内容简介
从20世纪70年代起包缠纺就开始发展起来。由于包缠纱具有独特的结构,因此它有许多优点,如:包缠纱的强力高,条干均匀。这种纺纱方法适于花式纱及高性能纱的要求。包缠纺技术的基本原理是长丝纱对短纤纱的包缠。纺纱机是有5个牵伸罗拉的牵伸体系,将喂入的短纤维棉条逐步拉细成一定粗细的须条后通过空心锭子接受假拈。与此同时一根连续的长丝纱从纱管上退绕到空心锭子上并将已牵伸的须条呈螺旋状包缠,从而形成长丝对无拈的纱心(基本平行的短纤维)的包缠纱(PL纱),也叫包覆纺或空心锭子纺。
关键词
空心锭子 包缠纱 平行包缠纺 黄麻/晴纶包缠纱 黄麻/粘胶包缠纱 无拈芯纱
毛圈状花色包缠纱 平行包缠纺
1、关于空心锭子纺纱体系
1.1、平行包缠纺(Parafil包缠纺)
国外许多机器制造厂已生产出不同的包缠纺设备,像德国绪森公司生产的S-F式包缠纺纱机,是用4罗拉或5罗拉牵伸机构对短纤原料进行牵伸加工。
平行包缠纺的空心锭子的回转速度在35000转/分以上。空心锭子具有假拈的作用。被牵伸后的纤维束在进入空心锭子后获得假拈并在空心锭子的尾部被长丝包缠形成包缠纱 。因此
包缠纱是由无拈的平行的短纤维束及包缠长丝组成。长丝在纱中占的比例约为2-5%,长丝以螺旋状对无拈的平行的短纤维束包缠并有径向压力,也增加了短纤维间的必需的内聚力。从而使包缠纱得到理想的强力. 在标准的PL包缠纱上沿纱线长度方向每单位长度的包缠数近似于同支环锭纱的拈度数。

1.2、ALLma包缠纺
Saurer-Allma Sm空心锭子系列包缠纺纱机设计的纺纱支数在0.6-50公支之间。S-ALLma包缠纺应用三种包缠间距(SM-6、SM-8及SM-10 往复动程分别为15cm、 20cm及25 cm)Saurer-Allma SM空心锭子系列包缠纺纱机有48锭,锭速为30000转/分,引出速度为200米/分。输出速度及锭速的变化可以很多并根据线性密度的要求调节牵伸倍数。1-3罗拉或4罗拉牵伸机构的牵伸倍数范围在5-59之间,可有效的加工的纤维长度在50-220毫米之间。电子监控系统可识别纺纱疵点并改进纱线质量。尤其是牵伸机构可自我调节减小纺纱三角区,使纤维能集中于锭子中心位置,还有负压吸尘系统可连续的清洁牵伸罗拉以消除绕罗拉现象并可对纺纱区进行自我清洁。
应用气动引线方法将纱快速的引入空心锭子中并加快了运转时间。应用电子射像仪对细纱断头进行监测,当发现短头时停止断头的纺锭。
2、G-D包缠纺(Gemmill&Dusmore waro spinning)有5罗拉牵伸体系,牵伸倍数有500倍以上,重定量棉条及粗的长丝可毫无困难的加工成包缠纱,倾斜45度的牵伸体系的牵伸倍数可按照要求进行调节。
3、‘X’直接平行包缠纺体系
3.1、与空心锭子系统相类似的长丝以X方向包缠的纺纱体系多用来生产花色纱及高性能的纱。长丝围饶着有拈或无拈的短纤维纱芯或者纱线形成包缠纱,包缠的拈向可为左拈、右拈或左右交差的‘X’(图1)。生产长丝包缠纱的产量要比普通环锭纱的产量高,还可取消浆纱加工。无拈的纱芯用长丝包缠时,长丝在水溶液中对无拈短纤纱芯的粘伏作用进行包缠的
对于无拈纱的包缠纱的加工生产,X方向长丝包缠纱如图1所示,以一个很细的管子围饶着无拈纱的轴向很近的喷出长丝进行包缠。
气动源通过密闭管壁产生的压力,给于X长丝包缠纱以应力,在机织/针织时交叉的长丝会紧紧的缠绕在短纤纱芯上,使包缠纱的强力比较高。这种包缠纱类似于MACHI-SPINMACH体系生产的羊毛精梳及半精梳羊毛纱。
3.2、X=包缠纱比普通包缠纱具有较高的纱线强力及伸长率,而且可在同一个阶段里生产成X=包缠纱。X=包缠纱的生产费用主要是长丝占的原料成本,但生产X=包缠纱用的长丝量要比S或Z向包缠纱少,因此减少了耗用长丝的费用。
3.3、对比每米120个包缠圈数及每米512个包缠圈数,可看出包缠圈数多的包缠纱的强力及伸率比包缠圈数少的包缠纱高;棉纤维与包缠涤纶长丝的比列为99%比1.
双Z-包缠纱的强力约比单Z-包缠纱大8%,而单Z-包缠纱的伸长率仅为双Z-包缠纱的73%。双Z-包缠纱还可加大包缠数以减少双Z-包缠纱的伸率。另外X-包缠纱要比Z-包缠纱强力多54%,Z-包缠纱的伸率比Z-包缠纱高17%。
4、在包缠纺系统生产花色纱
花色纱在包缠纺系统加工要考虑适当的机器特性、长丝及纱芯。
4.1、应用包缠纺技术可以生产出特别的花色纱(毛圈形状类),用这种包缠纱可作为设计及发展有丝绸感织物的原纱,满足在织物结构、颜色、图案、后整理加工及纹织等方面开发的需要。最终的产品质量在整个生产环节中都会受到影响,但应用包缠纱生产花色纱会使织物的最终质量获的很好的结果。
4.2、毛圈状花色包缠纱是由大量的短纤维混合的芯纱,使织物外观有多彩感。如雪尼尔纱(Chenille)具有均匀的外观,良好的结构、色彩及对织物表面好的作用。超量喂入可使毛圈增高以增加产品的美观。
为了适应最终产品的应用,如毛圈状的花色包缠纱多于用于体育服装/休闲服装等要具有毛圈、拉伸毛圈及毛巾布等特点。毛圈状花色包缠纱的织物还可在装饰及家用纺织等方面应用。具有易洗及穿着的特点。手感柔软、耐用、耐磨、颜色好等优点。为了适应以上特性的需要,常应用棉及其与化纤混纺的原料,棉纤维具有吸湿性好的优点,与其它化纤混纺如涤纶、尼纶等以改进织物的耐用,抗磨损及强力等性质,而且由于应用了价格便宜的合成纤维,使成品费用低下。毛圈状花色包缠纱的重要问题是要研究毛圈高度及均匀度。
5.3、纯棉毛圈纱具有手感柔软及吸收率好的特性。因此设计要求间单而且染色效果好。装饰用及功能用的毛圈纱要具有必要的变形及颜色。纤维的混纺成份、纤维的长度及细度对成品的性质及外表的美感起重要的影响,还包括纤维的固有的性质的影响。
5.4、毛圈状的织物的设计的潜力是很大的。尤其利用三维的作用应用化纤的无光、有光及正反染色的方法,将毛圈状花色包缠纱染色,可已绞纱染纱芯,使纱具有柔软的手感及松散感。由于这种产品在时装市场上销售的快,流动速度快,而且毛圈状的纱及织物是比较便宜的品种,在现代化的机器上加工生产的速度快。生产周期短。因此尽管染色耗用资金高,会很快的回收。
5、在包缠纺的设备上生产各种高性能的纱
利用高性能的纤维在包缠纺的设备上生产高性能的纱,高性能的纤维可作纱芯或包缠纱.
5.1、三股包缠纱(一个纱芯及两股包缠纱);5.2、四股包缠纱(二股纱芯及两股包缠纱);
5.3 五股包缠纱(二股纱芯及三股包缠纱); 5.4、五股包缠纱((三股纱芯及两股包缠纱)
5.5、六股包缠纱(二股纱芯及四股包缠纱);
5.6、弹力纱作纱芯环锭短纤作包缠纱;(图2)(图3)5.7、不同拈度的包缠纱;

6、影响包缠纱性质的因素
6.1、包缠纱的密度及纱芯-包缠率:
6.1.1、纱线的匀匀度、纱疵及机械性质、纱芯-包缠纱的比率及包缠纱密度等都很影响包缠纱性质,
6.1.2、如果增加包缠纱的密度,包缠纱断裂强度、抗磨擦性及毛羽指数等都会降低;而初始摸数、韧性及抗弯曲刚度会因此增加;初始摸数因包缠纱的密度的增加而减少;而包缠纱密度的偏差系数的百分比对其无明显的影响。
6.1.3、纱芯-包缠纱的比率是根据实际用途而选定。一般包缠纱的纱芯占全部包缠纱重量的80-98%;在设计时包缠纱的纱芯-包缠纱的比率可能会增加。
6.1.4、原材料的影响
应用不同的性质及类型的短纤维及长丝(棉、聚脂纤维、尼纶、凯夫拉尔、玻璃纤维,黄麻、晴纶、芳簇具酰胺及高密聚乙烯等)加工包缠纱,一般纱芯是用短纤维纱,长丝是用作包缠的纱。可生产花色纱及高性能的包缠纱
6.1.5、包缠纱的性质
把空心锭子包缠纺的产品性能及用途在与其它加工方法及应用的不同类型的纱线上对比
7、黄麻/晴纶包缠纱:对不同的黄麻/晴纶混纺比例的包缠纱的性质的对比,用100%黄麻、100%晴纶作包缠纱以及不同比例的黄麻/晴纶生产140TEX包缠纱及不同比列的黄麻/晴纶混纺纱以50旦尼尔×27的涤纶长丝包缠,这种包缠纱在绪森公司包缠纺纱设备上生产的,每米分别有280、315及350个包缠数。
7.1、强力:伸长率大的晴纶纤维有助于包缠纱的轴向的强力,因此,如果晴纶纤维越细,在纱的横截面上纤维根数增加,减少强力高的黄麻纤维的成份,增加细晴纶纤维的比重,对于空心锭子纺的纱的强力并没有十分显著的影响。而且在一定的黄麻/晴纶包缠纱的混纺比例时增加包缠纱的密度,每米315个包缠数以上包缠纱的强力增加,但进一步增加包缠纱的密度,包缠纱的强力下降。这主要受两个方面的影响:
⑴如果包缠数/米增加,纱会变的更紧密即纤维之间靠的更紧,成纱中的纤维间的磨擦力加强,包缠纱的强力增加。
⑵ 但如果包缠数/米进一步增加,长丝对纱芯的包缠角减小,承受抗拉强力的沿轴向方向包缠长丝相应减少,结果使包缠纱的强力减少。
7.2、断裂伸长:如果在黄麻/晴纶混纺纱中,晴纶纤维占的比例增加,包缠纱的断裂伸长也增加,100%晴纶包缠纱的断裂伸长最高。因此可在纱芯中增加高伸率的晴纶纤维的比例以使包缠纱的断裂伸长增加。但即使对断裂伸长影响不显著的包缠纱也必需细致的控制包缠纱的密度的偏差,以保证强不匀降低,使平均断裂伸长增加。
7.3、初始摸数:在一定的混纺纱密度偏差条件下,不会显示出任何初始摸数的趋势,但100%黄麻包缠纱却比100%晴纶纱展示