嵌入式復合紡紗專欄嵌入式復合紡紗專欄rr編者按高效短流程嵌入式復合紡紗技術是當前以武漢科技學院副院長徐衛林教授為首的研發團隊完成的新型紡紗的一大創新技術。該技術實現了對傳統紡紗技術與理論的兩大突破：一是超越了現有毛環錠紡最高細度556exi80公支）的記錄，2ex達到（500公支）二是突破了原有環錠紡紗技術對纖居長度、細度等限制，成功實現了用低等級纖居原料及下腳料紡制細特紗。高效短流程嵌入式復合紡紗技術為不同原料優化組合與多元化紡紗提供了新途徑，對我國紡織行業升級轉型將起到巨大的推動作用。
武漢科技學院紡織與材料學院陳軍老師基于嵌入式復合紡紗技術的原理對該技術幾項技術要點，如喂入原料的定位間距、長絲張力與長絲含量。不同紡紗方式等進行了深入研究。為了幫助紡織企業更好更快地了解和應用該技術，本刊特辟“嵌入式復合紡紗專欄”，邀請陳軍老師及有關專家對這一紡紗領域的突破性技術作系列介紹。
輸出間距對嵌入式復合紡紗線結構和性能的影響陳軍，徐巧林，葉汶祥，徐衛林（武漢科技學院新型紡織材料綠色加工及其功能化教育部重點實驗室，湖北武漢43TO73）捻三角區形狀和單紗受力的影響，認為各種間距變化會使“V”形加捻三角區夾角、單紗段長度產生變化，并以此為依據，使其他工藝參數不變，分別改變長絲與長絲間距、粗紗與長絲間距及紗紡中心點偏移進行紡紗，通過理論分析和實驗比較，討論了各種間距對成紗結構性能的影響。結果表明，隨著各種間距變化，成紗毛羽、強伸性與條干均呈非單調性變化。綜合考慮成紗結構和性能，在其他參數相同時，最佳成紗工藝為：長絲與長絲間距12mm粗紗與長絲間距4mmZ捻時紡紗中心點偏移距離一2mm：紡紗；新型紡紗；紗線；性能；影響；間距；嵌入式復合紡：“V”形加捻三角區當間距大時，由于“V”形區被拉長，將使Y角減小，毛須條單紗段長度則由于“V‘形區被拉長而大，因此短纖維在成紗中轉移路徑變長，轉移充分。但如果間距過大，則毛須條單紗段長度很可能大于毛纖維主體長度，單紗易產生滑脫，對成紗不利，故本實驗取最大間距為20mm 22間距變化對”V’形區形狀及單紗受力的影響當間距大時，由于“V‘形區被拉長，將使Y角減小，須條單紗段KGI長度則由于”V’形區被拉長而大，因此短纖維在成紗中轉移路徑變長，轉移充分。ademicournalElectronic絲與粗紗之間、紡紗中心偏移的最佳間距使得成紗性能最優。但是由于紡紗所用的原料性質的不同、試樣加工系統的差異可能導致最佳間距也不一樣，本文通過嵌入式復合紡紗的紡紗實驗與紗線性能測試，探討了長絲與長絲間距、粗紗與長絲間距以及紡紗中心偏移對嵌入式復合紡紗線結構和性能的影響。
1實驗部分11實驗原料及成紗工藝參數111原料296gm長絲為白色滌綸長絲，線密度50de. 2工藝參數長絲預加張力2CN牽伸倍數50倍，錠子轉速7257捻度436捻/m設計嵌入式復合紡紗細度為58畔長絲與長絲間距分別為20、16 128mm粗紗與長絲間距分別為24 68mm紡紗中心點偏移距離分別為一4 2實驗分析方法其他工藝參數相同，長絲與長絲間距分別為20、16128粗紗與長絲間距為4mm時試紡，觀察加捻三角區的形態和紗線的縱橫向結構，測試成紗性能并作比較分析，得出嵌入式復合紡紗長絲間最佳成紗距離。
在嵌入式復合紡紗長絲間距為20mm的條件下，長絲與粗紗間距分別取2468進行試紡。測試成紗性能并作比較分析，得出嵌入式復合紡長絲與粗紗間最佳成紗距離。
在嵌入式復合紡紗長絲間距為20mm長絲與粗紗間距為4mm的條件下，紡紗中心偏移分別取一4一202、4mm進行試紡。測試成紗性能并作比較分析，得出嵌入式復合紡紡紗中心最佳位置。
13紡紗設備及紗線結構性能測試―4型多功能紡紗小樣機。
結構表征。采用美國科視達三維視頻攝像系統對紗線縱橫向結構進行觀察與分析。
性能測試。采用SFY13型單絲張力儀、YG（B）021DX型臺式電子單紗強力機、YG172八型紗線毛羽測試儀、YG135E型條干均勻度測試分析儀等測試儀器測試嵌入式復合紡紗線的條干均勻度、毛羽數、紗線斷裂強力和伸長。
嵌入式復合紡紗專欄n但如果間距過大，由于皮輥的寬度限制，對成紗不利，故本實驗取最大間距為20mm 3結果與分析31紗線橫、縱向結構分析當長絲與長絲間距分別為20 16128毛粗紗與長絲間距為4時，紗橫向結構變化不大，長絲與毛纖維在橫截面上表現為兩種獨立成分，這是因為在小三角區內長絲具有一定的張力條件下，由于捻回的傳遞，毛須條和滌長絲兩種成分在并合加捻前都具有一定的捻度，因此在分匯聚點處加捻時，只能以螺旋線形式互相包纏。在匯聚點處再次加捻時彼此均很難再進入對方結構中。~5分別為長絲與長絲間距為20 16128mm的成紗縱向外觀圖。
從上圖可看出，紗縱向皆呈螺旋形外觀，但間距不同，螺旋形外觀差異明顯，紗線橫向緊密度也有差別。
由~5可以看出，當長絲間距為2016時，紗線的緊密糖大于12長肺紗線的翮度，亦即前者紗線直徑和線密度小于后者。隨著間距增大，Y會減小，Ymi會更小，當達到Yma時，成紗中單股紗捻度達到最大值。
此外，從上圖還可以看出，當對長絲與長絲間距為20、16和128的紗線表面進行對比時，發現前者紗線表面的光潔程度要好于后者，這一方面是由于長絲與長絲間距的增大減少了紗線毛羽，長絲與長絲間距增大使紗體包纏得更緊密，后者毛短纖維容易被甩出紗體或露出紗表面，紗線外觀顯得更加蓬松，使其光潔度變差。
32紗線強伸性分析~11為不同間距下的成紗強伸性比較圖。
圖紡紗中心偏移/mm 1紡紗中心偏移對成紗斷裂伸長的影響7可知，當長絲與長絲間距從20mm變化至1612和8mm時，成紗強力先減小、再減小、再增大，伸長先增大、后減小、再增大，且長絲與長絲間距為20mn時紗線強力最大，間距為12mm時伸長最小。
這是因為，當長絲與長絲間距20mm時，捻回向三角區傳遞，毛粗紗須條上所得捻回增多，纖維內、外層轉移充分，紗線受力時強力利用系數高，對強力貢獻大，相互間不容易滑動。Y變小，紗體結構緊密，但成紗螺旋角變大，故紗線的伸長以紗線直徑變細、成紗螺旋角變大而導致的伸長占主導地位，因此強力高，伸長也較大。而間距減少到16mm時，三角區長度變短，短纖維在低紡紗張力作用下沒有充分伸直，須條中伸直纖維的比例減少，對成紗伸長有利，且紗線抱合不緊密時利于紗線伸長，因此強力降低而伸長增大。紗線的伸長由纖維間的滑移、纖維本身的伸長、紗線直徑變細而導致的伸長3部分組成。在間距為12時，由于Y大，纖維間抱合較松，拉伸時纖維間滑移而導致的伸長是紗線伸長的主要部分。因此強力降低，斷裂伸長率減少，在12mm時，伸長最小。間距減小到8m的時候，由于粗紗紗條之間纖維有一定的相互轉移和抱合，導致強力有一定的上升，斷裂伸長率亦相應增加。
由、9可知，當長絲與長絲間距為20mm粗紗與長絲間距從2mm變為8mm時，成紗強力逐步減小>而伸長也逐步減小，粗紗與長絲間距為時，成00（Amicloumailectromc紗斷裂強力最大。粗紗與長絲間距為2時，斷裂伸長最大。這是因為粗紗與長絲間距從2變化至8時，小三角區逐步變大，小三角區內的長絲與毛粗紗抱合逐步變松，拉伸時纖維間滑移是主要因素，因此強力和伸長逐步降低。
11可知，Z念時，當長絲間距為20mm長絲與粗紗間距為4條件下，紡紗中心從一4mm變化至4mm時，成紗強力呈現波動狀態，先下降后上升，紡紗中心偏移為4時強力最大，伸長也最大。紡紗中心點偏移為0mm時，由于是Z念，紡紗的扭矩由右至左，形成了加捻三角區X軸向的不平衡，從而形成了加捻三角區的不對稱，紡紗中心點偏移由0至4時更加劇了這種不對稱的程度，從而形成了以一邊紗條為中心的包圍效果，因此強力增大時，伸長也較大。而且紡紗時加捻三角區的這種不對稱導致了細紗鋼領板一次升降時加捻三角區的劇烈變化。紡紗中心點偏移由0至一4mm時，逐步修正了加捻三角區的不對稱情況，因此強力下降。紡紗中心點偏移為一2mm時，加捻三角區比較對稱，紗體結構緊密，纖維滑移減少，因此伸長較低。紡紗中心點繼續向左偏移增大時，紗體結構緊密，強力增大，但是由于右邊紗條不對稱增加，形成了類似包纏結構，因此伸長有所下降。
33紗線毛羽分析長絲與長絲間距、長絲與粗紗間距、紡紗中心不同偏移時嵌入式復合紡紗線毛羽指數比較見2~14由于短毛羽對紗線的織造性能影響不顯著，故只比較長度3mm以上的毛羽。
紡紗中心偏移/mm 4紡紗中心偏移對成紗毛羽的影響由2可知，當其他條件不變，長絲與長絲間距從20mm變化至1612和8mm時，毛羽逐漸加，最后適當降低。間距20時毛羽最少，間距12mm時毛羽最多。
由3可知，當其他條件不變，長絲與粗紗間距從2mm變化至46和8mm時，毛羽先降低，再加，再降低。間距2時毛羽最少，間距6mm時最多。
由4可知，當其他條件不變，紡紗中心偏移從―4mm變化至―2、、2和4mm時，毛羽呈現波浪狀。
偏移一2mm時毛羽最少，偏移4mm時毛羽最多。
長絲與長絲間距20mm時，加捻三角區長，成紗段“V”形區的夾角Y小，長絲捕捉短纖維毛羽的機會大，有利于減少毛羽；同時須條段得到的捻回大，成紗中單股紗獲得的捻度也大，可以降低毛羽。
長絲與長絲間距為8mm時，由于間距較小，纖維相互轉移導致毛羽比長絲間距為12、16mm時小。當長絲與粗紗間距保持一定的距離時，也可以適當大小三角區中長絲與毛纖維的加捻三角區的夾角，同時避免兩根粗紗須條之間的相互影響，有利于減少毛羽。該間距為4時對成紗毛羽較好。在順時針加捻時，紡紗中心點適當向左偏移時有利于須條扭矩在符由向的平衡、加捻三角區的穩定和減少毛羽。同時由于兩個長絲與粗紗的加捻須條進行了再次加捻，能有效地降低紗線毛羽。因此，嵌入式復合紡紗紗線毛羽隨著長絲與長絲間距的大，長絲與粗紗間距保持一定的距離，紗紡中心點向左適當偏移一定距離時呈現減少趨勢，向左偏移為2mm時效果較好。
34紗線條干均勻度分析~17為不同間距下的成紗條干均勻度比較圖。各種間距是影響成紗條干的重要因素，其影響均呈非單調性。
由5可知，當長絲與長絲間距從20逐漸減少到8進程中，成紗條干先高，然后逐步降低，且間距為8時紗線成紗條干最好。
當長絲間距為8mm時，由于間距很小，粗紗紗條之間纖維有一定的相互轉移和抱合，單股紗在長絲上產生的滑移小，粗紗和長絲復合時成紗緊密，因此條干好。當間距從8加到16mm時，單股紗在長絲上產生的滑移大，紗體結構不夠穩定，條干逐步變差。而當間距從16大到20時，條干又變好，原因可能是長絲間距很大時，紗體結構中大三角區的復合較穩定，成紗緊密導致條干不勻變小。
由6可知，當長絲與長絲間距為20mm粗紗與長絲間距從2mm加至8mm時，成紗條干呈現波動狀態，粗紗與長絲間距為4時，成紗條干最好。
當長絲與長絲間距為20mm粗紗與長絲間距從2mm加至8mm時，既要適當大小三角區中長絲與毛纖維的加捻三角區的夾角，又要避免兩根粗紗須嵌入式復合紡紗專欄由7可知，當長絲間距為20mm長絲與粗紗間距為4mm時，紡紗中心從一4加至4成紗條干呈現波動狀態，紡紗中心偏移為4mm時成紗條干最好。
在Z捻時，當長絲間距為20mm且長絲與粗紗間距為4mm時，紡紗中心從一4mm加至4mm成紗條干呈現波動狀態。向右偏移較小時，由于兩個小三角區不一致，導致大三角區不穩定，成紗條干變差；向左右偏移比較大時有點象包芯結構，條干趨好。
4結語（1洛種間距變化引起“V”形區夾角和須條單紗段長度的改變以及單股紗捻度的重新分布，是導致成紗結構和性能改變的根本原因。
（2洛種間距大小的變化對紗線的縱橫結構影響不大，但對紗線緊密度和直徑系數有影響。長絲間距為2016mm時的紗線直徑系數要小于間距12、8時的紗線直徑系數，即后者紗線外觀相對于前者更顯蓬松，而前者紗線的光潔度好于后者。
（3>長絲與長絲間距、粗紗與長絲間距、紗紡中心點偏移距離對成紗強伸性能、毛羽指數、條干均勻度的影響均呈非單調性。
綜合考慮成紗結構和性能，在其他工藝參數相同時，最佳成紗間距為長絲與長絲間距12mm粗紗與長絲間距4mm紡紗中心點偏移距離一2mm |