1 短纖維的物理特性

　　不同的短纖維紡紗工藝技術(shù)對(duì)紗線物理性質(zhì)及外觀影響不同，甚至影響*終產(chǎn)品的特性也不相同。

　?。?）不同紡紗方法對(duì)紗線結(jié)構(gòu)，短纖維紗的結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)絲不同，首先是紗的外部及內(nèi)部纖維的排列，外部結(jié)構(gòu)包括紗的外觀及表面構(gòu)造。如：纖維在紗表面的排列；紗的毛羽；紗的磨擦系數(shù)；紗的特性；紗的耐磨及表面其它特性。

　?。?）紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是纖維在紗體的整個(gè)橫截面及紗的縱向排列，纖維定向性、伸率、位移及捻度內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：紗的強(qiáng)度；纖維混合程度；抗彎曲強(qiáng)度；可壓縮性；回彈性(有紐結(jié)傾向)。

　　以上對(duì)結(jié)構(gòu)含意的解釋不一定完整，但卻提供了紗線特性的復(fù)雜性。

　　2 紡紗工藝

　　為了獲得紡紗工藝對(duì)紗線結(jié)構(gòu)影響的概念應(yīng)用3dtex、38 mm粘纖短纖維，在5種不同紡線工藝系統(tǒng)中進(jìn)行試紡。

　　(1)傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗工藝；(2)緊密紡環(huán)錠紡紗工藝；(3)雙噴咀(MTS)假念包纏紡紗工藝；(4)渦流紡(MVS)紡紗；(5)轉(zhuǎn)杯紡紗。

　?。?）如上述提到的紗線外部結(jié)構(gòu)可以掃描式電子顯微鏡攝影儀上看出。應(yīng)用微電子攝影照片：包括轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡，渦流紡、普通環(huán)錠紡及緊密環(huán)錠紡五種，從照片中可看到五種工藝生產(chǎn)的紗線外部纖維定向性，其中緊密環(huán)錠紗的外部結(jié)構(gòu)中更多纖維形成紗線，幾乎所有纖維形成在紗體中，改進(jìn)了短纖維紗，紗的捻度結(jié)構(gòu)看到很清楚，而且纖維的一端沿紗的長(zhǎng)度拈入紗體中，緊密環(huán)錠紗的定向性*好．

　?。?）傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗，捻度相同條件下傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗表面紊亂，大量纖維尾端沒有捻入紗體中，單個(gè)纖維伸在紗體外，可能是由于鋼領(lǐng)/鋼絲圈或?qū)Ъ喥髟斐伞?/p>

　?。?）渦流紡紗，近似于環(huán)錠紡紗，纖維在紗體中排列很好，紡紗速度350/分時(shí)，

　　包纏纖維呈細(xì)旋狀。捻度基本上與環(huán)錠紗相同，紗的實(shí)際捻度與計(jì)算捻度基本相同。包纏纖維與無(wú)捻紗芯纖維之比，占的百分比很高，幾乎全部復(fù)蓋了紗芯纖維，因此，渦流紗的外觀基本與環(huán)錠紗相似，外部包纏纖維與無(wú)捻紗芯一起形成真捻。

　?。?）雙噴咀假捻紗，雙噴咀假捻紗，與渦流紗其實(shí)質(zhì)是不同的，雙噴咀噴氣紗的包纏纖維僅占全部纖維的百分之6～百分之8約有百分之90的纖維是伸展無(wú)捻的，可以清楚看到包纏纖維對(duì)紗芯的包纏緊度比渦流紗大。

　?。?）轉(zhuǎn)杯紡紗，不管轉(zhuǎn)杯紗是否屬于真捻范疇，但轉(zhuǎn)杯紗上纖維排列紊亂，紗中部纖維顯示Z向及S向沒有清楚的螺旋狀，纖維是伸直的?？汕宄目吹奖话p的紗無(wú)纏結(jié)狀，這是轉(zhuǎn)杯紗的優(yōu)點(diǎn)，是轉(zhuǎn)杯紗特性的基礎(chǔ)。

　　3 毛羽

　　紡紗形成的飛花及毛羽是個(gè)十分麻煩的問題，毛羽在下游工序加工時(shí)有許多負(fù)面作用，紡織品手感及*終產(chǎn)品性質(zhì)受毛羽影響，應(yīng)用zweigle毛羽測(cè)試議將1mm～2 mm的毛羽分級(jí)并分出3 mm以上的有害毛羽。假如環(huán)錠細(xì)紗毛羽為100％，則緊密環(huán)錠紗、渦流紗及轉(zhuǎn)杯紗1 mm～2mm毛羽比環(huán)錠紗毛羽減少，雙噴咀假捻包纏紗，包纏情況較差，毛羽較多，應(yīng)用SO—Called檢測(cè)儀可測(cè)出紗線在后工序加工時(shí)由于摩擦而形成的飛花，摩擦力應(yīng)用橡膠圈進(jìn)行測(cè)量。緊密紗要比非傳統(tǒng)紗抗摩擦性能好。轉(zhuǎn)杯紗伸出的毛羽較少，尤其粘膠纖維更為明顯，紗上的纖維不會(huì)斷裂，但許多毛羽被包纏纖維纏在紗體上，所以轉(zhuǎn)杯紗毛羽較少。

　　4 紗的體積

　　紗線體積是反映紗線復(fù)蓋能力的重要指標(biāo)，緊密紡環(huán)錠紗與普通環(huán)錠紗在同樣捻度時(shí)，后者*終產(chǎn)品復(fù)蓋能力較低。緊密紡環(huán)錠紗在保持同等強(qiáng)力條件下可適當(dāng)減少捻度以增加紗線體積，可獲得相當(dāng)于普通環(huán)錠紗的復(fù)蓋能力，捻度可減少百分之5～百分之10。鄧肯道夫(Denkenolorf)紗線結(jié)構(gòu)試驗(yàn)儀提供了紗線長(zhǎng)度為0.3mm的實(shí)測(cè)紗線體積。紗線體積的檢測(cè)包括同樣紗線支數(shù)雙噴咀MJS噴氣紗，由于噴氣紗是包纏紗、假捻，因此同樣紗支比環(huán)錠紗體積大，用微電子掃描攝影技術(shù)攝制的圖形表明，少量包纏纖維在紗芯上，而且長(zhǎng)度很短使紗線許多部分纖維基本上是無(wú)捻的。

　　經(jīng)紗的耐磨擦及應(yīng)力負(fù)荷是應(yīng)用So-Called模似指標(biāo)，可同時(shí)試驗(yàn)所需要的15根紗。理想的緊密環(huán)錠紗的纖維排列顯示出比普通環(huán)錠紗優(yōu)異。非傳統(tǒng)紡紗技術(shù)都有不足之處，這種新型紡紗在做經(jīng)紗時(shí)須經(jīng)過處理，在噴氣紡技術(shù)中，相對(duì)于真捻紗，紗線上的纖維很少，有伸直纏繞的情況，因此，紗線機(jī)械物理性能不一，尤其在卷繞時(shí)(絡(luò)筒)更明顯，還是非傳統(tǒng)紡紗與環(huán)錠紗的區(qū)別。

　　5 紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　紗線內(nèi)部纖維的形成與紗線外部結(jié)構(gòu)相關(guān)，紗線內(nèi)部紗芯的排列，纖維沿紗線長(zhǎng)度方向延伸可以經(jīng)過電子掃描攝影在牽伸過程中獲得，從紗線橫截面中看到纖維高度平行，并影響紗線強(qiáng)力，紗線強(qiáng)力特點(diǎn)與試驗(yàn)時(shí)夾持長(zhǎng)度相關(guān)。

　　減少細(xì)節(jié)及強(qiáng)力弱環(huán)的可能性：正常的紗線強(qiáng)力是在夾持長(zhǎng)度為520 mm強(qiáng)力機(jī)上試驗(yàn)的，也有100 mm及18mm的夾持長(zhǎng)度。夾持長(zhǎng)度減少、紗線斷裂強(qiáng)力增加，這是由于夾持長(zhǎng)度短，強(qiáng)力弱環(huán)及細(xì)節(jié)出現(xiàn)概率減少，斷裂長(zhǎng)度減少，斷裂機(jī)會(huì)少。假如纖維分布定向好，試驗(yàn)夾持長(zhǎng)度減少，紗線斷裂強(qiáng)度顯著增加，環(huán)錠紗及緊密環(huán)錠紗更為明顯。轉(zhuǎn)杯紗斷裂強(qiáng)力較低，即使斷裂長(zhǎng)度低于纖維長(zhǎng)度，由于纖維形成彎鉤，即使斷裂長(zhǎng)度短，轉(zhuǎn)杯紗斷裂強(qiáng)度也不會(huì)提高?？傊喚€纖維被夾持?jǐn)?shù)量越多，纖維縱向定向性好，紗線斷裂強(qiáng)度增加．從電子攝影掃描圖中看出轉(zhuǎn)杯紗屬纏繞結(jié)構(gòu)，即使夾持長(zhǎng)度低于5mm，會(huì)使百分之100的纖維被夾持及纖維斷裂，夾持長(zhǎng)度在0 mm，纖維斷裂長(zhǎng)度低于纖維長(zhǎng)度，紗芯纖維定向性差造成斷裂強(qiáng)度低。

　　噴氣紗強(qiáng)力介于環(huán)錠紗，緊密紗及轉(zhuǎn)杯紗之間，主要是噴氣紗，紗芯比轉(zhuǎn)杯紗平行，包纏纖維比較少，強(qiáng)力比轉(zhuǎn)杯紗少高。

　　6 紗的形成影響紗線變形的特征

　　如紗抗彎曲強(qiáng)力就是紗線形成過程中影響的特性，但紗線抗彎曲強(qiáng)力的檢測(cè)很困難。目前已開發(fā)了一種*新的檢測(cè)紗線抗彎曲強(qiáng)力的方法。試驗(yàn)表明，假如緊密紗抗彎強(qiáng)度為百分之100，則轉(zhuǎn)杯紡及渦流紡為百分之200，雙噴咀噴氣紗為百分之300，這些數(shù)值關(guān)系可從一些非傳統(tǒng)紡紗，在機(jī)織物及針織物上與環(huán)錠紗作比較，非傳統(tǒng)紡紗的織物手感比普通環(huán)錠紗產(chǎn)品粗硬，普通環(huán)錠紗與緊密紗之間的抗彎強(qiáng)度亦小有區(qū)別。

　　另外產(chǎn)生一個(gè)問題，當(dāng)紗線變形時(shí)在經(jīng)緯紗橫截面上紗線受壓后變偏平變形的情況．紗線粗節(jié)的檢測(cè)表明當(dāng)紗線壓縮力增加時(shí)，粗節(jié)減少。

　　轉(zhuǎn)杯紗線結(jié)構(gòu)造成纖維分布狀況，在纖維包纏處，手感較硬，比沒有包纏處的紗變形力小。轉(zhuǎn)杯紗生產(chǎn)的針織物及機(jī)織物往往使外觀比環(huán)錠紗不均勻、粗硬。

　　為了進(jìn)行比較，將紗線粗節(jié)在1OOcN壓力條件下檢測(cè)，表明紗線具有*佳捻度結(jié)構(gòu)，同等變形的MTS雙噴咀噴氣紗中約有百分之95平行無(wú)捻的纖維，更容易產(chǎn)生變形，根據(jù)這個(gè)試驗(yàn)，轉(zhuǎn)杯紗手感比較硬，在織機(jī)或針織布外觀上可以通過紗的緊密情況檢測(cè)紗線變形情況。

　　7 紗線的回彈性

　　紗線的回彈對(duì)紡織加工是十分重要的，例如針織布產(chǎn)生歪斜變形?；貜椥杂蓹z測(cè)紗線紐結(jié)力測(cè)得，緊密環(huán)錠紗、普通環(huán)錠紗等真捻紗與非傳統(tǒng)紗之間的回彈力不同，轉(zhuǎn)杯紗正捻或反捻的紗其紐結(jié)均較低。

　　噴氣紡紗回彈力較低，主要因?yàn)槠叫袩o(wú)捻纖維比例較高，真捻紗比非傳統(tǒng)紗的回彈力大，因此在進(jìn)一步加工成針織布時(shí)織物歪斜情況少。

　　8 結(jié)語(yǔ)

　　紗線結(jié)構(gòu)是紗線重要特性之一，紗線外觀與紗線性質(zhì)相關(guān)，紗線內(nèi)部纖維排列對(duì)紗線性質(zhì)影響很大，尤其對(duì)紗線進(jìn)一步加工及*終產(chǎn)品性質(zhì)的影響更為顯著。較差紗線結(jié)構(gòu)對(duì)后工序加工很有影響，應(yīng)用好的紗線結(jié)構(gòu)具有特別好的功能，用途也很好，在適應(yīng)性能上緊密紡紗線的紡織品，外觀結(jié)構(gòu)是*理想的。