织物表面起毛起球影响因素

織物起毛起球成因及控制

美国材料试验协会(ASTM)对纤维起球作如下定义：单种纤维或多种纤维制成织物因纤维

缠结而在布面形成的小结节或球珠。织物起球的先决条件是布面有松散纤维绒头，而长丝织物一般缺少这种布面绒头，也不易起球。

一、织物起毛起球的基本过程

起毛起球是一个渐变过程，通常表现为三个步骤：起毛-缠结起球-毛球脱落。当织物受到的外界摩擦力大于纤维强力或纤维之间的摩擦力或抱合力时，纤维末梢被拉出形成圈环和绒毛，织物表面因此生成绒毛，此谓起毛;绒毛露出一定长度后，在一定距离间因揉搓摩擦，反复伸

长和回缩而纠结成球，生成的毛球并不大，也不形成死结，它的一端在织物的纤维中，并连接于布面，形成球状，此谓起球。当织物继续受到摩擦时，连接毛球的纤维会因反复拉伸弯曲疲劳而断裂，发生毛球脱落,如圖1所示[1]:

二、影响起毛起球的因素

织物起毛起球的原因是多方面的。如果毛球形成的速度大于脱落的速度, 则其将堆积在织物表面, 任何可使纤维滑向纱线表面的因素都可提高成球速率;反之, 如果毛球脱落的速度大

于形成的速度, 则不易形成毛球堆积的外观。从起球的过程和机理可以看出，织物起球必须满足以下条件：①纤维要有足够的强度、伸长性和耐疲劳性；②纤维要柔软、易于弯曲变形和相互纠缠；③要有足够多和足够长的毛羽(絨毛)；④要有产生纠缠的摩擦条件。凡是影响这些条件的因素都将影响织物的起毛起球。毛球的形成主要与以下幾個方面因素有关:

1.纤维性能和纱线结构

a．纤维卷曲性纤维的卷曲波形愈多，加捻时纤维不容易伸展，摩擦过程中纤维容易松动滑移，在纱线表面形成毛绒．为此，纤维卷曲性越好，越易起球．。

b.纤维粗细纤维越细，暴露在纱线表面的纤维头端就越多，纤维柔软性也越好，因此，细纤维比粗纤维易于纠缠起球．较粗纤维有刚性，不易起球。

c.纤维长短较短纤维比长纤维易于起毛起球，除纤维头端数多的影响外，长纤维之间的摩擦力与抱合力较大，纤维难以滑到织物表面，也就难以纠缠成球.短纤长度越长，起球越少。因为凸出在单位面积上的纤维末端较少，而且长的纤维也可以被更牢固地固定在纱线上。

d.纱线捻度捻度高可使纱线更紧密，突出的纤维更少，降低了纤维的可移性，从而减少了起球。捻度高的纱线，纤维间的抱合紧密，纱线在受到摩擦时，纤维从纱线内滑移相对少，起球现象减少；但是，针织物一般为柔软性织物，过高的捻度会使织物发硬，因此不能靠提高捻度来防止起球,

e.纱线表面光洁度纱线表面越光洁，表面毛绒则短而少，所以光洁纱线不易起球．横截面呈圆形且表面光洁可使纤维很容易滑移至织物表面，从而起球。不规则的横截面可降低起球趋势。

f.纱线强力、抗弯性及耐磨性纤维的强力与抗弯刚度高则不易起球，但抗反复弯曲能力高、耐磨能力强的纤维，摩擦成球后则不易脱落．涤纶就是如此，故易起毛起球是涤纶针织物的缺点．容易弯曲的纤维在摩擦过程中易相互纠缠成球，因此，比较粗硬的纤维比细而柔软的纤维不易起球；有些纤维在形成较长的绒毛之前，已被磨断或拉断，只剩下很短的绒毛，就不容易起球；有些纤维虽然容易形成为数众多的小毛球，但如果纤维的反复抗弯性和耐磨性强度较弱，织物表面的毛球在继续摩擦中很快就会脱落．异形截面丝较一般丝不易起球，因为抗弯刚度较大．粗纤维较细纤维不易起球，因为不易弯曲．

g.其它长丝束纱端较短纤维少，不易起球；精梳短纤纱纤维间摩擦力较大，比粗疏短纤纱不易起球；变形丝长丝束蓬松无捻，断裂后自由端弯曲外露，易于相互纠结，较正常丝丝束易起球．如果形成的速度大于脱落的速度，球将堆积在表面。成球的速率与纱线中纤维的数量、长度、横截面、纱线念度、织物结构等有关,任何可使纤维滑向纱结表面的因素都可提高成球速率,低强度纤维可提高小球脱落速度。

因此，各种纤维、纱线和织物都会产生起球现象。理论上，选择各个影响因素的最佳条件，可减少起球，但是在大多数情况下，这些又会影响织物的其它性能。

2.毛羽

毛羽是指纤维伸出纱线主体表面的部分，其形式多种多样。毛羽是影响纱线外观和风格的一个重要质量指标,纱线毛羽的状态直接影响到织造效率、布面风格和染色效果。纱线毛羽在后道各工序因受摩擦而脱落,形成飞花污染环境,危害人体健康,也会产生新的疵点使纱线及织

物质量下降。影响纱线毛羽的因素很多，关系图如下：

2.1纤维性质

在生产中发现,在一定的工艺条件下,原棉的成熟度越高,纤维长度越长、整齐度越高,成纱毛羽越少。原棉成熟度高,棉纤维的强力好,纤维相对来说粗细均匀,长度较长,纱线单位长度内纤维数减少,纤维头减少,而且,长细纤维易受加捻扭矩和纤维间摩擦力的作用而使可能伸出纱体的纤维头长度减短。所以,纱体光滑,毛羽较少。

2.2前纺工艺

(1)梳理工序,棉条中短绒含量越高,越容易产生毛羽。当一般原棉的短绒排除率在5% 以下时,成纱毛羽数量较多;短绒排除率在5% 以上时,成纱的毛羽将会减少。在精梳落棉中排除了棉条中大量的短纤维,提高了纤维伸直平行度,所以成纱毛羽会减少。

(2)并粗工序,经二道并条的成纱毛羽比经一道并条的成纱毛羽少。经二道并条的棉须条中纤维的伸直平行度改善,有利于减少毛羽。采用头并大、二并小的并条后区牵伸,也有利于纤维伸直。二道并条采用集中前区牵伸工艺则有利于减少纤维弯钩。

(3)粗纱条的表面不光洁,可以在细纱加工中导致毛羽增多,所以,粗纱工序适当加大捻系数对减少棉纱毛羽有利。另外,粗纱车上的棉条通道不光洁也会造成纱线的毛羽增多。

2.3细纱工艺

(1)细纱是纺纱的关键工序,其纺专器材的优劣对成纱毛羽影响较大。主要表现为:①钢领直径不精确,圆整度、平整度不良,或有波纹、毛刺、凹凸不平与不光洁,钢领板不平或走动变形,上下运动不垂直,会造成纺纱张力的起伏波动与摩擦效应增加,导致纱线毛羽增加;②钢丝圈与钢领配合不良、嵌花,会造成纱线毛羽显著增加;③导纱钩起槽,对纱条的摩擦会使毛羽增加;④胶辊胶圈硬度过大,静电集聚,会导致缠绕严重,出现毛羽;⑤锭子对锭尖中心不准,造成纺纱张力波动而使纱线毛羽数量增加。

(2)气圈环位置低时,气圈直径增大,纺纱张力大,纺纱气圈张力激增,与纺纱部件的摩擦、碰撞加剧,毛羽增加。

(3)细纱集合器能收拢纱条边缘纤维,使纱条结构紧密、光滑,从而减少毛羽,但若集合器的开口过小,则会使棉须条变毛糙,增加棉纱毛羽。

(4)纱线对导纱钩的包围弧过大,会影响加捻的传递,纺纱段捻度减小,毛羽会增加。

(5)细纱锭速和车间温湿度条件也是影响毛羽的重要因素。成纱毛羽数随细纱锭速呈正比例增加,由于锭子的高速转动，使纤维产生离心力，致使纱体的纤维一端被甩出而形成毛羽。细纱车间的相对湿度低于50% 时,成纱毛羽也会急剧增加。

(6)细纱机加捻部分的工艺条件与设备状态不良,纱线受到刮擦,会损伤纱线结构,使毛羽增加。加捻过程中,因为经牵伸后从前罗拉钳口输出的纤维有一定的宽度，形成一个三角区，在这个三角区内，纤维丛几乎失控，尤其两边的纤维在脱离加捻之前有可能形成飞花，也有可能一端卷入纱体，另一端漏在外面而形成毛羽。纤维丛被加捻成纱离开加捻三角区后，纱线受导纱钩、隔纱板、纱管和钢丝圈的摩擦，使一些原本卷入纱体的纤维被刮、擦、拉、扯而露出纱体，或一些纱线表层纤维被擦断浮出纱体，形成毛羽。

2.4络筒工艺

络筒加工除了改变棉纱的卷装形式和质量外,还可以切除粗节、弱节等纱疵。但是,络筒工艺的不良却会导致纱线最终毛羽增加。

2.4.1络纱通道

络纱通道包括张力架S板、瓷柱、清纱器检测头、导纱管套、张力器,这些元件一旦出现毛刺、凹槽、破损,接触纱处表面不光洁时,棉纱在运动过程中就会受到较大的摩擦,并产生静电,导致棉纱毛羽增加。在正常情况下,张力器是平衡转动的,如果张力器内弹簧弹性发生改变,纱线就会处于不正常的张力状态。如果张力过大,棉纱受到的摩擦变大,纱线毛羽增加。