变形纱又称变形丝。利用合成纤维的热塑变形性质,在热和机械的作用下,或在喷射空气的机械作用下,使合成纤维长丝由原伸直状态各自分离的纤维束加工成具有卷曲形态、蓬松、有弹性的纱线,即称为变形纱。
未经变形的长丝有许多长处(挺直、光滑、表面无毛羽),但从纺织品的服用性能角度看,却存在许多不足。例如,表面光滑,产生平行性强光;纤维平直,纤维之间间隙小,比较密实,不透气;长丝连续,没有毛羽,手感黏涩。因此,长丝织物的品种受到很大限制。尤其是近代,人们崇尚天然纤维化、自然化,于是长丝仿短纤、长丝短纤化便成为纺丝加工中的重大课题。
人们通过分析和实践认识到,长丝要获得短纤效果,要在结构上解决蓬松性、纤维散乱性、毛羽效果、捻纱效果及混色、粗细节效应等问题。
长丝变形是一项专门技术,有各种不同的设备和工艺。如假捻变形、刀口变形(也称擦过变形)、填塞箱变形、齿轮变形、编织解编变形、蒸喷变形、空气变形、网络变形、热流变形、假捻刀口联合变形等。各种变形技术各有特色,但有的变形技术也存在许多不足,发展受到限制。目前应用比较多的是假捻变形纱、空气变形纱和网络纱。
(一)假捻变形纱
假捻变形纱(即长丝)通过假捻加工,获得卷曲形态,形成变形纱。
1.假捻变形纱及织物的特点
假捻变形随假捻装置、加热器和加捻工艺等有许多变化,可得到高弹丝或低弹丝。假捻变形纱内单丝变化有一定的规律,单丝主要形成正反向螺旋形立体卷曲,在正反向螺旋反转的交界部位发生曲折。其中折曲点的高度为变形纱的蓬松直径和伸缩性的基础,另外还有少量丝圈和丝辫。其特点是蓬松性和伸长性大。加捻变形的直径可比原丝高出许多倍,视所加捻度大小而定。伸缩性也可大大增加,高弹丝伸缩性可达2~4倍及以上,低弹丝可按需要减少。使用假捻变形,一般要求纤维卷曲细、密、均匀,卷曲稳定,沸水收缩率低,同时具有所需的蓬松度和弹性。
假捻变形织物有下列特点:
(1)织物蓬松,多孔眼,体积重量小,透气性好;
(2)织物内存有大量的空气,保暖性好,有较高的绝热能力;
(3)因变形纱有较高的覆盖能力,织物外观丰满;
(4)织物有较柔和的光泽;
(5)织物手感柔软,有较好的抗皱性、保形性和尺寸稳定性;
(6)织物可以明显地提高吸湿能力;
(7)易洗快干;
(8)可以获得短纤纱、天然纤维和自然的外观;
(9)织物的穿着舒适性良好;
(10)容易钩丝与起毛起球。
2.假捻变形纱的应用
锦纶假捻变形纱,由于纤维加上高弹性,主要用于男、女袜品,其次是运动衣。
涤纶假捻变形纱,有高弹丝和低弹丝。高弹丝主要用于各种类型的针织品,如男、女、儿童的针织物,各种袜子;男、女游泳衣;胸衣;手套;运动衣;弹力罗纹制品;还可以作花边、家具布、褶裥裙、手编毛线等。低弹丝伸度小,蓬松度大,织成的织物松软、丰满,弹性适度,尺寸稳定,所以既可用于针织,又可用于机织,制作轻薄型织物,可作内衣、裤子类,也可作中厚型织物,如仿毛产品。低弹丝可与各种短纤纱交织,作出各种风格的产品,尤其是仿毛织物。
锦纶低弹丝与涤纶低弹丝交织,用于纬编针织,可以获得结构复杂多样的花型。如利用两种原料吸色性差异,可获得新的染色效果。还可以织成花色图案,达到色织的效果,且成本低廉,工艺简单,质量好。
锦纶低弹丝也可以与腈纶、丙纶交织,做贴身内衣,这样不仅成本低,且具有保暖、舒适、轻快、花色鲜艳等特点。
3.假捻变形纱的发展及新产品
由于假捻变形纱在阳光或人工光源下仍有闪光,仿短纤效果不理想,所以多年来一直在不断改进。
假捻变形纱通过原料的变化、加工技术的变化,可以克服化纤长丝的缺点,还可以获得差别化、特殊化、多变化的效果,进而获得新外观、新质感、新风格的产品,因而是提高产品水平,开发新面料的重要途径。
(二)空气变形纱(ATY)
20世纪50年代,美国杜邦公司首先研制成功空气变形纱。首创产品称为“塔斯纶”(Taslan)。它利用急速流动的紊流空气冲击丝束,使丝条产生环圈、扭结、结头、螺旋等不规则卷曲,获得高度蓬松特性的一种变形技术。这种丝可以取得极好的仿短纤效果。
空气变形纱可以通过改变空气流的力度、角度、流体的速度、压力、喷嘴的形状和位置以及起流的温度、形态等形成不同的空气变形纱。目前它已成为长丝的主要品种,也是服装面料的主要原料之一。
1.空气变形纱及其织物的特点
(1)空气变形纱的特点。空气变形纱的特点与其纱的结构有关。空气变形纱的形态结构主要由两部分组成,即纱芯部分和纱的表层部分。纱芯部分由紧密的丝圈组成,表层部分由疏松的丝圈组成。
纱中的纤维有的呈平直状态、平行状态,有的呈网状,有的呈圈状和辫状,有的互相缠绕、交络、勾结。大部分呈各种各样的圈状、弧状,其大小和形状、变化的频率、规律性和随机性、重叠和密集程度以及转移的特点,可以说是形形色色。这些结构特点决定了空气变形纱的特点。
①空气变形纱的纱芯比较坚实,起骨架作用;表面的弧圈有大有小,有高有低,随机分布,相当于短纤纱的毛羽。空气变形纱的结构关系到光泽的强弱、蓬松度、丰满度、手感的柔软、舒适性以及织物的外观和风格,也关系到纱线和织物的其他物理机械性能。
②空气变形纱与短纤纱的拉伸特性接近。由于单丝之间有较大的缠绕力和摩擦力,所以结构和性能均比较稳定。但随着捻度、超喂和气压的增加,强度有所下降。
③空气变形纱的最大特点之一是蓬松度大,其表观直径比短纤纱大50%~100%。比容是原丝的2~3倍,故纱线覆盖能力增大,并优于低弹丝。
④由于空气变形纱的芯部呈集束状态,比较坚实,所以有较好的抗压缩性,单丝的能动性不大,结构比较稳定。
⑤由于表面丝圈形状大小不一,光线呈散射状态,因此空气变形纱少极光,有近似天然纤维的光泽效果和外观特点。其摩擦因数与短纤维接近,空气变形纱可改善织物的蜡状感。
(2)空气变形纱织物的特点。
①具有短纤纱织物的外观风格;
②可以完全消除长丝织物的闪光、金属光;
③可显著减少钩丝现象;
④织物蓬松性、柔软性、弹性良好;
⑤折皱回复性与同类织物相近;
⑥与短纤织物相比,有较高的耐磨性;
⑦织物的形态稳定;
⑧保暖性好,穿着舒适;
⑨弹性比短纤织物好,但不及低弹丝。(www.daowen.com)
2.空气变形纱的应用
空气变形纱的应用十分广泛。它可以用于针织和机织;可以作经纱,也可以作纬纱;可以单织,也可以与其他长丝或短纤纱交织。在织物中,经纱一般起支配手感的作用,纬纱起表达外观的作用。在空气变形纱的应用中,主要利用它的蓬松性和仿短纤纱风格,其次是利用它的花色效应。但是,空气变形纱不但在线密度方面有不同规格,在性能上也有许多差异,还有仿毛型、仿丝型、仿麻型等不同风格,所以应视不同的织物进行选择。
空气变形纱可有多种组成,如:
(1)由两根相同原料、相同线密度、相同颜色的复丝组成;
(2)由两根相同原料、相同线密度、不同颜色的复丝组成;
(3)由两根相同原料、不同线密度、相同颜色的复丝组成;
(4)由两根相同原料、不同线密度、不同颜色的复丝组成;
(5)由两根不同原料、相同线密度、相同颜色的复丝组成;
(6)由两根不同原料、相同线密度、不同颜色的复丝组成;
(7)由两根不同原料、不同线密度、相同颜色的复丝组成;
(8)由两根不同原料、不同线密度、不同颜色的复丝组成。
空气变形纱还可以与长丝和各类型的短纤纱交织,制作不同风格的织物。一般空气变形纱作经,低弹丝、涤/黏或涤/腈中长丝作纬,或用空气变形纱与其他纱线交并作经,用其他纱线作纬,也有用空气变形纱作纬织制提花织物的。
3.空气变形纱的发展及新产品
空气变形纱除了可以形成短纤维效果以外,还可以通过改变空气紊流,使长丝在紊流的作用下发生种种变形,或吹断部分长丝、或是长丝弯曲收缩、或形成许多小圈圈等。从而在长丝上出现羽毛、线圈、缠结及竹节纱等花式效应。使织出的织物更加丰富多彩。
(三)交络纱
交络纱也称交络丝、网络丝、免浆丝、交络变形丝、交络混纤丝等,也是目前变形纱中的一个大类产品,应用广泛。
1.交络纱的种类
交络纱分为平行结构和皮芯结构。普通皮芯结构的交络纱,其长丝的交络是通过压缩空气的气流对丝束作间隔式喷射而形成的。压缩空气的气流与丝道以一定的角度(通常为90°的气道)喷射到丝束上,使若干单丝或全部单丝开松、相互交络在一起,随着丝束的不断运动,沿其轴向形成周期性的交络结。
通过不同原料(如不同的纤维、不同的纤维线密度、不同丝束的单丝数、丝的不同截面形状)以及采用不同的丝(预取向丝、全拉伸丝、拉伸变形丝、膨体变形丝等),加上不同的交络器(闭式、开式、开关式)的结构和截面形状等,还有不同的交络工艺(如丝束的张力、速度、压缩空气的压力等)可以获得各种不同特点的交络纱。而交络度的大小、交络结的分布和交络结的牢度,则根据织造工艺的需要和产品的要求而定。
皮芯结构的交络纱是将丝条A、B分别经拉伸变形,其中A丝条的速度大于B丝条,因丝条A长度大于丝条B,即丝条A超喂于丝条B,由于两丝条在长度上的差异,合股后丝条A均匀被覆在丝条B上,产生包芯效果,且有很高的蓬松性。同时利用气流使单丝产生周期缠绕,形成交络点,从而得到皮芯结构的膨体交络纱。
皮芯型膨体交络纱A与B的组分不同,一般芯丝的线密度略大于皮丝,可使织物获得既柔软又挺括的手感。通过芯丝与皮丝的不同搭配,如不同组分、不同颜色及不同工艺(如不同超喂量、不同复合点的选择),可获得各种各样的交络纱。用这种纱制成的织物的外观、手感俱佳,有很好的仿毛效果,是理想的西装、夹克面料。
2.交络纱的特点
从外观上看,交络纱具有开松段和紧密段,以规律间隔性的结构形式变换。开松段内单丝是分离的、蓬松的、相互并不纠缠。紧密段内单丝相互纠缠在一起,即网络部分。网络部分的丝被分为两股和三股,编结在一起。
网络丝的主要参数有交络度和网络牢度。
交络度即单位长度内的交络数。不同的织物应选择不同的交络度。如丝绸和薄型花呢每米的交络数为50~80个,厚型毛织物为100~200个,麻织物要大于200个,针织纬编织物则少于50个。
网络牢度即在一定张力下的解脱能力。因网络牢度主要是要满足织造加工的需要,不是最终产品的要求。因此,网络牢度只要能满足织造加工即可,而在形成织物后,网络能够消除(因为网络加工的主要目的是使丝束获得一定的抱合力。原则上讲,网络度越高,丝束的抱合也越好,有利于后加工。但因网络结影响织物的手感和外观,因此网络度的大小,应视织物的风格及后加工中各种受力的需要综合考虑)。与长丝相比,交络纱具有如下优点。
(1)丝间获得较好的抱合,有利于提高丝束的强力和耐磨性。
(2)能减少长丝引起的钩丝。
(3)能改善起毛现象和长丝的表面结构。
(4)能减少静电的产生,降低长丝对张力的敏感度。
(5)有利于织造和整理,织造时不需要上浆,因而可以免去上浆和加捻工序,节省浆料,降低成本;印染时不需退浆,减少三废污染。
(6)与羊毛交并交织时,缩呢时与羊毛一起收缩,可对织物的紧度、身骨、呢面风格起较好的作用。
(7)与羊毛或毛混纺纱交织的毛型织物,具有蓬松、丰满、有弹性、挺爽、滑糯、抗起球、光泽柔和、吸湿力强、透气性好等特点,仿毛风格好。
3.交络纱的应用
交络纱的应用日趋广泛。最早主要限于加工涤弹长丝,现在范围越来越大,除加工低弹拉伸丝外,还能加工预取向丝、全拉伸丝、膨体变形丝(BCF)、混纤丝、花式线等。
交络纱可以应用于纺织业的各个领域,机织、针织、地毯、缝纫线等。
交络纱可以适应仿毛、仿丝绸、仿棉、仿麻等各种风格的产品。各种花式纱,还可以用于织物的装饰。
交络纱还可以与假捻变形纱、空气变形纱、各种短纤纱和长丝交织,取长补短,发挥复合优势,开发新产品。
4.新型交络纱及应用
利用不同的纤维,尤其是特殊的纤维、高性能纤维,运用交络技术是开发新复合交络纱的有效途径。
(1)混合网络。将两种和两种以上的不同长丝网络在一起,可以有多样的混合。
(2)多元混纤交络。将不同线密度和不同收缩率的丝以不同的比例交络,可形成皮芯结构,粗而缩率大的丝形成芯丝,细而缩率小的丝包覆在外。这种交络纱如果线密度和收缩率选择得当,可以形成蓬松性、悬垂性俱佳的织物,可以制成丝绸风格、羊绒风格的织物。
(3)复合混捻丝。这是利用两种初始取向不同的丝,在拉伸加捻机上进行拉伸和气流交络而形成的新型复丝。
(4)涤纶变形混捻线。采用收缩值和捻向都不同的两种涤纶丝,进行气流交络制成。
(5)氨纶网络丝。是氨纶与涤纶低弹丝通过网络加工制成的一种弹力网络丝。
(6)微纤维交络纱。微纤维交络纱有两种不同的制作方法,即微纤维熔融直接纺丝法和纤维分裂的双组分复丝纺丝法。这两种方法都应用了交络技术,获得了微纤维交络纱,这是微纤维在交络纱领域内的应用。
由于微纤维的加捻、上浆都比较麻烦,所以交络加工是微纤维应用的一条重要途径。
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