摩擦紡中紗線紗線結構及性能
一、成紗結構
1.纖維在紗體中的排列形態
摩擦紡的紗條成形和加捻過程與環錠紡及其他新型紡紗技術都不一樣,因此成紗結構及其性能也不同。摩擦紡外層纖維的螺旋捻回與環錠紗相似,不像轉杯紗有外部纏繞纖維。紗體內纖維排列的種種形態則與轉杯紗基本相似,但各種形態纖維所占的百分比與轉杯紗明顯不同。摩擦紡與轉杯紡用同樣的原料(棉、滌)紡紗,并用示蹤纖維觀察其纖維排列形態,歸類如表6—1所示。
表中可以看出,摩擦紗中呈圓柱、圓錐形螺旋線排列的纖維僅有3%-4%,轉杯紗有16%~20%,且有一定的內外轉移,而環錠紗則占有80%左右。摩擦紗中前后對折、糾纏等不規則纖維占50%,轉杯紗只占30%一40%,環錠僅10%左右。造成摩擦紗中不規則纖維多的根本原因是其紡紗方法本身:
(1)纖維在輸送過程中沒有伸直和控制纖維運動的機構,尤其纖維在到達紗尾被捻人紗體時,纖維頭、尾接觸紗尾的時間、位置及傾斜紗軸的方向都不一樣。而且,纖維與紗尾接觸時,在紗軸方向運動的速度比成紗輸出速度高許多,這種種因素導致成紗纖維排列及形態的不規則。
(2)低張力紡紗。摩擦紡的紡紗速度為環錠紡的10—25倍,轉杯紡的2.5倍,但紡紗張力只有環錠紡的20%,轉杯紡的14%,如圖6—18所示,這導致纖維在紡紗過程中內外轉移困難,纖維伸直少,毛羽多。
2.成紗的分層結構
1)組分分層
摩擦紡紗過程中,纖維以垂直于成紗輸出方向并沿塵籠楔形凝聚區逐漸添加并捻人錐形紗尾上,使摩擦紗形成從紗芯到外層逐層包覆的分層結構。圖6—19所示為6根條子并排喂入時,成紗在組份成份上形成分層結構的情況。
條子①中的纖維落在楔形凝聚區的起點,即紗梢的頂端,成為紗的最內層,條子②③R
這種從里到外逐層包覆的組份分層結構,為摩擦紡紗產品的品種多樣化以及合理利用原料性能提供了新途徑,是其他紡紗方法難以實現的。
2)捻度分層
摩擦紡在形成組份分層的同時,如前節所述,還使紗體中的捻度具有沿徑向由里到外逐層減少的分布,形成成紗內緊外松的捻度分層結構。
3)包芯紗結構
摩擦紡還能紡包芯紗,用長絲或短纖紡制的紗作芯紗,垂直喂入的纖維分層次被搓捻在芯紗上,形成有特色的包芯紗,如圖6—20所示。
這種包芯紗,利用芯紗的選材可提高強力,外包覆的纖維可選天然、舒適型纖維或彩色纖維,有效地利用各種纖維的特性。
由于加捻過程為搓捻,外包覆的纖維與芯紗的結構稍不牢固,其后加工過程,如絡筒后做經紗時,應避免反復擦動引起“剝皮”現象。
二、紗線的性能
摩擦紗的性能難以與其他紡紗方法紡制的紗線比較。原因是:摩擦紡在實際生產中只適合紡特粗線密度的紗,一般都為100tex以上(5s—6s以下)。紡紗所用的原料等級低、差,成紗屬于低檔次。但這種特粗線密度紗有其特殊用途和優越性,用環錠紡和其他新型紡紗很難紡制,即使能紡也紡不出性能較好的紗。因此,相互對比的實際意義不大。
根據摩擦紡的成紗機理分析,在目前,的技術條件下,它的成紗性能比環錠紡和其他新型紡紗差。如強度較低,因為纖維在紗中排列紊亂、平行伸直度差、纖維的長度利用系數小,呈圓柱、圓錐形螺旋線的纖維少、纖維徑向壓力小、抱合力摩擦力小等,但強力不勻不突出。由于成紗線密度特粗,用途不同,所以成紗強力不是摩擦紡主要關注的;條干也是如此,紗顯得粗而蓬松,耐磨性也差。