前言
噴氣紡紗作為一種很有前途的新型紡紗方法,它利用噴嘴內部產生的高速旋轉氣流帶動經超大牽伸裝置牽伸后的纖維須條經過假捻、初始包纏和退捻等一系列過程,形成具有獨特風格的包纏紗。包芯紗是由長絲(也有以短纖維為紗芯)外包短纖維須條而成,實現了化纖長絲與包覆纖維原料優良性能的最佳組合和應用。噴氣包芯紗的開發,具有很大的優勢和潛力。
1 噴氣包芯紗的包覆機理
在紡制噴氣紡包芯紗時,短纖維流連同長絲在前鉗口輸出后,被吸入噴嘴。在第一噴嘴(靠近前鉗口)氣流的作用下,前鉗口輸出的須條分離出一部分頭端自由纖維。同時,將其纏繞在主體紗條(包括芯絲及部分外包纖維)上,形成初步包纏,其包纏方向與紗條假捻捻向相反。當紗條進入第二噴嘴后,由于第二噴嘴的渦流回轉方向與第一噴嘴渦流回轉方向相反,從而產生了相反的氣流作用。因為外包纖維包覆方向和紗芯的假捻方向相反,在紗芯的退捻作用下,最終形成緊密的包纏。從而,外包纖紳包覆在長絲周圍形成噴氣紡長絲包芯紗。由此可以看出,紡制噴氣包芯紗的關鍵是如何使前羅拉輸吐的須條產生足夠的頭端自由纖維,因為頭端自由纖維的多少將直接決定包覆效果的好壞,也影響紗線的強力。
2 噴氣包芯紗包覆效果的測定
理想的包芯紗包覆效果,就是指外包纖維均勻、連續的分布在芯絲的周圍。包覆效果的好壞將直接影響后續產品的質量。如果外包纖維的包覆不勻,尤其是露芯,將對染整后的產品形成質量疵點。
如何確切的研究噴氣包芯紗的包覆效果,目前還沒有一種比較完善的方法。我們通過切片法和辣色法兩種方法進行了檢驗,確定了三種典型的效果模型:中心型、偏心型、外露型。
通過顯微鏡下獲得纖維橫截面的切片效果圖象,并與相同原材料同細度的環錠包芯紗進行了對比我們在實驗中每個紗樣隨意取片段40個,然后從紗線的橫向和縱向分別做出切片進行觀察,并求其外露率,即外露型的個數占總個數的比例。采用外露率間接表示噴氣包芯紗包覆效果。
3影響噴氣包芯紗包覆效果的因素分析
噴氣包芯紗要得到良好的包覆效果,必須產生足夠的頭端自由纖維,并使得頭端自由纖維能夠均勻地包纏在紗條的主干上。因此影響噴氣包芯紗包覆效果的因素有:包纏纖維的長度、第一、二噴嘴的氣壓、超喂比、集合器開口的大小及噴嘴結構、紡紗速度、主牽伸倍數等。
(1)包纏纖維的長短直接影響包纏效果,纖維長有利于包纏;纖維短則對包纏不利。
(2)在紡紗過程中,要配置合理的噴嘴氣壓,使得從前羅拉鉗口輸出的須條產生足夠多的頭端自由纖維。同時,由于超喂比的存在也可產生較多的頭端自由纖維,稍大一點的超喂比可獲得良好的包覆效果。集合器開口大小與外包纖維數量存在很好的線性關系,隨著集合器開口的增加,外包纖維的包纏數量增多,而平行無包纏形態所占比例大大下降,這是因為隨著集合器開口的增加,前鉗口處須條寬度增加,邊緣纖維不易受捻回的控制而擴散成頭端自由纖維的數量增加。
(3)第一噴嘴管壁與纖維之間的摩擦作用極為重要。纖維進入第一噴嘴后受到氣流作用使須條的邊緣纖維擴散成頭端自由纖維,由于管壁的摩擦力,使其包纏在芯纖維上。在第一噴嘴材料及纖維性能不變的情況下,若改變第一噴嘴的結構,使它同纖維間的摩擦力增加,將有利于頭端纖維的產生和包纏。因此可在第一噴嘴進口處刻槽。
(4)在其他工藝參數不變的情況下,適當增大紡紗速度有利于成紗強力的提高。但是若單方面的提高紡紗速度,成紗強力會有所下降。由于紡紗速度過快,使得須條在噴嘴中運動的時間過短,須條來不及加捻、解捻和包纏就已輸出,從而使成紗強力降低。
(5)牽伸倍數增加使纖維在牽伸區位移增加,頭端自由纖維與芯纖維的比例發生變化,芯纖維的數量相對減小,而包覆纖維數量相對增加,從而使紗線包纏更加緊密。
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