第二章 纱线
第一节 纱线的分类
由于构成纱线的纤维原料和加工方法不同,纱线的种类繁多,形态和性能各不相同。
一、纱线分类
纱线分类方法有多种,常见的有如下几种,如图2-1所示。
图2-1 纱线分类
(一)按纱线的原料分
1.纯纺纱线
是由一种纤维原料构成的纱线,包括天然纤维中的纯棉纱线、纯毛纱线、纯麻纱线以及纯化学纤维纱线。
2.混纺纱线
是由两种或两种以上的纤维混合所纺成的纱线,如涤纶与棉的混纺纱线,涤纶、黏胶与氨纶的混纺纱线等。
(二)按纱线中的纤维状态分
1.短纤维纱线
一定长度的纤维经过各种纺纱系统捻合纺制而成的纱线。根据纤维长度和纺纱系统不同还可分为长纤维纺制的纱(如亚麻或苎麻纱、绢纺纱)、短纤维纺制的纱(如棉纱和毛纱)、中长纤维纺制的纱(如化学纤维仿毛型纱)、化学纤维牵切纺制的纱(如直接纺纱、直接成条纱)等。其特点是结构较疏松,光泽柔和,手感丰满,可制成各种缝纫线、针织纱和针织绒线,也可制成各类棉织物、毛织物、麻织物、绢纺织物,以及各种混纺织物和化学纤维织物。
2.长丝纱线
直接由高聚物溶液喷丝而成的长丝。根据其结构又可分为单丝、复丝和复合捻丝三种。单丝由一根长丝组成,织成的织物有限,只用于丝袜、头巾、夏装和泳装等轻薄而透明的织物;复丝是由若干根单丝组成的,广泛用于礼服、里料和内衣等各种服装;复合捻丝由复丝捻合而成,可制成各种绉织物或工业用丝等。长丝纱的特点是:强度和均匀度好,可制成较细的纱线,手感光滑、凉爽、光泽亮,但覆盖性较差,吸湿性差,易起静电。
3.缫出丝
从蚕茧上缫出的生丝,是具有一定细度的双根长丝。桑丝的特点是光泽柔和、手感滑爽、细腻柔软,可制成各种高档衣料,但耐光性差。
4.裂膜丝
聚丙烯薄膜片,经过切、划、打孔等步骤分裂成所需要的宽度,再经过强拉伸制成的片丝,常用于地毯和起绒织物底布。
各种纱线的形态如图2-2所示。
(三)按纱线的后加工分
1.本色纱
又称原色纱,是未经漂白处理保持纤维原有色泽的纱线。
2.染色纱
原色纱经煮练、染色制成的色纱。
图2-2 各种纱线示意图
3.漂白纱
原色纱经煮练、漂白制成的纱。
4.烧毛纱
通过烧掉纱线表面茸毛,获得光洁表面的纱线。
5.丝光纱
通过氢氧化钠强碱处理,并施加张力,使光洁度和强力获得改善的棉纱。
(四)按纱线工艺分
1.普梳纱
指按一般的纺纱系统进行梳理纺成的纱,包括普梳棉纱和粗梳毛纱。普梳纱中短纤维含量较多,纤维平行伸直度差,结构松散,毛茸多,纱支较低,品质较差。普梳棉纱用于中特以上的棉织物等,粗梳毛纱用于大衣呢、法兰绒和地毯等。
2.精梳纱
指通过精梳工序纺成的纱,包括精梳棉纱和精梳毛纱。纱中纤维平行伸直度高,条干均匀、光洁,纱支较高,但成本较高。主要用于高级织物及针织品的原料,如细纺、高档府绸、华达呢、凡立丁、派力司、羊毛衫等。
普梳纱线和精梳纱线如图2-3所示。
(五)按纱线结构分
1.简单纱线
(1)单纱。指只有一股纤维束捻合的纱。
(2)股线。由两根或两根以上的单纱捻合而成的线。其强力、耐磨好于单纱,常用的织造用线、绣花线和针织用线等。
图2-3 环锭纺的普梳纱线和精梳纱线
(3)复捻多股线。股线按一定方式进行并合加捻而成的线,如双股线、三股线和多股线。
2.复杂纱线
具有复杂结构和独特外观的纱线,如花式纱线、变形纱、包芯纱和包缠纱等。可通过独特的设计、先进的科学技术、新型纺纱设备和方法来实现。这里主要介绍花式纱线和变形纱。
(1)花式纱线。花式纱线是指通过各种加工方法而获得特殊的外观、手感、结构和质地的纱线。近年来较为流行,广泛应用于各种服装用机织物和针织物、编结线、围巾和帽子等服饰配件,以及装饰织物中。花式纱线的基本结构由三部分组成:芯纱、饰纱和固纱,如图2-4所示。
图2-4 花式纱线的结构
①芯纱——位于纱的中心,是构成纱线强力的主要部分。一般采用强力好的涤纶、锦纶、丙纶长丝或短纤维纱。
②饰纱——决定花式线的色彩、花型和手感,起装饰作用。一般选用手感、弹性和色泽鲜艳的毛纱或化学纤维纱。
③固纱——用于固定饰纱所形成的花型,通常采用强力好的细纱。
花式纱线在外观效果方面优于普通纱线,但强力、耐磨性较差,易起毛起球和钩丝。
花式纱线种类繁多,如图2-5所示,按其结构特征和形成方法,主要分为三类:
①花色线:按一定比例将彩色纤维混入基纱的纤维中,使纱上呈现鲜明的大小不一的彩段彩点的纱线,如彩点线、彩虹线等。
②花式线:指利用超喂原理得到的具有各种外观特征的纱线,如圈圈线、竹节线、螺旋线、结子线等。此类纱线织成的织物手感蓬松、柔软、保暖性好,外观风格别致,立体感强。
③特殊花式线:具有特殊特征的花式线,如表面呈现丝点光泽的金银丝,状如瓶刷、手感柔软的雪尼尔线,绒毛感强、手感丰满柔软的拉毛线等。
图2-5 各种花式纱线
(2)变形纱。对合成纤维长丝进行变形处理,使其卷曲得到的纱线,也称为变形丝。变形纱虽在结构上与普通纱线无异,但却大大改善了纱线及服装材料的吸湿性、透气性、柔软性、弹性和保暖等性能,与普通纱线相比扩大了使用范围。变形纱包括高弹丝、低弹丝、膨体纱和网络丝等,如图2-6所示。
图2-6 变形纱
①高弹丝。具有优良的弹性变形和回复能力,膨体性能一般,以锦纶变形纱为主,主要用于运动衣和弹力袜等。
②低弹丝。具有一定的弹性和蓬松性,多为涤纶、丙纶或锦纶变形丝,制成织物后尺寸稳定,主要用于内衣和毛衣等。
③膨体纱。具有一定的弹性和很高的膨松性。其典型代表是腈纶膨体纱,也称开司米,也有锦纶和涤纶膨体变形纱。主要用于保暖性要求较高的毛衣、袜子以及装饰织物等。
④网络丝。手感柔软、蓬松、仿毛效果好,弹性好,用于弹性面料及织锦带等。
(六)按用途分
1.织造用纱
包括机织物用纱和针织物用纱。机织用纱中,经纱强力要求较高,通常为股线;纬纱一般要求手感柔软,强力可稍低。针织用纱通常为两合股,编结用线常用三合股和四合股。
2.其他用途纱线
包括缝纫线、花边线和绣花线等。
(七)按纺纱方法分
1.环锭纺纱
在环锭细纱机上,用传统的纺纱方法加捻纺制的纱线,其结构紧密,强力高,品质优于其他纱线,适用于缝纫线以及机织和针织等各种产品,目前市场上使用最多。
2.新型纺纱
通过各种新型纺纱方法纺制的纱线,其外观和品质与传统纱线不同,也常用于各种衣着织物,如图2-7所示。
图2-7 各种新型纺纱
(1)气流纱。利用气流将纤维在高速回转的纺纱杯内凝聚加捻输出成纱。纱线结构比环锭纱蓬松、耐磨、条干均匀、染色较鲜艳,但强力较低。此类纱线主要用于机织物中膨松厚实的平布;手感良好的绒布;绒条圆滑的灯芯绒;针织物中的棉毛衫、内衣、睡衣、衬衫、裙子、外衣等。
(2)涡流纱。用固定不动的涡流纺纱管,代替高速回转的纺纱杯所纺制的纱。纱上弯曲纤维较多,染色性、透气性和耐磨性能较好,但强力低,条干均匀度较差。多用于绒衣和运动衣等起绒织物。
(3)包芯纱。包芯纱是一种以长丝为纱芯,外包短纤维而纺成的纱线。长丝构成单纱强力的主要部分,短纤维包缠在外,使成纱具有短纤维的风格特征,纱线兼有纱芯长丝和外包短纤维的优点,性能超过单一纤维。常用的纱芯长丝有涤纶丝、锦纶丝、氨纶丝,外包短纤维常用棉、涤/棉、腈纶、羊毛等。
(4)包缠纱。由平行的短纤维或长纤维作为纱芯,用另一种纤维的长丝或短纤纱包缠在外而成。根据所用纱芯和外缠纱的种类不同,可分为普通包缠纱、结构包缠纱和弹性包缠纱等。包缠纱蓬松性好,制成的织物表面丰满、手感蓬松,广泛用于机织物、针织物、簇绒毯及丝绒织物等各种产品中。
(5)尘笼纱。又称摩擦纺纱,成纱时纤维是逐渐添加到纱条上的,因此形成纱芯和外层的分层结构,纱芯坚硬,外层松软,纺制的纱较粗,可用于织制工作服、外衣和装饰织物等。
(6)自捻纱。通过往复运动的罗拉给两根纱条施以假捻,当纱条平行贴紧时,靠其退捻回转的力,互相扭缠成纱。因纱线线密度和捻度的不匀,适宜于花式织物和绒面织物。
(7)喷气纱。采用棉条直接喂入超大牵伸装置,通过旋转气流对纱条进行假捻并包缠成纱。喷气纱蓬松,抗起球性、耐磨性、透气性好,但手感粗糙,适宜织制上衣、运动衣和工作服等。喷气包芯纱手感柔软,弹性和耐磨性较好,可织制府绸和烂花布等。
二、针织绒线
用于机器或手编纯毛及毛混纺针织衫的纱线,通常为两股、三股和四股单纱捻合而成,偶尔也有单纱或多达九股纱。针织衫加工效率高,花色品种多,穿着舒适,深受现代人喜爱,因此,针织绒线的品种也越来越丰富多彩。
(一)分类
针织绒线的分类方法很多,通常有以下几种。
1.按纱的粗细分
可分为粗绒线、细绒线和针织线。
(1)粗绒线。成品单纱在100tex(10公支)以上,一般为四股或三股。普通粗绒线,指成品单纱在154tex(6.5公支)以下的产品;中级粗绒线,指成品单纱在154~133tex(6.5~7.5公支)之间的产品;高级粗绒线,指成品单纱在133~100tex(7.5~10公支)的产品。
(2)细绒线。成品单纱在50~100tex(10~20公支),四合股或三合股的产品。
(3)针织绒线。也称开司米,成品单纱在50tex(20公支)以下,单股或二合股的产品。
2.按原料分
主要分为纯毛、混纺和纯化纤三类。也有棉、麻、丝以及其混纺而成的编结纱线。还有用不同色彩的丝带、丝线与其他线合股而成的编结纱线。
3.按用途分
(1)编结绒线。指两股以上的绒线,或股数为两股,但合股后在167tex(6公支)以上的绒线。
(2)针织线。又称开司米,指合股后167tex(6公支)以下的单股或双股绒线。
4.按纺纱系统分
(1)粗梳绒线。用粗梳纺纱系统加工的绒线,因含短毛、杂质,纱条不够光洁、耐用,目前已不多见。
(2)精梳绒线。用精梳纺纱系统加工的绒线,现在市场上的绒线多属于此类绒线。
(3)半精梳绒线。加工过程介于粗梳纺纱和精梳纺纱之间。
(4)花式绒线。用花式捻线机加工而成的花式纱线,如圈圈线、结子线及拉毛线,或用特殊染色方法加工而成的间隔染色线,以及特殊方法加工而成的雪尼尔线等。
(二)针织绒线的品号
针织绒线的品号表示绒线的特征和规格,品号由四位阿拉伯数字组成。第一位数字表示产品按纺纱系统而分的类别,精梳绒线为0,粗梳绒线为1,精梳针织绒线为2,粗梳针织绒线为3。第二位数字代表原料,如山羊绒及山羊绒混纺绒线为0,国产羊毛为1,外国羊毛和同质国产毛为2,混纺为3,纯腈纶为8等。品号的第三、第四位数字代表单纱公制支数,如0236,表示精梳优质羊毛纺制的28tex(36公支)单纱;868表示纯腈纶147tex(6.8公支)单纱合股的粗绒线。
三、纱线的捻度、捻向和细度
(一)捻度和捻向
加捻是影响纱线结构的最重要因素,从而进一步影响纱线的外观和性能,如手感、光泽、强度和弹性等。纱线单位长度上的捻回数,称为捻度。棉纱通常以10 cm内的捻回数来表示捻度,精纺毛纱通常以每米内的捻回数表示。捻向是纱线加捻时旋转的方向,有S捻和Z捻两种,如图2-8所示。加捻后纤维自左上方向右下方倾斜的,称为S捻,又称为“顺手捻”、“右手捻”;自右上方向左下方倾斜的,称为Z捻,又称为“反手捻”、“左手捻”。对于股线,第一个字母表示单纱捻向,第二个字母表示股线捻向。经过两次加捻的股线,第三个字母表示复捻捻向。例如单纱捻向为S捻,初捻为Z捻,复捻为S捻。则加捻后的股线捻向以SZS表示。
图2-8 纱线的捻向
(二)细度
纱线一般是以细度来度量的,细度是纱线最重要的指标。纱线越细,对纤维质量的要求越高,织出的织物也就越光洁细腻,质量也越好。纱线的细度影响织物的结构、外观和服用性能,如织物的厚度、刚硬度、覆盖性和耐磨性等。在我国法定计量单位中,表示纱线粗细的指标常采用线密度,即单位长度纱线的重量。通常表示纱线粗细的方法有定长制和定重制两种,前者数值越大,表示纱线越粗,如线密度和旦数;后者数值越大,表示纱线越细,如公制支数和英制支数。线密度的计算公式如下:
1.线密度(Tt)
指1000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数。线密度的法定单位为特[克斯],符号为tex,故线密度也称特数,计算公式为:
式中:Tt——纱线的线密度(tex);
L——纱线试样的长度(m);
G——纱线在公定回潮率时的重量(g)。
特数越大,纱线越粗。分特(dtex)为特的1/10。股线的特数,以组成股线的单纱特数乘以股数来表示,如单纱为14特的二合股股线,则股线特数用14tex×2表示;当股线中两根单纱的特数不同时,则以单纱的特数相加来表示,如单纱分别为14特和16特的二合股股线,则股线特数用(14+16)tex表示。
2.纤度(Nd)
指9000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数,单位为旦尼尔,简称旦,通常用来表示化学纤维和蚕丝的粗细。其计算公式为:
式中:Nd——纱线的纤度(旦);
L——纱线试样的长度(m);
G——纱线在公定回潮率时的重量(g)。
纤数越大,表示丝越粗。复合丝和股线的纤度表示方法常把单丝数和股数写到前面,如二股70旦的长丝线,其纤度为2×70旦。如先由两根150旦的长丝合股成线,再将三根这样的股线复捻而成的复合股线,其纤度为3×2×150旦。
3.公制支数(Nm)
指公定回潮率时,1g中的纱线所具有的长度(m)。单位为公支。其计算公式如下:
式中:Nm——纱线的公制支数(公支);
L——纱线试样的长度(m);
G——纱线在公定回潮率时的重量(g)。
公支的数值越大,纱线越细。股线的公制支数,以组成股线的单纱支数除以股数来表示,如50/2公支表示单纱为50公支的二合股股线。组成股线的单纱支数不同,则各单纱支数用分号隔开表示,如21/22/23公支表示单纱支数分别为21、22、23公支的三合股股线。在我国棉、麻纤维和毛纱、毛型化学纤维纯纺、混纺纱线以及绢纺纱线和苎麻纱线的粗细采用公制支数表示。
4.英制支数(Ne)
指公定回潮率时,一磅重的纱线所具有的长度,其标准长度视纱线种类而不同,如棉型纱和棉型混纺纱长840码为1英支,精梳毛纱560码为1英支,粗梳毛纱256码为1英支,麻纱线则是300码为1英支等。棉型纱和棉型混纺纱的英制支数计算公式如下:
式中:Ne——纱线的英制支数(英支);
L——纱线试样的长度(m);
G——纱线在公定回潮率时的重量(磅)。
英制支数的数值越大,纱线越细。股线英制支数的表示方法与股线公制支数的表示方法相同。英制支数现在用得较少。
5.细度指标的换算
纤维或纱线的各种细度指标可换算如下:
(1)特数与公制支数的换算:
(2)特数与旦数的换算:
(3)公制支数与旦数的换算:
(4)英制支数与特数的换算:
式中C为换算常数,随纱线的公定回潮率而异,其数值见表2-1。
对于纯棉纱来说,其英制支数与特数的换算式为:
对于纯化学纤维纱线或化学纤维与化学纤维混纺纱线来说,其英制支数与特数的换算式为:
各细度指标的比较见表2-2。
表2-1 换算常数C
表2-2 细度指标比较