很少，有伸直纏繞的情況，因此，紗線機械物理性能不一，尤其在卷繞時(絡(luò)筒)更明顯，還是非傳統(tǒng)紡紗與環(huán)錠紗的區(qū)別。

5紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)

紗線內(nèi)部纖維的形成與紗線外部結(jié)構(gòu)相關(guān)，紗線內(nèi)部紗芯的排列，纖維沿紗線長度方向延伸可以經(jīng)過電子掃描攝影在牽伸過程中獲得，從紗線橫截面中看到纖維高度平行，并影響紗線強力，紗線強力特點與試驗時夾持長度相關(guān)。

減少細節(jié)及強力弱環(huán)的可能性：正常的紗線強力是在夾持長度為520 mm強力機上試驗的，也有100 mm及18mm的夾持長度。夾持長度減少、紗線斷裂強力增加，這是由于夾持長度短，強力弱環(huán)及細節(jié)出現(xiàn)概率減少，斷裂長度減少，斷裂機會少。假如纖維分布定向好，試驗夾持長度減少，紗線斷裂強度顯著增加，環(huán)錠紗及緊密環(huán)錠紗更為明顯。轉(zhuǎn)杯紗斷裂強力較低，即使斷裂長度低于纖維長度，由于纖維形成彎鉤，即使斷裂長度短，轉(zhuǎn)杯紗斷裂強度也不會提高。總之紗線纖維被夾持數(shù)量越多，纖維縱向定向性好，紗線斷裂強度增加.從電子攝影掃描圖中看出轉(zhuǎn)杯紗屬纏繞結(jié)構(gòu)，即使夾持長度低于5mm，會使100%的纖維被夾持及纖維斷裂，夾持長度在0 mm，纖維斷裂長度低于纖維長度，紗芯纖維定向性差造成斷裂強度低。

噴氣紗強力介于環(huán)錠紗，緊密紗及轉(zhuǎn)杯紗之間，主要是噴氣紗，紗芯比轉(zhuǎn)杯紗平行，包纏纖維比較少，強力比轉(zhuǎn)杯紗少高。

6紗的形成影響紗線變形的特征

如紗抗彎曲強力就是紗線形成過程中影響的特性，但紗線抗彎曲強力的檢測很困難。目前已開發(fā)了一種最新的檢測紗線抗彎曲強力的方法。試驗表明，假如緊密紗抗彎強度為100%，則轉(zhuǎn)杯紡及渦流紡為200%，雙噴咀噴氣紗為300%，這些數(shù)值關(guān)系可從一些非傳統(tǒng)紡紗，在機織物及針織物上與環(huán)錠紗作比較，非傳統(tǒng)紡紗的織物手感比普通環(huán)錠紗產(chǎn)品粗硬，普通環(huán)錠紗與緊密紗之間的抗彎強度亦小有區(qū)別。

另外產(chǎn)生一個問題，當(dāng)紗線變形時在經(jīng)緯紗橫截面上紗線受壓后變偏平變形的情況.紗線粗節(jié)的檢測表明當(dāng)紗線壓縮力增加時，粗節(jié)減少。

轉(zhuǎn)杯紗線結(jié)構(gòu)造成纖維分布狀況，在纖維包纏處，手感較硬，比沒有包纏處的紗變形力小。轉(zhuǎn)杯紗生產(chǎn)的針織物及機織物往往使外觀比環(huán)錠紗不均勻、粗硬。

為了進行比較，將紗線粗節(jié)在1OOcN壓力條件下檢測，表明紗線具有最佳捻度結(jié)構(gòu)，同等變形的MTS雙噴咀噴氣紗中約有95%平行無捻的纖維，更容易產(chǎn)生變形，根據(jù)這個試驗，轉(zhuǎn)杯紗手感比較硬，在織機或針織布外觀上可以通過紗的緊密情況檢測紗線變形情況。

7紗線的回彈性

紗線的回彈對紡織加工是十分重要的，例如針織布產(chǎn)生歪斜變形。回彈性由檢測紗線紐結(jié)力測得，緊密環(huán)錠紗、普通環(huán)錠紗等真捻紗與非傳統(tǒng)紗之間的回彈力不同，轉(zhuǎn)杯紗正捻或反捻的紗其紐結(jié)均較低。

噴氣紡紗回彈力較低，主要因為平行無捻纖維比例較高，真捻紗比非傳統(tǒng)紗的回彈力大，

因此在進一步加工成針織布時織物歪斜情況少。

8結(jié)語

紗線結(jié)構(gòu)是紗線重要特性之一，紗線外觀與紗線性質(zhì)相關(guān)，紗線內(nèi)部纖維排列對紗線性質(zhì)影響很大，尤其對紗線進一步加工及最終產(chǎn)品性質(zhì)的影響更為顯著。較差紗線結(jié)構(gòu)對后工序加工很有影響，應(yīng)用好的紗線結(jié)構(gòu)具有特別好的功能，用途也很好，在適應(yīng)性能上緊密紡紗線的紡織品，外觀結(jié)構(gòu)是最理想的。