紧密纱与环锭纱的结构比较
2015-04-10 15:05:23   来源：   评论：0 点击：

非集聚纺的环锭纺纱（以下简称环锭纱），由于纺纱三角存在，内外层纤维不断交换，一根长纤维在纱线中发生多次内、外交换，有研究者测试分析表明，纤维还存在多个“屈曲”，纱线结构有“松散”趋向，这种“屈曲”好似弹簧，纱线弹性较好。

而集聚纺纱没有纤维的内、外交换，表面又形成一个纤维的包覆层，它除了有减少毛羽的作用以外，还有约束内层纤维的功能；芯层纤维没有交叉换位，不会形成明显的“屈曲”，平行性比较好，在包覆层作用下，容易“收缩”，因而纱线结构比较紧密。相同线密度的纱线，紧密纱的直径将比环锭纱直径略小。

与环锭纺纱相比，集聚纺纱有平行性和伸直性好的芯层，在加捻过程中，纤维受到张力均匀，所以理论强度较高。

捻度对纱线强度的影响

现有结构（Z捻）下，紧密纱的总捻度比环锭纱略高（在机器工艺设定相同的情况下，大约高10%）。捻度对纱线强度的影响，不能一概而论，要看纱线的加捻程度。

纱线强度增加的情况比较复杂，芯层纤维取向度好，张应力均匀是断裂强度提高是因素之一，捻度大小也是纱线强度的重要因素，有必要来分析捻度对纱线强度的影响。

纱线强度的构成要素有两个：纤维本身的拉伸强度和纱线的捻度。纱线断裂的情况随着捻度增加，断裂形态从“纤维滑移”形态到“纤维断裂”形态转变。当纱线捻度很小时，纤维之间“抱合力”不够，纱线发生断裂的主要原因是“纤维滑移”，在这种情况下，断裂伸长比较大。适当增加捻度可以增大抱合力，断裂强度随之增加，断裂伸长减小。捻度增加到一定数值，纱线的断裂强度达到一个极大值，再增加捻度断裂强度反而降低，其原因是强捻度使纤维间的抱合力超过了纤维本身强度，过大的捻度反而会导致纤维有过大的加捻张力而断裂，使纱线断裂强度降低，这时断裂伸长会变得很小。因此纱线“捻度”和“强度”之间存在一个“强度极大值”捻度，超过这个捻度时，由于发生纤维断裂纱线强度反而会下降。环锭纱工艺设计捻度一般都在“强度极大值”捻度附近。

所以目前情况下，紧密纱工艺设计时，一般都要将设计捻度降低10%左右。

气流集聚紧密纱的特有结构

由于进入加捻以前，絮条已经存在一个有一定捻度的包覆层，就使紧密纱除了毛羽少、强度高、条干均匀度好以外，它的结构和普通环锭纱也有所不同。

在目前集聚纺机构情况下（集聚槽是Z向），包覆层是Z捻的。接下来的加捻过程，如果也是Z捻，那么捻度叠加，成纱结构的表层捻度增大，毛羽会较少，纱线结构比较紧密。纱线更耐磨，不容易起毛起球；芯层纤维取向度高（平行性好），捻度相对较小，张力（应力）均匀，具有较高的拉伸强度和断裂伸长。

如果加捻是S捻（或者用S向集聚槽加Z捻），那么一开始先有一个退捻过程，当包覆层捻度为零时，可能导致成纱毛羽增加。但是，因为纺纱三角已经消除，不会产生长毛羽，而无害短毛羽会有所增加。纱线总捻度会适当减小（附加捻度是负的），尤其是表层捻度较小，纱线会比较“松散”，手感将会比较柔软。

利用这个特点，可以为紧密纱的工艺设计开拓更大空间。

集聚赛络纺的优势

集聚赛络纺纱是两根斜槽方向相反的紧密纱合捻而成的，其纱线结构既有股线的形态，与股线又有不同。

普通股线中两根组份纱是已经加捻过的，而且捻向是相同的，合捻方向和单纱捻向相反，所以合捻时两根组份单纱都是退捻的，但不会退到零捻度，成纱股线的两根组份纱是明显分离的。集聚赛络纺的两根絮条在合捻前，包覆捻度是相反的，芯层纤维基本没有捻度，但是被包覆层隔离。合捻时，捻向相同的一根的捻度增加（右面一根），包覆作用更强，被包覆的芯层纤维在包覆层中被加捻，形成了合捻纱的一个真正的芯层，是纱线强度的主体。另一根（左面一根）由于包覆层捻度是相反的，因此加捻初期先是被退捻，包覆功能消失，因此该组分在加捻初期比较“松散”，容易分布在成纱的外层，形成捻度较小的表层。这样，成纱内的两根组份没有明显的边界，而是形成了“内紧外松”的一个“整体”，既有强度较高的芯层，又有手感柔软的表层。

同时，在最后成纱支数相同的情况下，赛络纺在牵伸和集聚阶段絮条的细度都是集聚纺的二分之一。一方面两根絮条的最后合并使均匀度提高（相当于并条）；另一方面在集聚区的“填谷效应”（随着细度）更加强，因此集聚赛络纺的条干均匀度比集聚纺和普通赛络纺都有明显的提高。

因此集聚赛络纺的纱线结构是很有特色的，在工艺条件相同的情况下，强度、毛羽和条干均匀度都明显好于单纱集聚纺。

紧密纱前景展望

集聚纺以其毛羽少，强度高，均匀度好而受到普遍的青睐，气流式集聚纺又以其能耗高和维护成本大而受到责难。于是各种能“克服”这些缺点的新机械结构纷纷问世，企图取而代之，例如磁性机械集束器（罗卡斯）、聚槽式无网圈集聚纺和正交罗拉集束型等等设想。这些研究和实践，无疑是各有特色，能够部分地解决气流网圈式集聚纺使人感到头痛的能耗大的问题。然而这些研究的着眼点都只集中在“消除纺纱三角”这一点上，在减少毛羽上都有一定效果，但是它们都没有意识到气流集聚紧密纱线结构的变化，都无法实现气流式集聚纺成纱结构的上述特点，而正是这些特点使“紧密纱”将成为纱线市场上一个耀眼的崭新品种。

集聚纺业者应该抓住纱线结构上的特点，深入研究集聚纺机构的结构要素优化，使集聚纺纱在降低能耗、减少维护成本、生产工艺设计和管理优化等方面下细工夫，让气流式集聚纺的这些特点进一步发扬光大，让环锭纺纱技术更上一层楼。