程玮燕（河北科技大学）

    为了确定棉纤维的性能对成纱性能的影响，通过试验分析了棉纤维与成纱性能之间的内在联系。原棉的断裂强度及断裂伸长率越高，其成纱的断裂强度及断裂伸长率也越高，棉纤维的平均长度越长，短纤维含量越少，其成纱断裂强度越高，断裂伸长率愈大，毛羽数越少。研究原棉性能与成纱质量的关系，以便能从纤维的性能来预测其成纱的质量。
    原棉性能对其纺纱的顺利进行和成纱性能影响较大，如果能从原棉性能的试验结果，直接预测成纱的性能，这将对实际生产具有指导意义。
1 纤维的断裂强力及伸长率对成纱质量的影响
1．1  两种不同原棉纺制相同细度的成纱试验

    两种不同原棉的性能指标如表1所示。
    两种纤维分别纺制36 tex、26 tex、20 tex环锭细纱及100 tex、60 tex、36 tex、30 tex转杯纱。其成纱断裂强度及伸长率分别见表2、表3。
    从表2和表3可以看出，不论采用什么样的纺纱方法，成纱断裂强度及断裂伸长率与所用纤维材料的强度及伸长率有密切关系，B原棉纤维的断裂强度高，其成纱断裂强度就高；A原棉纤维断裂伸长率大，则其成纱断裂伸长率也大。
1．2 不同断裂强度棉纤维纺25 tex转杯纱试验
    不同断裂强度棉纤维纺制25 tex转杯纱，其成纱断裂强度与纤维断裂强度的关系见图1。
    图1横坐标为棉纤维断裂应力以卜氏强力仪测定的纤维断裂应力(psi)表示；纵坐标为25 tex转杯纱相对断裂强度。从图1可以看出，随纤维断裂应力的增加，成纱断裂强度按比例增加。该例说明，在原料及加工等其他条件相同的情况下，转杯纱断裂强度与所用棉纤维断裂强度的变化呈线性关系。
1．3 五种混纺比例纤维及其成纱断裂强度对比
    图2是以1982年乌斯特统计值50％水平为基准的纤维材料与成纱断裂强度的对比。
    (1)棉与精梳棉纱；(2)涤纶短纤与纯涤纶纱；(3)毛与精梳毛纱；(4)粘胶短纤与纯粘纤纱；(5)毛型腈纶与纯毛型腈纶纱。
    从图2对比中可以看出，成纱断裂强度一般相当于所用纤维原料断裂强度的二分之一。成纱的断裂强度永远低于其纤维原料的断裂强度，其主要原因是纱线断裂时，除一部分纤维断开外，还有一部分纤维未断裂而滑脱。但是，纤维断裂强度高，其成纱的断裂强度亦高。
2 短纤维含量对其成纱性能的影响
    成纱中短纤维含量高，纤维间的接触长度就短，当其受到外力作用时，纤维之间易滑脱，导致成纱强力低，伸长率小。为了探讨纤维长度和纺纱质量的关系，选用不同原料和不同梳棉机纺出的生条，由AFis纤维测试仪测试，并同时在并、粗、细同机台、同工艺、同锭号条件下纺制成普梳29 tex和19．5 tex纱，其有关试验数据如表4所示。
    由表4试验可知，短纤维含量对成纱的性能有很大影响，在相同纺纱工艺条件下，短纤维含量越小，其成纱断裂强度越高，断裂伸长率越大。
    短纤维在开清棉和梳棉过程中易形成大量的棉结，成纱中的细节主要是原棉中的短纤维所造成，试验表明精梳纱的细节比普梳纱的细节大为减少；成纱同样与原棉中短纤维含量密切相关。因此，短纤维也最终导致成纱疵点的增加。
    在牵伸过程中，短纤维不易被牵伸机构控制而呈“浮游”状态，其不规则的运动将影响成纱条干。有关资料显示，中号纱原棉中12．7 mm以下短纤维率每增加2％，则相应的成纱条干CV值就增长1％。
    短纤维含量越高，成纱截面内纤维根数越多，头尾数越多，造成纱线毛羽的可能性越大。因此，短纤维含量的高低，直接影响到成纱的内在品质和外观质量。
    生产中当配棉一定时，在生产过程中合理配置纺纱工艺流程和工艺参数，提高纤维伸直度，控制短纤维数量的增长，并增加对短纤维的排除，对提高成纱质量也有显著效果。同时做到合理配棉，尽量减少对纤维的损伤，从而也可以提高成纱的断裂强度及断裂伸长率。
3  纤维整齐度对成纱强力的影响试验
    纤维(长度为37 mm)的整齐度和成纱强力试验见表5。
    由表5看出，纤维的整齐度对成纱的强力影响非常明显，纤维整齐度越好，纺相同号数的棉纱，其成纱强力越高，强力CV值越小。因此，在配棉时必须注意纤维的整齐度。整齐度好的配棉不仅对梳理有利，而且在清梳和精梳工序表现出有较少的落棉，纤维在牵伸过程中，浮游纤维较少，可减少细纱断头率，缠绕罗拉胶辊、胶圈现象也有所改善。
4  纤维长度对成纱强力的影响试验
    纤维长度决定着成纱中纤维的搭接长度，因此，也是影响成纱断裂强度及断裂伸长率的重要因素，不同纤维长度与成纱断裂强度试验见表6。
    由表6试验结果可知，纤维越长，其成纱强力越高，强力CV值越小，毛羽数越少，伸长率越大。
5 棉纤维细度及成熟度对成纱断裂强度的影响试验
    纤维是组成成纱的单元，成纱横截面必须包含相当根数的纤维，才能使成纱具有一定的强力。纤维越细，线密度相同的单纱其截面内包含的纤维根数就越多，其强力越大。但是，棉纤维的细度与其成熟度有密切的关系，品种相同或相近的棉纤维，成熟度差，细度细，强力就低。所以棉纤维的细度和成熟度都对成纱的强力有影响。马克隆值是一个综合反映纤维细度及成熟度的指标，对于相同成熟度的棉纤维，马克隆值越低表明其细度越细，因此，在相同线密度的单纱截面纤维根数就越多，断裂强度就越高。
    未成熟纤维强力低、弹性差，在纺纱过程中易揉搓成棉结，甚至是几乎没有胞壁的僵死纤维，染料吸附能力差。因此，棉纺厂不仅要测试和控制纤维的平均成熟度，而且还要测试和控制未成熟纤维的含量，以保证成纱的染色一致性。
6 涤纶纤维混纺比例对成纱性能的影响
    一般来说，相同细度的涤纶纤维的断裂强度及断裂伸长均高于棉纤维，因此涤纶纤维与棉混纺纱的断裂强度及断裂伸长率均较同样线密度的棉纱高，其变化与涤纶纤维的混纺比例有一定的关系，如图3、图4所示。
    从图3、图4可以看出，纺制相同线密度的涤棉纱，其断裂强度、断裂伸长率随涤纶纤维比例的增加而增加。但是，涤纶纤维的比例低于一定数量时，虽然涤纶比例增加，但成纱的断裂强度及断裂伸长率变化十分缓慢，环锭细纱的断裂强度甚至于有下降的趋势。当涤纶纤维的比例高于40％时，成纱的断裂强度及断裂伸长率随涤纶比例的增加明显提高。
7  结束语
    原棉的断裂强度及断裂伸长率越高，其成纱的断裂强度及断裂伸长率也高，反之亦然。在相同的纺纱条件下，棉纤维的平均长度越长，短纤维含量越少，其成纱断裂强度越高，断裂伸长率愈大，毛羽数越少。棉纤维成熟度越好，细度越细，其成纱断裂强度越高，断裂伸长率愈大，染色性能越好。涤棉混纺纱中，当涤纶纤维比例高于40％时，成纱的断裂强度及断裂伸长率随涤纶纤维比例的增加明显提高。