楊 恒，任學(xué)勤

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048)

拉毛帶子復(fù)合花式紗線的開發(fā)

楊 恒，任學(xué)勤

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048)

開發(fā)一種新型的拉毛帶子紗，通過探究鉤針的高低位置、羅拉的速度、小針筒的速度等參數(shù)對紡紗質(zhì)量的影響，確定最優(yōu)工藝，最終成功紡制出新型的高質(zhì)量拉毛帶子紗，并對成紗效果進(jìn)行分析。

花式紗線 小針筒 拉毛帶子紗

帶子紗，是花式紗線的一種，外觀呈現(xiàn)出帶子形狀的一種紗線[1]。帶子紗的分類有很多種，常見的是按機(jī)器的類型分為鉤編機(jī)帶子紗和小針筒帶子紗[2]。鉤編機(jī)生產(chǎn)的帶子紗，兩邊兩組經(jīng)紗中間由緯紗相連，有寬有窄的帶子紗；另一種是小針筒織帶機(jī)生產(chǎn)的，這種帶子紗與鉤編機(jī)生產(chǎn)的帶子紗不同，小針筒織帶機(jī)和織襪機(jī)相似，實(shí)際上屬于緯編，它只是由一組緯紗制成的[3]。

通過小針筒織帶機(jī)將拉毛紗織成帶子紗，即為拉毛帶子紗。拉毛帶子紗沒有芯紗，屬于空心帶子紗，是一種新型的復(fù)合花式紗線。將本身就為花式紗線的拉毛紗加工成另一種花式紗線，這樣不但保留了其原有的保暖性、恢復(fù)性等性能，又賦予它另一種花式紗線的外觀效果和性能，并且增加了花式紗線產(chǎn)品的多樣性，迎合了市場開發(fā)花式紗線新產(chǎn)品的需求。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

圖1 拉毛紗

在實(shí)驗(yàn)過程中，不同的針號(hào)對應(yīng)不一樣的原料，原紗的特克斯不宜太大，且要有一定的強(qiáng)力。實(shí)驗(yàn)前，對原紗進(jìn)行了斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測試，如表1所示：

表1 拉毛紗的測試

測得五組拉毛紗的斷裂強(qiáng)力，求平均值為1019cN，約等于10N，由以上數(shù)據(jù)可知拉毛紗的斷裂強(qiáng)力較大。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

此次試驗(yàn)生產(chǎn)設(shè)備是小針筒織帶機(jī)。小針筒織帶機(jī)由上到下主要是由紗架、張力裝置、倒紗鉤、針筒、龍帶、卷曲羅拉、卷繞裝置等部分組成。小針筒織帶機(jī)屬于緯編機(jī)類型，其作用原理和織襪機(jī)相似，只用一根緯紗形成套圈，織成很小的圓筒，壓扁后和帶子一樣，故稱帶子線。其針筒很小[4]，而且整個(gè)針筒只有12個(gè)針槽。小針筒分內(nèi)轉(zhuǎn)式和外轉(zhuǎn)式兩種，本次實(shí)驗(yàn)是在內(nèi)轉(zhuǎn)式小針筒上完成的，見圖2：

圖2 內(nèi)轉(zhuǎn)針筒

2 拉毛帶子紗的工藝參數(shù)

2.1 上機(jī)調(diào)試

紡制帶子紗時(shí)，副電機(jī)頻率與主電機(jī)頻率都調(diào)節(jié)到最佳值時(shí)，才能順利紡紗。通過反復(fù)的嘗試數(shù)據(jù)，得到上機(jī)的最優(yōu)參數(shù)，見表2：

表2 6組實(shí)驗(yàn)上機(jī)的主要數(shù)據(jù)

其中變頻器2控制針筒轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)3控制輸出羅拉轉(zhuǎn)速。筒子轉(zhuǎn)速和輸出羅拉速度均為其上機(jī)數(shù)值的十分之一，即當(dāng)針數(shù)為1時(shí)，控制器上輸入變頻器的數(shù)值為420，步進(jìn)電機(jī)3的數(shù)值為335，即錠子轉(zhuǎn)速為420 r/min，輸出羅拉的轉(zhuǎn)速為33.5 r/min。由以上數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)針數(shù)增加時(shí)，筒子的轉(zhuǎn)速在減小，輸出羅拉的轉(zhuǎn)速也在減小。

本屆十杰評選，再一次提及人像精髓的理解：要有“精、氣、神”，人物要活靈活現(xiàn)！錯(cuò)把“技術(shù)”當(dāng)“藝術(shù)”，拍出來的照片是僵化的。而關(guān)于“好作品”的定義，又一次回歸到自然的“真我”理念上來。

2.2 張力

小針筒織帶機(jī)從上到下有兩道張力器，從紗線退繞到帶子卷繞成形的過程中維持一定張力，而且在輸出羅拉和壓輥處對織成的帶子紗也產(chǎn)生一定張力。一般的機(jī)器上只通過一道張力裝置，但為了紗線生產(chǎn)的穩(wěn)定，通過對小針筒織帶機(jī)的改進(jìn)，使其具有兩個(gè)張力裝置。另外，由于拉毛紗的毛羽較長，而且強(qiáng)力較小，所以在試驗(yàn)中盡管將張力調(diào)到很小，拉毛紗經(jīng)過兩個(gè)張力裝置后，毛羽減少現(xiàn)象嚴(yán)重，而且容易斷紗。最后拆掉了一個(gè)張力裝置，但是拉毛紗不穩(wěn)定，在導(dǎo)紗桿上來回移動(dòng)仍會(huì)影響到毛羽的完好。最后在導(dǎo)紗桿上安裝了一個(gè)導(dǎo)紗鉤，拉毛紗左右移動(dòng)的現(xiàn)象就消除了。

2.3 捻度

針筒每回轉(zhuǎn)一周使織成的帶子產(chǎn)生一個(gè)捻度，而成形的帶子由針筒下面出來經(jīng)過輸出羅拉和壓輥直接又通過槽筒卷繞到筒子上，槽筒的速度小于針筒的轉(zhuǎn)速，所以加在帶子上的捻度無法退去?；谶@一原因，在使用時(shí)需先進(jìn)行退捻才可上機(jī)織造。捻度有S捻和Z捻之分，針筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)所紡拉毛帶子紗為Z捻，針筒順時(shí)針回轉(zhuǎn)所紡帶子紗為S捻。例如控制器上6針帶子紗羅拉轉(zhuǎn)速為針筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，為33.5r/min，錠子轉(zhuǎn)速為針筒順時(shí)針回轉(zhuǎn)速度，為39.5r/min。后者大于前者，所以紡出的帶子紗有一定的S捻。經(jīng)過測量，織出的帶子紗捻度是223捻/m，S捻。因此需要在退捻機(jī)上進(jìn)一步退捻。

2.4 針的位置

小針筒織帶機(jī)上裝是12G的舌針。該針對于原紗的細(xì)度有一定的要求，紗支不宜過低。在紗支一定的情況下，影響成圈的最大因素就是針的位置。經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)后分析得出，當(dāng)紗線受到一定張力時(shí)，舌針也會(huì)受到同樣大小的張力，舌針過高，就會(huì)產(chǎn)生較長的力矩(功=力×力矩)[5]，所以在相同的張力下，舌針的位置越高，力矩越大，產(chǎn)生的功也就越大，舌針就越易斷裂。另外，在裝針時(shí)應(yīng)達(dá)到下列要求：

(1)當(dāng)針位于最高位置時(shí)，針舌下部與針筒口的距離保持在1.7mm～2.1mm的范圍內(nèi)；

(2)當(dāng)針下降到最低位置時(shí)，針鉤的頂部距針筒口向下1.6mm～2mm的范圍。

2.5 針的數(shù)量

本次試驗(yàn)共紡出六組拉毛帶子紗,每組拉毛帶子紗的針數(shù)不同。第一次試驗(yàn)采用了12根針，由于拉毛紗的細(xì)度大，舌針與舌針之間的距離較小，拉毛紗在舌針之間上下移動(dòng)困難，所以實(shí)驗(yàn)以失敗告終。由于不能確定針數(shù)為多少時(shí)可以紡出帶子紗，但是可以確定針數(shù)越小，可紡的可能性就越大，所以實(shí)驗(yàn)以1根舌針開始。舌針為1根時(shí)，很順利紡出第一根紗。舌針數(shù)為2時(shí)，沒有改變其他參數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程中拉毛紗很容易斷裂，而且紡出的帶子紗沒有很好的卷繞到筒子上。將筒子的速度相應(yīng)減小，輸出羅拉的速度也相應(yīng)的減小，發(fā)現(xiàn)修改參數(shù)后，紗線不易斷裂了。當(dāng)舌針數(shù)為3時(shí)，考慮到2根針實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的狀況，在實(shí)驗(yàn)前先將筒子和羅拉的速度相應(yīng)減小，可是并沒有達(dá)到預(yù)期的效果。又反復(fù)改變參數(shù)，最終確定其最優(yōu)的參數(shù)。當(dāng)針數(shù)為4時(shí)，只是調(diào)節(jié)參數(shù)的變化已經(jīng)滿足不了實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行，又改變舌針的高度，多次修改后順利紡出4針拉毛帶子紗。當(dāng)舌針為5時(shí)，由于小針筒最多只能放下12根舌針，所以5根針在小針筒上無法均勻分布，最后選用每隔一個(gè)針槽放置一根舌針，最后一根舌針與第一根舌針隔兩個(gè)針槽的方案。當(dāng)針數(shù)為6時(shí)，盡管調(diào)節(jié)針的位置，還是筒子的速度，總會(huì)出現(xiàn)斷紗的現(xiàn)象。當(dāng)舌針數(shù)為7時(shí)，由于12不是7的倍數(shù)，所以舌針的位置為三根針連續(xù)排列，其余每隔一個(gè)針槽放一根針。這次試驗(yàn)不管調(diào)節(jié)任何工藝參數(shù)，拉毛紗斷裂現(xiàn)象很嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行。所以最終確定本次試驗(yàn)最多只能選用六根舌針。

3 結(jié)果與分析

3.1 成紗效果

紡制的六組拉毛帶子紗的效果圖見圖3～圖8

圖3 1針紡出的帶子紗

圖5 3針紡出的帶子紗

圖6 4針紡出的帶子紗

圖7 5針紡出的帶子紗

3.2 效果分析

3.2.1 外觀

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，1根針和2根針紡出的帶子紗大體相似，但是仔細(xì)看還是有很大差別。這兩根帶子紗都有明顯的彎曲，但是1根針紡出的帶子紗比2根針紡出的帶子紗的彎曲更明顯，而且2根針紡出的帶子紗比1根針紡出的帶子紗密實(shí)。嚴(yán)格的說，1根針紡出的紗，不叫帶子紗，應(yīng)該叫鏈子紗，因?yàn)槠鋬?nèi)部不是空心的。3根針到6根針之間紡出的帶子紗彎曲不明顯。直徑一直增大，而且密實(shí)程度依次增大，柔軟性依次變差，網(wǎng)眼也依次變小。針的位置不同也影響到了帶子紗的外觀，由于小針筒最多只能放置12根舌針，當(dāng)所放的針數(shù)均勻放置時(shí)，紡出的帶子紗外觀勻稱，而像5根針紡出的帶子紗，外觀不均勻，一面密實(shí)一面稀松。

3.2.2 網(wǎng)眼

帶子紗是否符合要求，網(wǎng)眼也是一個(gè)考核指標(biāo)，主要是針數(shù)的多少和紗線的細(xì)度決定了網(wǎng)眼的大小。本次試驗(yàn)紗線的細(xì)度確定，影響網(wǎng)眼大小的因素主要為針數(shù)的多少。由圖可以看出，1針拉毛帶子紗網(wǎng)眼最大，6針拉毛帶子紗網(wǎng)眼最小。分析結(jié)果可知，舌針數(shù)在小針筒上分布均勻時(shí)，一根拉毛帶子紗上網(wǎng)眼的大小也都相同；當(dāng)紗線細(xì)度一定，舌針數(shù)越多，拉毛帶子紗的網(wǎng)眼越大。由圖7 可知，舌針數(shù)在小針筒上分布不均勻時(shí)，一根拉毛帶子紗上網(wǎng)眼的大小也不同。

3.2.3 拉伸性能

如表3為拉毛帶子紗的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率。

表3 拉毛帶子紗測試指標(biāo)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出拉毛帶子紗的斷裂強(qiáng)度比單一的拉毛紗大，而且隨著針數(shù)的增多，拉毛帶子紗斷裂強(qiáng)度也隨著增大，但是拉毛帶子紗的斷裂伸長率隨著針數(shù)的增加而降低，表中可以看出，5針帶子紗甚至比4針帶子紗的斷裂強(qiáng)度還小，經(jīng)過不斷地測試求平均值，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并沒有出錯(cuò)。其原因是由于此次六組實(shí)驗(yàn)除了5針拉毛帶子紗針的位置不是均勻的，其余五組的針的位置都是均勻分布的，從而導(dǎo)致5針的拉毛帶子紗網(wǎng)眼大小不均，導(dǎo)致紗線受力不均勻，當(dāng)外力不斷增大時(shí)，拉毛帶子紗在松散的地方斷裂。

4 結(jié)論

拉毛帶子紗較之于噴毛帶子紗有耐磨性、抗起球性好，成本低，應(yīng)用廣等優(yōu)勢。本次實(shí)驗(yàn)開發(fā)新型拉毛帶子紗，滿足市場需求，給企業(yè)生產(chǎn)研究提供很大的參考價(jià)值。

[1] 馬志鵬,任學(xué)勤,王香香.帶子紗的紡制實(shí)踐[J].廣西紡織科技,2004(30):19-20.

[2] 周惠煜.國產(chǎn)花式捻線機(jī)的新進(jìn)展[J].紡織導(dǎo)報(bào),1999(2):5-6.

[3] 毛成棟.鉤編花式紗編織技術(shù)探討[C].第十六屆全國花式紗線及其織物技術(shù)進(jìn)步研討會(huì)論文集,2010(12):3.

[4] 施文娟,羅萬象.三色針筒機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用[C].第十六屆全國花式紗線及其織物技術(shù)進(jìn)步研討會(huì)論文集,2010(18):12.

[5] 余建初，王茵.工程力學(xué)(第二版)[M].北京：科學(xué)出版社,2007.

2017-03-29

楊恒(1994-)，男，碩士研究生，研究方向：紡織工程。

任學(xué)勤(1962-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師。

TS106.4

A

1008-5580(2017)03-0140-04