变形纱成纱熵变和膨松性能的关系

纱线成形过程主要以纤维或丝束空间排列秩序性的变化为特征,因而存在着熵变现象,大多数变形加工过程具有熵增加的特点。熵是状态函数,因此变形纱熵变和其膨松性能关系密切,理论推导表明,成纱熵变和膨松指数的对数成正比,与膨松度呈正相关关系;变形纱紊乱度值与膨松指数在数值上相等,与膨松度呈正相关,实验结果与上述结论一致。由于变形纱紊乱度在数值上与纱线膨松指数值相等,因此可以通过测定纱线膨松指数的方法测量变形纱线的紊乱度值,进而量化研究成纱熵变的大小。

长丝变形纱成纱熵变对抗弯刚度的影响

长纤复丝经变形加工,其结构系统熵值增大,这一现象往往伴随长纤复丝抗弯刚度的变化而发生。采用悬臂梁方法测试变形纱抗弯刚度,采用EIB测量变形纱直径而后测算变形纱成纱熵变,可对变形加工过程中线性体发生的熵变现象和抗弯刚度变化的关系进行定量分析。经测试,空气变形加工可使成纱成纱熵变由0.3增加到1.45,紊乱度由1.28增加到4.25;再经异收缩多重变形成纱熵变可增加到1.65,而紊乱度可增加到5.00左右。长丝片段紊乱度增加直接导致空气变形类纱线紊乱结构和缠结结构的形成与扩大,在宏观上呈现纱线抗弯刚度的迅速增大,从而进一步导致纱线手感变坏;多重变形有可能使已形成的纱线缠结结构得到调整,从而使纱线抗弯刚度下降。

变形纱成纱熵变对条干均匀度的影响

长丝变形纱在变形加工过程中,其成纱熵变是增加的。成纱熵变是状态函数,其与变形纱紊乱度的对数成正比,因此成纱熵变对变形纱的表观条干均匀度有显著影响。随着成纱熵变和紊乱度不断增加,变形纱的外观和性能均发生明显改变,其表观CV值迅速增加,并接近短纤维纱条干CV值,仿短纤维纱化效果明显。这种状况可通过长丝变形纱表观直径变化总频数及频率分布加以表现。由膨松结构引起的空气变形纱表观条干均匀度值的异常改变使其与质量条干均匀度值不相关,这是变形纱区别于传统短纤维纱的主要特征之一。

长丝变形纱成纱熵变对毛羽的影响

长丝变形纱在变形加工过程中,其成纱熵变是增加的,成纱熵变是状态函数,与变形纱紊乱度的对数成正比,因此成纱熵变对变形纱的表面状态及毛羽特征有显著影响。为查明熵变现象与变形纱表面结构的关系,对5种单一空气变形纱和5种异收缩空气多重变形纱进行试纺及必要的检测。结果表明:随着成纱熵变和紊乱度不断增加,变形纱线的毛羽指数和毛羽值均呈直线上升;在空气变形基础上进一步异收缩多重变形加工,可使变形纱成纱熵变和紊乱度值继续增加,并且改变其毛羽长度数量曲线的形态,短毛羽(1.0 mm以下)的毛羽指数减小,长毛羽(1.0 mm以上)的毛羽指数增加。

长丝变形纱成纱熵变对拉伸性能的影响

长丝变形加工会引起原丝束系统熵值增大,并进一步使纱体结构和性能发生变化,基于查明变形纱拉伸特性与成纱熵变之间关系的目标,设计并纺制了10只变形纱样品,并对其有关性能进行了测试分析。结果显示,随着成纱熵变和紊乱度不断增加,变形纱线的强度损失率和断裂伸长损失率迅速上升,最高均可达到50%。在空气变形加工基础上进一步复合异收缩变形过程,成纱熵变和紊乱度值继续增加,但强度损失率曲线的上升态势趋缓,断裂伸长损失率曲线则明显下移。