精梳棉／粘胶／毛三组分MVS涡流纱的性能研究

郝 波，孙景励

（1.淄博市纤维纺织产品监督检验所，山东 淄博255000；2.山东省纤维检验局，山东 济南250000）

喷气涡流纺是利用高速旋转的气流对纤维须条进行加捻的纺纱方法，其特点是纤维须条在加捻的过程中形成自由端，最终真捻成纱。由于其纺纱速度快，毛羽少，可纺中特数纯棉产品，越来越受到人们的重视。本文主要对精梳棉／粘胶／毛三组分MVS涡流纱的产品性能进行研究。

1 三组分MVS纱与其他纱线的比较

不同的纺纱原料，不同的纺纱工艺技术对纱线物理性能和外观的影响有所不同，甚至影响到最终产品的特性也不相同。不同的纺纱原料决定了纱线最终的性能，各种组分之间充分利用各种纤维的优点，弥补其各自性能上的缺陷。不同的纺纱方法所纺出的纱线结构不同，首先是纱的外部及内部的纤维排列不同，外部结构包括纱的外观及表面结构。如：纤维在纱表面的排列；纱的毛羽；纱的摩擦系数；纱的特性；纱的耐磨及表面其他特性。纱线内部结构主要是纤维在纱体的整个横截面及纱的纵向排列，纤维定向性，伸率，位移及捻度。包括：纱的强度；纤维混合度；抗弯曲强度；可压缩性；回弹性（有扭结倾向）等。下面我们就从毛羽、耐磨性、抗起球性和强力等方面对其进行具体的分析。

1.1 成纱强力

为了了解MVS涡流纺棉纱的力学性能，我们对29.5tex的JC／R／W进行了力学性质的测试。我们所选用的测试仪器是YG061／PC纱线拉伸强力测试仪，采取GB／T 3916—1997的国家标准，试验长度250mm，拉伸速度是250mm／min，试验次数20次。实验结果如表1所示。

表1 拉伸实验结果

从图1强力特征曲线图可以看出，随着拉伸强力的增大，纱线伸长增加，当达到纱线的断裂强力时，纱线断裂。从以上数据可以看出，MVS纱线的强力和同品质的环锭纱相比略有降低，在包缠成纱的过程中，自由端长度不一致，导致纱线结构缺陷，导致纱线强力降低。纱线的断裂伸长率较环锭纱有所下降，一方面存在纱芯结构，纱线断裂时纱芯长度不变，致使断裂伸长降低。还有一个原因是包缠在纱芯上的一部分纤维在断裂时没有退捻。

图1 强力特征曲线

不同纺纱工艺所纺纱线因为其结构不同，从而导致了其成纱强力也不相同，不同纱线的强力对比见图2。

图2 不同纱线强力对比图

由图2可以看出，在几种形式的纺纱系统中，以紧密环锭纺所纺纱线强力最大，其次环锭纺、转杯纺和涡流纺，喷气纺的最差。涡流纱的强力虽不高，但也已远远大于喷气纱的强力，并且也达到了环锭纺的80%以上，它的其他方面的优越性也远远可以抵消因强力低而产生的不足。

以上可以看出，MVS纺制的纱线由于其特有的纺纱原理，纱线结构与环锭纱相似，中心部分为纱芯，纤维比较平直，有少量的捻度，而外层是包缠纤维，其他是近似圆锥形和圆柱形螺旋线纤维，毛羽少，纱体光洁，比较蓬松。由于其真捻的纤维多，增加了轴向凝聚力，提高了纱线强力，解决了由于棉纤维短而加捻少的问题。由于喷气涡流纺纱速度高，纺纱强力高，提高了纺纱效率和纺纱质量，所以涡流纺必定会有广阔的前景。

1.2 毛羽

纺纱的飞花及毛羽是十分麻烦的问题，毛羽在下游工序加工时会产生许多副作用，最终将影响产品的性质。纺织产品的手感和特性主要是由毛羽多少决定。长度小于2mm的毛羽对生产过程和织物的外观质量影响不大，相反会使织物具有一种天然的柔软手感。但是，长度超过3mm以上的毛羽却是影响纱线质量的潜在因素。相对于传统环锭纱，气流纱、涡流纱、紧密纱的1～2mm的毛羽均有降低，而喷气纱由于缠绕纤维数量低，无捻纱芯覆盖少，因而有较多的短毛羽，当然，具体在纺纱过程中可以通过调整工艺参数来控制毛羽数量。为了能定性的对其毛羽进行表述，我们用YG171L型毛羽测试仪测试了精梳棉／粘胶／毛MVS纱的毛羽情况。实验结果见表2。

表2 毛羽实验结果

实验条件如下：

纱线品种：JC／R／W 60／30／10

实验次数：10

片断长度：5m

测试速度：30m／min

卷纱形式：筒纱

环境温度：20℃

相对湿度：60%

与传统环锭纱相比，非传统纺纱的有害毛羽数（＞3mm）明显降低，其中紧密纱约减少80%，喷气纱约减少85%，涡流纺纱则减少达90%以上，大于3mm以上的毛羽几乎没有，因而涡流纱具有很好的后加工性能。这是由于MVS纱不存在三角区问题，产生自由端后头端纤维被气流控制围绕纱线中心旋转，并且后面的纤维有一部分包裹在前部纤维上，这样的纱线结构导致其毛羽数大大减少。

由表3的数据可知涡流纱线结构使表面更加稳定，后加工的毛羽增加量显著低于传统纱线。特别是作为经纱在浆纱时可节约浆料约50%，大大提高织机效率，降低织造成本。纱线结构是纱线重要特性之一，纱线外观与纱线性质相关，纱线内部纤维排列对纱线性质影响很大，尤其对纱线进一步加工及最终产品性质的影响更为显著。较差纱线结构对后工序加工很有影响，应用好的纱线结构具有特别好的功能，用途也很好，在适应性上涡流纺纱线的纺织品，外观结构比环锭纺要好得多。

表3 成纱纤维状态分析

1.3 耐磨性

纱线的耐磨性与纱线的结构密切相关。传统环锭纱由于纤维大多数成螺旋形态，当反复摩擦时，螺旋线纤维逐步变成轴向纤维，纱线易失捻解体而很快磨断，因而耐磨性较差。非传统纺纱在耐磨性方面有着明显的优势。转杯纱、喷气纱和涡流纱均由芯纱和外包纤维两部分组成，纱线表面包有不规则的缠绕纤维，纱线不易解体，同时纱线表面摩擦系数大，在织物中纱与纱之间的抱合良好，不易产生相对滑移，故耐磨性高。

我们对JC65／ECO35、ECO85／JC15、JC60／R30／W10 29.5tex、莫代尔／涤纶／亚麻60／20／20进行了耐磨对比实验。

本次实验所用的是LCK—23A纱线耐磨仪。实验数据如表4所示。

表4 耐磨实验结果

1.4 抗起球性

涡流纱针织物耐磨性好，抗起球等级高。这是因为涡流纱中间为平直芯纱，外层包覆缠绕纤维，纤维定向明显，纱摩擦系数大，织物内纱与纱之间摩擦性好，不易产生相对滑移，耐磨性提高，此外，起球还与成纱毛羽情况关系密切。因涡流纱毛羽较少，因此抗起球等级也较高。

2 MVS涡流纱与环锭纱的质量对比

MVS涡流纱的强力虽仅仅达到环锭纱的80%左右，但在其他方面MVS涡流纺纱系统却明显优于环锭纺。质量对比如表5所示。

表5 日本村田MVS纱与环锭纱的质量对比

MVS纱与环锭纱的主要区别有：

（1）外形结构：MVS纱外部形态具有环锭纱的结构，因纤维的包缠结构，纤维再经过高速回转气流喷嘴，使纱线产生螺旋式加捻，而有着中间纤维平行排列结构的效果。

（2）强力方面：全棉纱线强力在环锭纺及气流纺之间，低特纱线与环锭纺相仿。如以环锭纱强力为1，那么其它种类纱线的强力为：转杯纱0.8～0.9，喷气纱0.6～0.7，涡流纱0.8，紧密纺纱强力最高为1.15。图3直观地反映了不同纱线的强力对比情况。

图3 不同纱线的成纱强力对比

（3）条干方面：纱线的条干均匀度主要取决于原料的混合程度，纤维混合越均匀，成纱的条干也就越好。从表6 19.4tex纯棉精梳MVS纱条干均匀度的数据可以看出，喷气涡流纺纱的条干优于一般的环锭纺纱，能够达到乌斯特公报2001中5%的标准。

表6 MVS纱条干均匀度

（4）毛羽方面：由图4可以看出，MVS纱线表面比环锭纺毛羽少得多，织物表面光洁。对于长度为3mm的纱线毛羽数MVS纱中比环锭纺要少的多。原因就在于它的薄层外包纤维，正是这种纤维阻止纤维从纱线主体中伸出，并且防止纤维沿纱线轴向成圈。

图4 不同纺纱方法的成纱毛羽数对比

（5）耐磨性能：由表7的实验数据可以看出，MVS纱比环锭纱的耐磨性能要好。传统环锭纱由于纤维大多呈螺旋线形态，当用LCK－23A纱线耐磨仪反复摩擦时，螺旋线纤维逐步变成轴向纤维，纱线易失捻解体而很快磨断，因而耐磨性较差。MVS纱由纱芯和外包纤维两部分组成，纱线表面包有不规则的缠绕纤维，纱线不易解体，同时纱线表面摩擦系数大，在织物中纱与纱之间的抱合良好，不易产生相对滑移，故耐磨性提高，织物外观牢固、耐磨性能比环锭纺好。

表7 MVS纱线的耐磨性能（磨断次数）

（6）产量方面：传统环锭纺纱速度为20 m／min，MVS涡流 纺 纱 速 度 可达 400m／min，MVS861的纺纱速度现在已经能达到450m／min。

（7）吸湿性能：因纱线的特殊结构，其织物的吸湿性能及速干性能均优于其它纱线织物。

（8）手感方面：纱线及织物手感较硬，而环锭纺则手感柔软。

3 结论

本文主要对三组分涡流纱纱线的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀、毛羽、耐磨等性能指标进行了分析研究。通过与其他纱线特别是与环锭纱性能的对比分析，得出了涡流纱强力稍低于环锭纺，而其它性能皆优于环锭纱的结论，较少的毛羽、很好的耐磨性、迄今最快的纺纱速度以及特有的吸湿快干的特性，必将会有一个较为广阔的发展前景。

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