摘要在全球氣候持續(xù)變遷以及民眾生活品質(zhì)不斷提升的背景下，消費(fèi)者對(duì)于兼具舒適性與功能性的紡織產(chǎn)品需求呈現(xiàn)出顯著增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，涼感面料正逐步成為夏季服飾領(lǐng)域的核心品類選擇。涼感是指一種涼爽的感覺(jué)，而涼感紗線則是指能給人帶來(lái)涼爽感覺(jué)的紗線。羊毛作為一種天然纖維，具有良好的吸濕性和保暖性，但其導(dǎo)熱系數(shù)低且容易產(chǎn)生刺癢感，限制了其在夏季服裝中的應(yīng)用。本課題則是通過(guò)在花式捻線機(jī)上以4.67tex錦綸長(zhǎng)絲與940tex羊毛粗紗為原料進(jìn)行紡制，使紗線具有涼感性能。設(shè)定總牽伸倍數(shù)為40倍，計(jì)劃紡制成紗的細(xì)度為29.4tex的細(xì)紗。實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變后驅(qū)牽伸倍數(shù)（1.2、1.3、1.4）和通過(guò)環(huán)錠轉(zhuǎn)速來(lái)改變捻度（16/10cm、18/10cm、20/cm）來(lái)紡制三組相對(duì)照的涼感羊毛紗。結(jié)果表明，當(dāng)捻度越大時(shí)，錦綸長(zhǎng)絲裸露程度越小，當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)過(guò)大時(shí)，紗線成紗較不穩(wěn)定。因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)成紗最為穩(wěn)定，而當(dāng)捻度為18/cm時(shí)，錦綸長(zhǎng)絲裸露程度最好。關(guān)鍵詞：后區(qū)牽伸倍數(shù)；捻度；涼感；羊毛粗紗；錦綸長(zhǎng)絲

ABSTRACTWiththeongoingglobalclimatechangeandtheimprovementoflivingstandards,consumers'demandforcomfortableandfunctionaltextileshasbeenincreasing.Cool-feelingtextiles,characterizedbymoisture-wicking,breathability,andrapiddrying,havegraduallybecomeacriticalchoiceforsummerapparel.Cool-feelingtextilesrefertofabricsthatprovideacoolingsensation,typicallymadefromblendedmaterialsthatabsorbheatslowlyanddissipateitquickly.Whilewool,asanaturalfiber,exhibitsexcellentmoistureabsorptionandthermalinsulation,itslowthermalconductivityandtendencytocauseskinirritationhavelimiteditsapplicationinsummerclothing.Thisstudyfocusesonproducingcool-feelingwoolyarnbyblending16.7texnylonfilamentswith940texwoolrovingonafancytwistingmachine.Atotaldraftratioof40wassettospinyarnwithatargetfinenessof26.4tex.Threegroupsofcomparativecool-feelingwoolyarnswereproducedbyvaryingthebackzonedraftratio(1.2,1.3,1.4)andadjustingthetwistlevel(16/10cm,18/10cm,20/10cm)throughringspindlespeed.Resultsindicatedthathighertwistlevelsreducedtheexposureofnylonfilaments,whileexcessivebackzonedraftratiosdestabilizedyarnformation.Theexperimentsdemonstratedthatabackzonedraftratioof1.3achievedthemoststableyarnformation,andatwistlevelof18/10cmprovidedtheoptimalexposuredegreeofnylonfilamentsKeywords:Backzonedraftratio；Twistlevel；Coolingsensation；Woolroving；Nylonfilament目錄1緒論 緒論課題研究背景在氣候環(huán)境全球性演變與民眾生活水準(zhǔn)持續(xù)提升的雙重驅(qū)動(dòng)下，消費(fèi)者對(duì)兼具舒適性能與功能特性的紡織產(chǎn)品需求呈現(xiàn)顯著遞增態(tài)勢(shì)。這種需求增長(zhǎng)既反映了消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)生活品質(zhì)升級(jí)的響應(yīng)，也體現(xiàn)了現(xiàn)代紡織品開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性與人體工學(xué)需求的深度契合。涼感紡織品因其吸濕排汗、透氣、快速干燥等特性，成為夏季服裝的重要選擇。REF_Ref21583\r\h[1]涼感紡織品是指具有涼感的面料,其紗線材料一般是混紡,可以給人體帶來(lái)涼爽感受,所以會(huì)選擇具有涼感性能的紗線。羊毛作為一種天然纖維，具有良好的吸濕性和保暖性，但其導(dǎo)熱系數(shù)低且容易產(chǎn)生刺癢感，限制了其在夏季服裝中的應(yīng)用。然而，羊毛纖維的涼感特性也為其在涼感紡織品領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)提供了可能性。涼感紗作為涼感紡織品的核心材料，其市場(chǎng)潛力巨大。根據(jù)《2024-2030年中國(guó)涼感紗市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》，涼感紗行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，市場(chǎng)需求逐年上升，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。REF_Ref21625\r\h[2]因此，涼感紗線的研究具有較大的市場(chǎng)意義。研究表明，涼感織物可以使人體表面溫度降低1℃左右，從而提升穿著舒適度。這對(duì)于炎熱夏季的消費(fèi)者尤為重要。因此涼感紗線的開(kāi)發(fā)不僅需要注重功能性的體現(xiàn)，還需要注重環(huán)保和可持續(xù)性。一方面，它能夠滿足消費(fèi)者對(duì)舒適性和功能性紡織品的需求；另一方面，它推動(dòng)了紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。未來(lái)的研究應(yīng)繼續(xù)探索新型涼感紗線和高效生產(chǎn)工藝，為涼感紡織品的發(fā)展提供更廣闊的空間。研究表明，涼感紗織物可以使人體表面溫度降低1℃左右，從而提升穿著舒適度。這對(duì)于炎熱夏季的消費(fèi)者尤為重要。涼感紡織品的開(kāi)發(fā)注重環(huán)保和可持續(xù)性。一方面，它能夠滿足消費(fèi)者對(duì)舒適性和功能性紡織品的需求；另一方面，它推動(dòng)了紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。未來(lái)的研究應(yīng)繼續(xù)探索新型涼感纖維材料和高效生產(chǎn)工藝，為涼感紡織品的發(fā)展提供更廣闊的空間。近年來(lái)，涼感技術(shù)在紡織領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。例如，通過(guò)納米技術(shù)將天然礦物質(zhì)（如云母粉、貝殼粉）加工成納米級(jí)顆粒，并與親水性切片結(jié)合，使纖維具備快速導(dǎo)熱和吸濕排汗的功能。REF_Ref21703\r\h[3]REF_Ref21746\r\h[4]此外，高導(dǎo)熱化纖長(zhǎng)絲的開(kāi)發(fā)以及相關(guān)測(cè)試儀器的研制，進(jìn)一步推動(dòng)了涼感紡織品的技術(shù)進(jìn)步。羊毛與涼感纖維的結(jié)合是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。例如，將羊毛與錦綸長(zhǎng)絲、滌綸長(zhǎng)絲等具有涼感功能的纖維進(jìn)行混紡或交織，可以制備出既保暖又涼爽的織物。這種復(fù)合織物不僅提高了羊毛纖維的應(yīng)用范圍，還增強(qiáng)了其附加值。REF_Ref21785\r\h[5]傳統(tǒng)上，羊毛主要用于冬季服裝，而涼感技術(shù)的應(yīng)用使其在夏季服裝中也具有競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)涼感化處理，羊毛纖維不僅可以保持其保暖性，還能提供涼爽舒適的穿著體驗(yàn)。這為羊毛纖維的多樣化應(yīng)用開(kāi)辟了新路徑。REF_Ref21955\r\h[6]涼感羊毛紗的研究涉及物理改性、化學(xué)改性、智能調(diào)溫等多個(gè)領(lǐng)域。這些技術(shù)的突破不僅有助于提升涼感紡織品的性能，還能推動(dòng)整個(gè)紡織行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。例如，納米功能整理技術(shù)和高導(dǎo)熱化纖長(zhǎng)絲的開(kāi)發(fā)，為涼感紡織品的研發(fā)提供了新的思路。涼感紡織品的開(kāi)發(fā)注重環(huán)保和可持續(xù)性。再比如，可以通過(guò)使用天然礦物質(zhì)和生物基材料作為涼感纖維原料，可以減少化學(xué)物質(zhì)的使用，降低對(duì)環(huán)境的影響。REF_Ref21583\r\h[1]此外，涼感紡織品的吸濕排汗性能也有助于減少衣物的洗滌頻率，從而節(jié)約水資源和能源。REF_Ref22027\r\h[7]涼感紡織品能夠有效調(diào)節(jié)人體體溫，改善穿著體驗(yàn)例如，通過(guò)使用天然礦物質(zhì)和生物基材料作為涼感纖維原料，可以減少化學(xué)物質(zhì)的使用，降低對(duì)環(huán)境的影響。此外，涼感紡織品的吸濕排汗性能也有助于減少衣物的洗滌頻率，從而節(jié)約水資源和能源。涼感紡織品能夠有效調(diào)節(jié)人體體溫，改善穿著體驗(yàn)。研究涼感羊毛紗在針織服裝、梭織服裝中的應(yīng)用，并優(yōu)化其設(shè)計(jì)與加工工藝。開(kāi)發(fā)適用于涼感羊毛紗的測(cè)試儀器和評(píng)價(jià)方法，確保產(chǎn)品的涼感性能符合市場(chǎng)需求。REF_Ref22059\r\h[8]涼感羊毛紗紡織工藝的研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。課題研究現(xiàn)狀涼感紗線是一種具有瞬間涼感、能給人體帶來(lái)清涼感的紗線，當(dāng)前國(guó)內(nèi)涼感紡織品的技術(shù)研發(fā)聚焦于涼感纖維制備工藝、織物組織架構(gòu)優(yōu)化及后整理技術(shù)集成等核心環(huán)節(jié)，其技術(shù)路徑主要圍繞單層面料涼感性能的強(qiáng)化與系統(tǒng)化開(kāi)發(fā)展開(kāi)。也有通過(guò)混紡紗線使其具有涼感性能。2021年，東華大學(xué)的劉高丞通過(guò)高強(qiáng)度錦綸與棉進(jìn)行混紡，REF_Ref22167\r\h[9]使紗線具有良好的涼感性能，并具有斷裂強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)大、斷裂功大,且條干和毛羽水平優(yōu)良。平原恒豐科技有限公司通過(guò)分析不同類型纖維特點(diǎn)與功能,優(yōu)選細(xì)旦涼感滌綸纖維、細(xì)旦竹纖維進(jìn)行組合;為解決纖維靜電等可紡性問(wèn)題,項(xiàng)目采取養(yǎng)生預(yù)處理技術(shù),確保纖維優(yōu)良的可紡性和回潮率。REF_Ref22203\r\h[10]相較于常規(guī)滌綸纖維,賦予涼感特點(diǎn)的滌綸纖維其可紡性降低,再加上兩種及以上的細(xì)旦纖維混紡,容易出現(xiàn)梳理不均勻、纖維纏繞、紗線條干質(zhì)量不佳、強(qiáng)力低以及后整理染色不勻等問(wèn)題,項(xiàng)目選擇賽絡(luò)緊密紡的紡紗方式,優(yōu)化、創(chuàng)新紗線制備工藝,開(kāi)發(fā)、改造關(guān)鍵專件和裝備,實(shí)現(xiàn)紗線質(zhì)量水平,滿足織造以及后整理要求。2022年德州學(xué)院紡織服裝學(xué)院對(duì)莫代爾纖維、天茶纖維和薄荷纖維進(jìn)行分析，對(duì)混紡紗的混紡比例進(jìn)行研究，確定了最佳混紡比為莫代爾/天茶/薄荷纖維60/20/20。REF_Ref22242\r\h[11]經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)驗(yàn)證，所制織物接觸涼感系數(shù)達(dá)0.212J/(cm2·s)，抑菌效能達(dá)99.1%，透濕透氣性能指標(biāo)均符合行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求。中原工學(xué)院的王彥彥通過(guò)滌棉進(jìn)行混紡使成品面料具有涼感性能，REF_Ref22281\r\h[12]并探究不同精梳工藝路線對(duì)成品面料的影響。2009年，江蘇懿紗紡織科技有限公司通過(guò)使用天然綠色超長(zhǎng)棉纖維（如匹馬棉）和特殊紡紗工藝，REF_Ref21746\r\h[4]開(kāi)發(fā)出既具有涼感又保持柔軟親膚特性的羊毛紗產(chǎn)品。2016年，采用8.3tex/36f的親水涼感滌綸爽麗絲TM與7.8tex/48f的錦綸進(jìn)行交織,在28針/25.4mm的雙面緯編大圓機(jī)上,開(kāi)發(fā)3款具有涼感功能的鳥(niǎo)眼針織面料。REF_Ref22366\r\h[13]系統(tǒng)解析了編織工藝體系中的原料規(guī)格參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、織物編織圖譜設(shè)計(jì)及三角針道排列方案等核心技術(shù)要素，同時(shí)對(duì)染整工藝流程中的前處理工藝、預(yù)縮定形處理、活性染料染色及高溫定形固色等關(guān)鍵工序進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果表明，所開(kāi)發(fā)的三種功能性面料均呈現(xiàn)顯著涼感效應(yīng)，其接觸涼感系數(shù)Q-max值均達(dá)到0.13J/(cm2·s)以上，滿足運(yùn)動(dòng)服飾領(lǐng)域?qū)λ矐B(tài)熱濕管理材料的技術(shù)要求。2020年，左凱杰等通過(guò)采用新型改性涼感棉纖維和滌綸長(zhǎng)絲進(jìn)行交織，并在染色過(guò)程中同浴添加抗菌劑Reputex48進(jìn)行抗菌整理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該織物的涼感值最高為0.29W/cm2,對(duì)于大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率均達(dá)到99.9%以上，涼感和抑菌效果都較為優(yōu)異。REF_Ref21785\r\h[5]國(guó)內(nèi)紡織領(lǐng)域科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)聚焦涼感纖維的功能化開(kāi)發(fā)，例如采用納米玉石微粒改性技術(shù)對(duì)聚酯纖維進(jìn)行表面修飾，結(jié)合三維立體織物組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，成功制備出具備高效接觸涼感特性的針織織物體系。國(guó)際上，涼感纖維的研究主要集中在通過(guò)物理或化學(xué)處理來(lái)增強(qiáng)纖維的涼感性能：REF_Ref22494\r\h[18]例如，使用玉石微粒、天然礦物質(zhì)等材料，通過(guò)改性纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升纖維的散熱和吸濕能力。涼感復(fù)合包芯紗是一種創(chuàng)新技術(shù)，將短纖與功能性長(zhǎng)絲結(jié)合形成層次分明、抱合緊密的紗線結(jié)構(gòu)，有效防止短纖滑脫，同時(shí)保持柔軟親膚特性。此外，還有研究者探索了基于UHMWPE纖維的針織涼感床品面料，通過(guò)多元線圈組織設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了良好的涼感性能。REF_Ref22242\r\h[11]德國(guó)揚(yáng)子紗線公司生產(chǎn)的120s羊毛紗線具有高彈性和涼感特性，適用于高端針織服裝。日本和美國(guó)在涼感面料的研發(fā)中，通過(guò)物理改性和化學(xué)改性方法賦予纖維涼感性能，并通過(guò)Qmax暖/涼感測(cè)試儀評(píng)估面料的涼感效果。1.3課題主要研究?jī)?nèi)容本課題通過(guò)在花式捻線機(jī)上調(diào)整參數(shù)來(lái)改變涼感羊毛紗線的后區(qū)牽伸倍數(shù)，并通過(guò)改變環(huán)錠轉(zhuǎn)速來(lái)改變紗線的捻度，并觀察錦綸長(zhǎng)絲的裸露情況。使用正交試驗(yàn)的方法，獲得三組相對(duì)照的具有涼感的羊毛紗線。實(shí)驗(yàn)分別設(shè)定后驅(qū)牽伸倍數(shù)1.2倍、1.3倍、1.4倍，改變捻度16/10cm、18/10cm、20/10cm，紡制九組紗線，探究?jī)煞N因素對(duì)芯紗錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度、細(xì)度以及斷裂強(qiáng)度的影響。在制備出具有最佳形態(tài)的涼感紗線后，基于該組涼感功能紗線的特性，針對(duì)其關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)實(shí)施系統(tǒng)性檢測(cè)，具體涵蓋成紗線密度參數(shù)測(cè)定、縱向纖維排列結(jié)構(gòu)顯微觀測(cè)等核心項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，采用數(shù)值化圖表整合技術(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，通過(guò)多維度對(duì)比分析確立了原料配比與工藝參數(shù)協(xié)同作用下的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。并在上述方案中探究出各個(gè)因素對(duì)紗線涼感性能的影響，選擇出擁有相對(duì)涼感性能的紗線。1.4本課題創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義本課題將錦綸長(zhǎng)絲作為芯紗，與羊毛紗結(jié)合，開(kāi)發(fā)出兼具涼感、吸濕排汗和柔軟舒適的涼感羊毛紗。這種紗線不僅繼承了錦綸長(zhǎng)絲的高導(dǎo)熱性和涼感性能，還具備了羊毛纖維的天然親膚性和吸濕透氣性，實(shí)現(xiàn)了功能性和舒適性的雙重結(jié)合。錦綸長(zhǎng)絲作為芯紗，可以提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)支撐，同時(shí)賦予紗線良好的彈性，而羊毛紗則以良好的柔軟性補(bǔ)充了紗線的手感。全球涼感紗市場(chǎng)近年來(lái)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2029年，全球涼感尼龍紗市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到顯著增長(zhǎng)。在中國(guó)市場(chǎng)，涼感紗的需求也在逐年上升。2019年至2024年間，中國(guó)涼感紗的產(chǎn)量和市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。涼感紗的發(fā)展趨勢(shì)之一是材料創(chuàng)新。例如，新型生物基纖維和智能纖維的應(yīng)用正在逐步增加，這些材料能夠提供更高的溫度調(diào)節(jié)能力和個(gè)性化穿著體驗(yàn)。REF_Ref22650\r\h[14]智能化技術(shù)的應(yīng)用，如嵌入微傳感器和織物智能技術(shù)，進(jìn)一步提升了涼感紗的功能性和舒適性。未來(lái)涼感羊毛紗的研究將繼續(xù)聚焦于新材料的開(kāi)發(fā)和現(xiàn)有材料的優(yōu)化。例如，通過(guò)納米技術(shù)、生物基材料等手段進(jìn)一步提升涼感性能和功能性。REF_Ref21583\r\h[1]REF_Ref22650\r\h[14]高性能涼感紗線的研發(fā)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)性，以滿足消費(fèi)者對(duì)綠色低碳產(chǎn)品的需求。隨著智能紡織技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)涼感紗將集成更多智能化功能，如溫度調(diào)節(jié)、健康監(jiān)測(cè)等。涼感紗市場(chǎng)將在全球范圍內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)展，特別是在亞洲、北美和歐洲市場(chǎng)。REF_Ref8993\r\h[4]國(guó)內(nèi)品牌需要加強(qiáng)品牌建設(shè)和市場(chǎng)推廣，以提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。涼感羊毛紗的研究與市場(chǎng)發(fā)展呈現(xiàn)出技術(shù)創(chuàng)新、材料升級(jí)和市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的三大趨勢(shì)。未來(lái)，隨著環(huán)保理念的普及和智能化技術(shù)的應(yīng)用，涼感羊毛紗將在功能性、舒適性和可持續(xù)性方面取得更大的突破。同時(shí)，細(xì)分市場(chǎng)的拓展和個(gè)性化定制將成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著消費(fèi)者對(duì)功能性面料需求的增加，特別是在炎熱夏季，涼感面料的市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。錦綸長(zhǎng)絲與羊毛紗的結(jié)合，能夠開(kāi)發(fā)出既涼爽又舒適的高檔面料，滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)生活的追求。本課題通過(guò)創(chuàng)新纖維組合和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推動(dòng)了紡織品技術(shù)的進(jìn)步。例如，錦綸長(zhǎng)絲的高導(dǎo)熱性和羊毛紗的吸濕透氣性相結(jié)合，為涼感面料的研發(fā)提供了新的思路和方法開(kāi)發(fā)出的涼感羊毛紗不僅適用于高檔服裝和針織品，還可以應(yīng)用于戶外運(yùn)動(dòng)服、瑜伽服、家居服等多個(gè)領(lǐng)域。REF_Ref22856\r\h[15]此外，其多功能性使其在醫(yī)療保健、防護(hù)服等領(lǐng)域也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本課題的研究成果能夠帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。例如，錦綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)企業(yè)可以優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品的附加值；紡織品加工企業(yè)可以開(kāi)發(fā)更多高端面料；服裝品牌則可以推出更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。本課題研究成果可以為紡織行業(yè)提供可持續(xù)發(fā)展的新方向。2實(shí)驗(yàn)2.1材料與儀器2.1.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)所使用材料：錦綸長(zhǎng)絲、羊毛紗的相關(guān)參數(shù)如表1、表2、，圖1、圖2、所示：表1錦綸長(zhǎng)絲參數(shù)表原料細(xì)度斷裂強(qiáng)力顏色材料來(lái)源100%錦綸長(zhǎng)絲4.67tex10.2白色吳江市正亮化纖廠圖1錦綸長(zhǎng)絲表2羊毛參數(shù)表原料細(xì)度顏色材料來(lái)源100%羊毛粗紗940tex灰色實(shí)驗(yàn)室材料圖2羊毛粗紗2.1.2實(shí)驗(yàn)儀器本課題中所應(yīng)用的儀器如表3實(shí)驗(yàn)儀器表所示：表3實(shí)驗(yàn)儀器表儀器型號(hào)廠家花式捻線機(jī)HFX-B7蘇州華飛紡織科技有限公司電子天平M7104重慶永長(zhǎng)科技有限公司單紗強(qiáng)力儀YG061F萊州市電子儀器有限公司電子顯微鏡DSX510東莞市天測(cè)光學(xué)設(shè)備有限公司2.2實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備2.2.1工藝參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算本實(shí)驗(yàn)擬定參考包芯紗的結(jié)構(gòu)紡制紗線，錦綸長(zhǎng)絲做芯紗，羊毛包覆在外?；ㄊ侥砭€機(jī)的運(yùn)行模式為：連續(xù)運(yùn)行。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的參數(shù)計(jì)算出理論成紗細(xì)度，并設(shè)計(jì)出成紗外觀，理論成紗細(xì)度設(shè)計(jì)表見(jiàn)下表4，成紗外觀設(shè)計(jì)圖見(jiàn)下圖3：表4成紗細(xì)度設(shè)計(jì)表羊毛細(xì)度（Tex）牽伸倍數(shù)（倍）后區(qū)牽伸倍數(shù)（倍）芯紗細(xì)度（Tex）捻度（/10cm）成紗理論細(xì)度（Tex）940401.24.671629.4940401.34.671629.4940401.44.671629.4940401.24.671829.4940401.34.671829.4940401.44.671829.4940401.24.672029.4940401.34.672029.4940401.34.672029.4圖3成紗外觀設(shè)計(jì)圖以下是本實(shí)驗(yàn)所需用到的主要指標(biāo)：其中，主要設(shè)計(jì)用于探究錦綸長(zhǎng)絲裸露情況從而導(dǎo)致涼感效果影響的變量參數(shù)如下：（1）后區(qū)牽伸倍數(shù)。由于本實(shí)驗(yàn)選用的材料是羊毛粗紗，需要先進(jìn)行牽伸再捻線?？偁可毂稊?shù)設(shè)置為50倍。而成紗的質(zhì)量通過(guò)調(diào)整后區(qū)牽伸倍數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而捻度則是影響芯紗裸露在外程度是本實(shí)驗(yàn)探討的主要影響因素之一，基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需求，本研究設(shè)定的后區(qū)牽伸工藝參數(shù)梯度為1.2倍、1.3倍及1.4倍，同時(shí)將輸出羅拉與前羅拉間的表面線速度協(xié)同設(shè)定為5m/min的恒定值。在后續(xù)參數(shù)計(jì)算過(guò)程中，需結(jié)合前述工藝變量及待求解的物理量，調(diào)用以下核心計(jì)算模型開(kāi)展定量分析：要用到的公式有：E前=v前/v中前（3）其中E前為前區(qū)牽伸倍數(shù)；V前為前羅拉表面線速度，m/min；V中前為中羅拉表面線速度，m/min。根據(jù)以上公式計(jì)算出的第一組數(shù)據(jù)，如下表5所示：表5牽伸倍數(shù)對(duì)應(yīng)計(jì)算表方案總牽伸倍數(shù)（倍）后區(qū)牽伸倍數(shù)（倍）前羅拉表面線速度（m/min）中前羅拉表面線速度（m/min）中后羅拉表面線速度（m/min）①501.250.960.13②501.351.040.13③501.451.120.13（2）捻度。本研究將捻度參數(shù)設(shè)定為影響紗線呈色特征的核心變量。在捻線工藝中，捻度值變化直接導(dǎo)致捻回角動(dòng)態(tài)調(diào)整，進(jìn)而引發(fā)紗線表面微觀結(jié)構(gòu)對(duì)光線的散射-反射模式發(fā)生改變，最終表現(xiàn)為紗線表觀色澤的差異化呈現(xiàn)。同時(shí)，捻度參數(shù)通過(guò)調(diào)控羊毛粗紗的徑向包覆密度，間接影響錦綸長(zhǎng)絲的表面暴露程度——當(dāng)捻度值增大時(shí)，粗紗對(duì)芯絲的包覆效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致錦綸長(zhǎng)絲的顯性占比降低。本實(shí)驗(yàn)采用三級(jí)梯度捻度方案（16捻/10cm、18捻/10cm、20捻/10cm），要用到的公式有：T=ns/v前（4）其中T為捻度，/10cm；ns環(huán)錠轉(zhuǎn)速，r/min；v前為前羅拉表面線速度，m/min。根據(jù)以上公式計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)，第一組數(shù)據(jù)如下表6所示：表6羊毛紗捻度對(duì)應(yīng)計(jì)算表方案捻度（/10cm）前羅拉表面線速度（m/min）環(huán)錠轉(zhuǎn)速（r/min）①16580②18590③205100本實(shí)驗(yàn)中，與涼感性能不相關(guān)變量如下：紗線原料：本實(shí)驗(yàn)使用的羊毛粗紗為細(xì)度940Tex的灰色羊毛粗紗，由于纖維較粗，940tex粗紗可承受較高捻度（如20-30twists/10cm），適合生產(chǎn)強(qiáng)捻紗或花式紗線。常與錦綸、滌綸等合成纖維混紡（如70%羊毛/30%錦綸），提升紗線強(qiáng)度與耐磨性。使用其作原料可提升紗線強(qiáng)度與耐磨性?？缮锝到?，符合可持續(xù)時(shí)尚趨勢(shì)。羊毛具有可調(diào)溫性，羊毛的吸濕放熱特性適應(yīng)溫差變化。940tex羊毛粗紗憑借其高蓬松度、天然調(diào)溫性和工藝適應(yīng)性，在高端紡織領(lǐng)域占據(jù)獨(dú)特地位。未來(lái)通過(guò)混紡技術(shù)、功能性整理及可持續(xù)生產(chǎn)優(yōu)化，可進(jìn)一步拓展其在功能性紡織品中的應(yīng)用場(chǎng)景。本課題的芯紗使用的是超細(xì)的錦綸長(zhǎng)絲，直徑接近天然蠶絲（6-8μm），賦予紗線柔軟細(xì)膩的觸感。表面光滑，減少纖維間摩擦，能降低紗線毛羽。15D超細(xì)錦綸長(zhǎng)絲通過(guò)超細(xì)旦化、高導(dǎo)熱和高強(qiáng)彈性的三重優(yōu)勢(shì)，成為功能性復(fù)合紗線的理想芯材。低彎曲剛度易與外包纖維（如羊毛）緊密貼合。作為芯紗時(shí)，其高導(dǎo)熱性可加速體表熱量傳遞，為紗線更好的提供涼感性能。（2）紗線顏色：本實(shí)驗(yàn)選用灰色羊毛粗紗為飾紗，選用白色錦綸長(zhǎng)絲為芯紗，飾紗為灰色，芯紗為白色，便于觀察白色芯紗的裸露情況。本實(shí)驗(yàn)中，需測(cè)量的成品花色紗線的基本質(zhì)量參數(shù)如下：（1）拉伸斷裂強(qiáng)力：在單紗力學(xué)性能評(píng)估體系中，紗線斷裂拉力作為表征材料抗張?zhí)匦缘暮诵膮?shù)，其測(cè)試值直接關(guān)聯(lián)纖維集合體的可織造性判定。該參數(shù)通過(guò)量化紗線在單向拉伸載荷作用下的極限承載能力，為紡紗工藝優(yōu)化及織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵性能依據(jù)，是評(píng)價(jià)紗線是否滿足織造過(guò)程力學(xué)耐受閾值的核心指標(biāo)。（2）細(xì)度：最終紡制的花色紗線的細(xì)度，體現(xiàn)紗線整體粗細(xì)，并與理論紡紗細(xì)度進(jìn)行比較。（3）外觀效應(yīng)：本課題的涼感羊毛紗中的涼感主要由錦綸長(zhǎng)絲提供，通過(guò)電子顯微鏡下的錦綸長(zhǎng)絲裸露情況可判斷出紗線的涼感性能。本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為錦綸長(zhǎng)絲裸露在外的程度越高，則紗線接觸皮膚時(shí)的導(dǎo)熱性更強(qiáng)，從而涼感效果越好。本實(shí)驗(yàn)將使用顯微鏡觀察并拍攝放大效果圖。以下為后文經(jīng)檢測(cè)獲得詳細(xì)數(shù)據(jù)后需要用到的公式：Nt=l*m/1000（6）其中Nt為紗線細(xì)度，g/km；l為紗線長(zhǎng)度，m；m為紗線克重，g。2.2.2實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為了探究后區(qū)牽伸倍數(shù)和捻度對(duì)紗線細(xì)度、錦綸裸露程度的影響，本實(shí)驗(yàn)選擇了灰色羊毛粗紗，其中白色錦綸長(zhǎng)絲作為芯紗。并改變后區(qū)牽伸倍數(shù)，從而改變了紗線的毛羽條干，并探究捻度對(duì)錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度的影響。改變捻度大小以及后區(qū)牽伸倍數(shù)，本實(shí)驗(yàn)采用正交實(shí)驗(yàn)法，分組紡紗變量見(jiàn)下表7：表7紡紗變量分組表后區(qū)牽伸倍數(shù)捻度1.2倍1.3倍1.4倍16/10cm（1）（2）（3）18/10cm（4）（5）（6）20/10cm（7）（8）（9）分別規(guī)定三組方案實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下：（1）設(shè)定后羅拉表面線速度為0m/min，輸出羅拉和前羅拉表面線速度為5m/min，根據(jù)公式計(jì)算其他參數(shù)，如下表8所示；表8各羅拉表面線速度（m/min）方案輸出羅拉前羅拉中前羅拉中后羅拉后羅拉芯線羅拉①5510.8304.17②550.750.6304.17④550.50.4204.17（2）設(shè)置下空心錠為0和上空心錠轉(zhuǎn)速3000r/min，改變環(huán)錠轉(zhuǎn)速，如下表9所示：表9各錠子轉(zhuǎn)速（r/min）方案上空心錠轉(zhuǎn)速下空心錠轉(zhuǎn)速環(huán)錠速度①3000080②3000090③300001002.3樣品制備2.3.1HFX-B7花式捻線機(jī)簡(jiǎn)介花式捻線設(shè)備通過(guò)加捻工藝將不同進(jìn)給速率的芯紗與裝飾紗線復(fù)合，形成具有特定裝飾效果的特種紗線結(jié)構(gòu)，并采用固結(jié)紗線對(duì)裝飾效應(yīng)進(jìn)行永久性定型處理。本研究選用空心錠式結(jié)構(gòu)的花式捻線裝置作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該機(jī)型通過(guò)中空錠子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)紗線復(fù)合加工，其工作原理符合花式紗線生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范要求?？招腻V式花式捻紗技術(shù)基于中空錠體回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其核心原理在于通過(guò)配置于錠體頂端的加捻組件（含集成式加捻鉤件），對(duì)經(jīng)預(yù)牽伸處理的裝飾性纖維束（或紗線形態(tài)的裝飾層）實(shí)施周期性加捻操作，使裝飾纖維以預(yù)設(shè)的空間構(gòu)型螺旋包覆于芯線基體表面，最終形成具有三維立體裝飾效應(yīng)的特種復(fù)合紗線結(jié)構(gòu)。各部件名稱見(jiàn)下表10，HFX-B7花式捻線機(jī)機(jī)構(gòu)部件圖見(jiàn)下圖4，：圖4花式捻線機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)表10部件名稱表符號(hào)數(shù)量名稱符號(hào)數(shù)量名稱符號(hào)數(shù)量名稱14環(huán)錠4搖架212中龍筋(下)24綱領(lǐng)裝置4輥裝置225張緊輪34卷取裝置8231中龍筋(上)44輸出羅拉壓輥裝置1紗架245張緊輪58空心錠總承1成龍筋251上龍筋63羅拉托架5張緊輪261防護(hù)罩72前羅拉1卷取軸271芯線羅拉82中前羅拉3錠帶282芯線支桿92中后羅拉1升降軸2后羅拉201輸出羅拉花式捻線機(jī)的操作流程為：第一步，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，設(shè)置參數(shù)，按屏幕鍵中“鋼領(lǐng)復(fù)位”鍵。第二步，打開(kāi)搖架，將粗紗掛吊錠上，牽出粗紗，繞過(guò)導(dǎo)紗桿，穿入喇叭口牽伸區(qū)。第三步，將芯紗放置在導(dǎo)紗架上，依次經(jīng)過(guò)芯紗羅拉、前羅拉。第四步，將固結(jié)紗安裝在上空心錠或者下空心錠上。第五步，將芯紗、飾紗和固結(jié)紗一起穿入上空心錠和下空心錠，并將紗線在假捻器上纏繞一圈。第六步，將紗線繞在槽筒上，搖架加壓。第七步，按綠色鍵開(kāi)車。第八步，紡紗完成按紅色鍵停車，取出紗管。警告行為：開(kāi)車時(shí)，禁止將手指或任何身體部位直接接觸轉(zhuǎn)動(dòng)部件。發(fā)現(xiàn)非正?，F(xiàn)象立即按紅色按鈕停車處理。（如纏皮輥、纏羅拉等現(xiàn)象）2.3.2花色紗線的制備在實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備階段，需備齊以下物品：選取一支白色錦綸材質(zhì)的長(zhǎng)絲作為芯紗，一支灰色羊毛紡制的粗紗作為飾紗，同時(shí)準(zhǔn)備一根細(xì)長(zhǎng)的鐵絲以供后續(xù)操作使用。第一步，將安置于芯紗支架28上的白色錦綸長(zhǎng)絲（即芯紗）從紗筒上牽引而出。隨后，引導(dǎo)該芯紗穿過(guò)芯線羅拉壓輥裝置12，并依次通過(guò)芯線羅拉27、位于后羅拉后部的上下雙喇叭口結(jié)構(gòu)，以及前膠輥上方的彈簧部件，該彈簧用于確定并穩(wěn)固芯紗的行進(jìn)路線。最終，芯紗需穿過(guò)前羅拉7的上方區(qū)域與帶有溝槽設(shè)計(jì)的前膠輥之間的間隙，在此過(guò)程中，芯紗必須確保能夠順利通過(guò)前膠輥上的溝槽結(jié)構(gòu)。第二步，需從吊錠13上牽引出灰色羊毛粗紗（即飾紗）。引導(dǎo)該飾紗穿過(guò)位于后羅拉后部的上下雙喇叭口裝置，此裝置用于確定并穩(wěn)固紡制過(guò)程中飾紗的通過(guò)路徑。隨后，飾紗依次通過(guò)無(wú)溝槽結(jié)構(gòu)的中后羅拉9、同樣無(wú)溝槽的中前羅拉8，以及帶有溝槽設(shè)計(jì)的前羅拉7。值得注意的是，當(dāng)飾紗經(jīng)過(guò)前羅拉7時(shí)，應(yīng)避免其與前膠輥處的溝槽接觸。最終，將從前羅拉7引出的纖維須條通過(guò)人工方式預(yù)捻至芯紗（白色錦綸長(zhǎng)絲）之上，以完成此步驟的操作。具體路徑見(jiàn)下圖5：圖5芯紗、飾紗路徑圖第三步，首要任務(wù)是對(duì)紗線在各部件間的張緊狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致檢查。待確認(rèn)紗線已處于張緊狀態(tài)后，需將搖架11進(jìn)行壓緊操作，并同步拉緊張緊輪22與張緊輪24，以確保紡紗系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨后，需進(jìn)入設(shè)備的參數(shù)設(shè)置界面（相關(guān)界面示意圖如圖6所示）。在參數(shù)設(shè)置界面中，進(jìn)一步點(diǎn)擊進(jìn)入“運(yùn)行模式”選項(xiàng)（具體界面如圖7所示）。在“運(yùn)行模式”界面內(nèi)，選擇“1：連續(xù)運(yùn)行”模式，完成選擇后確認(rèn)并返回上一級(jí)界面。接著，點(diǎn)擊“錠子參數(shù)”選項(xiàng)，進(jìn)入“環(huán)錠設(shè)置”界面（界面示意如圖8所示）。在“環(huán)錠設(shè)置”界面中，找到“上空心錠轉(zhuǎn)速”對(duì)應(yīng)的輸入框，將預(yù)先計(jì)算好的上空心錠轉(zhuǎn)速數(shù)值準(zhǔn)確輸入其中。之后，在捻向選擇區(qū)域選定“Z”捻。鑒于本實(shí)驗(yàn)設(shè)備是通過(guò)調(diào)節(jié)下方環(huán)錠轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)加捻效果的，因此需將環(huán)錠轉(zhuǎn)速參數(shù)欄輸入計(jì)算得出的環(huán)錠轉(zhuǎn)速數(shù)值。此外，由于本實(shí)驗(yàn)不涉及下空心錠的使用，故將下空心錠轉(zhuǎn)速參數(shù)設(shè)置為零。完成上述參數(shù)設(shè)置后，操作人員需返回各個(gè)設(shè)置界面，仔細(xì)檢查各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無(wú)誤。若確認(rèn)數(shù)據(jù)無(wú)誤，則點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕。圖6參數(shù)設(shè)置界面圖7運(yùn)行模式界面圖8環(huán)錠設(shè)置界面在實(shí)驗(yàn)流程的第四步，待紡制獲得滿足實(shí)驗(yàn)需求的紗線量后，需執(zhí)行以下操作。首先，對(duì)搖架11、張緊輪22以及張緊輪24進(jìn)行放松處理，解除其張緊狀態(tài)。隨后，從芯線羅拉與輸出羅拉所在位置將紡制好的紗線抽出。緊接著，使用剪刀將各段紗線剪斷，并仔細(xì)清理掉多余的線頭，確保工作區(qū)域整潔有序。完成上述操作后，嚴(yán)格依照試驗(yàn)規(guī)范的操作流程，關(guān)閉設(shè)備電源，完成關(guān)機(jī)步驟。2.4成紗機(jī)械性能參數(shù)測(cè)量2.4.1成紗細(xì)度和斷裂強(qiáng)力測(cè)量本實(shí)驗(yàn)采用的測(cè)量手段天平稱重法，使用的儀器設(shè)備是電子天平（儀器示意圖見(jiàn)圖9）。其測(cè)量原理基于電子天平具備較高的靈敏度，精確稱量單位克重小數(shù)點(diǎn)后四位的有效數(shù)字，對(duì)于質(zhì)量較輕的實(shí)驗(yàn)樣品具有出色的測(cè)試能力?；诖颂匦裕撾娮犹炱娇蓱?yīng)用于測(cè)量固定長(zhǎng)度紗線的重量，進(jìn)而依據(jù)定長(zhǎng)克重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算紗線的細(xì)度指標(biāo)。具體測(cè)試流程如下：首先，截取一段長(zhǎng)度為3m的成紗作為測(cè)試樣本。接著，對(duì)電子天平進(jìn)行“去皮歸零”操作，隨后將截取的紗線樣本放置于電子天平的稱量盤上進(jìn)行克重測(cè)量。為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，重復(fù)上述稱量操作三次，并記錄每次的測(cè)量數(shù)據(jù)。最后，對(duì)三次測(cè)量得到的定長(zhǎng)克重?cái)?shù)據(jù)取平均值，依據(jù)該平均克重值計(jì)算得出紗線的平均細(xì)度值。圖9電子天平本實(shí)驗(yàn)采用的測(cè)量方法為儀器測(cè)量法，所使用的儀器為YG061F單紗強(qiáng)力測(cè)試儀（儀器外觀及操作界面示意圖見(jiàn)圖10）。其測(cè)量原理為：在預(yù)先設(shè)定好相關(guān)參數(shù)后，儀器會(huì)對(duì)紗線施加拉伸力，直至紗線發(fā)生斷裂。在此過(guò)程中，儀器能夠自動(dòng)記錄并顯示拉伸斷裂強(qiáng)力等關(guān)鍵數(shù)值。測(cè)試流程：開(kāi)啟YG061F單紗強(qiáng)力測(cè)試儀，并進(jìn)入其工作界面。在工作界面中，選擇定速斷裂法作為測(cè)量斷裂強(qiáng)力的方法（具體操作界面見(jiàn)圖11）。接著，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，按照實(shí)驗(yàn)要求輸入各項(xiàng)參數(shù)，包括試驗(yàn)隔距、拉伸速度、予加張力以及返回速度等（各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置詳情見(jiàn)表11）。將裝有紗線的紗管放置在紗架上，并引導(dǎo)紗線依次穿過(guò)上下兩個(gè)夾持裝置，確保紗線被牢固夾緊。之后，點(diǎn)擊清零按鈕以消除初始誤差，并啟動(dòng)儀器開(kāi)始測(cè)試。針對(duì)每一組紗線樣本，重復(fù)上述測(cè)試操作五次，獲取多組數(shù)據(jù)。最后，對(duì)五次測(cè)試得到的斷裂強(qiáng)力數(shù)值取平均值，作為該組紗線的最終斷裂強(qiáng)力測(cè)量結(jié)果。圖10YG061F單紗強(qiáng)力測(cè)試儀圖11工作界面表11參數(shù)設(shè)置表試驗(yàn)隔距拉伸速度予加張力返回速度500mm500mm/min3cN3000mm/min2.4.2成紗外觀細(xì)節(jié)觀察本實(shí)驗(yàn)所采用的測(cè)量方法為顯微鏡觀察法，所使用的儀器為DSX510電子顯微鏡（儀器外觀及結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖12）。該測(cè)量方法基于電子顯微鏡的成像原理。在觀察過(guò)程中，依據(jù)所獲取的圖像情況，對(duì)目鏡、物鏡的放大倍數(shù)以及光照亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而確保計(jì)算機(jī)屏幕上能夠清晰呈現(xiàn)紗線切樣的細(xì)節(jié)圖像，以便后續(xù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析。測(cè)試流程：首先，將制備開(kāi)啟電子顯微鏡，通過(guò)目鏡觀察視野中的圖像清晰程度。根據(jù)觀察結(jié)果，逐步調(diào)整目鏡與物鏡的放大倍數(shù)以及光照強(qiáng)度，直至計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的紗線切樣圖像達(dá)到足夠的清晰度。在圖像清晰后，及時(shí)保存該紗線切樣的圖片，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。好的紗線切樣放置于載玻片上，并確保其位置擺放正確。隨后，將載有切樣的載玻片以規(guī)范的方式放置在電子顯微鏡的載物臺(tái)上，為后續(xù)觀察做好準(zhǔn)備。圖12DSX510電子顯微鏡結(jié)果與分析3.1后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)成紗效果的影響分析3.1.1對(duì)成紗機(jī)械性能的影響分析將每組相同捻度的成紗分別測(cè)量它們的斷裂強(qiáng)力，后區(qū)牽伸倍數(shù)依次為1.2、1.3、1.4，9組樣品的連續(xù)五次實(shí)際拉伸斷裂強(qiáng)力測(cè)量值及其平均值如下表所示：表12捻度為16/10cm時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（CN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（1）444643414844.4（2）394341384040.2（3）364047383938.2表13捻度為18/10cm時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（CN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（4）424444464043.2（5）334037343836.4（6）495358515553.2表14捻度為20/10cm時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（CN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（7）665970696365.4（8）576059556459.0（9）565057596158.6將數(shù)據(jù)整理并畫出圖13：圖13不同捻度的成紗斷裂強(qiáng)力對(duì)比經(jīng)分析圖表可以得出當(dāng)捻度為16/10cm、20/10cm時(shí)，后區(qū)牽伸倍數(shù)越大，成紗的斷裂強(qiáng)力越小，而當(dāng)捻度為18/cm時(shí)，紗線斷裂強(qiáng)力在后區(qū)前身倍數(shù)為1.4時(shí)出現(xiàn)不規(guī)則變化，分析可得出后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)，成紗較為穩(wěn)定。在本實(shí)驗(yàn)中，為探究不同飾紗牽伸倍數(shù)對(duì)紗線實(shí)際克重的影響，設(shè)置了三組不同牽伸倍數(shù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。具體而言，在每組實(shí)驗(yàn)保持相同捻度的條件下，分別將飾紗牽伸倍數(shù)設(shè)定為1.2倍、1.3倍和1.4倍，并針對(duì)每組參數(shù)下的1m紗線進(jìn)行實(shí)際克重測(cè)量。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，共制備了（1）-（9）組樣品，每組樣品均進(jìn)行連續(xù)五次的實(shí)際克重測(cè)量。下表15、16、17分別記錄了飾紗牽伸倍數(shù)為1.2倍、1.3倍、1.4倍時(shí)，各組樣品連續(xù)五次測(cè)量的實(shí)際克重值及其對(duì)應(yīng)的平均值。這些數(shù)據(jù)為后續(xù)分析飾紗牽伸倍數(shù)與紗線實(shí)際克重之間的關(guān)系提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)表15捻度為16/10cm時(shí)1m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（1）0.03470.03500.03390.034534.5（2）0.03030.03540.03400.033233.2（3）0.03330.03440.03270.033433.4表16捻度為18/10cm時(shí)1m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（4）0.03800.04070.03990.039539.5（5）0.02630.03200.02860.029029.0（6）0.04250.03950.04140.041941.9表17捻度為20/10cm時(shí)3m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（7）0.05140.04200.05400.049149.1（8）0.04270.04830.03900.043343.3（9）0.03850.03910.04030.039339.3由上表分析可得當(dāng)捻度一定時(shí)，后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)的紗線細(xì)度最符合預(yù)期值，成紗最為穩(wěn)定。以下是當(dāng)捻度一定時(shí)，對(duì)成紗毛羽進(jìn)行的數(shù)據(jù)測(cè)量與分析：表18捻度為16/10cm時(shí)毛羽平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（1)10644692671861267939128.26(2)9364142451911228232126.77(3)6833662241761158232115.9均值894.3416.3245.3184.3121813411.76.64圖14（1）（2）（3）毛羽對(duì)比表19捻度為18/cm時(shí)毛羽的平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（4)10564452651971328345127.23(5)44530118213996714210.36.84(6)499304209154107764411.46.99均值666.7350209163.3111.766.743.711.27.02圖15（4）（5）（6）毛羽對(duì)比表20捻度為20/10cm時(shí)毛羽平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（7)4272972061511057343.5126.9(8)1007400253188.4124.579.49(9)425.7279.6186.4139.496.170.642.710.25.72均值619.9325.5215.1159.6108.574.443.811.56.53圖16（7）（8）（9）毛羽對(duì)比圖17不同捻度毛羽對(duì)比由上圖可看出，H值隨著捻度的增大而減小，在三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，捻度為20/10cm的紗線毛羽最好。3.1.2對(duì)成紗涼感的影響分析本課題根據(jù)后區(qū)牽伸倍數(shù)的不同分為三組，即第一組固定捻度為16/10cm，第二組固定捻度為18/10cm，第三組纏繞捻度為20/10cm，對(duì)比每組樣品的芯紗裸露程度。第一組：從左至右后區(qū)牽伸倍數(shù)依次為1.2倍、1.3倍、1.4倍，如下圖18所示：圖18捻度為16/10cm的紗線組由上圖可看出當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)逐漸增大時(shí)，紗線表面逐漸光滑，因此芯紗錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度逐步變低，從而使得紗線的涼感性能降低，紗線的條干也更加光滑。因此當(dāng)捻度為16/10cm時(shí)，涼感性能從大到小以此為后區(qū)牽伸倍數(shù)1.2倍>1.3倍>1.4倍。第二組：從左到右后區(qū)牽伸倍數(shù)依次為1.2倍、1.3倍、1.4倍，如下圖19所示：圖19捻度為18/10cm的紗線組由上圖可看出當(dāng)固定捻度為18/10cm，后區(qū)牽伸倍數(shù)1.3倍時(shí)，紗線的條干更加均勻，芯紗錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度更強(qiáng)，是較為理想的紗線形態(tài)。而當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2倍和1.4倍時(shí)。紗線的條干較不均勻，并且芯紗的裸露程度較低。后區(qū)牽伸倍數(shù)1.4倍的芯紗裸露程度小于后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2倍的紗線。從而得出，改組紗線涼感性能從大到小排序?yàn)?.3倍>1.2倍>1.4倍。第三組：從左到右后區(qū)牽伸倍數(shù)依次為1.2倍、1.3倍、1.4倍，如下圖20所示：圖20捻度為20/10cm的紗線組由上圖可看出，當(dāng)固定捻度為20/10cm，后區(qū)牽伸倍數(shù)1.2倍時(shí)，紗線的條干更加均勻，芯紗錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度更強(qiáng)，是較為理想的紗線形態(tài)。而當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3倍和1.4倍時(shí)。紗線的條干較不均勻，并且芯紗的裸露程度較低。后區(qū)牽伸倍數(shù)1.4倍的芯紗裸露程度小于后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3倍的紗線。從而得出，改組紗線涼感性能從大到小排序?yàn)?.2倍>1.3倍>1.4倍。3.1.3小結(jié)當(dāng)牽伸倍數(shù)為1.2時(shí)，成紗的機(jī)械性能指標(biāo)較好，其次依次是1.3倍、1.4倍，拉伸斷裂強(qiáng)力隨之減小。而成紗細(xì)度中普遍偏差率較大的一組是牽伸倍數(shù)1.2倍的三組樣品，猜測(cè)可能是由于后區(qū)牽伸倍數(shù)過(guò)小而導(dǎo)致的羊毛牽伸程度不夠徹底，因此出現(xiàn)了紗線條干不勻的現(xiàn)象。3.2捻度對(duì)成紗效果的分析3.2.1對(duì)成紗斷裂強(qiáng)力和細(xì)度的影響分析在本實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)后區(qū)牽伸倍數(shù)保持相同的各組成紗開(kāi)展斷裂強(qiáng)力測(cè)量工作。實(shí)驗(yàn)設(shè)置三種不同的捻度條件，為16捻/10cm、18捻/10cm以及20捻/10cm。每組成紗斷裂強(qiáng)力如下圖：表21飾紗后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（cN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（1）444643414844.4（4）424444464043.2（7）665970696365.4表22飾紗后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（cN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（2）394341384040.2（5）334037343836.4（8）576059556459.0表23飾紗后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.4時(shí)成紗拉伸斷裂強(qiáng)力記錄表（cN）組號(hào)第一次第二次第三次第四次第五次平均（3）364038383938.2（6）495358515553.2（9）566057596158.6圖21不同后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗斷裂強(qiáng)力對(duì)比由上表及上圖可知當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)一定時(shí)，捻度為18/10cm的紗線的斷裂強(qiáng)力較為適中，為較為理想的狀態(tài)。下表21、22、23為每組相同飾紗后區(qū)牽伸倍數(shù)下捻度依次為16/10cm、18/10cm、20/10cm的1m紗線實(shí)際克重記錄表，分別為九組樣品連續(xù)五次實(shí)際克重測(cè)量值及其平均值：表24后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2時(shí)1m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（1）0.03470.03500.03390.034534.5（4）0.03800.04070.03990.039539.5（7）0.05140.04200.05400.049141.9表25后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)1m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（2）0.03030.03540.03400.033233.2（5）0.02630.03200.02860.029029.0（8）0.04270.04830.03900.043343.3、表26后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.4時(shí)1m成紗實(shí)際克重記錄表組號(hào)第一次（g）第二次（g）第三次（g）平均（g）計(jì)算細(xì)度（Tex）（3）0.03330.03440.03270.0334.33.4（6）0.04250.03950.04140.041941.9（9）0.03850.03910.04030.039339.3以下是當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)一定時(shí)，對(duì)成紗毛羽進(jìn)行的數(shù)據(jù)測(cè)量與分析：表27后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2時(shí)毛羽平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（1）106446926718612679592224.26（4）105644526519713283452224.23（7）4272972061511057343.52221.9均值849403.6724617812178.349.22223.46圖22（1）（4）（7）毛羽對(duì)比表28后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3時(shí)毛羽平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（2）93641424519112282622223.77（5）44530118213996714220.321.84（8）1007400253188.4124.579.445.122.423.99均值796371.7226.7172.8114.277.549.721.623.2圖23（2）（5）（8）毛羽對(duì)比表29后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.4時(shí)毛羽平均數(shù)值記錄1mm2mm3mm4mm5mm7mm10mm12mmH值（3）68336622417611582622122.9（6）499304209154107764421.421.99（9）425.7279.6186.4139.496.170.642.720.221.72均值535.9316.5206.5156.410676.249.620.922.2圖24（3）（6）（9）毛羽對(duì)比圖25不同后區(qū)牽伸倍數(shù)的毛羽對(duì)比通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析可知，紗線表面毛羽指數(shù)與后區(qū)牽伸工藝參數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)提升至1.4時(shí)，紗線表面毛羽數(shù)量達(dá)到最低值。分析表明，較高的后區(qū)牽伸工藝會(huì)強(qiáng)化纖維須條的軸向應(yīng)力分布，促使纖維束產(chǎn)生定向滑移。這種滑移效應(yīng)不僅改善了纖維排列的平行度，更在加捻過(guò)程中通過(guò)摩擦學(xué)作用增強(qiáng)了纖維間抱合力，從而有效抑制了游離纖維末端的逸出。這種纖維結(jié)構(gòu)的致密化演變，是毛羽指數(shù)隨工藝參數(shù)調(diào)整而降低的本質(zhì)原因。3.2.2對(duì)成紗涼感的影響分析本研究基于紗線加捻工藝對(duì)芯紗包覆效果的調(diào)控機(jī)制，將九組實(shí)驗(yàn)樣本劃分為三個(gè)對(duì)比組。具體實(shí)驗(yàn)方案為：第一組維持飾紗后區(qū)牽伸參數(shù)于1.2倍水平，第二組提升至1.3倍，第三組進(jìn)一步優(yōu)化為1.4倍。通過(guò)顯微圖像分析技術(shù)，系統(tǒng)評(píng)估各組試樣中錦綸芯絲的表面暴露特征，探究牽伸工藝參數(shù)梯度變化對(duì)纖維包覆性能的影響規(guī)律。第一組：從左至右的成紗顯微照片的捻度依次為16/10cm、18/10cm、20/10cm，如下圖26所示：圖26后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.2倍的紗線組由上圖可得當(dāng)固定后驅(qū)牽伸倍數(shù)為1.2倍時(shí)，芯紗錦綸長(zhǎng)絲裸露情況最佳的是當(dāng)捻度為20/10cm時(shí)，其次是捻度16/10cm、18/10cm的紗線，而錦綸長(zhǎng)絲裸露的程度越大，則紗線的涼感性能越好。因此，第一組紗線涼感性能從大到小排序?yàn)槟矶?0/10cm>16/10cm>18/10cm。第二組：從左至右捻度依次為16/10cm、18/10cm、20/10cm，如下圖27所示：圖27后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3倍的紗線組由上圖可得當(dāng)固定后驅(qū)牽伸倍數(shù)為1.3倍時(shí)，芯紗錦綸長(zhǎng)絲裸露情況最佳的是當(dāng)捻度為18/10cm時(shí)，其次是捻度16/10cm、20/10cm的紗線，而錦綸長(zhǎng)絲裸露的程度越大，則紗線的涼感性能越好。因此，第一組紗線涼感性能從大到小排序?yàn)槟矶?8/10cm>16/10cm>20/10cm。第三組：從左至右捻度依次為16/10cm、18/10cm、20/10cm，如下圖28所示：圖28后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.4倍的紗線組由上圖可得當(dāng)固定后驅(qū)牽伸倍數(shù)為1.4倍時(shí)，芯紗錦綸長(zhǎng)絲裸露情況最佳的是當(dāng)捻度為16/10cm時(shí)，其次是捻度20/10cm、18/10cm的紗線，而錦綸長(zhǎng)絲裸露的程度越大，則紗線的涼感性能越好。因此，第一組紗線涼感性能從大到小排序?yàn)槟矶?6/10cm>20/10cm>18/10cm。3.2.3小結(jié)由上面的分析可得當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)越來(lái)越大時(shí)，捻度越小的紗線芯紗錦綸長(zhǎng)絲的裸露程度越好。根據(jù)細(xì)度以及斷裂強(qiáng)度來(lái)看，當(dāng)捻度為16/10cm時(shí)，成紗較為穩(wěn)定，并且細(xì)度以及斷裂強(qiáng)力較符合預(yù)期，而第（5）組的紗線細(xì)度以及芯紗裸露程度較為理想。3.3細(xì)度偏差分析由于實(shí)驗(yàn)中中存在的工藝的問(wèn)題，基于紡紗工程控制理論開(kāi)展線密度偏差分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，工業(yè)化紡紗制品的實(shí)際線密度參數(shù)常偏離工藝預(yù)設(shè)值，該偏差系數(shù)可作為評(píng)價(jià)紡紗工藝穩(wěn)定性與產(chǎn)品均質(zhì)化程度的重要依據(jù)。數(shù)學(xué)公式如下：D=（T-T’）/T’*100%（7）其中D為線密度（即細(xì)度）偏差；T為線密度（即細(xì)度）測(cè)定值，Tex；T’為線密度（即細(xì)度）理論值，Tex。第（5）組紗線細(xì)度偏差具體見(jiàn)下表30：表30成紗細(xì)度偏差表組號(hào)成紗理論細(xì)度（Tex）成紗實(shí)際細(xì)度（Tex）細(xì)度偏差率（%）（5）29.429.01.4參考上表數(shù)據(jù)考慮到理論細(xì)度的設(shè)計(jì)是牽伸后羊毛的細(xì)度加上錦綸長(zhǎng)絲的細(xì)度，而本實(shí)驗(yàn)中錦綸長(zhǎng)絲有彈性在紡制時(shí)時(shí)有卷繞情況，實(shí)際細(xì)度與成紗理論細(xì)度會(huì)有偏差，由于在實(shí)驗(yàn)操作流程里，實(shí)驗(yàn)儀器本身存在的精度限制以及人為操作過(guò)程中的不確定性等因素，都不可避免地會(huì)引入誤差，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)度偏差的產(chǎn)生。因此認(rèn)為偏差率在0-2.5%之間的樣品較為合適，其中后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.3，捻度為18/10cm的第（5）組樣品的細(xì)度偏差率最小，是本次實(shí)驗(yàn)中較為理想的成品紗。結(jié)論在本實(shí)驗(yàn)中，使用HFX-B7花式捻線機(jī)來(lái)制備羊毛/錦綸長(zhǎng)絲包芯紗，制備了9組樣品。隨后，選取后區(qū)牽伸倍數(shù)與捻度這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)各組紗線的外觀及性能進(jìn)行全面對(duì)比分析。通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)后區(qū)牽伸倍數(shù)設(shè)定為1.3，捻度為18捻/10cm時(shí)，所制備的紗線展現(xiàn)出最佳的涼感性能。對(duì)各組紗線進(jìn)行了斷裂強(qiáng)度、紗線細(xì)度以及毛羽的測(cè)量，對(duì)比了兩個(gè)變量參數(shù)對(duì)兩者的影響,結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在恒定捻度條件下，后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)紗線結(jié)構(gòu)特征具有顯著影響。隨著后區(qū)牽伸倍數(shù)的提升，芯絲外顯程度呈現(xiàn)漸進(jìn)式減弱趨勢(shì)。