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日前,有群友就“什么是纤维抱合力?”在“《纺织器材》技术交流”微信群中发起讨论。众群友根据其自身理解,全面探讨纤维抱合力的相关问题。现分享给大家。
宋树根:什么是纤维抱合力?与可纺性有什么关系?
华西村纺织服装吴金根:
纤维的抱合力差,生产不好做,通俗讲即可纺性差。
徐学尹:
抱合力好坏主要影响棉网是否下坠或掉网。
杨世君:
纤维的抱合力是纤维本身的特性,与清花、梳棉工序没有关系,纤维的抱合力差,说明纤维粗或僵硬,不易抱合在一起。清花和梳棉就是清理棉花的杂质,把原料梳理顺畅,不会改变纤维的线密度与柔韧性,原料的特性是改变不了。
群友:
1)什么是纤维抱合力?纤维抱合力是纤维卷曲特性的体现,纤维抱合力对切断长短度的产品来说是最重要的产品质量指标,用户在进行梳棉操作时,纤维形成细网,然后靠纤维之间的抱合力聚拢到一起,这种操作对纤维抱合力非常敏感,抱合力低,纤维网就会下垂或扯断,可纺性下降。对丝束一样,低的抱合力造成丝束宽度增加,不利于丝条的加工。干法腈纶独特的犬齿状结构,使得抱合力成为影响纤维可纺性的重要指标。
2) 怎样才能增加纱线纤维的抱合力?①纱线上蜡最大的用途是增加纱线纤维之间的抱合力,其次是降低摩擦力。纤维的抱合力够强时,摩擦力增大的纱线都有一定的拉力去应对,不至于断线。现代纺织业的纱线组成,大部分都是由短的纤维加捻所组合而成(特别是纯棉和混纺的纱线)纱线的拉力靠每条短纤维置于不同位置加捻,使短纤维增大接触面积,若织造时机械的摩擦力大于纱线纤维的拉力,纱线就断开。纱线的拉力受多种因素影响,如天气干燥、低温、纱线与机器上静电强弱引起异性相吸,纤维本身的摩擦力大、织物的花样工艺要求、机械的工作速度等。②浆纱对提高纱线纤维抱合力是较好的处理方法,但用于针织时会使纱线不够柔软,将浆料变成微胶囊形式,少量藏于加捻纤维空隙大的位置,在整个织造过程待那个部位的拉力增大时,才迫压释放出囊内的浆料粘住局部纤维起作用,这就避免了太多浆料和整条浆纱对纱线的影响。该想法要待微胶囊化的普及,特别是纺织类的微胶囊释放设备的开发方可实现。而现实靠表面活性剂对纱线的处理改善纱线纤维的抱合力,效果并不理想,用上蜡协助改善抱合力,虽然有效果,但还是存在缺点。要使常温下上蜡过程能均匀地粘紧在纱线表面,不会因蜡太软太粘结团而充塞织机针眼,太硬又粘不紧而掉落,所以蜡圈的整体结构要在通过同纱线的摩擦后,变成表面偏硬的内部软而粘的微粒或细条状,才能将细小的纤维粘住而增加抱合力。
陆宗源:
什么是纤维的抱合力?纤维的抱合力是一种物理现象,有很多种情况,每一种都有它的物理原理,有很大的差异,应该分门别类地去讨论,才能理解清楚。把抱合力说成是纤维的特性,不大确切。纤维的特性应该是:①细长物体(长度方向和宽度方向的比例非常悬殊);② 质量很小(相对它的体积或占有空间);③ 长度方向柔软、易弯曲;④ 表面一般粗糙不平,有的还有多孔性。 由于这些结构特性,它表现出来的物理特性是:由于表面积大(物体越粗糙,表面积越大),纤维相互之间有分子吸附力(垂直长度方向或称法向),粗糙表面有摩擦力(长度方向)。分子吸引力使纤维有一定凝聚力(很小),摩擦力使平行纤维束有一定长度方向的抗拉强力,但是也很小(因为没有外来正压力,分子引力很小)。要使纤维束抗拉强度增加,就要加捻,使纤维成为一条空间螺旋线,产生向心力,这个向心力就称为抱合力。所以抱合力是构成纱线强度的主要因素。至于长丝,虽然其本身也有强力,但适当加捻也能明显提高强力,也是抱合力。至于上蜡,上浆都是采用外来粘合剂产生的粘合力,不能称为抱合力。
陈玉峰:
纤维间抱合力是纤维之间卷曲形成的自然勾接力。棉纤维的自然卷曲勾接力与马值有联系。同时,在与空气的热湿交换过程中,与纤维的吸湿放湿性能有关。在纤维抱合力特别好的情况下,可以进行强开松强梳理才能保证质量。否则,短绒少,但成纱质量差。
宋树根:抱合力与强力有关系吗?
有关系,成正比。
续谈抱合力,纤维束加捻,使每根纤维形成一条空间螺旋线,处于外层的纤维向心曲率大,中间的小。因此外层纤维抱紧内层纤维,使纤维间产生摩擦力,所以纤维束就有了拉伸强度。伴随强度增加而来的是纤维本身受到张力,这就是内应力。加捻初期,抱合力和强力随着捻度近似正比增加,而纤维内应力也相应加大。但到一定程度会达到饱和点:当纤维间摩擦力开始大于纤维强力的时候,纤维束断裂的主导性质发生了改变。在之前,纤维束断裂主要是纤维的滑移(抱合力和摩擦力还不够大);而之后,纤维束的断裂主要是纤维的断裂(摩擦力已经超过了纤维强力)。前者断裂伸长大,后者断裂伸长小。因此纺纱加捻有一个“最佳捻度”,超过这个捻度,纱线强度反而下降了。
抱合力好,是外因和内因的共同作用。如果抱合力好,需要梳理,必须采用适度的强梳理。例如,高温高湿时,回潮率大时,纤维间抱合力好,必须以适度提高速度,进行分梳,才能达到一定的梳理效果,否则棉结增加。
前纺开清和梳棉梳不开,这不是抱合力的问题而是因为纤维有分子引力和卷曲性,在棉花打包受到强压造成的纤维缠结的结果,是无规律的,随机的。
夏津润通谢家祥:
抱合力是纤维的一种物理特性。而抱合力在纤维集合体中(有捻或无捻)才有体现,单根纤维谈不上抱合力。如:纤维层、纤维网、纤维束、有捻纤维条。抱合力是指纤维法向作用力为零时,纤维间运动所受到的切向阻力。而当法向作用力不为零时纤维间又产生了摩擦力,和抱合力共同作用,使纤维间切向运动产生阻力,称为摩擦抱合力。单纯的抱合力受到纤维长度、线密度、卷曲率、纤维表面性状、纤维弹性、纤维回潮率、环境温湿度的影响。而捻度等外部施加的法向作用力实质影响的是纤维间摩擦力。而纤维间的抱合力强弱也是影响纤维之间的紊乱、纠缠而引起的纠结力大的的因素。抱合力强的纤维,采取强梳强排是正确地,短绒是影响纱线质量的关键,一味强调柔和而忽视纤维束、棉结、杂质对牵伸过程中纤维正常变速产生的影响,势必会降低纱线质量(因为纤维束、棉结、杂质影响纤维正常变速而形成的粗节分别占24%、20%和17%)。
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