虞美雅 董正梅 方欣蓓 方 斌 鄒專勇

（1.紹興文理學院，浙江紹興，312000；2.喜臨門家具股份有限公司，浙江紹興，312300；3.紹興華通色紡有限公司，浙江紹興，312000）

賽絡集聚紡是在傳統(tǒng)環(huán)錠細紗機上增加雙須條喂入裝置，加裝空氣、機械或空氣-機械式集聚裝置，從而具有賽絡紡與集聚紡技術(shù)復合特征的一種新型紡紗方法。該紡紗方法對雙須條進行集聚，并加捻成單紗，具有合股紗和集聚紗的力學性能和風格特點[1-2]。浙江省常山紡織有限責任公司、山東聯(lián)潤色紡科技有限公司、山東華興紡織集團有限公司將該技術(shù)與色紡工藝相結(jié)合，開發(fā)了多組分混紡的賽絡集聚色紡紗[3-5]，豐富了色紡紗品類，并解決了色紡紗成紗斷裂強力偏低、表面毛羽多等突出問題，但紗線存在較大的殘余扭矩，其織物存在緯斜、螺旋線紋、表面不平整的現(xiàn)象[6]。通過加裝單龍帶假捻裝置，借助單龍帶單向傳動作用使紗條被加上假捻，捻度向上傳遞的同時紗條向下回轉(zhuǎn)解捻，可使部分纖維形成反轉(zhuǎn)片段，從而降低紗線殘余扭矩[7-8]。路明娜[9]、丁文勝[10]等基于單龍帶假捻技術(shù)探索了在賽絡集聚低扭矩本色紗的開發(fā)應用，但研究并未從原料選配方面思考對紗線殘余扭矩的影響，也未關(guān)注在色紡紗產(chǎn)品開發(fā)中的應用。本文將賽絡集聚紡技術(shù)與單龍帶假捻技術(shù)相結(jié)合，引入色紡紗加工領域，開發(fā)低扭矩賽絡集聚色紡紗，以改善色紡織物的布面外觀質(zhì)量，提升產(chǎn)品附加值。

1 試驗部分

1.1 原料及樣品紗線制備

試驗首先在配置德昌賽絡集聚紡的FA506型細紗機上加裝單龍帶假捻裝置，用于開發(fā)低扭矩賽絡集聚紗線。然后選用斷裂強度2.94 cN/dtex、斷裂伸長率9.0%、馬克隆值4.17、細 度 1.73 dtex、短 絨 率（＜12.7 mm）8.4%、上半部平均長度28.71 mm的細絨棉為纖維原料（部分用于散纖維染色制備色纖維），根據(jù)表1的樣品紗線制備方案，完成樣品紗線制備。所有樣品紗線的捻系數(shù)均采用305。表1中，除紗線3紡紗方式為賽絡集聚紡外，其他均為低扭矩賽絡集聚紡；H125、H138、H165，色比逐漸增加。

1.2 樣品紗線結(jié)構(gòu)表征與性能測試

采用SNE-3000M型掃描電鏡顯微鏡，觀察紗線縱向表觀形態(tài)，并測量紗線直徑，每個樣品紗線直徑取60次測試的平均值。

采用YG061Z型電子單紗強力儀測試紗線強伸性能，夾持隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min，每個樣品紗線的斷裂強度和斷裂伸長率均取60次測試的平均值。

采用YG133B/M型條干測試儀測試紗線的條干均勻性，測試速度400 m/min，測試時間1 min，每個樣品紗線的條干CV值、細節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)取3次測試的平均值。

采用YG171D型毛羽測試儀測試紗線的毛羽，測試速度30 m/min，紗線片段長度10 m。每個樣品紗線的毛羽H值取10次測試的平均值。

參照ISO 3343—2010《增強紗線 捻度平衡指數(shù)的測定》測試原理，自制裝置測試紗線的濕扭結(jié)數(shù)，紗線片段長度50 cm，預加張力0.2 cN/dtex，水中靜置時間15 min。每個樣品紗線的濕扭結(jié)數(shù)取10次測試的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 紗線表觀形態(tài)觀察與直徑分析

典型的樣品紗線表觀形態(tài)SEM照片如圖1所示。

圖1 典型樣品紗線表觀形態(tài)SEM圖

由圖1可知，無論是本色紗還是色紡紗，也無論普通賽絡集聚紡還是低扭矩賽絡集聚紡，3 mm以上的有害毛羽均較少，但紗線表觀直徑、蓬松性等方面受色比、線密度、紡紗方法影響。比較圖 1（a）、圖 1（c）和圖 1（f）可知，隨著色比的加深，紗線的條干均勻度變差，表面毛羽也增多；高色比（H165）低扭矩賽絡集聚色紡紗直徑增加顯著，且紗線擁有較大蓬松性。由圖1（b）和圖1（c）可知，相較于普通賽絡集聚色紡紗，低扭矩賽絡集聚色紡紗直徑略粗，蓬松性更大，纖維對紗體的表觀包纏更加均勻。由圖 1（c）和圖 1（d）可知，隨著低扭矩賽絡集聚紗線密度降低，紗線外觀直徑明顯變細，紗體更加緊密，纖維對紗體的表觀包纏均勻性變差。由圖 1（c）和圖 1（e）可知，原料棉纖維精梳占比下降，紗線直徑變大，結(jié)構(gòu)更為蓬松，毛羽有所增加，紗線條干均勻度下降。

典型的樣品紗線直徑對比如圖2所示。由圖 2可知，比較紗線1、紗線4、紗線9，本色和H138色號下的兩種紗線直徑極其接近，表明低色比對低扭矩賽絡集聚色紡紗的直徑影響并不顯著，但隨著色比的繼續(xù)增大，紗線直徑顯著增大，原因在于色比越高，可紡性下降，紗線條干惡化所致。對比紗線3和紗線4，低扭矩賽絡集聚色紡紗直徑大于普通賽絡集聚色紡紗，這是因為低扭矩賽絡集聚紡技術(shù)在集聚的基礎上采用單龍帶假捻器，使部分紗段解捻進而導致紗體蓬松，直徑增大。對比紗線4和紗線6，隨著紗線線密度減小，紗線直徑顯著減少，原因在于紗線線密度越小，紗中橫截面內(nèi)纖維根數(shù)也相應減少，這一現(xiàn)象與紗線表觀形態(tài)觀察中橫截面的變化相一致。對比紗線4和紗線7，原棉的精梳占比增高，成紗直徑稍有減小，可能是因為須條中纖維的長度整齊度變化引起，但這一變化并不顯著。

圖2 典型樣品紗線直徑

2.2 影響紗線性能的因素分析

2.2.1 紡紗方法

普通賽絡集聚色紡紗和低扭矩賽絡集聚色紡紗的性能對比如圖3所示。由圖3（a）可知，采用低扭矩紗線加工技術(shù)后，紗線的斷裂強度稍有上升，而斷裂伸長率明顯下降。這是因為單龍帶的假捻作用增強了纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移作用，使纖維間的抱合力、摩擦力增大，從而提高了成紗斷裂強度，減少了纖維滑移。圖3（b）表明，相較于普通賽絡集聚色紡紗，低扭矩賽絡集聚色紡紗的條干CV和毛羽H值呈下降趨勢，原因在于纖維須條在單龍帶定向運動下被假捻，須條中纖維位置重新排列，更多的纖維頭端被捻入紗體，從而改善了紗線條干，減少了毛羽數(shù)量。圖3（c）表明低扭矩賽絡集聚色紡紗的濕扭結(jié)數(shù)少，單龍帶假捻器可有效釋放纖維內(nèi)應力，大幅降低紗線殘余扭矩，這有助于改善針織物緯斜、機織物“蛇仔紋”等現(xiàn)象，提高織物外觀質(zhì)量。

圖3 不同紡紗方法的紗線性能對比

2.2.2 纖維色比

纖維色比對低扭矩賽絡集聚色紡紗性能的影響規(guī)律如圖 4所示。由圖 4（a）和圖 4（b）可知，隨著纖維色比的增加，紗線的強伸性能和條干均勻性總體呈惡化趨勢，這是因為纖維色比越高，紗體所含的有色纖維量越多，而有色纖維的強伸性能以及條干均勻度都不及本色纖維，導致紡紗過程可紡性下降。紗線毛羽H值從本色到H125色號時下降13.5%，但隨著色比的繼續(xù)增大，毛羽H值無明顯變化。這可能是因為有色纖維的加入，因本色與有色纖維性能差異，有助于龍帶假捻過程纖維間位置的重排。由圖4（c）可知，低色比對紗線的濕扭結(jié)數(shù)無明顯影響，但高色比下紗線的濕扭結(jié)數(shù)顯著增大，原因可能是色比過高，紗線條干惡化，龍帶的假捻作用變?nèi)酢?/p>

圖4 不同纖維色比的紗線性能對比

2.2.3 精梳占比

不同精梳占比的低扭矩賽絡集聚本色紗和低扭矩賽絡集聚色紡紗的性能比較如圖5所示。比較紗線1、紗線2、紗線4和紗線7可知，精梳占比對本色紗和色紡紗的影響規(guī)律一致。隨著精梳占比的上升，本色紗和色紡紗的強伸性能和條干均勻度變好，這是因為精梳占比高的紗線中含有精梳棉更多，纖維的物理性能更高，長度整齊度更好，從而提高了成紗斷裂強度，改善了成紗條干。紗線的毛羽H值和濕扭結(jié)數(shù)呈增大趨勢，表明高的精梳占比對低扭矩賽絡集聚紗的表面毛羽以及殘余扭矩具有負面影響，原因可能是精梳占比越高，須條中纖維的平行伸直度越好，龍帶假捻過程纖維的位置重排效應減弱。

圖5 不同精梳占比的紗線性能對比

2.2.4 紗線線密度

紗線線密度對低扭矩賽絡集聚色紡紗性能的影響規(guī)律如圖6所示。隨著紗線線密度的不斷減小，紗線的斷裂強度隨之下降，條干均勻度變差，濕扭結(jié)數(shù)的變化不大但呈略有上升的趨勢。這是因為線密度較大的紗線在紡紗過程中與單龍帶假捻設備的接觸面積較大，纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移加劇，假捻效益增強，從而提高了成紗斷裂強度和條干均勻度，降低了殘余扭矩。毛羽H值隨紗線線密度的減少先大幅下降，隨后趨于穩(wěn)定，并略有增大，原因在于紗線直徑的減少使得紗線形成過程的加捻三角區(qū)變得更小，有利于成紗毛羽的減少，但同時也減少了紗條與單龍帶的接觸面積，從而減弱了假捻作用對毛羽的改善效果。

圖6 不同紗線線密度的紗線性能對比

3 結(jié)論

在賽絡集聚紡設備上加裝單龍帶假捻裝置，實現(xiàn)了賽絡集聚與低扭矩紡紗技術(shù)復合，可用于低扭矩賽絡集聚色紡紗的開發(fā)。通過研究紡紗方法、纖維色比、精梳占比、紗線線密度等工藝參數(shù)對紗線性能的影響，可得出如下結(jié)論。

（1）單龍帶假捻裝置可增大紗線直徑，提高紗體結(jié)構(gòu)的蓬松性和表觀包纏的均勻性，對紗線的斷裂強度、殘余扭矩以及表面毛羽具有改善作用，但會導致紗線的斷裂伸長率降低。

（2）增大纖維色比，紗線的強伸性能和條干均勻度總體呈惡化趨勢，毛羽先大幅下降隨后趨于穩(wěn)定，低色比對紗線的直徑和殘余扭矩無明顯影響，但高色比會使紗線直徑和殘余扭矩顯著增大，且紗體擁有較大的蓬松性。

（3）提高精梳占比，可小幅減少紗線直徑，無論是本色紗還是色紡紗，其強伸性能和條干均勻度均得到改善，但對表面毛羽以及殘余扭矩具有不同程度的負面效果。

（4）減少紗線線密度，紗體結(jié)構(gòu)緊密且直徑顯著減少，紗線的斷裂強度隨之下降、條干均勻度變差，表面毛羽先大幅下降，隨后趨于穩(wěn)定，并略有增大，殘余扭矩的變化不大但呈略有上升的趨勢。