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1、第2 8 卷第5 期 2 0 0 7 年5 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 5 M a v2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 7 ) 0 5 0 0 3 5 0 4 S o l o s p u n 纺纱技术及其产品特性 黄立新1 ，朱春翔2 ( 1 嘉兴学院服装与艺术设计学院，浙江嘉兴3 1 4 0 0 l ；2 浙江华源兰宝有限公司，浙江嘉兴3 1 4 0 0 1 ) 摘要探讨了利用进口细纱机改造生产s o l o s p u n 纱线的可行性，通过对s o l
2、 o s p u n 纺纱技术原理和特点的分析，确 定选用国产沟槽罗拉对设备进行改造，对纺纱过程中的原料选择及各工序工艺进行优化试验，生产出了s o l o s p u n 纱 线。试验结果表明：采用s o l o s p u n 纺纱技术试纺毛纱是可行的，不仅缩短了生产流程，提高生产效率，而且s o l o s p u n 纱线强伸度优于环锭纱，毛羽数明显减少，耐磨性提高，适合于单纱织造。 关键词s o l o s D u n 纺纱；环锭纺；沟槽罗拉；工艺；性能 中图分类号：T S l 0 4 7文献标识码：A S o l o s p u nt e c h n o l o g ya n di
3、 t sp r o d u c tp r o p e r t i e s H u A N GI j x i n l ，z H uc h u n x i a n 孑 ( 1 c 0 2 妇P 妒G O H M m & A 厅如i 印，t ，彘饼；n g 跏觇巧妙，此哺；昭，劢巧施n g3 1 4 0 0 1 ，c 砌m ； 2 z 坛洳昭栅如舶oC o ，厶d ， 僦i 昭，z 埘玩增3 1 4 0 0 1 ，傩i M ) A b s t r a c tT h ef e a s i b i l i t yo fs p i n n i n gS o l o s p u ny a mb yu s i
4、 n gt h ei m p o n e ds p i n n i n gf h m ew h i c hh a sb e e n m o d i f i e dw a si n v e s t i g a t e d T h r o u g ha n a l y z i n gt h et e c h n i c a lp r i n c i p l ea n dt h ec h a I j a c t e r i s t i co fS o l o s p u n ，i tw a s d e t e m i n e dt os e l e c tt h eh o m e m a d eg
5、r o o v e dr o U e rt oc a I T yo u tt h em o d i f i c a t i o no ft h em a c h i n e T h eS o l o s p u n y a r n sw e r em a n u f a c t u r e dw i t ht h em o d i f i e dm a c h i n et h m u g ho p t i m i z e de x p e r i m e n t sw i t hr e s p e c tt os p i n n i n g m a t e r i a la n dp I D
6、 c e s sc o n d i t i o n s T h et e s tr e s u l t ss h o w e dt h a ti ti sf 奄a s i b l et op r o d u c ew o o ly a mb yS o l o s p u n t e c h n o l o g y ， i tc a J ls h o r t e np m d u c t i o np r o c e s sa n de n h a n c ep m d u c t i o ne m c i e n c y M o r e o V e r ，w h e nc o m p a r
7、e d w i t ht h er i n gs p u ny a m ，t h eS o l o s p u ny a mh a sb e t t e rs t r e n g t ha n de l o n g a t i o n ，l e s s h a i r i n e s s ，a n di m p I 0 V e d w e a rr e s i s t a n c ea n ds u i t a b l ef o rw e a V i n gi ns i n d ey a m K e yw o r d sS o l o s p u n ；r i n gs p i n n i n
8、 g ；g r o o V e dm l l e r ；s p i n n i n gt e c h n o l o g y ；p r o p e n y s o l o s p u n 纺纱技术是近几年基于s i r o s p u n 和 S i m f i l 技术发展起来的一种新型纺纱方法。它是在 传统的环锭纺纱机上安装一对特制的沟槽罗拉，此 沟槽罗拉可以将从前罗拉输出来的纤维须条分劈成 若干具有弱捻的小束，小束以不同的角度和比例汇 聚在一起，再被钢丝圈加强捻缠结成s o l o s p u n 纱线。 s o l o s p u n 纺纱技术的特殊加捻机制使纺得的纱线具 有强力高、表
9、面光洁、毛羽少等特点1 。2 。 本文对s o l o s p u n 纺纱技术和工艺参数进行了进 一步试验和优化，生产出优于普通环锭纱的新型 纱线。 1 S o l o s p u n 纺纱原理及产品性能 1 1 S o l o s p u n 纺纱原理 s o l o s p u n 纺纱技术是以传统环锭细纱机为基本 设备，仅在细纱机上加装一具有分劈作用的带沟槽 的罗拉( 见图1 ) ，因此其纺纱原理与传统纺纱有相 似之处，但由于其沟槽罗拉的分劈作用( 见图2 ) ，又 使得其加捻原理与传统纺不同、对于传统环锭纺， 从前罗拉钳口输出的扁平状纤维须条接受加捻作用 时，宽度逐渐收缩，两侧纤维也
10、逐渐折叠而卷入纱条 收稿日期：2 0 0 6 0 8 2 9修回日期：2 0 0 6 1 0 3 0 基金项目：浙江省嘉兴市科技局火炬计划重点资助项目( 2 0 0 5 B z 2 0 0 1 ) 作者简介：黄立新( 1 9 6 6 一) ，男，副教授，学士。主要研究领域为新型纺纱和浆纱技术。E m a i l ：h l x 6 7 6 6 1 1 2 6 c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 3 6 纺织学报第2 8 卷 中心，形成加捻
11、三角区，这就使得边缘纤维被卷入纱 条中心，把中心及其附近的纤维挤向外层，这样周而 复始便形成具有一定捻度的环锭纱线。对于 s o l o s p u n 纺，从前钳口输出的、经过牵伸的纤维须条 进入附加的沟槽罗拉，沟槽罗拉将此须条分劈成2 3 股( 甚至4 股) 较细的须条。这些细小须条分别 经初捻后，在结合点处并合，再加强捻，通过纤维束 的自加捻、纤维束之间的混合、纤维束之间的交捻形 成一根类似缆绳般结构的s o l o s p u n 单纱。 分割辊 图l 沟槽罗拉 F i g 1 G r o o v e dm l l e 。 图2 分劈过程 F i g 2 P r o c e s so
12、fs p l i t t i n g 1 2S o l o s p u n 纱线的性能 由于s o l o s D u n 技术所具有的先弱捻、后强捻的 特殊加捻原理，使得纱线内部结构紧密，纤维间摩擦 力和抱合力增大，纺纱过程中部分毛羽被卷入纱线 的内部，从而减少了纱线表面毛羽的数量，尤其是长 毛羽的数量。使得s 0 1 0 s p u n 纱线的强伸度较高，表 面光洁，耐磨性较好，从而可以进行单经单纬织造。 2 S o l o s p u n 纺纱工艺研究 2 1 原料 对于纺织纤维来说，细度和长度是2 个主要的 指标，从s o l o s p u n 纺纱原理可知，s o l o s p
13、u n 单纱截面 纤维根数应多于普通纱，试验中以截面根数6 0 根来 确定选用羊毛的细度，根据公式旧。： ：9 1 70 0 0 肘D 2 式中：为纱线截面内平均根数( 根) ；M 为纱线公 支支数( N m ) ；D 为羊毛平均直径( “m ) 。 为了提高2 7 8t e x s o l o s p u n 毛纱可纺性，选用羊 毛的指标：纤维细度2 0 6 肚m ，巴布长度8 2 6m m 。 2 2 工艺流程的合理选用 为了保证粗纱分劈的顺利进行，减少细节数，条 干均匀度是关键，故并合次数在精纺纺纱过程中是 一个保证条干均匀的重要工艺参数。试验中采用的 前道纺纱设备是法国N s c 针梳
14、机和粗纱机，具体的 工艺道数：混条( N s c ) 一针梳( N s c ) 一混条( N s c ) 一 针梳( N s c ) 一头道粗纱( N S c ) 一末道粗纱( N S C ) 一细 纱( 青泽) 一织片( 国产横机) 。 2 3 生产工艺优化 2 3 1 张力与钢丝圈号数 为了使成纱中的纤维充分伸直和纱线卷绕紧 密，需要有一定的细纱张力，工艺上通常以改变钢丝 圈号数来控制张力大小。在试验中发现，在锭速不 变的情况下，随着钢丝圈号数的增加，纱线强力和断 裂伸长均呈上升的趋势，但当增加到一定程度后，纱 线的断裂强力和断裂伸长又会下降。这是因为，在 采用S o l o s p u
15、n 技术纺纱的过程中，沟槽罗拉对纤维 的握持能力较弱，大多数纤维在从前罗拉钳口到合 股捻合点这段距离内皆处于浮游状态；当纺纱张力 过高时，有可能使无控制区的纤维须条产生意外牵 伸而使纱线出现大量细节，所以，当钢丝圈号数增加 时，纺纱张力降低，细节数减少，纱线平均断裂强力 和断裂伸长也随之增加，但当钢丝圈号数继续增大 时，纺纱张力过小，纤维不易伸直，相互间的抱合力 也较小，纱线平均断裂强力和断裂伸长却下降。 2 3 2 强力与捻系数 纱线强力能否达到一定的标准是纺纱能否顺利 进行的主妻因素。影响强力的主要指标是纺纱捻系 数，根据传统环锭纺纱的实践经验以及对s o l o s p u n 纺所做的
16、强力试验，一般s o l o s p u n 纺的捻系数应比 传统的环锭纺捻系数高8 1 2 ，可以纺出条干 更均匀、表面更光洁的纱。随着捻系数的增加，纱线 的断裂强力和断裂伸长率均呈增长的趋势，但所加 捻系数超过1 3 5 ，各小须条上的捻度也会随之加大， 从而影响沟槽罗拉的分割作用，细节明显增加，试验 中选用的捻系数为1 1 5 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第5 期 黄立新等：s o l o s p u n 纺纱技术及其产品特性 3 7
17、 2 3 3 绕毛现象与接头方法 开始生头时，由于出现大量游离纤维而产生 绕罗拉、皮辊，特别是绕沟槽罗拉的现象，为了避免 这个问题，当纱线开始接头时，牵伸摇臂就应加 压。由于断头与接头之间的时间差或罗拉表面被损 伤而出现绕毛时，不应用刀片去割，否则极易损坏沟 槽罗拉，使沟槽罗拉表面发毛，绕毛现象越来越严 重。风管必须正常安装在沟槽罗拉的后面，不能妨 碍纱线的路径和在断头后产生皮辊花。由于沟槽罗 拉的存在，使得挡车工在细纱断头后接头的空间缩 小，操作难度加大，为了使生产正常进行，一方面，在 工艺上适当降低欠伸倍数，另一方面，挡车工要掌握 正确的接头方式，并在生产中做到勤巡回，勤清洁， 勤处理。
18、3 纱线质量控制 3 1 纱线主要物理指标 对线密度均为2 7 8t e x ( 3 6N m ) 的2 种纱线的性 能进行测试，结果见表1 。 表1 纺纱方式对纱线主要物理指标的影响 T a b 1I I 迅u e n c eo fs p 曲面n gw a y 嘶t h ey a r nm 8 i np l l y s i 瞪i n d e x 从表1 可见，S o l o s p u n 纱线的强度和伸长均优于 传统环锭纱，这主要是因为S o l o s p u n 纺纱技术具有 一种先小股弱捻，后合股强捻的特殊加捻机制。这 一机制使得当对纱线加较高的捻度时，纤维问的相 互抱合能力增强，各
19、小股间的缠绕机会也相应增多。 纤维间抱合能力的增强，可以有效地改善纺纱过程 中纤维的散失程度，纤维之阀不易产生滑脱，使得 s 0 1 0 s p u n 纱线的强度和伸长高于环锭纱线。s o l o s p u n 纱线除了细节较多外，其他各指标仅略高于环锭纱， 这主要是在试验中细纱机吸风嘴安装位置紧贴沟槽 罗拉，一些被分割的不能成为小束的纤维被吸走，造 成单纱截面内纤维流失，另外，当所纺纱支较高，纱 线截面内纤维根数相对较少，沟槽罗拉分劈不匀，进 而影响细节数、条于等指标H 。实际生产中，要尽量 把吸风嘴往下压，使吸风嘴与沟槽罗拉保持一定的 距离，减少纤维流失，改善条干、细节等指标。 3 2
20、纱线毛羽 毛羽是纱线实物质量评估的重要指标之一。毛 羽的数量、长短及其分布对纱线的外观和质量都有 影响，并直接影响到后道工序的加工。s o l o s p u n 技 术的一个主要优点是纺制的纱线具有较少的毛羽， 这是由s 0 1 0 s p u n 纱线的加捻原理决定的，由于3m m 以下的毛羽数对织造几乎没有什么影响，用Y G l 7 1 B 型纱线毛羽测试仪测得3m m 以上的毛羽数( 1 0 次加 权平均值) ，结果见表2 。 表2 纺纱方式对纱线毛羽的影响 T a b 2I 曲u e 眦eo fs p i I l I l i n gw a y 蛐t h ey a r nh a i r
21、 i n e s s 根l Oc m 从表2 可见，S o l o s p u n 纱线的毛羽数均少于传统 环锭纱，尤其是5m m 以上的长毛羽下降更明显，即 S 0 1 0 s p u n 纱线中长毛羽的数量减少。在纺纱阶段， 加捻三角区的宽度、长度和捻度是产生纱线毛羽的 主要影响因素。加捻三角区的宽度和长度越小，形 成毛羽的数量越少；捻度越大，纤维在纱线中的螺旋 距就越短，产生毛羽的机会就越少，在s 0 1 0 s p u n 技术 中，由无捻须条形成的三角区明显小于传统纺技术 中的无捻三角区，因此每一根s o l o s p u n 小须条应当 比传统纺纱线产生毛羽的机会少。另外，当小须
22、条 在强捻的作用下相互并合缠绕时，会将一部分毛羽 包缠在整根纱线的内部，由于纤维束之问的距离较 小，较长的毛羽进入汇聚点前就被圈结到相邻的纤 维束中”J ，能进一步减少毛羽，尤其是较长毛羽的 数量。 ( 下转第4 0 页) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 4 0 纺织学报第2 8 卷 显著降低。此外，由于纱线去芯后，纱线膨胀，纤维 间空隙变大，纤维闯抱合力减小，导致纱线强力进一 步下降。带有涤纶长丝的摩擦空心纱的断裂强度值 下降较小，其值仍稍高于纯
23、棉摩擦纱，这是由于在空 心纱中涤纶长丝仍然在发挥加强芯纱的作用。 溶芯后摩擦空心纱的断裂伸长率也较溶芯前有 所降低，说明去芯后，纤维间抱合紧度减小。但随着 芯纱根数的增加，空心纱的断裂伸长率将增大，说明 断裂伸长率与空心纱的结构形状有关。 4结论 利用聚乙烯醇纱作为芯纱，制得摩擦包芯纱后 再利用水溶法将芯纱去除，可制得摩擦空心纱。摩 擦空心纱的结构特点是空心部分基本上位于纱线的 中心，摩擦空心纱溶芯后的纱线直径比溶芯前增大。 由于去除了高强力的芯纱，以及去芯后引起纤维间 抱合力减小，摩擦空心纱的强力明显下降，断裂伸长 ( 上接第3 7 页) 4结语 率也有所下降。利用涤纶长丝作为加强芯纱可以显
24、 著提高摩擦空心纱的强力，对断裂伸长率的提高也 有所帮助。粼 参考文献： 1 魏铭森，陈蓉娟自由端摩擦纱的捻度结构及形成机 理 J 纺织学报，2 0 0 2 ，2 3 ( 1 ) ：1 0 1 2 2 A l i 触b a rM e r a t i M a s a a l ( i0 k a r n u r a H o l l o wy 蛐i n 岛c t 呈o ns p i n n i n g ， p 8 r t 工：7 r e n s i l ep r o p e n i e 8o fh o U o w y 锄 J 7 r e x t i l eR e s e a r c hJ o u m
25、a l ，2 0 0 0 ，7 0 ( 1 2 ) ：1 0 7 0 1 0 7 6 3 A l iA k b a rM e r a t i ， M a s 明k i0 k a m u r a H o U o wy a mi n 抽c t i o n 叩i I l I l i I l g ，P a r t ：Y 锄栅c t u r ea n dd e f o 珊a t i o n I u l d e r8 x i a lt e n s i o na n dh t e r a lf o r c e s J ，T e x t i l eR e s e a r c h J 0 u m a l ，2
26、1 ，7 1 ( 5 ) ：4 5 4 4 5 8 4 魏铭森，陈蓉娟芯丝预加张力对摩擦包芯纱强力的 影响 J 纺织学报，2 0 0 3 ，2 4 ( 6 ) ：2 2 2 4 5 A l iA k b a rM e m t i ，M a s a a k iO k a m u m F i l a m e n tp r e t e n s i o n i nc o r ey 锄缸c t i o n 印i n n i n g J ，7 r e x t i l eB e 8 e a r c hJ o u m a l ， 1 9 9 8 ，6 8 ( 4 ) ：2 5 4 2 6 4 从实际生产情况来
27、看，纺纱张力和捻系数是影 响纱线质量好坏的关键因素，现场管理和挡车工的 操作也是影响纺纱质量稳定的重要因素。 s o l o s p u n 纺纱技术是一种适应性广、节约、高效 的方法。与双股纺纱相比，S o l o s p u n 生产成本降低， 生产效率明显提高，而且可以在合理的范围内使用 细度较粗的羊毛纤维，织造出较轻薄的织物，从而 为产品设计拓宽了空间。黼 参考文献： 江慧，付培华s o l o s p u n 纺纱技术及纱线结构分析 J 纺织学报2 0 0 2 ( 2 ) ：3 3 3 5 程隆棣，付培华s o I o s p u n 技术的加捻原理与纱线毛羽 的相关性研究 J 纺织
28、科学研究，2 0 0 3 ( 2 ) ：4 3 4 6 国际羊毛局，毛纺织工业质量管理手册 M 北京：中 国纺织出版社，2 0 0 1 ：4 6 4 8 何春泉缆型纺纱技术 J 上海毛麻科技，2 0 0 3 ( 1 ) ：2 5 2 8 陈香云，张毅浅谈如何降低纱线毛羽 J 天津纺织 科技，2 0 0 5 ( 3 ) ：5 3 5 5 。 熊磊，邢明杰S o l o s p u n 、s i r o s p u n 、紧密纺减少毛羽机理 对比 J 现代纺织技术，2 0 0 6 ( 3 ) ：1 9 2 0 1jj 1 2 3 4 5 6 rr 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark