长丝纱的品种与结构性能特征

根据纤维的空间形态或后加工方法，长丝可分为牵伸丝、弹力丝、网络丝、空变丝等小类。长丝纱一般多为筒装形式，黏胶长丝有饼装形式。

（一）牵伸丝

牵伸丝（drawn yarn，或drafted yarn，DY）是不经过加弹或其他变形加工的丝束，一般各根纤维平行伸直，如图3-3所示，所以也被称作光直丝。通常，牵伸丝可以是全牵伸丝（fully drawn yarn），也可由预取向丝（pre-orientated yarn，POY）或未牵伸丝（undrawn yarn，UDY）等通过后加工获得，仿真丝织物一般用牵伸丝。

图3-3　牵伸丝

图3-4　弹力丝

（二）弹力丝

1.弹力丝（elastic yarn） 经过加弹后加工处理并具有明显弹性伸长，最常见的是假捻变形丝，它是利用合成纤维的热塑性，将纤维在加捻情况下加热定形，使其形成螺旋卷曲后再退去捻度，虽然纤维实质上并不存在真正意义上的捻度，但是，其因加捻所形成的螺旋形卷曲形态被保留下来，从而产生一定的弹性和蓬松性。弹力丝（图3-4）中每根纤维都有均匀的空间卷曲，但是沿着纱线长度方向，其空间卷曲的螺旋半径并不相同，单根纤维的形态和性能类似一个小弹簧，多根均匀卷曲的长丝平行排列形成的弹力丝则酷似一个大弹簧，使原本没有弹性的高分子材料转变成高弹丝或低弹丝，最终弹力丝的伸缩性能就取决于这种螺旋结构和纱线的缠结。制造弹力丝的方法主要有假捻变形加工、编织—解编变形加工、刀口变形等方法。由于在弹力丝的各种加工中，都需要纤维在受热、受力的作用下产生变形，同时冷却后永久固定保持所产生的变形，所以，生产弹力丝的各类热—机械变形加工都仅适用于热塑性纤维材料，而不能用于非热塑性纤维材料。

2.高弹丝（high stretch yarn） 又称高弹变形丝，是指沿纤维轴向有高度延伸弹性的化学纤维长丝，通常是在假捻变形加工中只采用一区加热的品种。合成纤维中的涤纶和锦纶等热塑性纤维都能加工成高弹丝，以锦纶高弹丝居多，一般用作内衣、袜子和紧身运动服等。

3.低弹丝（low-elastic yarn，low-stretch yarn） 又称低弹变形丝，具有适度的伸缩性和蓬松性，其加工方法和原理与高弹丝类似，只是在假捻变形加工中采用了两区加热，进一步松弛了变形加工过程中产生的残余应力和扭矩，虽然低弹变形丝的卷曲收缩率远远不及高弹变形丝，但是其卷曲稳定度高，也就是其卷曲或伸缩弹性的保持率好。以涤纶低弹丝最为多见，一般多用作外衣等。

（三）网络丝

网络丝（interlaced yarn）又名交络丝，是化纤复丝经喷嘴时利用高速气流间歇地垂直冲击丝束，使单丝之间互相纠缠和扭结，形成周期性的网络结，如图3-5所示，从而增加复丝中各单丝之间的抱合性，以利于后续加工的顺利进行。图3-5中结构紧密处即为网络结点。网络加工的目的在于增加纤维间的抱合度，经此加工后可免去加捻或上浆、退浆等工序（或相应降低捻度等），直接整经织造，由于不同于加捻的捻度均匀分布在整根纱线的长度上，网络丝中的网络结点是周期或断续无规地分布在纱线长度上的局部区域，所以，应用网络丝加工而成的产品整体上手感柔软、蓬松，仿毛效果较好。根据网络结点的分布情况，网络丝可分为周期性网络丝和无规网络丝两种，一般用单位长度内网络结点的个数表示网络度，还可根据网络度的大小分为轻网络、中网络和重网络纱。

图3-5　网络丝

图3-6　空气变形纱

（四）空气变形纱(www.xing528.com)

空气变形纱（air-jet textured yarn），又称空变丝或喷气（法）变形纱，利用急速流动的紊乱空气，冲击平行丝束，使其中纤维产生丝圈、丝弧，并形成无规排列和纤维间的交络和缠结，使得原先光滑的丝束变成蓬松、柔软和表面有圈结的变形纱产品，与常规的化纤长丝纱及其他变形纱相比，突出于纱线主体结构，空气变形纱表面的丝圈或丝弧所形成的外观非常类似短纤维纱，这也是其主要特征，如图3-6所示，从而可提高纱线的蓬松度，改善织物手感。由于空气变形加工是一种物理变形，所以其加工的适应性强，无论是热塑性或非热塑性纤维，都可以进行此种加工，可加工的纱线范围非常广。其织物风格新颖、挺括、毛感强，可仿精梳毛织物，还可以加工成仿棉、仿麻、仿丝等薄型织物。

弹力丝、空变丝等单丝非平行排列的丝束通常被称作变形丝（bulked continuousfilament yarn，textured yarns）或变形纱（textured yarns，bulked yarn），所谓变形丝是在热或机械等作用下，使纤维由原来的平行顺直状进而转变成为卷曲、螺旋、环圈等空间形态，纱线具有蓬松性、延伸性等优良性能。最常见的变形丝为假捻变形丝，是弹力丝的主要品种。

此外，按用途和结构分，还有多用于地毯和装饰织物的连续膨体长丝纱（bulked continuous filament，BCF）。初期的机械式喂入填塞箱变形加工主要是利用将平直复丝超喂入填塞箱，喂入复丝在填塞箱出口受阻形成丝塞，其中单丝卷曲形态呈锯齿形弯折，再经热定形后，变得蓬松而柔软。目前多采用热空气（或蒸汽）流将原丝推入填塞箱或挤向多孔板，从而使得喂入长丝发生变形并将形变固定。较之假捻变形加工而言，由于这种填塞箱变形加工是在无张力松弛或相当低张力状态下定形，导致其所产生的卷曲稳定性显著下降，从而服用领域应用相对较少。填塞箱变形加工多用于加工粗线密度的聚酞胺和聚丙烯纤维等，用于地毯和装饰织物，也有少部分用于机织或针织加工，用于针织外套、衬衫、袜类、毛线衫及内衣等。

按复丝的混纤状况分，还有三异丝和多重加工变形丝等品种。

（五）三异丝

三异丝是指长丝纱中各根单丝具有不同纤度、不同截面形态和不同热收缩性能。三异丝也属于混纤丝一类，其中异收缩性能是其核心和关键。一般可采用单组分纺丝直接混纤、后加工前集束混纤、后加工后以及合股混纤或复合纺丝法等，其中最为简便且常用的就是将两根丝束并合，再经过假捻、并捻、网络或其他变形加工形成的产品，如在生产过程中，直接将一束POY作为高收缩组分，一束FDY作为低收缩组分，利用网络、并捻等进行复合，就可以得到一步法异收缩化纤长丝。三异丝产品具有高蓬松性，可仿真丝或毛的光泽，挺中带糯的手感等性能，在化纤仿真产品的设计与开发中得到了非常广泛的应用，如在化纤长丝仿毛产品设计与生产加工中，利用一束单丝较细、截面异形的长丝作为皮层和一束单丝较粗、线密度（直径）不同的圆形截面，热收缩率不同的长丝作为芯层，在对皮层进行假捻变形加工的同时，完成皮层和芯层的复合。而在后续染整加工过程中，因热收缩率的差异，不同粗细的单丝分布于纱线截面中不同的位置，同时赋予织物良好的蓬松性能。从而皮层异形截面、低收缩率和较细的长丝使得织物具有良好的手感及导湿性能，同时还能满足仿毛织物对于光泽的要求，高缩率、较粗的芯层具有粗、硬、刚、直的特点，使得产品的手感不会过于软烂，起到“身骨”的支撑作用。

（六）多重多异加工变形丝

多重多异加工变形丝是指在三异丝的基础上，每根单丝在模量、刚度以及喂入速度等还有不同，且同时连续经过两次或两次以上变形加工的方法，而不是像前面所述的仅经过单一变形加工的纱线。多异多重变形加工的应用，更进一步使得不同纤维和不同的变形加工方法，能够在同一长丝纱上充分发挥各自长处，回避短处，互相弥补，各得其所。常见的多重变形加工包括假捻变形或热流变形与网络变形组合，假捻变形与空气变形组合等。多重多异变形丝的结构特征与其所经过的各单一变形类似，通常会包括所有单一变形纱的结构和形态特征。如假捻变形与网络变形组合所得的多重变形丝，其可分解出假捻变形所形成的螺旋卷曲状态以及网络结点。

以上两项为国际第二代化纤仿真产品，国内在化纤长丝仿毛、仿丝织物上也有大量的应用，关于其产品开发方面更详细的信息将在第7章介绍。