【集萃網(wǎng)觀察】Lyoceu纖維以其優(yōu)良、獨(dú)特的物理機(jī)械性能以及可生物降解性能，可與各種天然纖維、合成纖維混紡或交織，制成仿棉、仿毛、仿絲等高檔服裝面料，受到國(guó)內(nèi)外紡織界的關(guān)注。其織物集棉織物的柔軟性、粘膠的吸濕懸垂性、滌綸的強(qiáng)力和真絲般的光澤、手感于一身，尤其適宜制做高檔內(nèi)衣、時(shí)裝類產(chǎn)品等。目前，我國(guó)主要是采用環(huán)錠紡紗技術(shù)開(kāi)發(fā)LyoceⅡ機(jī)織品和針織品，包括Lyocell的純紡及其與棉、毛、麻、絲、化纖等的混紡交織產(chǎn)品。棉型產(chǎn)品有卡其、斜紋、色織、牛仔布、牛津紡、提花類；毛型產(chǎn)品有精紡呢絨、LyocelL/羊毛混紡產(chǎn)品；麻型產(chǎn)品有亞麻/Lyocell混紡交織產(chǎn)品；絲型產(chǎn)品有LyocelL/絹絲混紡針織產(chǎn)品。轉(zhuǎn)杯紗具有條干均勻以及良好的耐磨性、透氣性、保溫性、吸濕性和染色性等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)已有一些廠家利用轉(zhuǎn)杯紗的這些特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了轉(zhuǎn)杯紡Lyoceu純紡及其混紡產(chǎn)品，但在研究Lyocell轉(zhuǎn)杯紡紗工藝與成紗質(zhì)量之間關(guān)系方面還不夠系統(tǒng)和全面。本文主要探討了轉(zhuǎn)杯紡加工Lyocell的紡紗工藝與成紗質(zhì)量之間的關(guān)系，以期能對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)杯紡Lyoceu產(chǎn)品有一定的參考價(jià)值。

　　1原料性能和加工條件

　　原料性能：Lyocell纖維長(zhǎng)度38mm，線密度1。67dtex，干強(qiáng)度4。2～4。4cN/dtex，干態(tài)伸長(zhǎng)率14%～16%，濕強(qiáng)度3。7～4。1cN/dtex，濕態(tài)伸長(zhǎng)率16%～18%，回潮率11。5%。

　　加工條件：采用BD200SN型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)加工36。9tex紗線，選用中66轉(zhuǎn)杯，OK37型鋸齒分梳輥和螺旋陶瓷假捻盤(pán)，條子定量為14。39g/5m，溫度為24℃，相對(duì)濕度為80%。

　　2紡紗方案設(shè)計(jì)、加工和性能測(cè)試

　　采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)來(lái)安排試驗(yàn)方案。該方法相對(duì)于傳統(tǒng)的正交試驗(yàn)而言，具有試驗(yàn)次數(shù)少、計(jì)算簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，排除了誤差干擾，通過(guò)建立的二次回歸方程預(yù)測(cè)和推算非試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果，預(yù)測(cè)值更能反映客觀情況。旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)因子編碼表，見(jiàn)表1。

　　根據(jù)三因子二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)表得到20套試驗(yàn)方案。試驗(yàn)方案的實(shí)施次序貫徹隨機(jī)的原則，目的是消除系統(tǒng)誤差。經(jīng)過(guò)紡紗與紗線性能測(cè)試，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法中的極值偏差法對(duì)紗線性能數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值檢驗(yàn)，剔除異常數(shù)據(jù)。試紡方案及紗線性能數(shù)據(jù)如表2所示。ttutut

　　3數(shù)學(xué)模型的建立三因子二次回歸方程模型的一般通式如下：

　　利用MATLAB7。0軟件，編寫(xiě)求解回歸方程的程序。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，求得各指標(biāo)回歸方程的回歸系數(shù)。通過(guò)回歸方程的顯著性檢驗(yàn)，斷裂強(qiáng)度和斷裂功的回歸方程是在a=O。01水平下顯著，其余各指標(biāo)的回歸方程是在a=o。05水平下顯著，初始的回歸方程如表3所示。

　　再經(jīng)過(guò)回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，在a=0。05水平下，各指標(biāo)的回歸方程剔除不顯著的回歸系數(shù)后，得到各指標(biāo)最終的回歸方程，見(jiàn)表4。

　　4試驗(yàn)結(jié)果分析

　　根據(jù)各工藝參數(shù)與成紗指標(biāo)之問(wèn)的回歸方程，利用MATLAB7。o軟件，繪制三維立體曲面和等高曲線圖，可分析分梳輥速度、轉(zhuǎn)杯速度、捻系數(shù)等工藝參數(shù)對(duì)Lyocell轉(zhuǎn)杯紗成紗質(zhì)量的影響規(guī)律。

　　4。1條干不勻率

　　由圖1可見(jiàn)，當(dāng)分梳輥速度低于7200r/min時(shí)，隨著分梳輥轉(zhuǎn)速的增加，成紗條干不勻率開(kāi)始逐漸改善，超過(guò)7200r/min后，條干不勻率迅速惡化。在轉(zhuǎn)杯速度較小的情況下(<37000r/min)，隨著轉(zhuǎn)杯速度的增加，成紗條干C踹值先減小后增大；在轉(zhuǎn)杯速度較大時(shí)，隨著轉(zhuǎn)杯速度的提高，成紗條干不勻率將不斷惡化。對(duì)于條干不勻率指標(biāo)而言，分梳輥和轉(zhuǎn)杯速度有一個(gè)最佳的配置，當(dāng)轉(zhuǎn)杯速度37000r/min，分梳輥轉(zhuǎn)速7200r/min左右時(shí)，成紗條干不勻率最佳。

　　在轉(zhuǎn)杯低速時(shí)，轉(zhuǎn)杯速度的提高，使轉(zhuǎn)杯內(nèi)真空度增大，有利于纖維的轉(zhuǎn)移和伸直，使條干不勻率水平提高。但隨著轉(zhuǎn)杯速度的進(jìn)一步提高，條干不勻率逐步變差，這是由于條子的喂入速度提高了，纖維分梳作用減弱；同時(shí)，由于Lyocell纖維固有的原纖化特性，容易在加工過(guò)程中產(chǎn)生大量的粗節(jié)和棉結(jié)，使條干不勻率水平下降。

　　分梳輥轉(zhuǎn)速的提高，使分梳作用強(qiáng)，單纖維重量百分率顯著提高，成紗條干不勻率得到改善，但Lyoceu纖維斷裂伸長(zhǎng)較小，回彈性差，纖維易受損傷，隨著分梳輥轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高，纖維損傷嚴(yán)重，又使條干不勻率水平逐步變差。

　　4。2斷裂強(qiáng)力

　　當(dāng)轉(zhuǎn)杯速度增大時(shí)，轉(zhuǎn)杯內(nèi)真空度有所提高，使纖維從輸送管到轉(zhuǎn)杯凝聚槽的過(guò)程中，纖維的伸直定向度好，成紗斷裂強(qiáng)度增加。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速超過(guò)一定的臨界值(38000r/min)后，由于條子喂入速度加快，每根纖維受到的分梳輥梳理的平均齒數(shù)減少，分梳作用減弱，束纖維數(shù)量增多，輸棉管道中單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的纖維數(shù)量增加，使纖維分離度、定向度變差，成紗斷裂強(qiáng)力開(kāi)始逐步下降。

　　隨著分梳輥轉(zhuǎn)速的提高，分梳作用強(qiáng)，單纖維重量百分率顯著提高，單紗強(qiáng)力也逐漸提高，但分梳輥轉(zhuǎn)速超過(guò)7000r/min后繼續(xù)增加，纖維不斷損傷，短絨率增加。另外，分梳輥轉(zhuǎn)速對(duì)輸送管氣流速度有顯著影Ⅱ向，而且與轉(zhuǎn)杯負(fù)壓有關(guān)。轉(zhuǎn)杯速度低時(shí)，負(fù)壓小，分梳輥轉(zhuǎn)速越高，輸送管出口氣流速度越低，纖維作減速運(yùn)動(dòng)，使纖維粘結(jié)，纖維束增加，單紗強(qiáng)力降低。

　　隨著捻系數(shù)增大，成紗斷裂強(qiáng)度先增加達(dá)到峰值后逐漸下降，故而對(duì)成紗斷裂強(qiáng)度而言，有一個(gè)捻系數(shù)的最佳配置，當(dāng)捻系數(shù)為360左右時(shí)，紗線的斷裂強(qiáng)力達(dá)到峰值，隨后繼續(xù)提高捻系數(shù)，紗線斷裂強(qiáng)力明顯減小。捻系數(shù)過(guò)高，超過(guò)臨界捻系數(shù)時(shí)，加捻作用主要表現(xiàn)為增加紗中纖維的預(yù)應(yīng)力，減小纖維強(qiáng)度的軸向分力，使斷裂強(qiáng)度下降。

　　因此，對(duì)成紗斷裂強(qiáng)度而言，分梳輥和轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、捻系數(shù)有一個(gè)最佳配置，當(dāng)分梳輥轉(zhuǎn)速為7000r/min，轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速為38000r/min，捻系數(shù)為360左右時(shí)，紗線的斷裂強(qiáng)力達(dá)到峰值

　　4。3斷裂伸長(zhǎng)率

　　圖3表明斷裂伸長(zhǎng)率隨著捻系數(shù)增加而線性增大的情況。這是因?yàn)槟硐禂?shù)的增加使纖維傾斜角增大，拉伸時(shí)傾斜角有減小的趨勢(shì)，從而使紗線斷裂伸長(zhǎng)率增加。

　　4。4斷裂功指數(shù)

　　斷裂功大小與分梳輥速度、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、捻系數(shù)數(shù)值有關(guān)，影響趨勢(shì)與斷裂強(qiáng)度非常相似。斷裂功隨分梳輥速度、轉(zhuǎn)杯速度和捻系數(shù)的提高先增大后減小，與影響斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的原因相同。

　　4·5毛羽

　　圖5表明，紗線毛羽數(shù)隨著捻系數(shù)和轉(zhuǎn)杯速度的增大而減少。提高捻系數(shù)可以增加纖維捻入紗體內(nèi)和減少外露幾率，因此毛羽數(shù)隨捻系數(shù)的增加而減少。紗線的張力隨轉(zhuǎn)杯速度的增加而大幅度提高，使紗線緊密，毛羽數(shù)降低。

　　Lyoceu纖維的強(qiáng)度高，紡紗斷頭率低，但纖維的模量高，成紗毛羽多。同時(shí)，Lyocell纖維具有原纖化特性，若捻系數(shù)選擇過(guò)小，則織物在后加工和穿用過(guò)程中容易摩擦起球和產(chǎn)生毛茸。因此，選擇稍大些的捻系數(shù)不但可以減少Lyocell紗線毛羽，提高紗線強(qiáng)度，而且對(duì)抑制Lyocell纖維織物的原纖化傾向有利。

　　5其他技術(shù)要領(lǐng)和優(yōu)選項(xiàng)工藝參數(shù)

　　在轉(zhuǎn)杯紡加工Lyoceu纖維紗加工藝中，還要注意以下技術(shù)要領(lǐng)：

　　(1)熟條定量偏輕掌握，可減輕分梳輥的負(fù)荷，有利于纖維的分梳和轉(zhuǎn)移，提高成紗條干水平。

　　(2)Lyocell纖維紗易產(chǎn)生毛羽，應(yīng)適當(dāng)控制轉(zhuǎn)杯的引紗速度，采用低張力紡紗，盡量避免卷繞過(guò)程中紗體的摩擦。

　　(3)采用螺旋陶瓷假捻盤(pán)，使Lyocell轉(zhuǎn)杯紗斷頭少，毛羽少，條干水平高。

　　經(jīng)過(guò)對(duì)加工LyoceⅡ紗線工藝參數(shù)的優(yōu)選，最終紡制36。9texLyoceU纖維轉(zhuǎn)杯紗時(shí)，采用參數(shù)為：捻系數(shù)36l，轉(zhuǎn)杯速度38000r/min，分梳輥速度7000r/min，引紗張力0。98N，引紗速度63。94-n/min，喂條速度0。82m/min。紗線力學(xué)和外觀指標(biāo)都達(dá)到較好狀態(tài)，紗線質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表5。

　　6結(jié)論

　　(1)加工LyoceⅡ纖維轉(zhuǎn)杯紗，應(yīng)合理選擇轉(zhuǎn)杯紡工藝參數(shù)，才能紡出高質(zhì)量的紗線。

　　(2)由于轉(zhuǎn)杯紗自身?xiàng)l干不勻率較低、紗線均勻、細(xì)節(jié)少的特點(diǎn)，使織造加工過(guò)程中斷頭率降低，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。

　　(3)Lyocell纖維紗易產(chǎn)生毛羽，應(yīng)適當(dāng)控制轉(zhuǎn)杯的引紗速度，采用低張力紡紗。盡量避免卷繞過(guò)程中紗體的摩擦，而轉(zhuǎn)杯紗是一次性筒子成形，因此成紗毛羽少，織物外觀清晰豐滿。

　　(4)通過(guò)優(yōu)選工藝所紡制的LyoceU纖維紗，條干不勻率水平好，紗線光潔，紗疵少，耐磨性和彈性優(yōu)良開(kāi)發(fā)的LyoceⅡ纖維產(chǎn)品擁有酷似天然纖維的體觸感和懸垂性，具有吸汗透氣性能、保暖性能和涼爽性能。

　　來(lái)源 朱軍，張紅梅