织造中经纱要承受多种力的作用,发生复杂的变形。从织机的基本运动来看:
(1)开口运动时,经纱由大体上平直的综平线在综眼处弯曲成折线,发生与梭口高度平方成正比的伸长。同时由于梭口前部和后部长度不对称,经纱在综眼内滑移,产生摩擦。开口运动中上下经纱升降交替时,相互间又发生剧烈的摩擦。
(2)引纬运动时,有梭织机的梭子以梭口为依托,在其间穿行摩擦,尤其是进出梭口时对边部经纱有很大程度的挤压,引起弯曲、伸长和摩擦,无梭织机的导纬部件对经纱也有相当大的摩擦。
(3)打纬运动时,梭口前部的经纱受往复运动的筘齿摩擦。由于织缩的原因,筘齿与边部经纱的挤压摩擦作用更为剧烈。在织口打纬区中,每次打纬引起的前后移动,都会增加经纱与综眼的摩擦。
(4)送经和卷取运动中,织轴上经纱送出时总是具有一定的制动张力。现有各种送经机构大都属于张力调节式送经机构,借助经纱张力的传感反馈来控制送经量。所以有弱节的经纱通过后梁时即开始出现断头。卷取运动也会影响经纱张力,与送经、打纬、开口形成经纱弹塑性变形系统。
由此可见,织造过程中经纱承受的力和变形主要是由张力(要求不致引起断裂)、伸长(循环变形能够回复)和摩擦(不致起毛、起球、磨断)形成。
同时值得重视的是毛羽问题,在经纱开口中,伸出的毛羽会相互纠缠,使开口不清,造成难以消除的跳纱、跳花、吊经等疵点。在喷气织机引纬中,开口不清造成纬纱阻断,更是影响效率的主要因素。因此减少毛羽是一项重要指标。
鉴于上述情况,为了提高经纱的织造性能,机织准备工程中采取的有效办法便是上浆。即对经纱施加黏着性材料为主体的浆液,作用于经纱表面一定深度,烘干后形成浆与纱线一体的浆纱结构。
对浆纱横截面切片,用光学显微镜观察浆的分布,如图1—1所示。图中C2为原纱截面的外周线,C3为浆液浸入原纱一定深度的内周线,C1为浆纱被覆在原纱表面以外一定厚度的外周线。三条周线界定的部分分别称为浆液的浸透部分和被覆部分。浆液的浸透作用使浆纱中的纤维相互黏着,增加了断裂强力。但也因纤维黏着不易相互滑移,减小了断裂伸长率。浆液的被覆作用则在浆纱表面形成保护层,使表面伸出的毛羽贴服,并能承受摩擦,不致起毛、起球或使纤维脱散而断裂。
生产上常用这三个指标衡量浆纱质量。浸透率与被覆率应二者兼顾,对不同纱线又有所侧重。浆膜完整率通常都要求在75%以上。
进一步研究中[1],采用JSM一35C型扫描电子显微镜对浆纱观察,如图1-2所示,发现浆膜很不完整。表层纤维基本上呈分离状态单独上浆,相互间形成薄膜交联型黏结或有局部片状浆膜。原因是表面纤维并不密致,存在孔隙,而浆液表面张力大,吸浆率不足以及烘干热收缩等导致浆膜破裂,所以很难形成完整浆膜。通常测试的浆膜完整率只是一种宏观指标,供使用上做相对比较。