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Modal/涤纶包芯纱的性能优良,在纺织和服装领域应用广泛。Modal是一种再生纤维素纤维,由奥地利兰精(Lenzing)公司开发。其生产过程十分环保,基本做到无污染,符合纺织品环保可持续发展的趋势。其特点是湿强高,吸湿性能和染色性能均优于纯棉产品,柔软且富有光泽,但其挺括性差。涤纶是一种重要的合成纤维。其特点是强度高,弹性恢复能力强,尺寸稳定,耐磨性和耐光性较好,但吸湿性和透气性较差。通过Modal纤维和涤纶混纺,可达到改善挺括性的目的,提高服用性能,且一般涤纶的含量在50%以上。而用Modal纤维和涤纶长丝纺制包芯纱,不仅能改善挺括性,还能大大降低涤纶的含量。本课题纺制的包芯纱涤纶含量仅为15%。且与皮肤直接接触的表面为Modal,使其产品保持Modal的吸湿透气、柔软舒适,同时在一定程度上保持涤纶的易洗快干、尺寸稳定和挺括抗皱的性能。因此,Modal/涤纶包芯纱广泛应用于各类机织和针织物中,还能用作具有立体花纹效果的烂花织物。目前,纺制Modal/涤纶包芯纱的方法多样,但其最普遍的生产方式仍然是传统环锭细纱机上的纺制。在生产中普遍存在包芯纱露芯等包覆不良的问题。这是由环锭纺的生产原理决定的,故这一问题无法从根本上得到解决。对环锭细纱机上生产包芯纱的纺纱工艺进行优化,从而改善包覆不良问题,提高其包覆率,具有十分重要的实践意义。本论文在研究了测量包芯纱包覆率的方法后,又根据环锭纺包芯纱的成纱机理,讨论了影响环锭纺包芯纱包覆率的主要原因和工艺因素,进而设计正交试验优化纺纱工艺以提高其包覆率,并对优化后的试样进行纱线性能测试,用于验证优化后生产工艺的可行性。 本研究主要内容包括:⑴研究了检测包芯纱包覆效果的方法和反应包芯纱包覆效果的量化指标。研究结果表明,目前实践中普遍使用纵向反映包芯纱包覆效果的包覆率指标检测包覆效果;而检测的方法是直接观测,即检测结果是定性而非定量的。⑵确定了一种定量检测包芯纱包覆率的方法,结合显微拍摄技术和计算机图像处理技术计算包芯纱的包覆率。⑶研究了影响环锭纺包芯纱包覆率的根本原因是加捻时外包纤维的内外转移运动,而这种纤维内外转移运动又受到须条的宽度、加捻三角区的高度、芯丝的含量、短纤维须条和芯丝在前钳口的相对位置等因素的影响。根据以上因素确定探究粗纱定量、粗纱捻系数、细纱捻系数和粗纱喂入形式(单粗纱喂入或双粗纱喂入)对环锭纺包芯纱包覆率的影响。⑷根据工厂现有纺纱工艺基础和纱线要求,确定了参数设置的范围。14.8tex Modal/涤纶包芯纱合适的粗纱定量范围是2.3~3.1g/10m,粗纱捻系数范围是60~80,细纱捻系数范围是350~410。在单粗纱喂入和双粗纱喂入两种形式下,分别设计了三因素三水平的正交试验,分别进行9次试验纺制得18种14.8tex的Modal/涤纶包芯纱。研究结果表明,在单粗纱喂入形式下,包覆率最优的工艺组合是粗纱捻系数60,细纱捻系数410,粗纱定量2.3g/10m;在双粗纱喂入的形式下,包覆率最优的工艺组合是细纱捻系数410,A粗纱定量1.9g/10m,B粗纱定量4.0g/10m,A粗纱捻系数60,B粗纱捻系数70。⑸对包覆率优化后的包芯纱进行纱线性能的检测,研究表明其纱线断裂强力、毛羽指数和条干不匀率等纱线性能指标均符合下游面料企业的生产要求。