锦纶丝,又称尼龙丝,是一种应用广泛的合成纤维。对其施加加捻工艺后形成的加捻丝,其物理和化学性质发生了显著变化,深刻影响着后续的纺织品织造过程与最终产品性能。
一、 主要物理性质
- 力学性能:
- 强度与耐磨性:锦纶丝本身具有优异的强度和耐磨性,加捻后,单丝间的抱合力增强,纤维集合体的整体强度、抗拉伸及耐磨性能得到进一步提升。这使其在织造高强、耐磨损面料(如运动服、户外装备、箱包布)时表现出色。
- 弹性与回复性:锦纶具有良好的弹性回复率。加捻赋予丝线一定的扭矩和卷曲,使其在受到外力拉伸后能更好地恢复原状,减少了织造和穿着过程中的塑性变形,有助于保持织物形态稳定。
- 形态与结构:
- 捻度与结构稳定性:捻度是加捻丝的核心参数。适当的捻度使丝线结构紧密,减少了织造过程中的毛羽和断头率,提高了织造效率。但捻度过高会导致丝线变硬、手感变差,且易产生扭结。
- 光泽与手感:加捻会改变丝线对光的反射方式,通常会使光泽变得柔和(从刺目光泽变为柔光)。手感也从光滑变得更具骨感、挺括或丰满,具体取决于捻度与捻向。
- 吸湿性与舒适性:
- 锦纶本身吸湿性较差(公定回潮率约4.5%),加捻并未改变其化学本质,但加捻后形成的纱线结构可能产生更多毛细孔隙,理论上有利于水分疏导,但改善有限。在织造时需注意其易产生静电的问题。
二、 主要化学性质
- 耐化学性:锦纶丝对碱的稳定性较好,但对酸的抵抗力较弱,尤其是强无机酸(如浓硫酸、盐酸)在常温下即可使其溶解。加捻工艺是物理过程,不改变其基本化学结构,因此加捻丝继承了这些特性。在织造前处理(如染色)时需严格控制酸浴条件。
- 热学性质:
- 热塑性:锦纶是热塑性纤维,玻璃化温度约在40-60℃,熔点约215-220℃。加捻丝在受热(如热定形、熨烫)时,捻度容易被定型,这有利于织造后获得稳定的织物结构。但织造过程中需严格控制接触部件的温度,防止因摩擦过热导致丝线软化甚至熔融断头。
- 耐热性:长期暴露于150℃以上会泛黄,强度下降。加捻丝在织造中经受的短暂摩擦热一般在其承受范围内。
- 染色性:锦纶分子末端含有氨基,易于用酸性染料、分散染料等染色,上染率较高。加捻丝结构紧密,可能使染料渗透速度略慢于未加捻丝,因此染色工艺(温度、时间、助剂)需要相应调整以确保染色均匀。
三、 对纺织品织造的关键影响
- 织造工艺适应性:加捻提供的强度和耐磨性,使锦纶加捻丝能适应高速织机(如喷水织机、剑杆织机)的苛刻要求,降低断经、断纬率,提高生产效率。其良好的弹性也有助于吸收织造中的动态应力。
- 织物性能设计:通过控制捻度、捻向(S捻或Z捻)以及合股方式,可以设计织物的外观纹理(如绉效应、隐条效果)、手感风格(如清爽挺括或柔软丰满)和物理性能(如强度、蓬松度)。例如,高捻锦纶丝是制作仿丝绸绉类织物的理想原料。
- 后整理与定形:利用其热塑性,在织造后的热定形工序中,可以有效地消除内应力,稳定织物尺寸和捻度效果,获得持久的外观和形态。
- 注意事项:织造过程中需注意控制车间温湿度以减少静电;导纱部件应光滑耐磨,避免勾丝;整经、浆纱(若需)工序需根据加捻丝的抱合力调整工艺参数。
锦纶丝经加捻后,其物理性能得到优化,化学性质基本保持不变但应用特性更为凸显。深入理解这些性质,是科学设计织造工艺、成功开发高品质锦纶纺织品的关键基础。