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【集萃网观察】Lyoceu纤维以其优良、独特的物理机械性能以及可生物降解性能，可与各种天然纤维、合成纤维混纺或交织，制成仿棉、仿毛、仿丝等高档服装面料，受到国内外纺织界的关注。其织物集棉织物的柔软性、粘胶的吸湿悬垂性、涤纶的强力和真丝般的光泽、手感于一身，尤其适宜制做高档内衣、时装类产品等。目前，我国主要是采用环锭纺纱技术开发LyoceⅡ机织品和针织品，包括Lyocell的纯纺及其与棉、毛、麻、丝、化纤等的混纺交织产品。棉型产品有卡其、斜纹、色织、牛仔布、牛津纺、提花类；毛型产品有精纺呢绒、LyocelL/羊毛混纺产品；麻型产品有亚麻/Lyocell混纺交织产品；丝型产品有LyocelL/绢丝混纺针织产品。转杯纱具有条干均匀以及良好的耐磨性、透气性、保温性、吸湿性和染色性等特点。国内已有一些厂家利用转杯纱的这些特点，开发了转杯纺Lyoceu纯纺及其混纺产品，但在研究Lyocell转杯纺纱工艺与成纱质量之间关系方面还不够系统和全面。本文主要探讨了转杯纺加工Lyocell的纺纱工艺与成纱质量之间的关系，以期能对进一步开发转杯纺Lyoceu产品有一定的参考价值。
1原料性能和加工条件
原料性能：Lyocell纤维长度38mm，线密度1。67dtex，干强度4。2～4。4cN/dtex，干态伸长率14%～16%，湿强度3。7～4。1cN/dtex，湿态伸长率16%～18%，回潮率11。5%。
加工条件：采用BD200SN型转杯纺纱机加工36。9tex纱线，选用中66转杯，OK37型锯齿分梳辊和螺旋陶瓷假捻盘，条子定量为14。39g/5m，温度为24℃，相对湿度为80%。
2纺纱方案设计、加工和性能测试
采用二次通用旋转组合设计来安排试验方案。该方法相对于传统的正交试验而言，具有试验次数少、计算简便的优点，排除了误差干扰，通过建立的二次回归方程预测和推算非试验点的结果，预测值更能反映客观情况。旋转组合设计因子编码表，见表1。
根据三因子二次通用旋转组合设计表得到20套试验方案。试验方案的实施次序贯彻随机的原则，目的是消除系统误差。经过纺纱与纱线性能测试，采用数理统计方法中的极值偏差法对纱线性能数据进行异常值检验，剔除异常数据。试纺方案及纱线性能数据如表2所示。ttutut
3数学模型的建立三因子二次回归方程模型的一般通式如下：
利用MATLAB7。0软件，编写求解回归方程的程序。经过计算机运算，求得各指标回归方程的回归系数。通过回归方程的显著性检验，断裂强度和断裂功的回归方程是在a=O。01水平下显著，其余各指标的回归方程是在a=o。05水平下显著，初始的回归方程如表3所示。
再经过回归系数显著性检验，在a=0。05水平下，各指标的回归方程剔除不显著的回归系数后，得到各指标最终的回归方程，见表4。
4试验结果分析
根据各工艺参数与成纱指标之问的回归方程，利用MATLAB7。o软件，绘制三维立体曲面和等高曲线图，可分析分梳辊速度、转杯速度、捻系数等工艺参数对Lyocell转杯纱成纱质量的影响规律。
4。1条干不匀率
由图1可见，当分梳辊速度低于7200r/min时，随着分梳辊转速的增加，成纱条干不匀率开始逐渐改善，超过7200r/min后，条干不匀率迅速恶化。在转杯速度较小的情况下(<37000r/min)，随着转杯速度的增加，成纱条干C踹值先减小后增大；在转杯速度较大时，随着转杯速度的提高，成纱条干不匀率将不断恶化。对于条干不匀率指标而言，分梳辊和转杯速度有一个最佳的配置，当转杯速度37000r/min，分梳辊转速7200r/min左右时，成纱条干不匀率最佳。
在转杯低速时，转杯速度的提高，使转杯内真空度增大，有利于纤维的转移和伸直，使条干不匀率水平提高。但随着转杯速度的进一步提高，条干不匀率逐步变差，这是由于条子的喂入速度提高了，纤维分梳作用减弱；同时，由于Lyocell纤维固有的原纤化特性，容易在加工过程中产生大量的粗节和棉结，使条干不匀率水平下降。
分梳辊转速的提高，使分梳作用强，单纤维重量百分率显著提高，成纱条干不匀率得到改善，但Lyoceu纤维断裂伸长较小，回弹性差，纤维易受损伤，随着分梳辊转速继续提高，纤维损伤严重，又使条干不匀率水平逐步变差。
4。2断裂强力
当转杯速度增大时，转杯内真空度有所提高，使纤维从输送管到转杯凝聚槽的过程中，纤维的伸直定向度好，成纱断裂强度增加。但是，当转杯转速超过一定的临界值(38000r/min)后，由于条子喂入速度加快，每根纤维受到的分梳辊梳理的平均齿数减少，分梳作用减弱，束纤维数量增多，输棉管道中单位时间内流过的纤维数量增加，使纤维分离度、定向度变差，成纱断裂强力开始逐步下降。
随着分梳辊转速的提高，分梳作用强，单纤维重量百分率显著提高，单纱强力也逐渐提高，但分梳辊转速超过7000r/min后继续增加，纤维不断损伤，短绒率增加。另外，分梳辊转速对输送管气流速度有显著影Ⅱ向，而且与转杯负压有关。转杯速度低时，负压小，分梳辊转速越高，输送管出口气流速度越低，纤维作减速运动，使纤维粘结，纤维束增加，单纱强力降低。
随着捻系数增大，成纱断裂强度先增加达到峰值后逐渐下降，故而对成纱断裂强度而言，有一个捻系数的最佳配置，当捻系数为360左右时，纱线的断裂强力达到峰值，随后继续提高捻系数，纱线断裂强力明显减小。捻系数过高，超过临界捻系数时，加捻作用主要表现为增加纱中纤维的预应力，减小纤维强度的轴向分力，使断裂强度下降。
因此，对成纱断裂强度而言，分梳辊和转杯转速、捻系数有一个最佳配置，当分梳辊转速为7000r/min，转杯转速为38000r/min，捻系数为360左右时，纱线的断裂强力达到峰值
4。3断裂伸长率
图3表明断裂伸长率随着捻系数增加而线性增大的情况。这是因为捻系数的增加使纤维倾斜角增大，拉伸时倾斜角有减小的趋势，从而使纱线断裂伸长率增加。
4。4断裂功指数
断裂功大小与分梳辊速度、转杯转速、捻系数数值有关，影响趋势与断裂强度非常相似。断裂功随分梳辊速度、转杯速度和捻系数的提高先增大后减小，与影响断裂强力和断裂伸长的原因相同。
4·5毛羽
图5表明，纱线毛羽数随着捻系数和转杯速度的增大而减少。提高捻系数可以增加纤维捻入纱体内和减少外露几率，因此毛羽数随捻系数的增加而减少。纱线的张力随转杯速度的增加而大幅度提高，使纱线紧密，毛羽数降低。
Lyoceu纤维的强度高，纺纱断头率低，但纤维的模量高，成纱毛羽多。同时，Lyocell纤维具有原纤化特性，若捻系数选择过小，则织物在后加工和穿用过程中容易摩擦起球和产生毛茸。因此，选择稍大些的捻系数不但可以减少Lyocell纱线毛羽，提高纱线强度，而且对抑制Lyocell纤维织物的原纤化倾向有利。
5其他技术要领和优选项工艺参数
在转杯纺加工Lyoceu纤维纱加工艺中，还要注意以下技术要领：
(1)熟条定量偏轻掌握，可减轻分梳辊的负荷，有利于纤维的分梳和转移，提高成纱条干水平。
(2)Lyocell纤维纱易产生毛羽，应适当控制转杯的引纱速度，采用低张力纺纱，尽量避免卷绕过程中纱体的摩擦。
(3)采用螺旋陶瓷假捻盘，使Lyocell转杯纱断头少，毛羽少，条干水平高。
经过对加工LyoceⅡ纱线工艺参数的优选，最终纺制36。9texLyoceU纤维转杯纱时，采用参数为：捻系数36l，转杯速度38000r/min，分梳辊速度7000r/min，引纱张力0。98N，引纱速度63。94-n/min，喂条速度0。82m/min。纱线力学和外观指标都达到较好状态，纱线质量指标见表5。
6结论
(1)加工LyoceⅡ纤维转杯纱，应合理选择转杯纺工艺参数，才能纺出高质量的纱线。
(2)由于转杯纱自身条干不匀率较低、纱线均匀、细节少的特点，使织造加工过程中断头率降低，生产效率高，产品质量好。
(3)Lyocell纤维纱易产生毛羽，应适当控制转杯的引纱速度，采用低张力纺纱。尽量避免卷绕过程中纱体的摩擦，而转杯纱是一次性筒子成形，因此成纱毛羽少，织物外观清晰丰满。
(4)通过优选工艺所纺制的LyoceU纤维纱，条干不匀率水平好，纱线光洁，纱疵少，耐磨性和弹性优良开发的LyoceⅡ纤维产品拥有酷似天然纤维的体触感和悬垂性，具有吸汗透气性能、保暖性能和凉爽性能。
来源 朱军，张红梅
