變形纖維

利用合成纖維受熱塑化變形的特點，在機械和熱的作用下使伸直的纖維變為捲曲的纖維，這種捲曲的纖維稱做變形纖維，也稱變形絲。由變形纖維組成的紗線具有膨鬆性和彈性，稱為變形紗。變形紗分為兩類：一類是以膨鬆性為主的，稱為膨體紗。其特徵是外觀體積膨鬆，以腈綸為主要原料，主要用於針織外衣、內衣、絨線和毛毯等；另一類是以彈性為主的，稱彈力絲，其特徵是紗線伸長后能快速彈回。彈力絲又分高彈和低彈兩種：高彈絲以錦綸為主，用於彈力衫褲、襪類等；低彈絲有滌綸、丙綸、錦綸等。滌綸低彈絲多用於外衣和室內裝飾布；錦綸、丙綸低彈性絲多用於傢具織物和地毯。合成纖維通過變形加工能製成仿毛型、仿棉型、仿絲型、仿麻型等變形紗。用變形紗可以直接針織或者機織成類似天然纖維的織物，織物手感豐滿，透明度下降，不易起球，吸水性、透氣性、衛生性、保暖性和染色性都有改善。特別是由彈力絲製成的衣襪伸縮自如，可適合不同的體型，具有獨特的風格。變形紗加工工序短、成本低，可以高速化。20世紀70年代以來由於高速紡絲的成功，變形紗發展更為迅速。1980年世界滌綸和錦綸變形紗總產量已達270萬噸。

彈力絲加工方法：工業化生產彈力絲的加工方法有假拈法、雙拈法、複合絲法和刀邊捲曲法。以刀邊捲曲法加工的纖維呈交錯排列、方向相反的螺旋形狀；以其他三種方法加工的纖維都呈螺旋形，具有彈性（圖1）。

①　假拈法：1933年在英國首創。可以加工高彈絲和低彈絲。在一台機器上纖維先拉伸后變形的工藝稱作外拉伸；拉伸和變形同時進行，變形區的第一加熱器也作為拉伸用的工藝稱作內拉伸。假拈法加工高彈絲由加拈、熱定形、退拈三個部分組成；加工低彈絲由加拈、熱定形、退拈、熱定形四個部分組成。採用內拉伸變形加工時，原絲經過導絲鉤、輸入輥、通過加熱器進入假拈器、輸出輥，最後卷繞在筒管上(圖2）。在加熱器中，紗線同時受到加拈、拉伸和定形作用，使纖維獲得扭曲形狀並固定下來，紗線出假拈器后，拈度退去，但纖維的螺旋彈簧形狀保留下來，從而使紗線具有毛茸感和彈性。加工低彈絲時還需經過第二加熱器，其作用是減少纖維的捲曲，獲得彈性低、穩定性好的低彈絲。

②　複合絲法：將兩種分子量不同的同類高聚物或兩種化學結構不同的高聚物熔體或溶液壓入噴絲孔形成一根纖維，熱拉伸后因熱收縮率不同而獲得捲曲纖維。

③　雙拈變形法：把兩根紗線加拈在一起，經過熱定形（圖3）后再退拈分開成兩根單獨的彈力絲，其捲曲原理與假拈法相同。

④　刀邊捲曲法：1932年英國人發明。將加熱的單絲或復絲在冷卻時緊靠刀邊的邊緣處拗折擦過，纖維貼近刀邊一面受壓縮，另一面受拉伸，從而形成捲曲。膨體紗加工方法工業化生產膨體紗的加工方法有組合紗法、噴氣變形法、填塞箱法、齒輪捲曲法、編織解編法等。組合紗法加工的纖維呈彎曲形狀，噴氣變形法加工纖維成環圈狀，填塞箱法、齒輪捲曲法和編織解編法都能加工成波浪形或鋸齒形纖維。

①　組合紗法：1940年在美國研究成功。是將兩種不同收縮率的纖維混紡成紗線，在蒸汽或熱空氣或沸水中，高收縮纖維遇熱收縮，將混紡的低收縮率纖維拉彎，使整個紗線形成膨鬆狀態。也可用高收縮合成纖維做芯絲，把天然短纖維包在外圍形成包芯紗，受熱收縮后形成變形紗，兼具天然纖維和合成纖維的特性。

②　噴氣變形法：1949年在美國發明，因首創產品以尼龍為原料的塔斯綸紗(Taslan)甚有名，噴氣變形法亦稱塔斯綸法，又稱噴氣吹拈變形法。用高壓氣流通過噴嘴（圖4）衝擊原絲，將各單絲吹散開松，並使其在紊流中發生位移相互交纏，再在無張力條件下引出紗線。纖維因鬆弛作用產生不規則的環圈和彎曲的波紋。噴氣流有壓縮空氣或蒸汽兩種。原絲可以不是熱塑性纖維，因此也適用於醋酯纖維、玻璃纖維、粘膠纖維和其他天然纖維。噴氣變形法可將數根不同特性的紗線同時送入，還可紡花圈紗、竹節紗、雪花紗等花式紗。在假拈機上裝上噴嘴也可加工網路紗。噴氣變形紗尺寸穩定性好，紗的表面包有圈環，做成服裝可增加保暖性。

③　填塞箱法(圖5):又稱壓縮捲曲法，原絲由喂入輪送入加熱管（填塞箱）內，受到高度壓縮。並在彎曲情況下受熱定形，出口處不加熱，使纖維形成捲曲形狀。填塞法可加工粗旦錦綸和丙綸紗線。

④　齒輪捲曲法：長絲束通過一對加熱運轉的齒輪，一面賦予絲條以齒形，一面熱定形，由此獲得波浪形變形紗。

⑤　編織解編法：長絲在圓形針織機上織成織物，經過一次熱定形，然後再拆散得到膨鬆而呈波浪形的變形紗。目前加工彈力絲主要是用假拈法，其產量佔全部衣用變形紗的90％，加工膨體紗主要採用組合紗法、填塞箱法和噴氣變形法。採用噴氣變形法時可在高速紡絲機上裝置噴嘴，利用超音速高壓噴射氣流衝擊紡絲過程中的絲條，在瞬間完成捲縮變形。採用這種方法就可在一台機器上完成紡絲、拉伸、吹拈等工序，簡稱BCF生產。參考書目 P.R.Lord,Spinning in the '70s,Merrow Publ. Co., England, 1970.