捻度对纱线质量的影响分析

摘要：纱线的捻度不仅影响到纱线断裂强力、断裂伸长率，纱线的线密度、条干均匀度、粗节、细节 、棉结 、毛羽等会因纱线加捻程度不同发生变化，纱线捻度的变化影响纱线总体质量的变化；在日常的捻度工艺调整中，既要注重捻度变化，还要兼顾纱线整体质量的因捻度变化而带来的相关变化。

关键词： 纱线；整体质量；捻度

捻度是衡量纱线加捻程度的一项参数，通常结合线密度以捻系数表示纱线的加捻程度。我国大多数纱线标准只是给出一个捻系数控制范围，捻系数并不参与定等，事实上捻度是纱线成形卷绕、形成纱线强力的基本条件，是影响纱线多种性能的综合参数，它不仅与纱线强力、断裂伸长率紧密相关，还影响到纱线条干均匀度、弹性、光泽等因素。纱线是织物的原料，捻度的大小关系到须条内纤维的排列状态，也与织物的综合性能紧密相关，纱线捻度的不同，影响到织物的手感、耐摩性、吸湿性、透气性等多种性能。纺织贸易中因为捻度或捻系数产生的退货、索赔也有发生，捻度的大小逐渐成为纱线贸易合同中的重要条款。

1 捻度比对测试

1.1 样品选取

选取纱线类型为：C 14.6texT，CJ 14.6texT，C14.6texK，T35/C35 13.1texT，T80/C20 13.1texT， C27.8texT。在各品种正常的捻度范围内，为比较纱线不同捻度带来的质量变化，将每个品种的捻度分为高、 中、 低三个水平分别取样。为增强检验的比对性，减少偶然因素对检验比对的影响，每组样品的不同水平各取10只管纱，每个品种所取的30只管纱，均取自10个粗纱与10个细纱锭子。

1.2 执行标准

条干均匀度CV%值检验采用GB/T 3292.1―2008，毛羽检验采用FZ/T 01086―2000，单纱断裂强力检验采用形式GB/T 3916―1997，线密度检验采用GB/T 4743―2009，捻度检验采GB/T 2543.2―2001。

1.3 温湿度

温度：（20±1.0）℃，湿度：（65±2）%。

1.4 检验次数

为减少一组样品不同片段的离散性对检验结果的影响，各样品检验结果以平均值进行比较分析，各样品不同水平检验次数为：线密度每管摇取100m，共做10次；捻度每管2次，共做20次；单纱断裂强力每管2次，共做20次；条干均匀度测试做400m/min，每管1min，共做10次；毛羽检验片段长度30m，测试速度30m/min，每管1分钟，做10次，本检验仅统计1mm、3mm、5mm和7mm的毛羽指数。

1.5 检验结果

本试验选取的各纱线品种用途不同，其捻度范围也不同。受取样的限制，各品种间选取的捻度的三个水平并不相当；捻度的三个水平只是单品种相对而言，各品种间的捻度的三个水平无可比性，只为说明捻度不同对纱线质量的影响。具体检验结果见表1。

2 分析

从表1可以看出，纱线的线密度、单纱断裂强力、条干均匀度、毛羽等随纱线捻度的变化而变化。就捻度变化来说，纱线的整体质量是不确定的，上述项目会随着捻度的调整而变化，尽管在不同的捻度、不同的品种其变化的幅度与趋势不尽相同，但纱线质量因捻度而变化是可以确定的。

2.1 捻度与纱线强力

须条经加捻后，纤维紧密接触、不易滑脱，一般纱线在合理的捻系数范围内，单纱断裂强力随捻度的增加而增加。这是因为随着捻度的增加，纤维间的摩擦阻力增加，使须条在断裂过程中承受强力增加，因而单纱断裂强力在一定的捻度范围内会逐渐增加。而单纱断裂强力达到最大值后（所对应的捻度称为临界捻度）后再加捻，纤维捻回角也随之增大，使纤维本身强力在须条轴向能承受的有效分力降低，而且捻度过大会增大须条内外层纤维应力分布不匀，加剧纤维断裂的不同时性，降低了纤维本身强力，从而使临界捻度后的单纱断裂强力呈现下降趋势。T65/C35 13.1texT单纱断裂强力随捻系数变化趋势见图1。

2.2 捻度与线密度

2.2.1 加捻形成捻缩

须条经过前工序加工，原先伸直平行的纤维与纱轴发生倾斜，纤维在须条上呈螺旋形排列。须条加捻程度不同，纤维在须条中的弯曲不同，纱线片段因纱线捻度增加纤维弯曲增大，导致同纤维量的纱线片段长度相比前罗拉输出须条长度变短，即产生捻缩。捻系数与捻缩率关系如图2。

2.2.2 捻缩与线密度

一般情况下纱线随着捻度的增大，线密度呈增大的趋势。原因在于：不同的加捻使等纤维量的纱线片段长度不同，加捻越大，纤维弯曲也越大，等纤维量的纱线片段相比初始长度变短。 纤维量不变，长度变短，即单位长度的质量增加，因而线密度增大。

因此在平时的捻度调整中，应该注意到线密度的相应变化，虽然线密度的变化是不明显的（相关测试数据见表1）。

2.3 捻度与纱线条干均匀度

各种纺纱形式的纺纱均存在不同程度的条干不匀，纱线本身条干不匀导致捻度不匀，条干不匀因加捻不匀产生更大的条干不匀。纱线不同的加捻，产生粗节、 细节 、棉结数量的变化，由此影响到条干均匀度CV值的大小。

2.3.1 捻度与粗节、细节

对纱线加相同的捻回数，纱线须条粗细不等，即线密度大小不等，线密度大的纱线片段，因纤维根数多而加捻所需要力矩大，形成正常运转条件下所加捻度比正常片段少；线密度小的纱线片段，因纤维根数少而加捻所需要力矩小，而形成正常运转条件下所加捻度比正常片段多。从而导致如下事实：在一定条件下，条干不匀产生捻度不匀，由捻度不匀导致更大的条干不匀：粗的纱线片段加捻少，纤维抱合力小，纱线直径变化小；细的纱线片段加捻多，纤维抱合力强，直径变细，须条粗细差异更大，导致纱线条干均匀度下降。

在不同的加捻过程中，粗节与细节呈现不同的变化。纱线加捻中还可能产生条干均匀度CV%减小的情况，这是因为细节部分因加捻过大，产生捻缩，细节片段长度变短而线密度增大，而使原来被计为细节的一部分细节不再被计为细节；粗节的减少缘于纱线的继续加捻，纤维抱合紧密，须条直径变细，并且加捻后纱线总体线密度增大，而使一些原来被计为粗节的片段不再被计为粗节。

2.3.2 捻度与棉结

纱线加捻不同，即须条结构与纤维抱合的程度，棉结在须条内的状态大小与显现的程度不同，导致纱线表面的棉结数量随纱线加捻程度不同而变化。本检验数据棉结的变化包括两方面，一是样品本身不同片段离散性，棉结是一个自身离散性很大的检验项目；另一方面是不同捻度导致棉结在须条上的显现程度、状态不同，故不同捻度水平检验出的棉结有所不等。

纱线加捻改变了须条结构，同时产生纤维的里外层充分转移。加捻过程便于工作是一个纤维从外向内，再从内到外的相互转移。棉结是须条的一部分，纤维是在发生内外层转移时，须条中的棉结也在随纤维的转移发生相对位移，棉结被挤出前见图3。因棉结是纤维集结而成，纤维量大于单纤维，或圆或扁，或大或小，具有一定体积，因此在纤维的内外层转移中不像单纤维那样转移充分，一方面，棉结在加捻过程中被挤到须条边缘后，由于棉结没有了张力及向心力的作用，而暴露于须条外层见图4。

另一方面，因纱线不断加捻，受纤维转移的影响，或加捻过程中卷绕或包缠的作用，是原来附着于须条表面的部分小棉结被包裹在须条中，而没有再被计为棉结。同一纱线片段的棉结数量，在不同的捻度水平呈现不同的变化。

2.4 捻度与毛羽变化

纱线（不包括起绒、刮绒和割绒用纱）之上的“伸出纱线主体的端或圈”，毛羽一方面影响织造，另一方面影响织物外观，因而毛羽成为近几年纺织企业重要的控制、考核项目。捻度不同，纱线毛羽呈现不同的状态，导致纱线毛羽数量不等。

纱线在加捻过程中会因加捻产生纤维内外层转移，纤维接触松散，不够紧密，所以有些头端被挤出的纤维不再挤向内部，而在纱纱的表面形成毛羽，此时的毛羽状态松散没有足够张力，不够伸直，数量较多，见图5。

纱线在加捻过程中也会产生纱线毛羽，还会随着捻度的增加而减少，继续加捻后因纱线卷绕及向心力的作用，一些伸出纱线主体的毛羽被包缠在须条主体内，或毛羽的一部分卷绕在纱线主体上，毛羽数量及长度发生变化见图6，可看出毛羽数量变少，长度变短。

3 结语

3.1 捻度对纱线质量的影响是多方面的，不仅是纱线的强力、伸长、光泽、弹性等，而且影响到纱线的线密度的大小、条干均匀度、粗节、细节、棉结及不同长度的毛羽。

3.2 根据不同捻度与纱线质量变化的关系，针对不同的纱线品种、不同的线密度、不同的纱线用途，运用捻系数进行适当调节，以使纱线质量最大可能地满足后加工需要，选取满足后加工需要的最佳捻系数，也是提升产品质量的有效方法。

3.3 在正常的纱线捻度工艺调整中，不仅要注意捻度、单纱断裂强力、单纱断裂伸长率的变化，还要注意到纱线整体质量因此发生的趋势不同的相应变化，这是加强全面质量管理、满足客户需求的重要条件。

（作者单位：国家生态纺织品质量监督检验中心滨州实验室）