氨纶弹力纱线的性能及其对织物的影响

1、氨纶弹力纱线的性能及其对织物的影响栅盼织技术661-【2l氨纶弹力纱线的性能及其对织物的影响(;【6纠.勇一!堕I弓7f江苏省厂)江苏云港织公司)【提要】通过对氨纶包芯纱,氨纶合捻践和氨纶包覆纱三种弹力纱线的蛄构对比分析.指出了其不同的物,也可将裸丝加工成一定形式的弹力纱线后再用于织造弹力织物.其中最为广泛的有三种形式:氨纶包芯纱,氨纶合捻线和氨纶包覆纱.它们在加工原理,结构性能上有着本质的区别,因此其用途和织造性能也有很大差别.许多织造厂家往往概念模糊.对其区分不清,甚至发生使用上的错误.使织物达不到理想的效果.本文根据多年的生产经验.对这三种形式弹力纱线的结构特点进行对比,并对其在纺,织过

2、程中各种参数控制对织物弹性,规格,特别是对织造缩率的影响关系进行分析探讨.1三种弹力纱线不同的结构特征和性能分析包芯纱台持鳗包夏纱图l三种弹力纱线的结构示意图1.氨纶丝;2_短纤维;3.长丝或短纤纱.三种弹力纱线的加工原理不同,决定了其纤维结构差别较大,这是影响纱线性能的根本所在.氨纶包芯纱可通过环锭纺,涡流纺,静电纺等方法王同勇:男42岁.高级工程师,连云港.笠D4收穑日期:199)6.20率:幅宽包备纱舍捻圾锈纺制,使用最广泛的是环锭纺法.氨纶合捻线又叫合股线,它是利用捻线机经过改装后而加工的.氨纶包覆纱是在具有空芯锭子的专用设备上加工的,用一只空芯锭子时做单层包覆.用两只时做双层包覆.三

3、种纺纱方法纺出的弹力纱线的结构如图1所示.1.2氨纶包芯纱结构特征和性能分析氨纶包芯纱是以氨纶丝为纱芯,外包一种或几种非弹力的短纤维而纺成的纱线.包芯纱的芯丝被外纤维包围其中,两者结合较为紧密.芯丝与外包纤维具有相同的捻度.它具有三个显着的特点:一是具有与外包纤维(棉,毛,涤,棉等)同样的手感和外观,由天然纤维组成的外鞘吸湿性好;二是弹性好;三是弹性百分率能控制在2o%以下.氨纶包芯纱与其他弹力纱线相比有一个显着的特点是纱线在紧张拉伸的状态下芯丝不外露.因此.染色效果好,宜做包括深色在内的各种颜色的产品.与其他类型的弹力纱线相比,包芯纱的强力相对较低.一般情况下,单纱强力只相当于同规格外包纤维

4、单独成纱时的8o%帅%.包芯纱首先断裂的是外包纤维,外包纤维所形成的强力即是包芯纱的强力.氨纶丝是一根低强高伸的长丝,它在包芯纱内无助于纱线的强力,反而破坏了纤维之间的抱合力.因此,氨纶含量越高,包芯纱的强力越低.1.3氨纶台捻线结构特征和性能分析氨纶合捻线是把有伸缩弹性的氨纶丝边牵伸边和两根无弹性的纱并合加捻而成.若把这种纱线退解,边使张力缓和边对整个纱线加上较轻的冲击,使各纱之间相互移动至稳定状态,结果氨纶/城掏结CottonT酬IeT.凹ll丝进入纱芯中,其他无弹性的纱则成为外包层,从而具有相应的外观和手感.该种纱线氨纶丝与外层纱具有相同的捻度,在张紧状态下,氨纶丝与其他纱之问并无明显的

5、芯鞘关系,而是互相捻绕的关系.因此纱线在张紧状态下氨纶丝外露.由于氨纶丝与其他无弹性纱的着色性能不一致,易造成色花色差,因此不宜做深色产品.氨纶弹力合捻线有以下优点:一是氨纶丝能与各种纱线或长丝配合;二是适合小批量多品种生产,甚至一台捻线机可同时加工几个品种类型;三是可根据产品用途确定弹性;四是能配合使用与面料一致的外包层纱,使制品的外观与面料的原料一致,并在染色后达到同一色相.弹力合捻线的强力,就是与氨纶丝配合的非弹力纱线的强力.因此较同规格氨纶包芯纱的强力高.弹力合捻线中氨纶丝与其他非弹力纱线之问的抱合程度低于氨纶包芯纱中氨纶丝与外纤维之问的抱合程度,因此,合捻线的弹性高于包芯纱.在织造过

6、程中,工艺参数的掌握应充分考虑这一因素.1.4氨纶包覆纱结构特征和性能分析包覆纱又称包缠纱,包覆纱与其他弹力纱线的最明显区别之一是芯丝无捻度.包覆纱中氨纶丝与外包层之间的芯鞘关系明显,但芯丝与外包层之间的抱合程度明显低于包芯纱和合捻线,因此其弹性高于前两者.伸长可达200%(双包纱),在高弹织物中可获得50%左右的弹性.包覆纱在张紧状态下有露芯现象,因此也不宜做深色产品.包覆纱的手感较包芯纱硬,包覆纱的强力就是外包层长丝或纱线的强力,因此比同规格包芯纱的强力高.从包覆纱的加工过程可知,包覆纱为松弛卷绕,卷取率根据用途的不同一般范围是60%一95%.这一点有别于包芯纱和合捻线,对织造工艺参数的影

7、响较大.1.5三种弹力纱线性能比较三种弹力纱线的性能特点见表1.2弹力纱线对织造缩率的影响设计弹力织物首先要控制弹力纱的弹力能.氨纶丝的特数,氨纶丝加工纱的类型,氨纶丝牵伸工艺以及整理后成布中的氨纶含量等,都必须按照织物的设计要求和弹性等进行控制.对于织造厂来说,出厂成品是坯布,如何控制织造缩率,实现坯布的设计规格是本文的研究重点.纱线类型包芯纱合捻线包覆纱生产设备纺纱机捻线机包覆机芯墼捻度有有无芯鞘关系明显不明显明显是否露芯否是是卷取情况紧紧松强力低高高弹性低由高手感柔软硬硬纱线粗细细粗由适宜颜色任意非深色非深色用途顺序机织.针织机织针织针织,机织2.1纱线弹性与织物缩率的影响关系弹力织物的

8、弹力方向分为经向弹力,纬向弹力和经纬双向弹力三种.坯布中弹力纱的回弹能与织物的阻力实现平衡,达到稳定状态.在后整理中通过热定形作用得到较橙的结构,达到设计的织物规格以及所需的弹性率.较多的氨纶弹力织物是由定形工艺最后制得的.图2,图3以纬弹织物为例说明了氨纶弹力织物在形成过程中规格的变化关系.成品幅竟I弹性I后工缩率.掘缩坯布幅宽J蹦2筘幅与坯市幅宽成品幅宽的是系图3纬向弹力织物在加工过程中不同阶段的宽度变化2.2不同弹力纱线类型对织造缩率的影响不同的弹力纱线类型,因其纤维结构不同,所表现出的弹性回缩力大小不同.一般来说高弹织物用包覆纱较好,中低弹织物用合捻线和包芯纱较好.织造过程中缩率从大到

9、小的顺序是包覆纱,合捻线,包芯纱.表2是分别以包覆纱,合捻线和包芯纱作纬纱,用天马.11Excel型剑杆织机在相同的织造工1999年11月棉_圾技术艺条件下,织造弹力灯芯绒时坯布幅宽的变化情况.其中三种弹力纱线所使用的氨纶丝均为78dtex,包覆纱的包层纱为c27.8tex纱,合捻线的外层纱为两根C13.9tex棉纱,包芯纱的外包纤维相当于C27.8tex.织物经纱为C36.4rex纱,纬纱用c27.8纱与弹力纱2:1配置,弹力纱作地纬.筘幅下机幅织缩率弹力纱线类型/era宽/era/%包芯纱(c27.8t既+氨78dl眈)182.27164l0.6合捻纱(c13.9t既x2+氨78dl眈)1

10、82.2715216.6包覆纱(C27.8t既+氨78dl眈)182.2714222.12.3氨纶丝规格对织造缩率的影响氨纶丝越细,弹性伸长和回缩力就越小,加工过程中对氨纶丝所使用的牵伸倍数就越小,织物的弹性伸长和回缩力也小,织造缩率也越小.在机织弹力纱中一般常用44dtex,78dtex和154dtex氨纶丝即可满足要求.试织28x2/28二上一下纬弹斜纹呢,采用不同规格的氨纶丝纺成28rex包芯纱作纬纱,织造工艺条件相同,坯布幅宽的差别见表3.纬纱氨纶丝芯伸直回缩纬纱坯布坯布特数细度预负荷负荷回缩纬缩经缩,t臼【Idtex牵伸/oN/oN,%,%,%28784.1110.59.4l3.28

11、.8281544.1250.521.8l9.59.5分别用44&ex和78dtex氨纶丝与两根c13.9rex纱加工成弹力合捻线,在天马.11Excel型剑杆织机上织造弹力灯芯缄,经纱用c36.4rex纱,纬纱用c27.8rex纱与合捻线按2:l配置,合捻线作地纬,织造工艺参数完全相同,其织造缩率比较情况见表4.筘幅下机织造合捻线规格/cm幅宽/em端率,%C13.9tx2+氨78dtex182.2715216:6C13.9tx2+氨44dtex182.2716012.22.4氨纶丝牵伸工艺对织造缩率的影响弹力纱线之所以具有弹性,是因为纱线加工过程中对氨纶丝进行了牵伸,弹性的大

12、小在氨纶丝的规格确定之后,取决于其牵伸倍数的大小.牵伸倍数越大,纱的弹性越大,织造时的织缩率也越大.因此为了达到织物设计要求,在选择弹力纱线时应充分考虑不同规格氨纶丝的牵伸特性.氨纶丝的牵伸倍数还影响纱线或织物中的氨纶含量,牵伸倍数越大纱线或织物中的氨纶含量越小.由于氨纶丝的成本远高于其他纤维的成本,所以一般生产厂家都尽可能提高氨纶丝的牵伸倍数,以降低生产成本.氨纶丝牵伸倍数的选取必须满足织物的特性要求,其理论依据应是氨纶丝的拉伸图(即应力应变图),氨纶丝伸长的最佳状态是使氨纶丝处于应变的中间.例如.日本旭化成株式会社生产的78dtex氨纶丝在伸长率为300%以内,其初始模量为0.079cN/

13、dtex0.132cN/dtex,而单丝最大断裂强度为0.62cN,d畹左右,最大断裂伸长为500%以上,加上原长,即牵伸6倍而不断裂.所以78diex氨纶丝选用3.5倍左右的牵伸倍数,即伸长率250%,正是应变的中间.这样纺出的弹力纱富有弹性,也不易断头.牵伸倍数过高氨纶丝易断头,而且其制品在后加工中也比较难以处理.一般视氨纶丝的规格不同,牵伸倍数在3倍一4倍之间,不要超过5倍,纺制毛弹力包芯纱时2.5倍3.0倍为宜.常用的几种规格氨纶丝牵伸倍数如下:154dtex4倍一5倍78dtex3.5倍4.5倍44dtex3倍一4倍3织造过程中张力控制对缩率的影响弹力织物的弹性来源于弹力纱的弹性伸长

14、和弹力特性,是由弹力纱线中氨纶丝收缩而得,因此织造过程中必须给予弹力纱足够的张力.合理的张力是使弹力纱外包覆非弹力纤维伸直,而氨纶丝的伸长不超过纺纱时的牵伸倍数.稳定的张力控制才能确保织物缩率的稳定一致,这也同时对弹力纱线加工过程中每个锭子的张力状态,牵伸状态提出较高的一致性要求.纱线弹力的一致性是确保正常织造和织物缩率一致性的前提.必须指出的是氨纶包芯纱,合捻线是紧张卷绕,即是在纺纱张力状态下卷绕成形的,而包覆纱是松弛卷绕,即是在小于纺纱张力状态下卷绕成形的.因此织造过程中的张力控制有所不同.包覆纱用于针织时卷取率较低,最低可在50%左24】?664?CottonTextiIeTvd.27l

15、1右,用于机织时卷取率应尽可能提高,最好达到95%以上.尤其包覆纱用于经纱时,低卷取率根本无法织造.某厂用包覆纱作经纱试织经弹织物未成功,正是不熟悉此点所致.弹力纱只有在紧张状态下,使非弹力纤维部分达到充分伸直,才能正常上浆,才能确保织机送经量的稳定.只有稳定地送经才能正常织造,也才能确保织物经向缩率的稳定.4结语氨纶包芯纱,氨纶合捻线和氨纶包覆纱三种弹力纱线的加工原理不同,纤维结构不同,因此其性能不同,用途有差别.氨纶丝所加工纱线的类型,氨纶丝规格和氨纶丝的牵伸工艺等对织造缩率有影响.在弹力纱线的纺制和织造过程中张力控制很重要,合理的织造张力是使弹力纱的非弹力纤维部分充分伸直.稳定和均匀的张

16、力是确保正常织造和稳定织造缩率的基础.包覆纱用于机织卷取率应尽可能选大.参考文献1王家昭,孙宗轩,纪永玲.氨纶弹力丝生产及其应用北京:中国纺织工业出版社,1989PerforrmmceofPolyurethaneElasticYarnandInfluenceoftheYarnOnFabricsWangTongyong(LjL删CottonMill,Jiangsu)SunKe/ong(LitmyungangTextileCompa,y,Jiangsu)AbstractBycontrastingmida|laly由thesm】chlreofpolyuretimoo13e-8puilyam,p(u1

17、吲kII】etWiB血lgyamandpolyurethanewIyam,thecharacteristicsandtheu8esofthisthreeelasticyarnsaIepointedout,andtheinfluencedegreeofthe2oralnelrcontrolabouttheelasticyaminspinningandweingOlDthefabricelastic,fabricwidthandtheclothghTinka即isdiscussedanda|lalysed.KWordsPolymethaneElasticYarn,Pefforamnce,Elast

18、icFabric,ClothShrinkage,Width欢迎订阅针织工业针织工业是唯一国家级针织专业期刊,创刊于1973年,主要报道针织与染整方面的新技术,新工艺及针织新产品开发研究情况,以推广应用技术为主,注重针织工艺理论与生产实践相结台,技术与经济相结合,是针织工程技术人员,管理人员及纺织院校师生必不可少的读物.本刊20OO年改为国际标准大16开本,改版后的针织工业将进一步丰富内容,增大信息量,提高印刷质量.针织工业系双月刊,国内外公开发行.国内统一刊号为cN12一ll13厂Is,广告经营许可证号120104400013.邮发代号674,每期订价7.5元,全年共计45元(含邮费),请广大读者在当地邮局订阅,亦可向编辑部直接订阅.地址:天津市南开区鹊桥路25号针织工业编辑部邮编:300193电话:(o22)27384456,凹4ll5传真