氨纶包芯纱的性能
弹力值大小是由包芯纺纱时所采用的的氨纶芯纱的特殊、对芯纱所牵伸的大小及氨纶在城上城的百分率等三个因素决定的。其规律是芯纱特数越大，则成纱的弹力越大；牵伸倍数越大，成纱的弹力越大；芯纱在成纱中比重越大，则成纱弹力越大。
氨纶包芯纱与其它弹力纱线相比有一个显著的特点就是纱线在紧张拉伸的状态下芯丝不外露。因此，染色效果好，宜做包括深色在内的各种颜色的产品。
与其它类型的弹力纱线相比，包芯纱的强力相对较低。一般情况下，包芯纱强力只相当于同规的外包纤维单独成纱时的80%~90%。包芯纱首先断裂的是外包纤维，外包纤维所形成的强力即包芯纱的强力。氨纶丝是一根低强高伸的长丝，她在包芯纱内无助于纱线的强力。
由于氨纶包芯纱的弹性是由芯丝提供，所以选择氨纶丝的种类很重要。世界上生产氨纶丝的企业主要集中在美国、日本、西欧、韩国等国家。
△表1 世界上主要生产氨纶丝生产厂家
不同的氨纶丝其性能有所差异，质量好的丝弹性优良，弹力恢复性高，断裂伸长率大，变异系数小，在生产中容易获得较高的弹性且不易断头，使纺纱过程容易进行。
△表2 三种不同氨纶丝所纺36.5tex(77dtex)包芯纱的性能测试对比
用不同的检验标准测试纱线的性能指标时会有不同的结果。氨纶包芯纱目前还没有统一的国家检验标准，厂家都是依据纯棉纱及客户的要求来制定质量标准。由于氨纶包芯纱为弹力纱，对其进行测试时所预加的初始张力不同，其断裂伸长率、弹性回复率均有明显的差异，包括实际号数的测试也会受到影响。预加的初始张力应使包芯纱伸直但不伸长，目前采用的测试初始张力标准有三种，如表3所示。
△表3 氨纶包芯纱试验时的不同初始张力标准T
①氨纶丝的特数
氨纶丝越粗其弹性越大，目前氨纶丝包芯纱生产上应用最多的氨纶丝细度主要有三种（如表4所示），其他的多用来纺包缠纱。
△表4 氨纶包芯纱常用氨纶长丝的规格
②氨纶丝的预牵伸倍数
氨纶丝如果不经过牵伸，就不会有弹性，氨纶丝的预牵伸一般在3倍~5倍之间，过低不宜发挥弹性的优势，过高则必然引起断头，使纺纱困难。
△表5 采用不同预牵伸倍数氨纶丝包芯纱的性能
由表5可知，氨纶丝预牵伸倍数低时不能充分发挥氨纶的潜在弹性，成纱强力低，氨纶含量也高，成本必然增加；而氨纶丝预牵伸较高时，纱的断裂伸长率及强力下降。因此，氨纶丝的预牵伸倍数至关重要，它不仅直接影响弹性，还影响成本。
③氨纶丝的含量
氨纶含量高，则纱的弹性就大 ，但由于氨纶丝比较昂贵，每吨价格达10多万元，所以必须严格控制其含量，以降低成本。 普通弹力包芯纱中氨纶丝的含量一般不超过10%，对于高弹性的织物可在织造过程中直接加入氨纶长丝或氨纶与其他长丝的包缠纱。由于氨纶长丝的作用，氨纶包芯纱断裂伸长较大，氨棉包芯纱的断裂伸长率接近相同特数的纯棉纱的2倍。
包芯纱必须要把纱芯氨纶丝完全包住，如果氨纶丝漏在外面形成“露芯”现象，将影响后道工序的染色，并在以后的加工过程中不可避免地使氨纶丝直接与机件间过多摩擦，引起氨纶丝意外断裂，缠身空芯纱，使纱线失去弹性，并在布面上起皱，形成疵点。所以纺纱过程中要尽量使长丝分布在纱的中央部位，避免漏在外面。有一种集棉器，前端只开一梯形小槽，可使须条收紧，促使氨纶丝进入集棉器后能导向定位于外包须条束的中间，以保证前罗拉输出的氨纶丝轴向为外包纤维加捻区的顶角处。这种集棉器还可以显著减少毛羽，并对强力及伸长率的改善有一定效果。采用较高的捻系数是保证氨纶丝包覆在中央而不外露的最有效的手段，因为较大的捻系数可使外包纤维抱合紧密，产生较大的向心压力，从而把氨纶丝紧紧“包围”在中央，捻系数可取380~420之间。
△表6 14.5tex纯棉纱与14.5tex氨纶包芯纱加捻参数对比
从表6可以看出，为了获得良好的包覆性能及提高强力，氨纶包芯纱的捻系数比纯棉纱高出许多，增幅达14%，捻度增加15%，但捻系数过高必然使纱线手感发硬，柔软性差，前罗拉速度降低，大大影响生产效率。当纺细号纱时，生产效率约是相同号数纯棉纱的1/3，这将影响生产厂家的经济效益。另外所纺纱号越细，外包纤维所占比例越少，纱芯越容易漏出来。
包芯纱由于捻系数较大，在以后的放置或退绕过程中必然会使部分捻度损失，而且在织造过程中易产生纬缩织疵，采用汽蒸定捻可稳定捻度。同时，由于纺成纱后的张力小于纺纱时的张力，放置一定时间就容易引起包芯纱的收缩，形成卷缩疵点，蒸汽定捻对控制卷缩有一定的效果，但定捻的温度、汽压和时间需合理选择。
氨纶丝的热塑性温度为1500C，超过190℃时强力明显下降，但由于氨纶丝被包覆在中央，可以承受较高的温度（180℃~190℃），但处理时间不宜超过40s。氨纶包芯纱的汽蒸定捻可以采取如表7所示的工艺。也可对氨纶包芯纱织物进行湿热定型，以稳定布幅的宽度和长度。包芯纱热定形时不能影响原来的色光，不能影响强力，蒸纱要均匀，出蒸纱室的纱管表面不能有露滴。
△表7包芯氨纶纱的汽蒸定捻工艺
由于氨纶丝的强力低且有很大的伸长性，它基本上不承担成纱强力，包芯纱的强力几乎完全由外包纤维决定。氨纶含量越高，则成纱越低。由于氨纶丝的存在，氨棉包芯纱的强力只能达到相同号数纯棉纱的80%~95%，这是由于氨纶丝比棉纤维粗得多的缘故。氨纶丝虽经几倍的牵伸，但还比棉纤维粗十几倍甚至几十倍，同纯棉纱相比，相同截面内纤维根数大大减少，并且外包短纤维与纱芯长丝不能产生有效的抱合，仅仅是依靠外包纤维之间互相缠结抱合形成纱鞘来承担成纱强力，这必然使氨纶包芯纱的强力降低。
△表8 14.5tex纯棉纱与氨棉包芯纱的强力指标
从表8可以看出，氨纶包芯纱的强力指标明显低于相同特数的纯棉纱，但提高配棉可以弥补这一差距。特别是在纺细特纱时，由于外包纤维量相对减少，成纱强力更低，此时更应该提高配棉的等级，平均等级不宜低于2级，平均长度不宜低于29mm，最好配备一定比例的长绒棉。因此，选用质量较好的外包纤维及增大捻度可使包芯纱的成纱强力得到改善。
氨纶包芯纱生产过程中有三种常见疵点，形成原因如下：
露芯：主要是鞘纤维对芯纱包覆不足。其原因：一是由于纱线在纺纱后部分回缩，解决这个疵点主要是从芯纱的预牵伸、回缩与外包覆纤维量方面去考虑；二是包偏，即氨纶丝没有抱在芯纱内，二是露在纱的外面（或是局部），进一步原因是氨纶丝与棉束须条相对位置不妥，氨纶丝没哟通过集棉器，失去控制，也要造成包偏。包偏会造成包芯纱扭结，且氨纶丝在外容易损伤撕裂，对后加工中的染色不利。
空芯：又叫无芯，是纱的某一部分，由于弹力芯纱断头而缩回，造成这一段纱中没有芯丝，往往发生在氨纶丝因故断头，此时包覆纤维未断，仍在继续纺纱，这是一段无氨纶丝的纱，而且是没有弹性的纱，短片段无芯的原因往往是由于钢丝圈、钢领配置不当，钢丝圈发热或钢丝上磨损出利刃，把氨纶丝割断所致；长片段无芯纱往往因操作、工艺等不当造成。
空鞘：又称无包覆纤维。这是在纱的某一部分只有氨纶丝，没有包覆纤维。其原因是由于包覆粗纱须条在牵伸部位断头，或者虽然及时补充，但须条被吸入到吸棉器，而剩下无包覆的芯纱，这一段纱的弹性大于正常包芯纱。这种缺陷在纺制细支纱或芯纱较短时容易发生。因为在截面中纤维较少，牵伸时容易断裂。芯纱超过20~25%时，纱的质量就很差。
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