摘要：
主要分析了試驗參數加捻與否、退繞速度、測試時間和吸紗壓力對長絲條干不勻率結果的影響，根據結果提出建議，為化纖長絲生產和企業控制質量、不同檢測機構進行條干不勻率檢測提供參考。
關鍵詞：條干不勻率變異系數；加捻退繞速度；測試時間；吸紗壓力
化纖長絲生產工藝流程為聚合→紡絲→拉伸→后加工，為一連續生產過程，每個加工制造階段由于原料及設備狀態不良和工藝條件不良等造成的不勻疵點都會在成品絲上表現出來，主要包括沿長絲長度方向上單位長度的重量不勻率(即線密度不勻率，又稱條干不勻率)、外觀直徑不勻率、捻回不勻率、強力及伸長不勻率及色澤不勻率等[1]。各不勻率之間相互牽制，其中長絲條干不勻率是主要指標，反映長絲短片段或者長片段的均勻程度，與織物質量關系十分密切，用條干不勻率好的長絲，織造過程中不易斷頭，提高生產效率，織物表面平整光潔，色澤均勻，內在質量好，使用壽命長。
條干不勻率檢驗一方面反映成品絲的質量，另一方面也反映長絲各制造工藝條件及設備狀態，由此可作為調整工藝控制質量的依據，所以準確測定化纖長絲條干不勻率勢在必行。
測試條干均勻度的方法有很多種，我國主要采用測長稱重法、目光檢測法和儀器測量法[2]，儀器測量法有電容式和光電式條干均勻度測試儀，國內大多用USTER電容式測試儀，其分為S型和C型，S型用于短纖維紗線、粗紗及條子條干不勻率測試，C型用于化纖長絲條干不勻率測試。經調查發現化纖生產和使用企業對化纖長絲條干不勻率的測試和控制大多使用USTER S型，有些企業即使是C型儀器，也會忽略加捻器的功能，基于此，本文分析了加捻與否、退繞速度、測試時間及吸紗壓力對其檢測結果的影響，為化纖生產和使用企業以及相關檢測機構提供參考。
1 試驗
1.1 試驗材料及試驗儀器
1.1.1 試驗材料：錦綸6 FDY 44dtex/68f，無捻。
1.1.2 試驗儀器：USTER 條干儀，型號為UT5-C800。
1.1.3 試驗環境：試樣調濕和試驗在溫度（20±2）℃、相對濕度（65±4）%的標準大氣下進行 。
1.2 試驗原理
電容式紗條均勻度測試儀的測試部分由兩個平行金屬板的電容器組成，利用電容轉換原理，將非電量的紗條截面變化轉換成代表紗條截面變化的電信號，電容量的變化與極板間紗條質量變化正相關。
2 影響因素分析
化纖長絲條干不勻率測試結果的影響因素有試樣自身因素、調濕和測試環境、加捻與否、退繞速度、測試時間、吸紗壓力、儀器穩定性等。
在同一調濕和試驗環境中，使用同一臺儀器對同一種試樣進行測試，分別對以下4個影響因素進行分析：試樣加捻與否、退繞速度、測試時間和吸紗壓力。
2.1 加捻與否
采用33%的吸紗壓力，退繞速度400mm/min，測試時間0.5min，先采用手動加捻的方式確定CV設置相對穩定時的加捻器轉數，即18000r/min，然后以該數值為起點，1000r/min為加捻器增量進行測試，測試結果見表1。
從表1可以看出：當加捻速率為24000r/min和25000r/min時條干不勻變異系數（以下簡稱條干不勻率）相近，分別為0.74%和0.75%，而25000r/min的加捻速率比24000r/min的加捻速率測得的條干不勻變異系數的離散小（1.16＜1.24），所以選擇25000r/min的加捻速率進行本次試驗測試。
速度設定為100mm/min、200 mm/min、400mm/min，分別在無加捻、加捻速率25000r/min施加Z捻的情況下測試1min，測試結果見圖1。
從圖1可以看出：相同條件下，通過加捻裝置加捻后條干不勻率明顯比無加捻情況下要小，這是因為化纖長絲在無捻度條件下測試，會由于靜電、長絲自身振動等因素而散開且松散程度不同，加劇了條干的不均性，并未真實反映化纖長絲條干均勻性。
標準GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》[3] 中指出：測試儀器要有用于測試無捻或者弱捻化纖長絲紗的加捻裝置，使長絲以近似圓形的截面通過測試槽；GB/T 14346—93《化學纖維長絲條干不勻率試驗方法》[4] 中要求：測試儀器附有加捻裝置。所以，無捻或者弱捻化纖長絲進行條干測試前要通過加捻器設置合適的轉數，以更精確地反映化纖長絲條干均勻性，有些企業使用無加捻裝置的測試儀（比如Uster S400）來測試長絲的條干不勻變異系數的做法是不恰當的。
2.2 退繞速度
分別在33%、67%吸紗壓力情況下，采用100mm/min、200mm/min、400mm/min三種不同速度進行測試1min、2.5min和5min，條干不勻率測試結果見圖2。
從圖2看出：相同測試時間、相同吸紗壓力條件下，條干不勻率隨著退繞速度的增加而增大，這可能是因為速度越大，在相同時間內測試的紗線越長，測到細節或粗節的幾率越大造成的。當速度為400 mm/min時，不同壓力和不同時間下，條干不勻率趨于穩定，即當測試化纖長絲條干不勻率時，推薦長絲退繞速度至少為400 mm/min。
2.3 測試時間
紗線退繞速度分別為200 mm/min、400 mm/min，吸紗壓力分別為33%、67%、100%，選定測試時間1min、1.5 min、2.5 min、3 min和5 min，條干不勻率測試結果見表2和圖3。
由圖3看出：隨著測試時間的增大，即測試紗線的長度的增大，條干不勻率先變小后增大，即在1min到5min之間會有一個時間點使測得的數據最小（本試驗材料為2.5min），即條干不勻率變異系數最低，但是不同吸紗壓力間差異比較大。同時，400mm/min測試速度（以下稱為前者）條干不勻率直線始終處于200mm/min（以下稱為后者）的上方，即前者條干不勻率較后者大，這可能是由于同一測試時間內400mm/min測試速度時試樣長度長造成的，但是隨著時間增加，前者直線斜率較后者變化不大（前者最值差異與后者的比較），從表2也可以看出，400mm/min時測得不同時間的不勻率CV值的變異系數均比相同壓力下200mm/min測得的條干CV值的變異系數小，從這個條件看推薦測試速度400mm/min，這時測試時間的選擇對測試結果影響不大，可根據試樣多少進行選擇。如果要得到分辨率高的曲線圖，則可選擇較低速度（如200mm/min），這時要增加測試時間。
2.4 吸紗壓力
退繞速度分別為100mm/min、200mm/min、400mm/min，吸紗壓力分別為33%、67%、100%，測試1min、2.5min、5min，條干不勻率測試結果見圖4。
由圖4看出：相同速度、相同測試時間，條干不勻率隨著吸紗壓力的增大而減小，這可能是因為在吸紗壓力作用下，化纖長絲經過測試槽時振動減小或者無振動造成的，100mm/min和200mm/min時直線斜率變化較400mm/min大，即隨著速度的增加，吸紗壓力對條干不勻率測試結果的影響減小，從圖中可以看出測試速度400mm/min、測試時間1min或者5min測得的條干不勻率趨于穩定。
3 結論
3.1 化纖長絲大多無捻或者弱捻，測試條干不勻率的儀器要配置加捻裝置，且設置合適的加捻轉數，使得長絲截面以近乎圓形通過測試槽；不加捻而直接測試獲得的結果幾乎無參考價值。
3.2 相同吸紗壓力和測試時間條件下，條干不勻率測試結果隨著長絲退繞速度的增大而增大，速度為400mm/min時條干不勻率趨于穩定。
3.3 相同吸紗壓力和退繞速度條件下，隨著測試時間的增大，即測試紗線長度的增大，條干不勻率先變小后增大，但速度為400mm/min時條干不勻率受測試時間影響不大。
3.4 相同紗線退繞速度條件下，條干不勻率隨著吸紗壓力的增大而減小，低速度條件下變化明顯，速度達到400mm/min時趨于穩定。
綜上所述，對于無捻或者弱捻化纖長絲條干不勻率的測試，推薦試驗參數僅供化纖長絲生產和使用企業及相關檢測機構參考，以更好地控制長絲質量和生產工藝參數，提高檢測數據的可比性：進行加捻設置且加合適的捻度，測試速度至少為400mm/min，測試時間1min或者5min，吸紗壓力能夠滿足長絲測試過程中無振動或者少振動即可。
參考文獻:
[1]王賢潔.紗條均勻度測試[M].北京:紡織工業出版社，1987.
[2]郁崇文.紡紗學[M].北京:中國紡織出版社，2009.
[3] GB/T 3292.1—2008 紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法[S].
[4] GB/T 14346—1993 化學纖維長絲條干不勻率試驗方法
[S].
(作者單位：廣州市纖維產品檢測院)
(中國纖檢雜志)
