研宄探討長絲短纖復合紗線強伸性能與加捻關系研究練軍王厲(鹽城工學院)(東華大學)復合紗線中各組分性能的差異對復合紗線與織物的性能將產生極大的影響。在復合紗線反向加捻的情況下,通過試驗分析了復合紗線斷裂強力、斷裂伸長率與單紗捻度、復合紗線捻度之間的關系。復合紗線也存在著臨界捻系數,復合紗線斷裂伸長率與復合紗線捻系數呈正線性相關,復合紗線斷裂強力。斷裂伸長率與單紗捻系數呈正線性相關。
刖言隨著人們消費觀念的改變和物質生活水平的提高,服飾的需求也不斷趨于高檔化、舒適化,細號、輕薄、光潔型的織物越來越受到廣大消費者的青睞,己成為發展的主流趨勢。長絲短纖復合紗線是用于開發此類新型結構產品的紗線,復合紗線與傳統短纖維紗線在結構上存在著較大的差異,這勢必影響到紗線及其織物的性能。因此,為了很好地利用復合紗線生產優質面料,必須深入研究長絲與棉短纖維復合紗線的結構及性能,特別是其基本力學性能與結構的關系。
1試驗方法試驗所用的Plyfil復合紗線采用兩種不同的原料,即滌綸低彈絲和純棉精梳紗。滌綸低彈絲和純棉精梳紗的各項指標如表1所示。
表1滌綸低彈絲和純棉精梳紗的各項指標項目細度斷裂強度均值斷裂強度均值方差/%斷裂伸長率均值/%斷裂伸長率均值方差/%滌長絲棉紗滌棉復合紗線的加工首先經過并紗工序,再經過捻線工序而制成,目的在于防止筒并捻聯合過程中易產生辮子紗疵點。并紗主要是為了保證復合股數,各股紗張力均衡,減少復合紗線捻度不勻,提高復合紗線強力,改善外觀。捻線的主要目的是為了把兩種性質不同的紗捻合在一起,同時還改善了紗線中纖維所受應力的分布狀態,從而提高了復合紗線的品質。
復合紗線的強力和復合紗線中各組分的強力與并捻加工的工藝有關。因此,為了尋找影響復合紗線強伸性能的主要因素,必須采用試驗方法確定工藝參數。捻度是影響復合紗線強伸性能的最主要因素,文中試驗是用加工好的復合紗線在Y331型捻度試驗機上進行解捻和加捻,然后測其強伸性能。由于考慮到復合紗線反向加捻比較穩定,因此復合紗線采用反向加捻,夾持加捻長度L為2復合紗線的強伸性能2.1影響復合紗線強伸性能的主要因素對試樣品種來說,試驗時因子水平的確定要考慮到以下兩個方面,一是要求為最常用的;二是要求對比比較明顯。所以各因素都取三水平。根據正交試驗設計復合紗線的試驗方案,試驗因子水平見表2正交試驗結果見表3.并建立復合紗線的斷fdM(Fuk斷裂伸長iblish裂時產生的伸長1!是由于紗體中纖維相互滑移rt表2因子水平表水因素復合紗線單紗捻復絲捻平張力捻系數系數義4序號斷裂強力F/cN斷裂伸長建立斷裂強力及斷裂伸長率和各變量間的多元回歸數學模型,并得到其回歸方程分別為:經方差分析,方程和系數都顯著。其中復合紗的捻系數、單紗的捻系數是強顯著因子。
2.2復合紗線捻系數對復合紗線強伸性能影響對復合紗線的強伸方程來說,復合紗線的捻系數對復合紗線的斷裂強力有很大影響。在保持單紗捻系數為460,張力為10cN,復絲捻系數為0的情況下,通過改變復合紗線捻系數進行試驗,(L)和復合紗線捻系數(x)之間的數學模型,得到回歸方程分別為:經方差分析,方程和系數都顯著。復合紗線的斷裂強力、斷裂伸長率與復合紗線捻系數的關系分別見、。
復合紗線斷裂強力與復合紗線捻系數的關系復合紗線斷裂伸長率與復合紗線捻系數的關系由可知,復合紗線的斷裂強力在一定范圍內隨著復合紗線捻系數的加而加,過了一定值后,斷裂強力反而下降。這是由于復合紗線加捻有兩方面的作用:一方面,復合紗線的斷裂一般是斷裂伸長率小的單紗先斷裂,因此,通過加捻使短纖紗和長絲相互包纏,有效地防止了短纖紗的滑脫斷裂,相對地加了復合紗線的斷裂強力,復合紗線的強力不勻率因加捻作用而得到改善,也是復合紗線強力得到提高的一個因素;另一方面,當復合紗線捻系數超過一定值時,加捻作用使復合紗線中纖維產生預應力,同時使復合紗線中纖維與紗軸向成不同角度,使纖維強力的軸向分力減小,復合紗線中紗的斷裂強力反而隨捻系數的大而下降,因此,加捻作用對復合紗線斷裂強力的影響是以上兩個方面對立統一的結果。
由可知,復合紗線的斷裂伸長率隨著捻系數的大而大。復合紗線在拉伸力作用下斷復合紗線也存在著臨界捻系數,復合紗線斷在保持復合紗線預張力為5cN的情況下裂強力在一定范圍內隨著復合紗線捻系數的增加1在保持復合紗線、而產生的伸長;二是由于紗體中纖維自身因受外力作用而產生的伸長;三是由于紗的捻回角變小而產生的伸長。
2.3單紗捻系數對復合紗線強伸性能的影響復合紗線的斷裂總是斷裂伸長率小的單紗最先斷裂,因此單紗強力對復合紗線強力起重要作用。在保持復合紗線捻系數為317. 5,張力為10cN,復絲捻系數為0的情況下,通過改變單紗捻系數進行試驗,并建立復合紗線的斷裂強力(F)、斷裂伸長率(L)和單紗捻系數(x)之間的數學模型,得到回歸方程分別為:復合紗線斷裂強力、斷裂伸長率隨著單紗捻系數的大而大。因為復合紗線加捻方向和單紗相反,單紗捻系數選擇的范圍較小,所以單紗捻系數的變化范圍是在臨界捻系數以內,因此,復合紗線強力和單紗捻系數關系曲線不呈拋物線狀。
2.4單紗捻系數和復合紗線捻系數的綜合作用對復合紗線強伸性能的影響時改變復合紗線捻系數和單紗捻系數進行試驗,并建立復合紗線的斷裂強力(F)、斷裂伸長率a)和單紗捻系數(xi)、復合紗線捻系數(x2)之間的數學模型,得到回歸方程分別為:在臨界捻系數范圍內,復合紗線的斷裂強力和斷裂伸長率隨著復合紗線捻系數、單紗捻系數的大而大,復合紗線的捻系數和單紗捻系數之間不存在交互作用。
而加,超過臨界捻系數以后,斷裂強力下降;復合紗線斷裂伸長率隨著復合紗線捻系數的大而大,呈正線性相關;復合紗線的斷裂強力、斷裂伸長率與單紗捻系數呈現正線性相關。在實際生產中,可以根據推導出的復合紗線斷裂強力、斷裂伸長率與復合紗線捻系數、單紗捻系數的回歸方程,對復合紗線的強伸性能進行預測和控制。 |