三种不同工艺条件对新型sirofil-spun三色花式纱外观与成纱质量的影响

三种不同工艺条件对新型sirofil-spun三色花式纱外观与成
纱质量的影响
曹梦龙;徐伯俊;苏旭中;刘新金;王靖;贺文慧
【摘要】探讨三种不同工艺条件对新型sirofil-spun三色花式纱外观与成纱质量
的影响.采用新型sirofil-spun纺纱方法即对sirofil-spun和嵌入式纺纱原理的结合,并且在三种不同工艺条件下,通过改变粗纱与长丝的相对位置,即粗纱靠左侧长丝、粗纱在两根长丝之间和粗纱靠右侧长丝,形成不同的成纱方式纺制出新型的三色花
式纱;利用i-speed高速摄影机和MDA 1300视频显微镜对所纺出花式纱的外观进行观察与分析,并且对三种花式纱线的强伸性能、条干、毛羽进行对比分析.研究结
果表明:三种不同工艺条件下会形成不同的成纱加捻机理,纺成花式纱的三种色彩产
生不同的排列;粗纱靠近左侧长丝喂入的成纱方式所纺三色花式纱的成纱质量较好.【期刊名称】《丝绸》
【年(卷),期】2016(053)007
【总页数】5页(P27-31)
【关键词】新型sirofil-spun纺纱;三色花式纱;断裂强力;条干;毛羽
【作者】曹梦龙;徐伯俊;苏旭中;刘新金;王靖;贺文慧
【作者单位】江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生
态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生态纺织教育部重点实验室,
江苏无锡214122;江苏苏丝丝绸股份有限公司,江苏宿迁223700;江南大学生态纺
织教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏
无锡214122
【正文语种】中文
【中图分类】TS111.8
研究与技术
新型纺纱方法很多，近年来在环锭纺纱机上出现了许多新型的纺纱方式，如紧密纺、赛络纺、赛络菲儿纺、包芯纺、竹节纺等。

不同的纺纱方式会形成不同的纺纱机理，不同的成纱机理会影响成纱的外观与纱线质量，对成纱机理进行分析显得尤为重要[1]。

高速摄影技术是以极高的频率记录高速运动过程的一种手段，获得的信息记
录在一帧帧图片上，在指定的软件上慢速放映，再现被记录对象的运动过程[2]。

本文采用i-speed高速摄影机拍摄新型sirofil-spun的成纱机理，即拍摄长丝与纱加捻过程中的加捻三角区[3]，通过软件对采集完的片段进行一帧帧地放映，截图
呈现出每一种成纱机理并分析；以三种不同的成纱机理进行纺纱，对花式纱进行条干、强伸性及毛羽进行测试，分析不同成纱机理对花式纱的成纱质量产生的影响[4]。

新型sirofil-spun是在对sirofil-spun和嵌入式纺纱原理的基础上，开创出的sirofil-spun新技术[5-6]。

在QFA1528细纱机上进行装置的改装，在手动摇架上加装一种新型的双槽导丝轮，并安装长丝张力盘；其纺纱技术原理是采用两根长丝以一定间距通过长丝张力盘绕过双槽导丝轮喂入前胶辊与从后罗拉喂入的粗纱汇聚，在前罗拉下的加捻作用下成纱，捻合成具有股线风格的新型sirofil-spun花式纱线(图1)。

普通sirofil-spun采用一根短纤维须条和一根长丝加捻成纱的，并且须条
和长丝的质量、模量和转动惯量完全不同，所以在sirofil-spun加捻过程中存在着须条和长丝运动的不稳定性，最终形成的sirofil纱也存在着结构不稳定的现象。

因此需要对须条或长丝的张力、扭矩进行补偿，以改善这种缺点[7]。

新型sirofil-spun采用两根长丝与一根粗纱，使得形成对称的加捻三角区，解决了sirofil-spun中的须条与一根长丝的运动不稳定性。

不同的成纱机理对新型花式纱的外观和成纱质量有影响，根据分析新型sirofil-spun的成纱原理得知，有三种不同的成纱加捻方式(图2)。

2.1 方案设计
为了探究不同的成纱工艺对新型sirofil-spun花式纱外观与成纱质量的影响，设计实验方案，对三种不同的成纱工艺进行编号：编号1为粗纱先于右侧长丝进行结合，即粗纱与右侧长丝间距为4 mm；编号2为粗纱位于两根长丝中间；编号3为粗纱先于左侧长丝进行结合，即粗纱与左侧长丝间距为4 mm[8]。

分别采用高速摄影技术拍摄三种不同的加捻机理即加捻三角区，对纺出的花式纱在
MDA1300视频显微镜下进行观察花式纱的外观，并且对三种不同成纱工艺所纺出的纱线强伸性能、条干、毛羽进行测试与分析。

2.2 原料
三种不同成纱工艺的花式纱均采用新型sirofil-spun与纺纱方式，两根长丝均为有色锦纶长丝，细度为8.33 tex(75 D)，另一根采用普梳棉粗纱，其粗纱定量为5.0 g/10 m，纺制成15 tex/8.33 tex/8.33 tex新型花式纱。

2.3 细纱机的改装
新型sirofil-spun采用两根长丝喂入前胶辊，为了使两根长丝以一定间距平行地喂入，需要对QFA1528型细纱机进行加装双槽导丝轮装置，这样可以避免两根长丝在喂入的过程中相互缠绕，并以一定的间距平行地喂入。

由于QFA1528型细纱机为手动摇架，需采用特殊的支架进行安装双槽导丝轮[9]。

长丝的预加张力需要在长丝张力盘的控制下，这样长丝才能顺利喂入，纺纱才能稳定运行。

2.4 纺纱工艺参数
在QFA1528型机器上纺制15 tex/8.33 tex/8.33 tex纱，双丝间距采用16 mm，长丝预加张力定为15 cN。

具体的纺纱工艺[10]为：编号1对应图2(a)成纱模型，即粗纱与右侧长丝间距4mm，编号2对应图2(b)成纱模型，即粗纱位于两根长丝中间，编号3对应图2(c)成纱模型，即粗纱与左侧长丝间距4mm；捻系数为360，钢丝圈选为U1ULudr1/0。

2.5 测试仪器与环境
YG086型缕纱测长机(江苏苏州奇乐科技有限公司)，JA2003型电子天平(上海五
久自动化设备有限公司)，i-speed高速摄影机(上海西努光学科技有限公司)，MDA1300视频显微镜(南京米厘特仪器仪表有限公司)，YG068C型单纱强力仪(苏州长风纺织机电科技有限公司)，USTER@TESTER5条干检测仪(瑞士乌斯特技
术有限公司)，YG173A型纱线毛羽测试仪(陕西长岭纺织机电科技有限公司)。

测试环境温度为20 ℃，相对湿度为65%。

3.1 不同成纱机理对花式纱的外观影响分析
通过i-speed高速摄影机拍摄纺纱过程中的加捻机理，对采集完的片段进行一帧
帧地放映并截图呈现出每一种成纱加捻机理，如图3所示。

分别以三种不同工艺
条件下进行纺纱，采用MDA1300视频显微镜观察不同成纱加捻机理产生的不同
的花式效果，如图4所示。

经过MDA1300视频显微镜观察可以看出，三种不同工艺条件会对花式纱的外观
产生影响。

从3(a)可以看出，棉纱先与右侧红色锦纶长丝进行结合加捻之后，又
与左侧青蓝色锦纶长丝进行加捻，最终形成外观如图4(a)所示，呈白青红三色交
替花式纱线，从纱管整体来看青色比重大于红色；从3(b)可以看出，棉纱与两根
有色长丝等间距喂入前钳口罗拉，并在一点处进行加捻成纱，形成青色红色间隔的三色花式纱线，如图4(b)所示；从图3(c)可以看出，棉纱先与左侧青蓝色锦纶长
丝进行结合加捻之后，又与右侧红色锦纶长丝进行加捻，最终形成外观如图4(c)
所示，呈白红青三色交替花式纱线，从纱管整体来看红色比重大于青色。

综上，可得出不同的成纱加捻方式对花式纱的外观会产生影响。

3.2 成纱质量的分析
3.2.1 强伸性
使用YG061型单纱强力仪测试三种不同工艺条件下新型sirofil-spun花式纱拉伸性能，具体的性能测试数据见表1。

由表1可以看出，不同成纱加捻方式对纱线的断裂强力有一定影响，3号花式纱其粗纱先于左侧的长丝进行结合加捻再与右侧的长丝进行结合加捻的断裂强力明显高于另外两种花式纱。

由于捻度的传递自下往上，并且纱线的捻向为“Z”捻向，棉束中右侧的纤维先进行转移卷捻再与左侧的纤维进行抱合，纱线中的纤维将受力不均；因此3号工艺条件下粗纱先于左侧长丝进行结合加捻的方式，使得左、右两侧的长丝受力得到均衡，即粗纱先于左侧的长丝进行结合弥补了左侧长丝的受力不均，由于“Z”捻作用使得加捻三角区中受力均匀，从而纺制成纱线的断裂强力和断裂伸长较高。

3.2.2 条干均匀度
使用USTER@TESTER5条干检测仪测试三种不同工艺条件下新型sirofil-spun花式纱的条干均匀度，具体的条干CV值数据见表2。

从表2可以看出，编号2成纱方式所纺制的花式纱条干、粗结、细节及棉结均不及编号1、3成纱方式所纺的花式纱。

由于编号2成纱方式是两根有色长丝与一根棉须条汇聚一点结合加捻成纱，纺纱过程中的高速运动，纺纱加捻三角区的汇聚点不断波动，使得须条与长丝的运动不稳定，最终成纱条干和粗细结略差些。

3.2.3 毛羽
使用YG173A型纱线毛羽测试仪测试三种不同工艺条件下新型sirofil-spun花式纱的毛羽，具体的毛羽测试数据见表3。

从表3可以看出，编号2成纱方式所纺制花式纱的毛羽值与编号1、3成纱方式所纺的花式纱相比较多，由于编号1和编号3成纱方式是粗纱先与一根长丝进行包缠，突出的毛羽卷入纱体，再与另一根长丝进行包缠，剩下突出毛羽进一步卷入纱体，使得毛羽进一步减少。

编号1和编号3成纱方式所纺花式纱的毛羽相差不大，这是说明粗纱须条先与左侧长丝或先与右侧长丝结合对毛羽值影响不大。

通过对细纱机装置的改装，设计实验方案并进行实验分析，得出不同工艺条件下对新型sirofil-spun花式纱外观与成纱质量产生影响。

1)通过采用i-speed高速摄影机进行纺纱过程中加捻三角区的拍摄，并对所纺出的纱线进行外观的观察，得出不同工艺条件下会使花式纱的三种色彩产生不同的排列。

2)通过对细纱机装置的改装后进行纺纱，经过测试得编号2成纱方式(粗纱位于两
长丝中间)所纺的花式纱强力较好；编号2成纱方式所纺制花式纱的条干、粗结、
细节及棉结均不及编号1、3成纱方式所纺的花式纱；编号1、3成纱方式所纺的
花式纱的毛羽较编号2成纱方式所纺制花式纱相比减少；从而得出编号3成纱方
式即粗纱先与左侧有色长丝结合加捻再与右侧右侧长丝结合加捻的成纱方式所纺花式纱的成纱质量较好。

新型sirofil-spun花式纱具有三色立体效果，此花式纱构成的织物具有三维立体混色的风格，色彩自然而又含蓄，朦胧感强，能满足现代消费者个性化需求，并具有较高的附加值。

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