JHGT-22.4(219) (2015-11) Journal of the Hwa Gang Textile 華岡紡織期刊 第二十二卷 第四期 ISSN 1025-9678 http://www.jhgt.org.tw/manuscript/pdf/jhgt-22.4(219)(2015-11).pdf

219

追撚條件對純棉紗及異斷面聚酯混紡紗物性影響之研究 A Study of Twisting Effect of Pure Cotton Yarn and＋Shape Cross-Section Polyester Blend Yarn

on Its Yarn Properties

＊呂慶祥 1, 徐錦祥 1, 李商和 1 , 李友忠 2, 陳啟祥 3

C.H.Lu1, C.H.Hsu1, S.H.Lee1, Y.C.Lee2, C.H.Chen3 ＊紡織產業綜合研究所 原料及紗線部 1, 和明紡織股份有限公司 2, 佳和實業股份有限公司 3

＊Dept. of Raw Materials and Yarns, Taiwan Textile Research Institute, Taipei, Taiwan, R.O.C.1

Her Min Textile Co., LTD.2, Chia Her Industrial CO., LTD.3 C.H.Lu : chlu.0832@ttri.org.tw

摘要

本文分別針對高支數純棉紗及聚酯異斷面(十字)纖維低毛羽短纖混紡紗(PET/Cotton、PET/Rayon、

PET/Tencel)，進行追撚並探討撚度對其紗線物性影響之分析。實驗中高支數純棉紗線採用雙股追撚(Z+Z

→Z)，撚度分別為 700、1,000、1,300TPM；聚酯異斷面(十字)纖維低毛羽短纖混紡紗線採用單股追撚(Z

→Z) 撚度分別為 400、700、1,000TPM。實驗結果顯示：在純棉高支數紗線追撚部分，採用 Z撚追撚較

傳統 S撚追撚，除了可以使高支數純棉紗線結構更為紮實，紗線品質改善，且 3mm以上長毛羽可以大

幅減少。在混紡紗追撚部分，因採用單紗 Z撚追撚，當撚度超過 400TPM 時，已超過飽和撚，三種混

紡紗紗線強力均呈現下降趨勢，三種混紡紗中，強力大小順序為 PET/Tencel＞PET/Rayon＞PET/Cotton。

在混紡紗 3mm 以上毛羽數部分，毛羽數量順序分別 PET/Tencel＞PET/Cotton＞PET/Rayon。隨著追撚

撚度增加毛羽數減少，當撚度達 1,000TPM時呈現大幅減少(＜25根/100m)，而 3種混紡紗毛羽數已相

差不大。

關鍵字：高支數純棉紗、高撚度、低毛羽、混紡紗

Abstract

In this study, the twisting effect of pure cotton and＋shape cross-section polyester blend yarn on its yarn

properties were discussed. During the twisting process of cotton yarn, the different twisting conditions of two-

folds high-count cotton yarn (Ne100/1 and Ne80/1) were set at 700、1,000、1,300TPM (twisting direction Z+Z

→Z). During the twisting process of the ＋shape cross-section polyester blend yarn (PET/Cotton, PET/Rayon

and PET/Tencel), the different twisting conditions of single-fold blend yarn (Ne40/1) were set at 400、700、

1,000TPM (twisting direction Z→Z). From the results, during the twisting process of cotton yarn, the yarn

structure of Z+Z→Z twisting process could be more dense than the yarn structure of Z+Z→S twisting process,

and the numbers of over 3mm long hairiness could be substantially reduced. During the twisting process of the

polyester blend yarn, all of three blend yarns showed the tensile strength lost when the twisting condition set over

400TPM, , tensile strength order of three blend yarns was PET/Tencel＞PET/Rayon＞PET/Cotton, and the order

of the numbers of over 3mm long hairiness of three blend yarns was PET/Tencel＞PET/Cotton＞PET/Rayon.

The numbers of yarn hairiness decreased with increasing yarn TPM, the numbers of yarn hairiness substantially

decreased (＜25/100m) when the twist condition set over 1,000PPM, and the difference of hairiness numbers of

three blended yarns was close.

Keyword：High-Count Cotton Yarn, High Twist, Low Hairiness, Blend Yarn.

Journal of the Hwa Gang Textile

220

前言

隨著溫室效應及夏日限電節能需求的影響，越

來越多的夏季節能織物開發出來。節能織物可以從

原料選用、改質、紗線結構設計、織物組織與結構設

計、染整製程技術、成衣設計等多方向進行設計賦予

織物具有涼感之節能效果，在節能織物開發過程中，

紗線結構亦是極重要之一環。因此本實驗針對紗線

結構設計，採用高支數純棉紗線以及台灣具優勢之

機能性異斷面聚酯纖維與純棉、縲縈纖維、Tencel 進

行低毛羽混紡紗開發後，透過高撚度之追撚工程來

瞭解追撚工程對於紗線物性之影響，期望透過本實

驗進而建立基礎之實驗數據，以利後續開發高撚度

涼感織物時之參考依據。

理論

壓縮式低毛羽紡紗

如圖 1 所示，在傳統的環錠紡紗中，從前羅拉夾

持線引出的纖維受到加撚，加撚點與前羅拉夾持線

之間形成紡紗加撚三角區。由於加撚三角區的存在，

加撚過程牽伸區中纖維群內各纖維的應力應變分布

不均勻，纖維發生遷徙現象，在一定程度上影響了紗

線的物性，更明顯的作用是加撚三角區造成了纖維

群中纖維的兩端不能很好地被撚入紗中，而形成毛

羽；另外加撚三角區還是飛花的主要產生處，增加車

間飛花惡化環境。

圖 1. 壓縮式紡紗與環錠紡紗差異圖

壓縮式紡紗方法係對傳統環錠紡前羅拉後方增

加對纖維群的氣流凝聚羅拉組，通過負壓的作用，儘

可能使鬆散的纖維群集聚在一條直線上，消除了傳

統環錠紡紗機上的加撚三角區，使纖維在平行、壓縮

的狀態下加撚。有效改善了紗體結構，使得成紗毛羽

顯著減少、風棉減少、紗線強力增加，間接的可以增

加紡速以提高產量。

追撚理論

爲使紗線具有一定的強力、彈性、伸長、光澤、

手感等物理機械性能的紗線，必須通過加撚工程來

改變紗線，透過纖維結構來實現紗線加撚，其實就是

利用紗線橫截面間産生相對角位移，使原來伸直平

行之纖維與紗軸發生傾斜來改變紗線結構，纖維在

加撚過程由寬度逐漸收縮，兩側逐漸折疊而捲入紗

線中心，形成加撚三角，在加撚三角中，棉條的寬度

和截面發生變化，從扁平帶狀，逐漸成圓柱形的紗。

(1).撚迴之定義：紗線繞其軸心旋轉 360 度即爲一個

撚迴。

(2).撚度之定義：紗線在退撚前的規定長度內的撚迴

數。

T.P.I：每英吋之撚迴數目

T.P.M：每公尺之撚迴數目

(3).撚系數定義：是紗線加撚程度的量度，按每單位

長度的撚迴。

Ne：棉紗支數

T.M：撚系數

T.M = T.P.I / √Ne

T.P.I.= T.M×√Ne

(4).撚向定義：當紗條處於垂直位置時，組成紗線的

單元繞紗線軸心旋轉形成的螺旋線的傾斜方向。

(5).S 撚定義：如圖 2(A)所示，紗線中纖維的傾斜方

向與字母 S 中部相一致，爲右手方向或順時針方

向之撚迴紗。

(6).Z 撚定義：如圖 2(B)所示，紗線中纖維的傾斜方

向與字母 Z 中部相一致,爲左手方向或逆時針方

向之撚迴紗。

圖 2. 撚向定義

實驗

原料

1. 高支數純棉紗物性如表 1 所示：

(B)Z 撚 (A)S 撚

Journal of the Hwa Gang Textile

221

表 1. 高支數純棉紗物性表

支數 Ne100/1 Ne80/1

成份 100% Cotton 100% Cotton

撚向 Z Z

撚系數 4.00 3.92

強力(g) 164 173

伸度(%) 7.37 7.93

非均勻度 11.35 10.92

毛羽指數 2.22 2.36

2. 混紡紗材質異斷面聚酯纖維規格及物性如表 2 所

示：

表 2. 異斷面聚酯纖維規格及物性表

纖維名稱 十字斷面聚酯纖維

斷面照片

平均長度(mm) 38.4

纖度(den) 1.41

強度 g/d 3.46

CV% 9.28

伸度 % 11.2

CV% 12.25

3. 純棉棉條規格及物性如表 3 所示：

表 3. 純棉棉條規格及物性表

名稱 Ne40 級熟條

成份 100% Cotton

規格 360gr/6yd

U% 2.8

4. 縲縈纖維規格如表 4 所示：

表 4. 縲縈纖維規格表

纖維名稱 縲縈纖維

斷面照片

平均長度(mm) 38.2

纖度(den) 1.25

5. Tencel 纖維規格如表 5 所示：

表 5. Tencel 纖維規格表

纖維名稱 Tencel

斷面照片

平均長度(mm) 38.4

纖度(den) 1.3

實驗設備

本實驗所採用之設備如下所述：

1. 實驗設備

․三明精機公司－清花機

․TRUTZSCHLER 公司－DK-760 梳棉機

․CHERRY HARA 公司－D-600S USC 併條機

․德國 GROSSENHAINER 公司－粗紡機

․壓縮式紡紗－細紗機

․合股撚線機-MURATA

․筒子染色機

2. 分析儀器

․USTER TENSORAPID 測試儀器－進行單紗

強力與伸度等試驗

․USTER TESTER Ⅲ測試儀器－進行 u％、

cv%、細節、粗節、棉粒、支數、毛羽指數

等試驗

․Zweigle 測試儀器－進行毛羽數試驗

測試速度：60m/min

測試長度：100mm

V3=3mm以上毛羽根數之總合

實驗流程

本次實驗流程如圖 3~6 所示：

圖 3. 高撚度高支數純棉紗實驗流程

圖 4. 高撚度低毛羽 CVC混紡紗流程

Journal of the Hwa Gang Textile

222

圖 5. 高撚度低毛羽 T/R 混紡紗流程

圖 6. 高撚度低毛羽 T/Tencel 混紡紗流程

紡紗實驗製程條件設定

本實驗壓縮式紡紗機紡製混紡紗所使用之製程

條件設定範圍、成紗支數等資料如表 6 所示：

表 6. 細紗機之製程條件設定範圍

粗紗規格 240gr/30yd

成紗支數 Ne40

總牽伸倍數 38.4

初牽伸倍數 1.2~1.5

羅拉隔距-主牽伸區(mm) 44~47

羅拉隔距-初牽伸區(mm) 51~60

錠子轉數(rpm.) 13,800

撚係數 3.5

鋼絲圈號數 3/0 (R+F)

吸風管負壓 2,750 pa

本實驗追撚製程條件設定範圍、及實驗代號資

料如表 7 所示：

表 7.追撚製程條件設定範圍

實驗

代號 規格/成份

原紗撚

向

原紗

撚系數 追撚撚向 追撚撚度(TPM)

C100/2-S

合股

Ne100/1

100%純棉

紗

Z 4.0

雙股 S 1,300

C100/2-

Z700

雙股 Z

7,00

C100/2-

Z1000 1,000

C100/2-

Z1300 1,300

C80/2-

S 合股

Ne80

100%純棉

紗

Z 3.92

雙股 S 1,300

C80/2-

Z700

雙股 Z

7,00

C80/2-

Z1000 1,000

C80/2-

Z1300 1,300

TC40-0

Ne40/1

CVC

55/45

Z 3.5 單股 Z

0

TC40-

Z400 4,00

TC40-

Z700 700

TC40- 1,000

Z1000

TR40-0

Ne40/1T/R

45/55 Z 3.5 單股 Z

0

TR40-

Z400 4,00

TR40-

Z700 700

TR40-

Z1000 1,000

TT40-0

Ne40/1T/Te

ncel

45/55

Z 3.5 單股 Z

0

TT40-

Z400 4,00

TT40-

Z700 700

TT40-

Z100 1,000

結果與討論

高支數純棉紗追撚之影響

高支數純棉(Ne80/1、Ne100/1)原紗為 Z 撚，本

實驗分別採用傳統雙股 S 撚合股及特殊撚法原紗 Z

撚，雙股 Z撚合股追撚分別進行實驗討論。表 8、表

9 為高支數純棉追撚後之成紗品質與毛羽數之測試

資料。

由實驗數據可以高支數純棉紗支數隨著追撚撚

度增加，撚縮增加，支數變粗。強力部分，純棉紗隨

撚度增加纖維間抱合力增加強力增加，當 Ne100 追

撚超過 1,000TPM 時，Ne80 追撚超過 700TPM 時因

超過飽和撚，纖維斷裂所以強力下降。在品質非均勻

度(U%)、毛羽指數、IPI 值部分，雙股 Z 撚追撚較 S

撚追撚佳，且隨著追撚撚度增加而改善，在 3mm以

上毛羽數部分，隨著追撚撚度增加毛羽數減少，且 Z

撚追撚較 S 撚追撚大幅改善。此乃原紗 Z 撚，再採

用 Z撚雙股追撚，紗線結構更扎實，不像傳統原紗 Z

撚採用 S 撚追撚有先解撚再加撚的現象。

表 8. 高支數純棉紗 Ne100/1 追撚紗品質資料

編號 C100/2-S

合股 C100/2-

Z700

C100/2-

Z1000

C100/2-

Z1300

支數 Ne 50.23 48.70 47.40 46.07

CV% 0.45 0.68 0.50 0.48

撚向 Z+Z→S Z+Z→Z Z+Z→Z Z+Z→Z

強力 g 263.34 336.94 344.09 259.21

CV% 6.81 5.48 6.43 11.57

強度 cN/tex 21.92 27.19 27.04 19.78

CV% 6.81 5.48 6.43 11.57

伸度 % 5.03 9.30 10.04 10.38

CV% 5.25 4.11 4.23 5.75

U% U% 8.58 6.96 6.92 7.57

毛羽

指數 Hairiness 4.61 2.32 2.04 2.07

IPI值

細節/km 0 0 0 0

粗節/km 4 2 5 0

棉粒/km 17 14 9 7

Journal of the Hwa Gang Textile

223

合計 21 16 14 7

3mm以

上

毛羽數

根/100m 1,095 25 2 0

表 9. 高支數純棉紗 Ne80/1 追撚紗品質資料

編號 C80/2-S 合

股

C80/2-

Z700

C80/2-

Z1000

C80/2-

Z1300

支數 Ne 39.64 37.26 37.77 37.11

CV% 0.75 0.58 1.29 0.57

撚向 Z+Z→S Z+Z→Z Z+Z→Z Z+Z→Z

強力 g 401.71 417.42 387.13 329.05

CV% 4.53 6.51 5.04 8.49

強度 cN/tex 26.38 25.77 24.23 20.23

CV% 4.53 6.51 5.04 8.49

伸度 % 6.60 9.63 10.18 8.46

CV% 4.76 3.46 2.77 4.52

U% U% 7.04 6.64 6.83 6.67

毛羽指數 Hairiness 4.52 2.69 2.32 2.23

IPI值

細節/km 0 0 0 0

粗節/km 1 0 0 1

棉粒/km 2 3 3 4

合計 3 3 3 5

3mm以上

毛羽數 根/100m 943 22 18 6

低毛羽混紡紗追撚之影響

低毛羽混紡紗受限紡紗支數無法提高之原因，

所以採用單股追撚，混紡紗撚向為 Z撚，撚係數 3.5，

實驗採用 Z撚追撚後進行討論。

表 10-12 為低毛羽混紡紗追撚後之成紗品質與

毛羽數之測試資料。由實驗數據可以得知：低毛羽混

紡紗支數隨著追撚撚度增加，撚縮增加，支數變粗。

因採用單股追撚，撚度達 400TPM 時已超過飽

和撚，所以紗線強力明顯下降，三種混紡紗中，強力

大小順序為 PET/Tencel＞PET/Rayon＞PET/Cotton。

在品質非均勻度(U%)部分，品質好壞順序為

PET/Tencel＞PET/Rayon＞PET/Cotton。

在 3mm 以上毛羽數部分，毛羽數量順序分別

PET/Tencel＞PET/Cotton＞PET/Rayon，而隨著追撚

撚度增加毛羽數減少，當撚度達 1,000TPM 時呈現大

幅減少(＜25 根/100m)，3 種混紡紗毛羽數已相差不

大。

表 10. 高撚度低毛羽 CVC 混紡追撚紗品質資料

編號 TC40-0 TC40-

Z400

TC40-

Z700

TC40-

Z1000

支數 Ne 38.41 36.56 35.40 34.61

CV% 0.39 1.00 2.70 1.34

撚向 Z Z→Z Z→Z Z→Z

強力 g 282.28 282.54 260.83 233.79

CV% 11.61 7.36 8.23 12.05

強度 cN/tex 17.96 17.12 15.30 13.41

CV% 11.61 7.36 18.23 12.05

伸度 % 8.74 11.74 12.77 14.23

CV% 9.08 6.76 3.46 6.20

U% U% 11.39 11.08 10.92 10.48

毛羽

指數 Hairiness 3.36 3.14 2.95 2.62

IPI值

細節/km 11 10 5 4

粗節/km 63 67 63 33

棉粒/km 62 75 56 55

合計 136 152 124 92

3mm以上毛

羽數 根/100m 1,118 133 72 25

表 11. 高撚度低毛羽 TET/Rayon 混紡追撚紗品質資料

編號 TR40-0 TR40-

Z400

TR40-

Z700

TR40-

Z1000

支數 Ne 38.99 38.62 35.19 31.61

CV% 1.44 2.84 0.19 1.74

撚向 Z Z→Z Z→Z Z→Z

強力 g 333.13 293.64 281.20 220.04

CV% 6.54 8.83 13.21 8.93

強度 cN/tex 21.52 18.79 16.40 11.52

CV% 6.54 8.83 13.21 8.93

伸度 % 11.80 18.38 17.74 20.18

CV% 4.27 3.54 7.44 5.34

U% U% 10.63 10.40 10.28 10.09

毛羽

指數 Hairiness 3.28 2.84 2.85 2.43

IPI值

細節/km 12 6 5 2

粗節/km 33 23 30 19

棉粒/km 69 51 52 58

合計 114 80 87 79

3mm以上毛

羽數 根/100m 939 146 45 8

表 12. 高撚度低毛羽 TET/Tencel 混紡追撚紗品質資料

編號 TT40-0 TT40-Z400 TT40-Z700 TT40-Z1000

支數 Ne 40.52 38.58 37.71 35.06

CV% 0.21 0.86 0.77 0.49

撚向 Z Z→Z Z→Z Z→Z

強力 g 379.72 326.87 288.04 238.72

CV% 7.55 6.13 4.78 10.61

強度 cN/tex 25.49 20.89 17.81 13.87

CV% 7.55 6.13 4.78 10.61

伸度 % 11.56 11.98 12.52 11.59

CV% 5.72 6.67 3.77 9.39

U% U% 9.05 9.01 8.91 8.93

毛羽

指數 Hairiness 3.21 3.34 2.90 2.94

IPI值

細節/km 0 2 0 0

粗節/km 28 33 24 32

棉粒/km 107 78 86 85

合計 135 113 110 117

Journal of the Hwa Gang Textile

224

編號 TT40-0 TT40-Z400 TT40-Z700 TT40-Z1000

3mm以

上

毛羽數

根/100m 1,560 264 100 16

結論

1. 純棉高支數紗線追撚部分，採用 Z 撚追撚較傳

統 S 撚追撚，除了可以使高支數純棉紗線結構

更為紮實，紗線品質改善，且 3mm以上長毛羽

可以大幅減少，唯需考慮追撚撚度是否超過飽

和撚而降低紗線強力。

2. 混紡紗追撚部分，因採用單紗 Z撚追撚，當撚

度超過 400TPM 時，已超過飽和撚，三種混紡

紗均呈現下降趨勢，三種混紡紗中，強力大小

順序為 PET/Tencel＞PET/Rayon＞PET/Cotton。

3. 混紡紗 3mm以上毛羽數部分，毛羽數量順序分

別 PET/Tencel＞PET/Cotton＞PET/Rayon。隨著

追撚撚度增加毛羽數減少，當撚度達 1,000TPM

時呈現大幅減少(＜25 根/100m)，而 3 種混紡紗

毛羽數已相差不大。

4. 追撚撚度增加，可使紗線結構更為扎實，減少

纖維間之空氣含量，而且紗線長毛羽大幅減少，

並且使織物具有有砂礫感、挺性、透氣，有利

於節能織物之開發。後續仍需進行強撚紗織物

織造及相關透氣度、瞬間涼感值(Q-max)、擴散

面積、乾燥速率等物性評估，進一步瞭解撚度

對織物之影響。

參考文獻

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