第一節(jié) 空氣變形紗簡介

空氣變形紗，又稱噴氣變形紗，是一種新型紡織紗線。空變紗的形態(tài)結(jié)構(gòu)包括表面結(jié)構(gòu)和紗芯結(jié)構(gòu)?？諝庾冃渭啈?yīng)用于紡織工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域?？兆兗喼械拈L絲排列密集、互相交纏，因此成紗結(jié)構(gòu)緊密，而紗線表面隨意分布的各種大小絲圈和絲弧，使得空變紗具有類似短纖紗的外觀，即短纖化紗線。（產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 ）

第二節(jié) 空氣變形紡紗技術(shù)及其進(jìn)展

目前，空氣變形紗已應(yīng)用于服裝(套裝、貼身內(nèi)衣、禮服滑雪衫、運(yùn)動服等)、室內(nèi)裝飾(懸掛織物、墻布、桌布等)汽車內(nèi)飾(座椅覆蓋材料、車體內(nèi)層、車頭襯套等)、縫紉線、玻璃纖維產(chǎn)品(消防地毯、窗簾、百葉窗、電子印刷回路板等)、帳篷織物、聲音緩沖器以及其它工業(yè)用途(涂層和層壓織物等)，等等。另外，用于功能性雨衣運(yùn)動服和休閑服的微細(xì)旦絲的發(fā)展也為空氣變形技術(shù)提供了更大的市場空間。在具有防風(fēng)防雨、透氣功能的同時(shí)，這類服裝還要具有紡織品特有的手感和外觀?？諝庾冃渭喼饕米骶暭?，以改善其手感和外觀。最新的報(bào)道顯示，變形時(shí)加入氨綸，制成的內(nèi)衣和服裝更合身更舒適。

1、空氣變形紗市場的發(fā)展情況

空氣變形技術(shù)于20世紀(jì)50年代初進(jìn)入紡織工業(yè)．早期噴嘴的變形速度非常慢只有50m／min耗氣量卻在20m／h以上。因此當(dāng)時(shí)的空氣變形技術(shù)一般用于加工粗纖度的錦綸、玻璃纖維和丙綸長絲產(chǎn)品主耍用作地毯或室內(nèi)。裝飾布汽車座墊等。而且由于成紗均勻度低沸水收縮率大，尺寸不穩(wěn)定，后加工困難，幾乎沒有任何機(jī)會用于襪子，內(nèi)衣和外套等質(zhì)量要求相對較高的服裝領(lǐng)域。所以，在空氣變形技術(shù)問世后的20多年時(shí)間里，其開發(fā)和 研究 工作一直進(jìn)展緩慢．1975年的裝機(jī)錠位僅1．05萬錠。隨著一些專利因有效期期滿而失效，加上東歐和日本市場的開發(fā)，空氣變形技術(shù)從70年代中期開始進(jìn)入其它國家和地區(qū)同時(shí)，由于空氣變形技術(shù)的核心——噴嘴的不斷改進(jìn)，使得變形速度大大提高．空變紗的性能也得以改善，空氣變形技術(shù)開始進(jìn)入一個(gè)良好的發(fā)展時(shí)期。1982年．遠(yuǎn)東市場增長了40％。1982—1986年，空氣變形技術(shù)在歐洲市場也得到了快速增長。80年代中期，美國市場出現(xiàn)了對運(yùn)動服和休閑服的狂熱追求，這股時(shí)尚潮流目前已風(fēng)靡世界。因此功能性服裝和紗線備受市場青睞．空氣變形技術(shù)也從中大大獲益。1989和1990年，遠(yuǎn)東的紡織國家，地區(qū)，特別是日本、韓國和我國臺灣省，在空氣變形技術(shù)上進(jìn)行了大量投資。這兩年時(shí)間內(nèi)，僅遠(yuǎn)東地區(qū)的裝機(jī)錠位就幾乎增加了1倍。

從3．88萬錠增至7．58萬錠。不久由于生產(chǎn)能力過剩，空氣變形技術(shù)市場幾乎崩潰。在接下來的數(shù)年時(shí)間里該市場的增長也持續(xù)趨緩，直到1996年才再次攀升。1998年，由于假捻變形紗的價(jià)格全面崩盤，有人早早預(yù)言空氣變形機(jī)的裝機(jī)錠位將達(dá)10萬錠，而事實(shí)也是如此。盡管空變紗在整個(gè)變形紗市場中所占的份額很小。2O世紀(jì)7O年代中期它的產(chǎn)量僅為變形紗總產(chǎn)量的2％左右。但空變紗從它面世以來卻一直與整個(gè)變形紗市場的總體發(fā)展并駕齊驅(qū)。2003年全世界的裝機(jī)錠位已接近15萬錠，是第三大變形加工技術(shù)．其市場份額已上升至7％。

2、空氣變形紗測試技術(shù)

空氣變形紗測試技術(shù)的發(fā)展也很快，最有代表性的是采用美國Lawson—Hemphill公司的電子檢測板(EIB)來評價(jià)空氣變形紗的外觀質(zhì)量和膨松度。1999年．Ghosh等提出了一個(gè)新的空氣變形紗膨松度測試指標(biāo)，即EIB膨松度，它是一個(gè)將各個(gè)高度的絲圈數(shù)量絲圈尺寸和總絲圈數(shù)綜合考慮的指標(biāo)． 分析 結(jié)果顯示EIB膨松度與傳統(tǒng)的堆積密度法存在較好的相關(guān)性。2003年，Vanneste等利用EIB41日}紡織導(dǎo)報(bào)ChinaTextileLeader．2006No．1來評價(jià)空變紗的表面特征。2004年王忍等通過EIB測試空變紗的線密度和直徑，提出了用紗線的體積密度來表征空變紗膨松度。EIB以100m／min的速度對試樣進(jìn)行連續(xù)掃描．可以顯示空變紗的紗芯直徑和平均直徑及其標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)、不同高度的毛羽個(gè)數(shù)和分布以及總毛羽個(gè)數(shù)．不僅操作方便快速．測量精確．而且對試樣和測試環(huán)境沒有任何要求．不失為一種非常有前途的能夠?qū)崿F(xiàn)對空變紗的外觀質(zhì)量進(jìn)行在線檢測和控制的測試手段。

3、空氣變形紗質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)展

早期引進(jìn)或國產(chǎn)的空氣變形設(shè)備沒有在線質(zhì)量控制裝置。如上世紀(jì)80年代引進(jìn)的Eltex空氣變形機(jī)上僅配備了長絲斷頭威紗斷頭自停裝置和滿管自停裝置成紗的質(zhì)量需下筒后到實(shí)驗(yàn)室測試因此生產(chǎn)過程中主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來目測確定．無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)成紗質(zhì)量問題。直到90年代中期．Barco公司針對空氣變形技術(shù)推出了一種質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)．即BarcoProfile。目前已有1萬錠以上的空氣變形機(jī)配備了這種裝置，實(shí)現(xiàn)了變形紗質(zhì)量和生產(chǎn)過程的在線和實(shí)時(shí)控制。該裝置標(biāo)準(zhǔn)測量精度為0．011111．最高測量精度可達(dá)0．005mm因此能檢測到最微小的變形紗直徑變化。BarcoProfile裝置的3個(gè)重要質(zhì)量在線 分析 是：1)直徑CV值．即直徑變異系數(shù)，它反映了變形紗的不均勻性變形效果或膨松度。根據(jù)CV值可發(fā)現(xiàn)噴嘴是否損壞或變臟．噴嘴調(diào)整是否有誤．給水是否有問題以及由此引起的紡絲助劑是否完全去除，空氣壓力是否有問題。因?yàn)閲娮靸?nèi)空氣壓力的變化過大或過?。紩绊懽冃涡Ч?)紗線支數(shù)．該裝置直接提供與變形紗直徑相對應(yīng)的支數(shù)。如果一組喂入紗斷裂或繞在了導(dǎo)紗羅拉上．那么成紗變細(xì)，如果牽伸區(qū)”欠牽”、多一組紗或者喂入紗規(guī)格錯誤．那么成紗變粗，贏徑增大；3)粗細(xì)節(jié)這些疵點(diǎn)通常在變形噴嘴玷污時(shí)發(fā)生．而長絲斷頭以及變形噴嘴前、后的紗線張力波動也會使粗節(jié)頻繁發(fā)生。這種疵點(diǎn)將嚴(yán)重影響后道織造的順利進(jìn)行．因此一旦發(fā)現(xiàn)問題．應(yīng)及時(shí)解決。除質(zhì)量控制外．BarcoProfile裝置還具有實(shí)際生產(chǎn)監(jiān)測能力，包括：精確的長度測量，以保證包裝均勻效率計(jì)算以及產(chǎn)量測定等等。

2003年，瑞典Retech公司推出了空氣變形加工的紗線張力在線檢測裝置——ATG—Light系統(tǒng)。因?yàn)榧喚€張力及時(shí)地反映了加工過程是否良好．比如噴嘴玷污時(shí)，紗線張力會逐漸降低。該裝置設(shè)計(jì)簡單，由一個(gè)帶LED的紗線。張力傳感器和一個(gè)輸入端組成。錠位的實(shí)際紗線張力。它是特意為那些沒有昂貴復(fù)雜的軟件、PC或操縱室的使用場合設(shè)計(jì)的。JOYTM是SSM集團(tuán)研發(fā)的紗線質(zhì)量在線控制系統(tǒng)，主要是幾個(gè)監(jiān)督部件的組合由紗線張力傳感器、單紗電子探測傳感器．帶誤差顯示的監(jiān)視裝置、溫度監(jiān)測器、卷繞密度調(diào)節(jié)裝置和生產(chǎn)數(shù)據(jù)控制器組成。該系統(tǒng)能檢測空氣變形過程中產(chǎn)生疵點(diǎn)的所有潛在因素從而避免在后加工中出現(xiàn)任何疵紗，比如，噴嘴被玷污、供水不足不勻或缺水、空氣壓力不穩(wěn)、溫度波動、喂入紗缺失等。該裝置不僅使紗線質(zhì)量和生產(chǎn)得到有效控制而且簡化了生產(chǎn)和工藝管理降低了成本。

第三節(jié) 空氣變形紗的發(fā)展

空氣變形紗（Air Textured Yarn  簡稱 ATY）是利用壓縮氣作動力，使化纖長絲在噴嘴中發(fā)生開松、位移、纏結(jié)并形成圈結(jié)等一系列物理變化，從而獲得與原絲結(jié)構(gòu)和性能都有很大差異的變形紗。其特征是，紗線表面分布著許多形狀和大小各異的絲圈，它類似于短纖紗的毛羽；紗身是由多根單絲互相纏繞、交捻和絡(luò)結(jié)等形式組成的復(fù)雜混合結(jié)構(gòu)。這些特征決定了它具有仿紗、仿毛的優(yōu)良性能，從而擴(kuò)大了化纖長絲的應(yīng)用范圍。

1、空氣變形紗的原理

空氣變形主要通過空氣變形噴嘴來實(shí)現(xiàn)。絲條經(jīng)噴水后進(jìn)入噴嘴，在噴嘴內(nèi)受壓縮空氣氣流噴射而被吹開、吹亂，隨后在加速送絲管中被加速。離開噴嘴錢，各根單絲基本保持平行，離開噴嘴室絲條即進(jìn)行90°的轉(zhuǎn)折，生成大小不同且彎曲的弧圈。由于超喂而出現(xiàn)一定長度的自由絲段，在絲條發(fā)生交纏的同時(shí)，在彎折點(diǎn)的上方發(fā)生網(wǎng)絡(luò)，形成空氣變形紗的基本結(jié)構(gòu)。根據(jù)對產(chǎn)品的不同要求，可在空氣變形機(jī)的其它機(jī)構(gòu)進(jìn)行定型或割絲圈加工，使絲條表面產(chǎn)生類似短纖紗的絨毛。

采用空氣變形工藝加工的ATY，不僅克服了低彈絲織物易變形、易起球等缺點(diǎn)，而且多方面提高了各種織物的服用性能和應(yīng)用范圍?？諝庾冃渭庸ず哪茌^大，只有加工低彈絲應(yīng)用范圍以外纖度的成紗時(shí)，才能顯示出其優(yōu)越性。

2、空氣變形紗的結(jié)構(gòu)特征

ATY的形態(tài)結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)部分：一是紗的表層弧圈部分，另一個(gè)是紗芯部分。

（1）絲圈

ATY表面是由許多絲圈組成的，而且絲圈的集合形狀和尺寸各不相同。但對于某一絲圈卻有一定的幾何特征，即垂直于芯紗的最大高度H和平行于芯紗的最大寬度W，據(jù)此，可以將絲圈分為三類：

①H/W≥1稱之為“圈”；

②0.5≤H/W＜1稱之為“半圈”；

③H/W＜0.5稱之為“弧”。

（2）紗芯的結(jié)構(gòu)

ATY表面絲圈形態(tài)決定了它的外觀、手感、蓬松性等，而ATY的芯紗結(jié)構(gòu)決定了它的大部分物理學(xué)性能。ATY紗身結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，主要由平行紗（類似無捻絲）、交捻、網(wǎng)絡(luò)、類似的合股紗等區(qū)域組成。其中，交纏、交捻貫徹整個(gè)紗芯，有的單絲與絲束交纏，有的絲束與絲束交纏，幾種形態(tài)交替出現(xiàn)、混合出現(xiàn)，構(gòu)成了復(fù)雜的紗芯結(jié)構(gòu)。ATY的紗身結(jié)構(gòu)一般隨加工條件的不同而變化，即使在同一條件下，幾種形變出現(xiàn)的頻率和形式也沒有明顯規(guī)律，這是因?yàn)?，在空氣變形加工中，使長絲變形的動力空氣射流場本身是一個(gè)不規(guī)則的渦流場，能量分布瞬息萬變，因而帶動著絲條作無規(guī)律的運(yùn)動，這正是ATY的結(jié)構(gòu)和性能重現(xiàn)性差的一個(gè)主要原因。

第四節(jié) 空氣變形紗的應(yīng)用

空變紗的應(yīng)用范圍和最終用途通常由它們的結(jié)構(gòu)和性能決定。由于空氣變形工藝及其紗線具有前面提到的這些多功能性，空氣變形紗可以應(yīng)用于紡織工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。

適用于機(jī)織品的錦綸空變紗

用于制作滑雪衣的錦綸空變紗，是空變紗用作機(jī)織緯紗的第一個(gè)市場。由于鄰近紗線表層的絲圈彼此粘結(jié)，導(dǎo)致退繞困難，不經(jīng)上漿或加捻，則無法用作經(jīng)紗?，F(xiàn)在，這些局限已不再存在，比如選用細(xì)旦絲、或者將不同長絲組合，都可解決以上問題。

適用于汽車用品的滌綸空變紗

就汽車內(nèi)飾而言，座椅套、座椅靠背、內(nèi)門板和內(nèi)頂板都可采用滌綸空變紗制成。汽車座椅經(jīng)常遭受熱、強(qiáng)太陽光以及大量的磨損作用。滌綸空氣變形紗可滿足以上要求。

適用于裝飾織物的丙綸空變紗

用作裝飾材料的空氣變形紗大多采用紡絲—牽伸工藝制成，所以在變形加工之前不需要再經(jīng)過牽伸?？蓪⒍喔喚€同時(shí)置于筒子架上，比如5或6根單紗，所以必需安裝單紗斷裂或缺損探測裝置。喂入紗通常為熔體染色紗。

用作裝飾織物的丙綸空變紗，其單絲線密度為4.4~6.7dtex。由于皮紗的超喂率非常高，擦毛或鉤絲現(xiàn)象容易發(fā)生。因此宜選用錐形筒子卷繞。

適用于縫紉線的滌綸空變紗

用作縫紉線，是滌綸空氣變形紗非常特殊的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?？兆兗啿粌H拉伸強(qiáng)度高，而且耐磨性能非常優(yōu)越。由于空氣變形紗的表面弧圈結(jié)構(gòu)，使得縫紉線可以在高于6000針/main的速度下進(jìn)行加工，不發(fā)生熔融或出現(xiàn)斷頭。

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