纤维卷曲

卷曲为什么重要

化学纤维（尤其聚酯）刚生产出来是平直光滑的，表面摩擦系数低、抱合力小 → 短纤维无法纺纱（纤维之间打滑）、絮片易板结、织物无弹性。

卷曲的作用：让纤维之间形成机械纠缠与抱合 → 可纺纱、成网、成毡；同时赋予织物蓬松度、弹性与保暖性（卷曲纤维之间能容纳更多静止空气）。

因此短纤维生产中的"卷曲工序"（crimping）是必不可少的——几乎所有涤纶、腈纶、锦纶短纤都要经过。

羊毛天然就有卷曲（每厘米 6～12 个），这是羊毛织物弹性好、蓬松保暖的根本原因之一。

羊毛卷曲的成因

• 羊毛的正皮质（orthocortex）与副皮质（paracortex）分布在纤维两侧（双侧结构），两者的吸湿膨胀与化学结构不同。
• 当纤维吸湿或受热时，两侧膨胀程度不同 → 纤维向膨胀小的一侧弯曲 → 形成卷曲。
• 这就是羊毛洗涤后卷曲更明显（吸湿）的原因。
• 卷曲数与羊毛细度相关：越细的羊毛卷曲越密（美利奴羊毛细、卷曲多；地毯羊毛粗、卷曲少）。
• 卷曲是羊毛品质的重要指标，也是美利奴羊毛弹性优良的基础。

人工卷曲方法

• 机械卷曲（填塞箱法 Stuffer box）：把丝束强行塞进狭窄的加热箱体，纤维被挤压形成锯齿状波浪，冷却定型。这是短纤维最常用的方法（卷曲数约 8～16 个/25 mm）。缺点：卷曲不持久（受力后会部分伸直）。
• 化学卷曲（并列复合自卷曲）：利用两种聚合物的收缩差异产生永久三维螺旋卷曲，弹性与持久性最好（见复合纤维）。
• 齿轮卷曲：用一对加热齿轮压出卷曲（较老的方法）。
• 假捻变形（长丝）：对长丝进行加捻—热定型—解捻，使长丝获得卷曲状的膨松形态（即 DTY 弹力丝）。
• 喷气变形（空气变形丝）：用压缩空气使长丝紊乱缠结成圈（Taslan/ATY），获得仿短纤的外观与手感。

卷曲的评价

• 卷曲数（Crimp frequency）：单位长度的卷曲个数——影响抱合力与蓬松度。
• 卷曲率（Crimp percentage）：反映卷曲的幅度。
• 卷曲弹性率（Crimp recovery）：拉伸后卷曲回复的能力——影响织物弹性与絮片的抗压回弹性。
• 卷曲稳定性：经过加工（梳理、牵伸、湿热）后卷曲的保持程度。
• 平衡：卷曲过多 → 抱合力过大，梳理困难、易产生棉结，且纱线蓬松但强力低；卷曲过少 → 抱合力不足，纺纱断头、絮片板结。

相关词条

• 羊毛纤维结构（fib-wool-structure）
• 复合纤维（fib-composite-fiber）
• 变形丝（fib-textured-yarn）
• 汉麻（fib-hemp）
• 纤维摩擦与抱合力（fib-fiber-friction）