嵌入式复合纺纱专栏嵌入式复合纺纱专栏rr编者按高效短流程嵌入式复合纺纱技术是当前以武汉科技学院副院长徐卫林教授为首的研发团队完成的新型纺纱的一大创新技术。该技术实现了对传统纺纱技术与理论的两大突破：一是超越了现有毛环锭纺*高细度556exi80公支）的记录，2ex达到（500公支）二是突破了原有环锭纺纱技术对纤居长度、细度等限制，成功实现了用低等级纤居原料及下脚料纺制细特纱。高效短流程嵌入式复合纺纱技术为不同原料优化组合与多元化纺纱提供了新途径，对我国纺织行业升级转型将起到巨大的推动作用。

　　武汉科技学院纺织与材料学院陈军老师基于嵌入式复合纺纱技术的原理对该技术几项技术要点，如喂入原料的定位间距、长丝张力与长丝含量。不同纺纱方式等进行了深入研究。为了帮助纺织企业更好更快地了解和应用该技术，本刊特辟“嵌入式复合纺纱专栏”，邀请陈军老师及有关专家对这一纺纱领域的突破性技术作系列介绍。

　　输出间距对嵌入式复合纺纱线结构和性能的影响陈军，徐巧林，叶汶祥，徐卫林（武汉科技学院新型纺织材料绿色加工及其功能化教育部重点实验室，湖北武汉43TO73）捻三角区形状和单纱受力的影响，认为各种间距变化会使“V”形加捻三角区夹角、单纱段长度产生变化，并以此为依据，使其他工艺参数不变，分别改变长丝与长丝间距、粗纱与长丝间距及纱纺中心点偏移进行纺纱，通过理论分析和实验比较，讨论了各种间距对成纱结构性能的影响。结果表明，随着各种间距变化，成纱毛羽、强伸性与条干均呈非单调性变化。综合考虑成纱结构和性能，在其他参数相同时，*佳成纱工艺为：长丝与长丝间距12mm粗纱与长丝间距4mmZ捻时纺纱中心点偏移距离一2mm：纺纱；新型纺纱；纱线；性能；影响；间距；嵌入式复合纺：“V”形加捻三角区当间距大时，由于“V”形区被拉长，将使Y角减小，毛须条单纱段长度则由于“V‘形区被拉长而大，因此短纤维在成纱中转移路径变长，转移充分。但如果间距过大，则毛须条单纱段长度很可能大于毛纤维主体长度，单纱易产生滑脱，对成纱不利，故本实验取*大间距为20mm 22间距变化对”V’形区形状及单纱受力的影响当间距大时，由于“V‘形区被拉长，将使Y角减小，须条单纱段KGI长度则由于”V’形区被拉长而大，因此短纤维在成纱中转移路径变长，转移充分。ademicournalElectronic丝与粗纱之间、纺纱中心偏移的*佳间距使得成纱性能*优。但是由于纺纱所用的原料性质的不同、试样加工系统的差异可能导致*佳间距也不一样，本文通过嵌入式复合纺纱的纺纱实验与纱线性能测试，探讨了长丝与长丝间距、粗纱与长丝间距以及纺纱中心偏移对嵌入式复合纺纱线结构和性能的影响。

　　1实验部分11实验原料及成纱工艺参数111原料296gm长丝为白色涤纶长丝，线密度50de. 2工艺参数长丝预加张力2CN牵伸倍数50倍，锭子转速7257捻度436捻/m设计嵌入式复合纺纱细度为58畔长丝与长丝间距分别为20、16 128mm粗纱与长丝间距分别为24 68mm纺纱中心点偏移距离分别为一4 2实验分析方法其他工艺参数相同，长丝与长丝间距分别为20、16128粗纱与长丝间距为4mm时试纺，观察加捻三角区的形态和纱线的纵横向结构，测试成纱性能并作比较分析，得出嵌入式复合纺纱长丝间*佳成纱距离。

　　在嵌入式复合纺纱长丝间距为20mm的条件下，长丝与粗纱间距分别取2468进行试纺。测试成纱性能并作比较分析，得出嵌入式复合纺长丝与粗纱间*佳成纱距离。

　　在嵌入式复合纺纱长丝间距为20mm长丝与粗纱间距为4mm的条件下，纺纱中心偏移分别取一4一202、4mm进行试纺。测试成纱性能并作比较分析，得出嵌入式复合纺纺纱中心*佳位置。

　　13纺纱设备及纱线结构性能测试―4型多功能纺纱小样机。

　　结构表征。采用美国科视达三维视频摄像系统对纱线纵横向结构进行观察与分析。

　　性能测试。采用SFY13型单丝张力仪、YG（B）021DX型台式电子单纱强力机、YG172八型纱线毛羽测试仪、YG135E型条干均匀度测试分析仪等测试仪器测试嵌入式复合纺纱线的条干均匀度、毛羽数、纱线断裂强力和伸长。

　　嵌入式复合纺纱专栏n但如果间距过大，由于皮辊的宽度限制，对成纱不利，故本实验取*大间距为20mm 3结果与分析31纱线横、纵向结构分析当长丝与长丝间距分别为20 16128毛粗纱与长丝间距为4时，纱横向结构变化不大，长丝与毛纤维在横截面上表现为两种独立成分，这是因为在小三角区内长丝具有一定的张力条件下，由于捻回的传递，毛须条和涤长丝两种成分在并合加捻前都具有一定的捻度，因此在分汇聚点处加捻时，只能以螺旋线形式互相包缠。在汇聚点处再次加捻时彼此均很难再进入对方结构中。~5分别为长丝与长丝间距为20 16128mm的成纱纵向外观图。

　　从上图可看出，纱纵向皆呈螺旋形外观，但间距不同，螺旋形外观差异明显，纱线横向紧密度也有差别。

　　由~5可以看出，当长丝间距为2016时，纱线的紧密糖大于12长肺纱线的翮度，亦即前者纱线直径和线密度小于后者。随着间距增大，Y会减小，Ymi会更小，当达到Yma时，成纱中单股纱捻度达到*大值。

　　此外，从上图还可以看出，当对长丝与长丝间距为20、16和128的纱线表面进行对比时，发现前者纱线表面的光洁程度要好于后者，这一方面是由于长丝与长丝间距的增大减少了纱线毛羽，长丝与长丝间距增大使纱体包缠得更紧密，后者毛短纤维容易被甩出纱体或露出纱表面，纱线外观显得更加蓬松，使其光洁度变差。

　　32纱线强伸性分析~11为不同间距下的成纱强伸性比较图。

　　图纺纱中心偏移/mm 1纺纱中心偏移对成纱断裂伸长的影响7可知，当长丝与长丝间距从20mm变化至1612和8mm时，成纱强力先减小、再减小、再增大，伸长先增大、后减小、再增大，且长丝与长丝间距为20mn时纱线强力*大，间距为12mm时伸长*小。

　　这是因为，当长丝与长丝间距20mm时，捻回向三角区传递，毛粗纱须条上所得捻回增多，纤维内、外层转移充分，纱线受力时强力利用系数高，对强力贡献大，相互间不容易滑动。Y变小，纱体结构紧密，但成纱螺旋角变大，故纱线的伸长以纱线直径变细、成纱螺旋角变大而导致的伸长占主导地位，因此强力高，伸长也较大。而间距减少到16mm时，三角区长度变短，短纤维在低纺纱张力作用下没有充分伸直，须条中伸直纤维的比例减少，对成纱伸长有利，且纱线抱合不紧密时利于纱线伸长，因此强力降低而伸长增大。纱线的伸长由纤维间的滑移、纤维本身的伸长、纱线直径变细而导致的伸长3部分组成。在间距为12时，由于Y大，纤维间抱合较松，拉伸时纤维间滑移而导致的伸长是纱线伸长的主要部分。因此强力降低，断裂伸长率减少，在12mm时，伸长*小。间距减小到8m的时候，由于粗纱纱条之间纤维有一定的相互转移和抱合，导致强力有一定的上升，断裂伸长率亦相应增加。

　　由、9可知，当长丝与长丝间距为20mm粗纱与长丝间距从2mm变为8mm时，成纱强力逐步减小>而伸长也逐步减小，粗纱与长丝间距为时，成00（Amicloumailectromc纱断裂强力*大。粗纱与长丝间距为2时，断裂伸长*大。这是因为粗纱与长丝间距从2变化至8时，小三角区逐步变大，小三角区内的长丝与毛粗纱抱合逐步变松，拉伸时纤维间滑移是主要因素，因此强力和伸长逐步降低。

　　11可知，Z念时，当长丝间距为20mm长丝与粗纱间距为4条件下，纺纱中心从一4mm变化至4mm时，成纱强力呈现波动状态，先下降后上升，纺纱中心偏移为4时强力*大，伸长也*大。纺纱中心点偏移为0mm时，由于是Z念，纺纱的扭矩由右至左，形成了加捻三角区X轴向的不平衡，从而形成了加捻三角区的不对称，纺纱中心点偏移由0至4时更加剧了这种不对称的程度，从而形成了以一边纱条为中心的包围效果，因此强力增大时，伸长也较大。而且纺纱时加捻三角区的这种不对称导致了细纱钢领板一次升降时加捻三角区的剧烈变化。纺纱中心点偏移由0至一4mm时，逐步修正了加捻三角区的不对称情况，因此强力下降。纺纱中心点偏移为一2mm时，加捻三角区比较对称，纱体结构紧密，纤维滑移减少，因此伸长较低。纺纱中心点继续向左偏移增大时，纱体结构紧密，强力增大，但是由于右边纱条不对称增加，形成了类似包缠结构，因此伸长有所下降。

　　33纱线毛羽分析长丝与长丝间距、长丝与粗纱间距、纺纱中心不同偏移时嵌入式复合纺纱线毛羽指数比较见2~14由于短毛羽对纱线的织造性能影响不显著，故只比较长度3mm以上的毛羽。

　　纺纱中心偏移/mm 4纺纱中心偏移对成纱毛羽的影响由2可知，当其他条件不变，长丝与长丝间距从20mm变化至1612和8mm时，毛羽逐渐加，*后适当降低。间距20时毛羽*少，间距12mm时毛羽*多。

　　由3可知，当其他条件不变，长丝与粗纱间距从2mm变化至46和8mm时，毛羽先降低，再加，再降低。间距2时毛羽*少，间距6mm时*多。

　　由4可知，当其他条件不变，纺纱中心偏移从―4mm变化至―2、、2和4mm时，毛羽呈现波浪状。

　　偏移一2mm时毛羽*少，偏移4mm时毛羽*多。

　　长丝与长丝间距20mm时，加捻三角区长，成纱段“V”形区的夹角Y小，长丝捕捉短纤维毛羽的机会大，有利于减少毛羽；同时须条段得到的捻回大，成纱中单股纱获得的捻度也大，可以降低毛羽。

　　长丝与长丝间距为8mm时，由于间距较小，纤维相互转移导致毛羽比长丝间距为12、16mm时小。当长丝与粗纱间距保持一定的距离时，也可以适当大小三角区中长丝与毛纤维的加捻三角区的夹角，同时避免两根粗纱须条之间的相互影响，有利于减少毛羽。该间距为4时对成纱毛羽较好。在顺时针加捻时，纺纱中心点适当向左偏移时有利于须条扭矩在符由向的平衡、加捻三角区的稳定和减少毛羽。同时由于两个长丝与粗纱的加捻须条进行了再次加捻，能有效地降低纱线毛羽。因此，嵌入式复合纺纱纱线毛羽随着长丝与长丝间距的大，长丝与粗纱间距保持一定的距离，纱纺中心点向左适当偏移一定距离时呈现减少趋势，向左偏移为2mm时效果较好。

　　34纱线条干均匀度分析~17为不同间距下的成纱条干均匀度比较图。各种间距是影响成纱条干的重要因素，其影响均呈非单调性。

　　由5可知，当长丝与长丝间距从20逐渐减少到8进程中，成纱条干先高，然后逐步降低，且间距为8时纱线成纱条干*好。

　　当长丝间距为8mm时，由于间距很小，粗纱纱条之间纤维有一定的相互转移和抱合，单股纱在长丝上产生的滑移小，粗纱和长丝复合时成纱紧密，因此条干好。当间距从8加到16mm时，单股纱在长丝上产生的滑移大，纱体结构不够稳定，条干逐步变差。而当间距从16大到20时，条干又变好，原因可能是长丝间距很大时，纱体结构中大三角区的复合较稳定，成纱紧密导致条干不匀变小。

　　由6可知，当长丝与长丝间距为20mm粗纱与长丝间距从2mm加至8mm时，成纱条干呈现波动状态，粗纱与长丝间距为4时，成纱条干*好。

　　当长丝与长丝间距为20mm粗纱与长丝间距从2mm加至8mm时，既要适当大小三角区中长丝与毛纤维的加捻三角区的夹角，又要避免两根粗纱须嵌入式复合纺纱专栏由7可知，当长丝间距为20mm长丝与粗纱间距为4mm时，纺纱中心从一4加至4成纱条干呈现波动状态，纺纱中心偏移为4mm时成纱条干*好。

　　在Z捻时，当长丝间距为20mm且长丝与粗纱间距为4mm时，纺纱中心从一4mm加至4mm成纱条干呈现波动状态。向右偏移较小时，由于两个小三角区不一致，导致大三角区不稳定，成纱条干变差；向左右偏移比较大时有点象包芯结构，条干趋好。

　　4结语（1洛种间距变化引起“V”形区夹角和须条单纱段长度的改变以及单股纱捻度的重新分布，是导致成纱结构和性能改变的根本原因。

　　（2洛种间距大小的变化对纱线的纵横结构影响不大，但对纱线紧密度和直径系数有影响。长丝间距为2016mm时的纱线直径系数要小于间距12、8时的纱线直径系数，即后者纱线外观相对于前者更显蓬松，而前者纱线的光洁度好于后者。

　　（3>长丝与长丝间距、粗纱与长丝间距、纱纺中心点偏移距离对成纱强伸性能、毛羽指数、条干均匀度的影响均呈非单调性。

　　综合考虑成纱结构和性能，在其他工艺参数相同时，*佳成纱间距为长丝与长丝间距12mm粗纱与长丝间距4mm纺纱中心点偏移距离一2mm