纺织学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (06): 57-62.doi: 10.13475/j.fzxb.20210402006

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棉/涤皮芯结构粗纱参数对其细纱结构与性能的影响

郭明瑞(), 顾银华, 高卫东   

  1. 生态纺织教育部重点实验室(江南大学), 江苏 无锡 214122
  • 收稿日期:2021-04-05 修回日期:2022-03-18 出版日期:2022-06-15 发布日期:2022-07-15
  • 作者简介:郭明瑞(1989—),男,实验师,博士。主要研究方向为环锭纺纱新技术。E-mail: 8201907146@jiangnan.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年基金项目(52003105);江苏省博士后科研资助计划项目(2020Z140B)

Influence of cotton/polyester sheath-core structure roving parameters on structure and performance of spun yarn

GUO Mingrui(), GU Yinhua, GAO Weidong   

  1. Key Laboratory of Eco-Textiles(Jiangnan University), Ministry of Education, Wuxi, Jiangsu 214122, China
  • Received:2021-04-05 Revised:2022-03-18 Published:2022-06-15 Online:2022-07-15

摘要:

为探究皮芯粗纱参数对粗纱—细纱两步法纺制棉/涤皮芯结构短纤纱的外观形貌及性能的影响,研究皮芯粗纱纺纱工艺、粗纱定量、粗纱捻度,以及芯纤维含量等因素对棉/涤皮芯结构短纤纱的芯纤维外露比例和纱线性能的影响规律。并借助图像处理技术,实现了芯纤维外露比例的定量化测试。结果表明:当粗纱工序输出须条宽度由10.2 mm增至16.3 mm,皮芯粗纱中芯纤维束偏心度由26.5%降低至19.2%,细纱芯纤维外露比例降低11.3%(29.2 tex)和12.3%(19.4 tex);粗纱定量增大或捻系数减小,芯纤维外露比例降低;芯纤维涤纶含量由15%增加至25%,芯纤维外露比例增加35.6%(29.2 tex)和30.5%(19.4 tex)。

关键词: 皮芯结构短纤纱, 芯纤维含量, 芯纤维外露比例, 粗纱, 细纱

Abstract:

In order to investigate the influence of roving parameters on the appearance and properties of cotton/polyester sheath-core staple yarns by the two-step spinning process, the effects of factors such as spinning settings, roving linear density, roving twist and core/sheath fiber ratio on the exposure of core fiber and yarn properties were studied. With the help of image processing technology, the core fiber exposure ratio was quantitatively measured. The results show that as the width of fiber bundle output from roving frame increases from 10.2 mm to 16.3 mm, the eccentricity of core fiber bundle in roving decreases from 26.5% to 19.2%, and the exposure ratio of core fiber in yarn decreases by 11.3% (29.2 tex) and 12.3% (19.4 tex). When the roving count increases or the twist coefficient decreases, the core fiber exposure proportion decreases. When the proportion of polyester core fiber increased from 15% to 25%, the exposure proportion of core fiber increased by 35.6% (29.2 tex) and 30.5% (19.4 tex).

Key words: sheath-core staple yarn, core fiber ratio, core fiber exposure proportion, roving, spun yarn

中图分类号: 

  • TS104.1

表1

棉纤维质量指标"

马克隆值 上半部平均长度/mm 长度整齐度/% 短绒率/%
3.94 29.32 83.5 12.81

表2

实验方案I"

2种细纱样品编号 粗纱样
品编号
涤纶含
量/%
前集
束器
29.2 tex 19.4 tex
C1 15.0
A1 B1 C2 20.0
C3 25.0
C4 15.0
A2 B2 C5 20.0
C6 25.0

图1

皮芯粗纱工艺"

表3

实验方案II"

2种细纱样品编号 粗纱捻
系数
皮芯粗纱定量/
(g·(10 m)-1)
29.2 tex 19.4 tex
A3 B3 90
A4 B4 100 4
A5 B5 110
A6 B6 90
A7 B7 100 5
A8 B8 110
A9 B9 90
A10 B10 100 6
A11 B11 110

表4

实验方案III"

2种细纱样品编号 涤纶含
量/%
粗纱定量/
(g·(10 m)-1)
粗纱
捻系数
29.2 tex 19.4 tex
A12 B12 15
A13 B13 20 6 90
A14 B14 25

图2

棉/涤皮芯结构短纤纱原图"

图3

棉/涤皮芯结构短纤纱二值化图"

图4

皮芯结构粗纱横截面"

表5

皮芯结构粗纱芯纤维束偏心度"

粗纱样品编号 C1 C2 C3 C4 C5 C6
芯纤维偏心度γ 30.3 32.3 40.7 19.2 24.1 26.5

表6

粗纱加捻区宽度对芯纤维外露比例的影响"

细纱线密
度/tex
不同前钳口须条宽度下芯纤维外露比例/%
10.2 mm(有前集束器) 16.3 mm(无前集束器)
29.2 4.50 3.99
19.4 5.19 4.55

表7

粗纱定量与捻度对芯纤维外露比例的影响"

细纱线
密度/tex
粗纱定量/
(g·(10 m)-1)
不同粗纱捻系数下芯纤维外露比例/%
90 100 110
29.2 4.0 4.20 4.30 4.41
5.0 3.91 3.99 4.01
6.0 3.43 3.67 3.74
19.4 4.0 4.76 4.99 5.17
5.0 4.36 4.55 4.77
6.0 3.89 4.48 4.54

表8

粗纱定量与捻度对29.2 tex细纱芯纤维外露比例影响的方差分析结果"

差异源 偏差平方和 自由度 均方 F P
0.714 4 2 0.357 2 103.706 5 0.000 4
0.066 8 2 0.033 4 9.690 3 0.029 3
误差 0.013 8 4 0.003 4
总计 0.794 9 8

表9

芯纤维含量和细纱线密度对芯纤维外露比例的影响"

细纱线密
度/tex
不同芯纤维含量下芯纤维外露比例
15% 20% 25%
29.2 3.09 3.43 4.19
19.4 3.51 3.89 4.58

表10

芯纤维含量与细纱线密度对芯纤维外露比例影响的方差分析结果"

差异源 偏差平方和 自由度 均方 F P
0.268 8 1 0.268 8 435.918 9 0.002 3
1.221 6 2 0.610 8 990.513 5 0.001 0
误差 0.001 2 2 0.000 6
总计 1.491 7 5

表11

粗纱加捻区宽度对成纱质量的影响"

细纱样
品编号
条干
CVm/%
断裂强
力/cN
断裂伸
长率/%
毛羽/(根·(100 m)-1)
≤2 mm ≥3 mm
A1 14.83 350.24 5.37 675.2 23.1
A2 15.22 345.67 5.43 936.2 34.8

表12

粗纱定量与捻度对成纱质量的影响"

细纱样
品编号
条干CVm
值/%
断裂强
力/cN
断裂伸
长率/%
毛羽/(根·(100 m)-1)
≤2 mm ≥3 mm
A3 14.73 360.21 5.15 875.2 32.8
A4 15.42 345.67 5.43 809.4 34.8
A5 13.89 352.68 5.49 770.6 28.8
A5 15.69 353.47 5.74 1 003.8 32.0
A7 15.38 356.29 5.48 936.2 34.8
A8 14.71 348.35 5.71 946.6 36.2
A9 16.03 342.04 5.32 1 231.4 54.2
A10 15.42 358.07 5.17 1 155.8 49.6
A11 14.84 355.80 5.35 1 120.6 44.6

表13

芯纤维含量对成纱质量的影响"

细纱样
品编号
条干
CVm/%
断裂强
力/cN
断裂伸
长率/%
毛羽/(根·(100 m)-1)
≤2 mm ≥3 mm
A12 14.83 350.42 5.27 1 423.6 64.3
A13 15.03 342.04 5.32 1 231.4 54.2
A14 15.48 341.58 5.21 973.2 49.5

图5

皮芯纱纬编针织物布面效果图"

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