西安工程学院 曹广英 薛少林 陕棉八厂 王博
l 前言
亚麻短纤维具有亚麻纤维特有的卫生、抗污、抗菌、抗静电的优良特性；同时对声波和光波有很好的消散作用，特别适合于纺制装饰织物。利用DREF一Ⅲ摩擦纺可以获得风格独特、性能良好的亚麻短纤维装饰织物，而且，加工流程短，成本较低，产品附加值高。而影响包芯纱产品风格的主要纺纱工艺参数是芯纱比例。因此，本文在纺纱速度、摩擦辊转速一定的情况下，以涤纶短纤维为芯纱，以亚麻短纤维为包覆纤维，用不同的芯纱比例进行纺纱，综合研究芯纱比例对亚麻短纤维摩擦纺包芯纱的纱线性能的影响。
摩擦纺的成纱质量基本上取决于纤维开松与喂给条件。DREF一Ⅲ型摩擦纺纱机纺制包芯纱，其纱芯由牵伸机构连续供应，而包覆层的纤维流在输送过程中不是处处连续，而是呈“断裂”状态，因而包覆层的喂给纤维流在时间与空间上的均匀性和单纤维在输送过程中的形态以及纤维与回转纱尾接触时的伸直与排列状态对优化纱线性能最为重要，而芯纱比例的大小直接影响包覆层纤维的性能，因而对纱线性能的影响较为显著。
2 实验安排
实验在芯纱比例30％～80％之间取1l组数据，摩擦辊转速为3500r／min，纺纱速度为150m／min，在DREF一Ⅲ型摩擦纺纱机上纺制59．1tex包芯纱，测定其主要性能并进行分析。
3 实验结果
测试纱线细度均匀度和单纱断裂强度的相关性能指标如表1。
4 结果分析
根据测试结果做出纱线各性能随着芯纱比例变化的曲线图并进行分析。
4．1 芯纱比例对条干均匀度变异系数的影响(图1)
图l 条干均匀度变异系数随芯纱比例变化的曲线图
分析：从图中可以看出，芯纱比例在30～40％之间时，条干均匀度变异系数随着芯纱比例的增加变化
不明显，芯纱比例为45％时，条干CV％最大，接着随着芯纱比例的增加条干CV％下降，芯纱比例越高条干均匀度越好。DREF一Ⅲ型摩擦纺纱机的纱芯纤维由一套牵伸装置沿纱轴直接喂入楔形区，伸直平行度好；包覆层纤维由分梳辊分离成单纤维状态后，由气流沿输送管道垂直地喂人楔形区，其伸直与排列状态较差，因而条干均匀度的好坏主要受包覆层纤维影响。包覆层纤维被输送到凝聚区时，一方面纤维流按分梳辊的回转频率发生周期性变化，在凝聚长度内的分布也随时间变化，另一方面纤维进入凝聚区时在成纱输出方向的分速度都要比成纱输出速度高许多倍，因此纤维凝聚到纱尾时其运动速度的大小、方向都要发生变化，即突然减速使纤维形成前弯钩、折绉后屈曲，纤维的伸直度受到破坏。当芯纱比例在30～40％时，虽然包覆层纤维的含量大，不利于纤维的分梳和伸直平行，但纱线的包覆性好，因分梳辊的周期性转动和纤维被包卷进纱尾位置随时间变化而引起的不均匀较小，总的效果是纱线的条干均匀度变异系数较为稳定。芯纱比例在45％时，由于包覆层纤维减速引起的不均匀和周期性不匀的叠加使得纱线条干均匀度变异系数突增，随后，随着芯纱比例的提高，包覆层纤维含量减少，纤维开松和分离效果好，伸直平行度高，因而条干均匀度变异系数随着降低。
4．2 芯纱比例对细节、粗节和棉结数的影响(图2)
分析：对于一定的纺纱速度和摩擦辊转速，细节、粗节和棉结数随着芯纱比例不断增加整体上呈现下降趋势。
影响细节、粗节和棉结的因素主要是外包纤维，当外包纤维从第二牵伸区喂人经分梳辊分梳后依靠气流输送到纺纱器，刺辊分梳区的流场从管道人口处到出口处的方向性较好，而在管道的两侧有紊乱的涡流区，严重地影响纤维的运动，这就使分梳后的纤维并不能全部顺利地进入纺纱区，而是有少部分纤维滞留在输送纤维的管道中，造成细节、粗节和棉结产生，当芯纱比例较低时，外包纤维的量大，则滞留输送管道中的纤维较多，使得粗、细节数增加，随着芯纱比例的增加，外包纤维减少，大多数纤维能顺利地进入纺纱区，从而不易形成粗、细节和棉结。同时由于亚麻短纤维条子中的麻结较多，容易在纱外形成棉结，使纱线的棉结数较大。
图2 细节、粗节、棉结数随芯纱比例变化的曲线图
4．3 芯纱比例对单纱断裂强度及其变异系数的影响
(图3)
分析：从图中可以看出，单纱断裂强度在恒定的摩擦辊转速和纺纱速度下，随着芯纱比例的增加先增加后在不同程度上有所减小。芯纱比例为45％时的单纱断裂强度最高，芯纱比例太低或者太高都不利于纱线强度的提高。从曲线图中可以看出，芯纱比例小于35％后，随着芯纱比例的减小，强度下降明显，这是因为当包覆纤维比例过高时，会产生附加弯钩使其在纱中的排列紊乱、平行伸直度差，对纱线的强力贡献不大。当芯纱比例大于60％后，随着芯纱比例的增大，强度迅速下降，强度变异系数迅速增加，主要是因为包覆纤维的减少使包芯纱的覆盖率降低。包覆不匀率也增加，几乎呈无捻状态的芯纤维暴露在纱线外的弱片段较多，从而使纱线的平均断裂强度降低，同时由于包覆性能好的纱线片段强度较高，而弱片段的强度很低，从而使纱线的断裂强度变异系数增大。
图3 单纱断裂强度及其变异系数随芯纱比例变化的曲线图
4．4 芯纱比例对断裂伸长率及其变异系数的影响
分析：任何材料受力作用和产生变形，这两者总是同时存在、同时发展的。纱线的断裂伸长率是指纱线拉伸到断裂时的伸长率。从图中可以看出，在定速拉伸的条件下，摩擦纺包芯纱的断裂伸长率及其变异系数与断裂强度及其变异系数的大小和变化趋势基本上是一致的，其产生的原因也是相同的。
5 小结
在一定的摩擦辊转速和纺纱速度下，随着芯纱比例的增大，条干均匀度先略有增加而后降低；细节、粗节和棉结数随着减少；断裂强度和伸长率先增加后减少，特别是当芯纱比例大于60％后，随着芯纱比例的增加，强度及伸长率迅速下降，它们的变异系数迅速增加，因而芯纱比例不宜太大也不宜太小。若考虑到，麻纤维制品要求亚麻含量不少于55％，则根据需要取芯纱比例为35—45％，既可以满足纱线性能的要求，突出纱线的麻风格，同时纺纱、织造生活好做，并且容易制成阻燃织物。
