集聚区负牵伸对不同纤维紧密纱综合性能的影响

紧密纺纱技术目前已在棉纺行业中广泛应用，其原理是：通过负压气流集聚牵伸后纤维须条，减小输出皮辊后的纤维须条宽度，从而缩小或消除加捻三角区，达到减少纱线毛羽，提高纱线强力目的。紧密纺系统中集聚区的牵伸倍数是影响紧密纱质量的重要因素之一，尤其是在目前各种人造差别化纤维和人造功能性纤维的应用日益扩大，品种日益繁多的今天，进一步发挥紧密纺的优势对我们紧密纺的应用提出了更高的差别化要求。

关于集聚区的牵伸倍数，为了称呼方便，本文规定：输出一对罗拉的线速度等于主牵伸一对罗拉的线速度为“0”牵伸；大于主牵伸一对罗拉的线速度为“正”牵伸；小于主牵伸一对罗拉的线速度为“负”牵伸。

以前有资料研究表明：集聚区牵伸倍数为1．07倍时，JC 27．8 tex和JC 18．2 tex纱的综合性能较好；6当集聚区牵伸倍数为1．05倍时， JC9．7 tex和JC 7．3 tex纱的综合性能较好。这些结论都是针对三罗拉结构负压式紧密纺，纺棉类纤维的单一化研究。本文主要针对目前市场上占有率最大的四罗拉结构负压式紧密纺装置的牵伸倍数研究，探讨采用正牵伸或负牵伸对多种纤维的紧密纺纱综合性能的影响。

试验条件：试验室温度为30℃±2℃，相对湿度为65%±3%。正牵伸比率设为：1.005；负牵伸比率设为：0.992。

试验方法：用不同直径的输出罗拉（小罗拉），装在同一个异形管上纺同一种纤维进行对比。

纺纱品种选取常见的：精梳纯棉、纯棉、涤棉、纯涤、粘胶。

纺纱支数均纺英制支数40支，便于比较。

试验机型：TH518紧密纺细纱机。

主要测试仪器：长岭纺电YG136A电容式条干测试仪、YG172A毛羽测试仪、YG063单纱强力测试仪。

对比纺纱试验数据如下：

精梳纯棉  JC40s                                             表一

纯棉  C40s                                                    表二

涤棉  T/C40s    （涤40%；棉60%）                           表三

纯涤  T40s                                                    表四

粘胶  R40s                                                    表五

对上述五表分析如下：

(1)集聚区负牵伸对纱线条干的影响：采用负牵伸对纯棉类纤维的条干指标均有降低，但幅度不大，为-0.05～-0.06。但纺混纺时条干略有提高，为+0.02。对化学类纤维该指标恶化较多，为+0.13～+0.14。所以，在纺各种人造差别化纤维和人造功能性纤维，用户追求该指标好时，最好选取正牵伸纺纱。

(2)集聚区负牵伸对纱线毛羽的影响：毛羽指标有两类，电容式条干测试仪检测毛羽的H值和毛羽测试仪检测3毫米毛羽值。因为紧密纺主要是降低3毫米以上的毛羽，实际测量中3毫米毛羽值降低，其3毫米以上的毛羽也必然降低，所以我们讨论这两个指标。可以看出，采用集聚区负牵伸对大多数纤维的H值有-1.2%～-3.6%的降低，但对粘胶类纤维，H值有+4%的升高。3毫米毛羽值在纺棉纤维时，降低较多（-23.3%～-36.6%），且在纺普通纯棉3毫米毛羽值较高时，采用负牵伸降低效果越明显；在纺混纺类纤维（涤棉）时，3毫米毛羽值反而有所升高（+9.1%）；在纺粘胶类纤维时，3毫米毛羽值上升很高（+66.7%），对纺纱不利。所以，最好不要用负牵伸纺粘胶类纤维。

(3)集聚区负牵伸对纱线断裂强力的影响：对棉纤维、粘胶，负牵伸使单纱强力有+1.4%～+7.4%的提高，且在纺普通纯棉纱线强力较低时，效果明显，涤棉也有相同的表现。只是在纺纯涤纶时采用负牵伸纱线强力才有所降低（-1.4%）。所以，负牵伸对纱线断裂强力基本有利。

(4)集聚区负牵伸对纱线粗、细节及棉结的影响：对精梳棉，因大多为长绒棉且经过了很好的前处理，所以负牵伸对该类指标几乎没有影响；对普通棉纤维、涤棉，除细节略有上升外，粗节和棉结均有下降；对化学类纤维这几个指标均有恶化。所以。在纺各种人造差别化纤维和人造功能性纤维，用户追求粗、细节及棉结指标好时，最好选取正牵伸纺纱

集聚区纤维的正、负牵伸对纱线指标影响的机理探讨：

(1)紧密纺集聚区是在纱线运动方向的主牵伸之后，其区域界分是一对牵伸罗拉和一对阻捻罗拉（小罗拉和控制皮辊）之间。纤维在集聚区受两方面力的影响，负压气流对纤维须条的吸附并使其产生的翻滚、侧移从而集聚的力和两对罗拉转速不一致对纤维须条产生的纵向牵伸或压缩力。这两种力通过纤维之间的抱合力和纤维的平均长度影响纱线的指标。

(2)我们知道，牵伸区的牵伸力与纤维之间的抱合力有关，抱合力越大，需要的牵伸力就越强，纱线的强力也就越大。纱线须条在集聚区集聚时，纤维之间的抱合力越大，纤维之间的滑移就越困难，采用正、负牵伸强制使其纵向运动时发生须条重新排列的可能性就越大，从而对纱线指标影响会越大。研究表明，采用负牵伸时，纱线须条在集聚时会出现轻微的“抖动”现象。这就使负牵伸易形成粗细节、棉结，条干也会变差。因为“抖动”现象的出现，使纱线须条在出阻捻钳口时，纱线左右晃动较为剧烈，从而改变了纺纱加捻三角区的形状，在须条边缘的纤维“毛羽”比较容易捻入纱线，从而使纱线的毛羽指标较好，并且这一现象在短纤维较多时愈加明显。

(3)从纤维的长度上分析，因为在设计紧密纺时，大多按棉纤维的一般长度设计一对牵伸罗拉和一对阻捻罗拉之间的距离。使一根纤维在集聚时总有一处被一对罗拉所控制，所以，采用集聚区正、负牵伸均能使纤维在受到上述两种力的作用时运动自如，附合上述规律。但当纺各种人造差别化纤维和人造功能性纤维的纤维长度超过这一长度时，有可能出现一根纤维两头控制的现象，这对负压气流对纤维须条的吸附并使其产生的翻滚、侧移从而集聚不利，采用较大的集聚区纤维的正、负牵伸对纱线指标影响会更大，所以一般不选取太大的集聚区纤维的正、负牵伸量。

(4)负牵伸对单纱强力的提高比较容易理解，两个原因：一是毛羽进一步降低，二是负牵伸使纱支数有所降低。

结论：紧密纺集聚区采用负牵伸对棉类纤维的纺纱数据有利，采用正牵伸对人造差别化纤维有利。当然，各种人造差别化纤维和人造功能性纤维种类繁多，用户可根据本文思路通过实验确定适合自己的纺纱情况，以满总下游客户对紧密纺纱的不同要求。