摘要:试验主要测试了Viloft纤维和PTT纤维的多种混纺比例的纱线的强力和织物的拉伸断裂性能纵横向、起毛起球性能、耐磨性与混纺比的关系。结果表明,混纺比为50/50时织物性能较好。
关键词:PTT;Viloft;混纺;性能;分析
随着纺织行业的发展,材料的混纺研究已成为许多企业及学校的课题。混纺的研究意义在于以下几个方面:①充分利用原料的可纺性能;②增加花色品种;③提高产品质量和织物的服用性能;④降低产品成本改善产品风格。本文研究的是Viloft纤维与PTT纤维混纺纱线的性能,是基于能够发现更好的材料和产品进行设计研究的[1]。
1 纤维的性能及特征
Viloft纤维是木浆纤维素纤维,是一种新型的保暖性和舒适性俱佳的环保型纺织原料,与棉纤维或涤纶混纺制成的织物具有很高的阻热性、极佳的透湿透气性、极快的芯吸效应和非常高的导湿率[2];PTT纤维是聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的简称,PTT纤维兼有涤纶和锦纶的特性,除防污性能好外,还易于染色、手感柔软,富有弹性,伸长性较好,与弹性纤维氨纶相比更易于加工,非常适合做纺织服装面料;除此以外PTT纤维还具有***、挺括等特点[3]。
用电子单纤维强力仪在温度22℃、湿度37%条件下对两种纤维性能进行测试,强度和强力―伸长曲线结果如表1和***1、***2所示。
由表1可以看出,PPT的纤维强度大于Viloft的纤维强度。
由***1和***2可得拉伸过程中强力与伸长的变化情况。随强力的增加,PTT纤维的伸长大于Viloft纤维。
2 纱线性能及特征
2.1 Viloft/ PTT纤维混纺针织纱纺制工艺
2.1.1 混纺纱混纺比设计
为充分研究Viloft纤维和PTT纤维混纺纱各组分纤维对纺纱及成纱性能的影响,设计Viloft/PTT纤维混纺成纱混纺比如表2。
2.1.2 纺纱方案设计
由于Viloft纤维和PTT纤维性能较相近,为保证混合成纱混纺比的正确性,采取了Viloft纤维和PTT纤维分别制成生条后,再在并条机上3道并条的混合方式。
2.1.3 纺纱工艺流程设计
(1) Viloft及PTT生条的制作
Viloft(或PTT)纤维,FK-500(双单元)开松机 松梳联(附电子称重、自调匀整装置),A186H梳棉机 Viloft(或PTT)纤维生条。
(2)并条混合及纺纱工艺
2.1.4 各工序的工艺配置及技术关键
(1)开棉工序
由于Viloft、PTT纤维的整齐度好,几乎无短绒和杂质,因此开棉工序采取了“多松少打、薄层快喂、多混少落、开松为主”的工艺原则,加大植针锡林与给棉罗拉之间的距离并降低锡林转速,避免纤维过多损伤和纠缠,增大风扇速度以增加对筵棉的吸附力使棉流量均匀输送。
开松机主要工艺配置为:锡林转速480 r/min,给棉罗拉转速12 r/min,给棉罗拉―锡林间隔距0.30 mm,风扇速度1235 r/min。
(2) 梳棉工序
在梳棉工序中,掌握“充分梳理加强转移”的原则,适当降低锡林梳理速度和刺辊速度,以减少刺辊返花和棉结的产生。同时适当放大盖板与锡林之间的隔距,防止纤维缠绕锡林和充塞盖板,提高棉网质量和清晰度。梳棉主要工艺参数见表3所示。
(3)并条工序
并条工序采取三道并条,头道按规定的混纺比选取并合数6根,二、三道分别各为8根的并合方式。工艺上三道并条采用了“小、大、小”的牵伸工艺配置:适当减小头、末道并条的总牵伸倍数,加大后区牵伸倍数;增大二并总牵伸倍数,减小后区牵伸倍数。主要工艺参数见表4所示。
(4)粗纱工序
粗纱工序中采取“较小的主牵伸区罗拉隔距、较小的后区牵伸倍数、较高的捻系数、较小的粗纱张力”的工艺原则。
为防止或尽量减少粗纱意外伸长而恶化成纱条干,在细纱不出“硬头”的情况下,适当加大粗纱捻系数,以利于细纱后区牵伸对纤维的控制;同时粗纱后牵伸区的罗拉隔距适当放大、钳口隔距适当缩小。
粗纱主要工艺参数为:粗纱定量4.2 g/10m,罗拉隔距分别为9 mm×22.5 mm×34.5 mm,钳口隔距5.5 mm,罗拉加压12×20×15×15 旦/双锭。
(5)细纱工序
为提高细纱条干均匀度和单纱强力,降低成纱细节个数,满足针织用纱的质量要求,细纱工序采用了“一大两小”的工艺原则,即大的后区罗拉隔距、小的后区牵伸倍数和小的钳口隔距。
细纱的主要工艺参数为:后区牵伸倍数1.136倍,前后区罗拉隔距19 mm×40 mm,原始钳口2.5 mm,捻系数345,前罗拉转速204 r/min。
(6)络筒工序
选用金属槽筒,并适当降低槽筒速度,以减少断头、伸长和筒子纱的毛羽。选择合适的纺纱张力、优选张力圈以减少纱疵,提高成纱质量。
2.2 性能测试
纱线强力与混纺比的关系(以下Viloft简写为V,PTT简写为P)。
本试验采用电子单纱强力仪试验长度: 500 mm、拉伸速度: 500 mm/min,在温度为22℃、湿度为35%的条件下测试了纱线干强的平均值与纱线比例的关系,如***3所示。
由***3可以看出,纱线的强力随着V含量的增加先减小后略增加。V70纱线强力最小,其次是V90。
3 织物部分
采用筒径为660/26(mm/代号),机号为24针/25.4mm针织圆纬机进行编织,测试针织织物的性能。
3.1 力学性能
在温度为16.5℃、相对湿度为30%的条件下测试了织物纵横向拉伸断裂强力、拉伸断裂伸长量、拉伸断裂伸长率与织物混纺比的关系,见***4~***7。
由***4可以看出径向的断裂强力是随着V含量的增加而减小的。因为PPT纤维的弹性很好,导致织物的强力高。而V10的断裂强力突然增加可能由于仪器或织物裁剪不当导致的。***5所示,织物径向的断裂伸长率各比例相差不大,其中V为10%时,断裂伸长率最大。性能最差的是纯V和纯P。由***6可以看出V10和纯V是性能最好的,纯P是最差的,其余的相差不大。***7可以看出伸长量随混纺比的增加先增加后减小,性能最差的是纯V。
3.2 服用性能
测试了织物起毛起球性;数据见***8~***9。
从***8可以看出起毛起球最厉害的两个是纯P和V10,总体来看,当含量达到50%时。起毛起球数不再明显减少。用织物耐磨性试验仪测试了织物在磨出洞的条件下,比较每转织物损耗量的质量。从***9可以看出耐磨性能最好的是V90,需要磨损的重量最多,性能最差的两个是纯P和V30。
4 结语
PTT和Viloft混纺纬平针织物中,各个比例都有某项性能是最差的,只有V50各性能比较适中,所以两者混纺比例50/50为最佳比例,同时说明两种材料由于性能差别较大,所以对两者混纺的意义还有待进一步论证。
参考文献:
[1]许瑞超,张一平.Viloft纤维及其混纺织物性能研究[D]. 上海:中国科学院上海冶金研究所,2000.
[2]吴佩云.Viloft纤维与粘胶纤维的结构性能测试与分析[J].上海纺织科技,2007,12:56-58.
[3]雷励,伯燕,姚凌燕.中空涤纶与Viloft纤维混纺纱针织产品的开发[D]. 上海:中国科学院上海冶金研究所,2000.
(作者单位:国家生态纺织品质量监督检验中心;青岛市纺织纤维检验所)
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