涤棉纱强力不匀分析

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1、天津纷织工学院学报? ? ?!? ? ? ? ? ? ! ? ! #? ? ? ! 一九八九年第?期?。?涤棉纱强力不匀分析于延 有郑俊 芝?纺材测试中心?摘要通过大量试验,揭 示了涤榨纱断裂端的结构特征及强力弱环多发生在 粗细节过渡处。为提高涤林纱强力和 改善强力不匀率提供了参考和依据。为了更好地满足国内外广大用户 的需求,近年来,有关方面对国内生产的涤棉纱的强力和强力?值提出 了要求,并纳入了质量控制指标。纱线的强为、强力?值与纱线的条干、拈度、混比等诸因素有关,它是影响织造断头率和生产效率的关键问题。进一步研究、探讨纱线断头成因,改善纱线强力、强力? ?值,具有十分重要的现实意义。本文仅

2、就这个间题进行探讨。一、断头位置的测定及其理论分析纱线的断头,主要是由于瞬时动态张力大于该截面动态强力所致,它总是发生在纱线的弱环处。?一?纱线断裂位置 的测定为了寻找纱线弱环,需要在乌斯特条干均匀度仪上测定纱线条干不匀。选用走纱速度为?米?分、不匀曲线图的走纸速度为? ? 厘米?分,并在标准大气下进行测试,以找出纱线断头与条干的关系。试验材料选用?“? ? ?号涤棉纱。将该纱通过乌斯特 条干均匀度仪绘出条干不匀曲线,同时将这些纱按要求顺序,绕入特定空管上,并置于自动单纱强力机上测定断裂强力。再将纱线断裂点的位置、对应标记在不匀曲线图上,如图?所示。图?断裂?点在不匀曲线 图上 的位置本文于?

3、年住月?日收到通过大量试验发现,断裂弱玉不多碑发互三在粗节与细节丈才浓处,该处古,总断头的?一?牙?,如 表?所示。为什么涤棉纱的断裂多发生在粗节和细节过渡处?这里有以下的理论根据?表?呼砂护置饰节细节批号?、之泛、?粗 细节之间?。?一?。? ?。? ?。? ?二?理论分析一段纱线在拉力作用下,断裂总是发生在最薄弱的环节,影响薄弱环节的主要因素是纤维性质和成纱结构。众所周知,涤纶纤维的相对强度大于棉纤维的相对强度?在临界拈度之内,拈度和强力基本呈线性关 系?如图?,拈度高的纱线强力?一? ?大于拈度低的纱线强 力?号数和单纱强力也基本呈线性关系,且强力随号数的变大而增加?而拈度与号数之间的关

4、系则如图?所示。综合以上三点考虑?在细节处,纱中纤 维根数较少,强力低,但由于拈度较大对成纱强力的提高有一定补偿,不仅如 此,纱线在受力过程中捻度还会因受拉力作用而重新分配,分配的结果表现 为粗节处的拈度,部分的向细节处转移。当纱线在临界拈度之内、纤维排列伸直状态相 同、在这一段的纱中有足够纤维根数情况 下,使细节处的捻度继续变大,其结果会进一步提高这段纱线的自身强力。又因为细节处的号数较小,由图?知其捻度较大,若在临界拈度之内,其强力 也会变大。这说明细节处的纱线虽细,但由于拈度的增加,其强力也增加,因此,弱 环通常不会发生在细节处。尸似图?细纱强力与拈度图?细纱 拈度 与号数的关 系在粗节

5、处?虽然拈度较小,由于纱线截面的纤维根数多,纤维间接触面积增大,在加拈过程中,使纱中纤维产生 向心压力,增加了纤维间的摩擦力抱和合力。二者综合考虑,当纱线被拉伸 时,纱线强力仍较高,所以,弱环通常也不易发生在粗节处。在粗细过渡处?如上所述,在粗节、细节处,各 自都有强力增高的因素,因此,粗细节过渡处 的强力,在一般情况下,不会超越粗节或细节处的强力。那 么纱线的弱环,绝大部分发生在此处。我 们的实验已证明了这种规律。所以说,卜提高成纱条干均匀度是改善纱线强力? ?值的首要条件。为了弄清影响成纱条干均匀度的因素,我们又在显微镜下对成纱的断裂端进行了观察与分析。二、对断裂端的观察与分析以第?批纱断

6、裂强力实验结果?见表?为例,表?表明?强力总平均值面?单纱 断裂强力表?一?。一刹一力脚一? ?一浦一? ? 一?到?一卜一卜一?一月差一脱一耗一同一力绳一门一? ?一? ?一歌准一? ?一器一? ?一强一 洲? ? 一知一拓一卜薄扩梦围?纱管号? 咬飞?小于下限? ? ?以下?高于 上限强 力 平均数妥? ? ? ? ? ! ? !? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? !? ? ? ? ? 一?曰一?一件一幼一片? ? ?! !? ? ! ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?阵?一?日? 一?一? ? ? ?一? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

7、 ? ? ? ! ? ?“? ? ? ? ? !? ?。?。? ? ? ? !? ?! ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。? ? ? ? ? ? ? ? ! ? #? ? ? ! ? # ! ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ! ? ? ? ? ? ! ? ? ”“? ?一? ?一? ?备断头数? ?次占总数? ?平均数? ? ?标准差? ?强力? ? ! 注总平均数总标准差=214。63总体强力C V二1 6%=3 4。34国标规定T 65/C 35, 13Tex涤棉纱的C

8、 V%值上等纱不大于1 4%,同时还规定其强度不低于14gf/Tex,按此计算,13Tex涤棉纱强力应为182gf以上。为便于划限分析比较,以平均数为中心,下限选18 5gf,上 限选24 5gf,将表2中上、下限以外的断头通过显微镜观察、分析发现:(一)下限以下断裂端结构有如下情况:1.涤纶纤维集束占6 2%始断头结构紊乱者占10.2% 3.断头分为两束者占14.5% 4.纤维彼 此滑脱者占7.3% 5.棉结处断裂者占3% 6.其它占3%以上情况 说 明,由于混台不匀及涤纶纤维束的存在,造成纤维间连接强度较小,是涤棉混纺纱强力低的主要原 因。(二)上限以上 断头结构有以下情况:1.纤大 多

9、数滑脱(涤纶根数多)占4 2% 2.纤维有 的滑脱,有的兼断裂,占36.1% 3.断头整齐,多数断裂为涤纶 占9% 4.其它占12.9%该部分没有 出现涤 纶纤维束,主要是纱中纤维滑脱和断裂,这是短纤维正常断裂特征,表明这些段纱条中纤维排列较顺直,且混合均匀,因而表现出较高的成纱强力。总 之,由于混合不匀以及涤纶纤维集束的存在,是造成强力不匀的主要因素。三、混纺比的变化对强力C.V %值的影响理想的两种纤维的均匀混合,在各不同截面上应该是均匀分布的,涤棉混纺比要符合T6 5 /C3 5 的要求,事实土,这两种纤维的物理机械性能不同,如:摩擦性、抗 静电性、长度、强伸度和含短线量等等,直接影响纤

10、维在牵伸过程中的相互运动,加之 开松、混合不充分,出现了纤维束,使得成纱某些截面上的涤棉混纺比不是T6 5 /C3 5,结果当纱线受拉时会出现如下情况:1.由于涤纶纤维束的存在,纱中纤维连接强度较低,当拉伸时,纤维束滑脱,强力大大降低,造成强力C V%值增高。如前所述,因涤纶纤维束的影响而造成的断头 占低于 下限总断头的6 2%,若消除这项弊病,可大大降低强力C V%值。2.由于混合比例的变化、使成纱强力C V%值增大。众所周知,涤棉混比与成纱强力有一定 关系,如图4示。刻推O,之O 佛几匆“刁: ;刃不矿瑞b涤万 了口200图4混 纷比与成纱强力的关系当混纺纱在拉伸过程中,因两种纤维的断裂伸

11、长率相差很大,成纱强力与涤纶混纺含量关系曲线呈倒悬钟形。当混纺纱中涤棉混比大约在T50 /CSO左右,纤时维强力的利用率最低,成纱的强力最小。因此,出现这种弱环现象,纱线强力必然很低;当混比 (特别是涤纶)在8 0%及以上时,其强力就会显奢提高。显然,混合不匀会使强力C V%值明显增大。3.对低强力的控制在表2中,我们称其为低于 下限的强力。从测试的数据及断头特点看出,低强力 的影响在强力C V%值中占有相当大的比例。如从工艺等各 方面采取有利措施,必定会大大改善涤棉纱的C V%值。表2表明,该批纱的强力C V%值为1 6 %,属 于低强力的断头数有 3 3 次,占断头总数的20.6%,这是我

12、们最关心的。因为 它是影响织造断头率和生产效率的重要方面。如将这部分低强力消除,可使该批纱的强力C V%值降低到12.2%。按国标要求,其C V% 值可达到上等及以上种。所以尽量减少或消除低强力断头会具有 明显的经济效益和社会效益。结论(一)涤棉纱的弱环,绝大部分发生在粗细节过渡处,它大约占总断头 的 7 0 一 8 0 %,提高纱线条干均匀度是改善强力C V%值的首要条件。(二)涤棉两组分的混比,在纱线各截面内变化起伏悬殊、纱中涤纶纤维呈一端齐的束状拈入,使纤维间连接强度下降、强力C V%值增大。开松充分、混合均匀是改善强力C V%值的关键。(三)从实验结果来看,低强力对强力C V%值的影响

13、很大,严格控制低强力是改善强力C V%值的重要一环。参考文献1纺织材料编写组编著纺织材料学P26 9一27 1纺织工业出版社1980年2纺织工业部部颁标准精梳涤棉混纺本色纱线标准1985年100,thestruetureofthebrokenend0ftheyar nwasinvestigated. It15understoodthattheweakestplaees0ftheyarnareusual lyontheeombinationpartbetweenthethiekandthinplaees. Theresearehr es ultsmaybeusefultoimprovethestrengtha5wel lastheevennessoftheyarnKeyworst: Polyester /CottonYarnS,StrengethVariation, Res ear。h.了口 若