转杯纺中纱线的结构和特性
纤维在纱线中的形态
根据转杯纺成纱原理可知,转杯纱的最大特征是纱体表面具有由搭桥纤维形成的不同包缠程度的缠绕纤维(包缠纤维)。由于纤维须条的分离和输送未经过像罗拉牵伸那样使纤维伸直平行的工艺,在进入凝聚槽的过程中,纤维形态各异。表3—9所示为实测纱体内纤维形态的大致分布,表3—10所示为纤维的伸直度测定值。
捻向结构
采用示踪纤维浸没描迹法,测量示踪纤维在转杯纱中分布于不同层面的螺距,求出转杯纱中不同层面的捻回大小,测试结果如表3—11所示,发现:
(1)转杯纱捻度比同等环锭纱捻度高。
(2)纱芯处,纤维平直、捻度很少;距纱芯0.5r(r为纱线半径)处,捻回逐渐增多;距纱芯0.5~0.75r时,捻度最多;距纱芯位置从0.75r至纱线表层,捻度逐渐减少(不包括缠绕纤维)。
(3)转杯纱表层的捻度低于设计捻度,中层则超过设计捻度。
(4)距纱芯0.5一0.75r时,转杯纱截面内的捻度分布,呈现从外层向内层逐渐增多的分层结构。
(5)捻系数和转杯速度的变化对纱线截面内捻度分层结构规律的变化无影响,但设计捻度与实际捻度之间的差异随捻系数增加而减少,随转杯速度增加而加大。
纱线特性
1.机械性能
转杯纱与环锭纱的机械性能对比结果如表3—12所示。转杯纱强度比环锭纱低是由于纤维在纱体中的排列状态、伸直度及缠绕纤维等因素所致;断裂伸长大则是转杯纺纱张力较低、纱体膨松、直径大、纤维卷曲多、拉伸时滑移伸长的结果。但与环锭纱比较,转杯纱的弹性好、塑性变形小、不易疲劳破坏、有较好的耐磨性能且耐磨性能均匀,一般可提高10%一15%,能有效提高织物的服用性能。
2.条干均匀度
同线密度转杯纱与环锭纱的条干均匀度对比结果如表3—13所
3.膨松度用显微投影测量法测定转杯纱和环锭纱的比容值,如下表所示。
德国也曾测得转杯纱和环锭纱比容值分别为2.11、1.98cm3/g,与上述实验结果一致。一般而言,转杯纱比环锭纱粗10%-15%,意味着转杯纱膨松、丰满、厚实、上浆率及吸色性能都比环锭纱好。
4.毛羽
实验证明,转杯纱毛羽比环锭纱少50%以上,但离散性较大。